沈丹鐵路電氣化改造工程之鳳上線引入鳳城地區(qū)方案研究

于涵

沈陽鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司 沈陽 110013

摘要：對沈丹電氣化改造之鳳上線引入鳳城地區(qū)方案進(jìn)行綜合分析，鳳上線沿沈丹增二線引入一面山方案雖然鳳上線貨物列車走行距離最長，運(yùn)營費(fèi)用最大，但工程投資最小，該方案利用既有鐵路通道，對周邊地塊不產(chǎn)生新的分割，對地方規(guī)劃影響小，故本次研究暫推薦鳳上線沿沈丹增二線引入一面山方案。

關(guān)鍵詞：鐵路；接軌方案；比選

1 項(xiàng)目建設(shè)必要性

沈丹線與鳳上線、丹東港線相連，聯(lián)通東北東部鐵路通道與沈陽樞紐，也是丹東港的主要后方通路之一，且經(jīng)丹東與朝鮮鐵路相連，構(gòu)成中朝國際聯(lián)運(yùn)要道。本項(xiàng)目的擴(kuò)能改造，對保障丹東港后方通路和中朝貿(mào)易大通道的暢通，促進(jìn)沿線重點(diǎn)企業(yè)的壯大與發(fā)展，都具有重要意義。通過地區(qū)線路通過能力適應(yīng)性分析得出，研究年度鳳凰城至丹東段維持單線電化能力不足，需增二線后區(qū)間能力方能滿足近、遠(yuǎn)期要求。

2 接軌方案

根據(jù)鳳城地區(qū)線路通過能力適應(yīng)性分析，結(jié)合鳳上線引入地區(qū)方案，本次增二線方案研究了“鳳上線沿沈丹增二線引入一面山”、“鳳上線并行沈丹客專引入湯山城”、“鳳上線沿改建沈丹線引入湯山城”、“鳳上線北進(jìn)引入鳳凰城”四個方案，分析如下：

圖1 鳳上線引入鳳城地區(qū)方案示意圖

① 鳳上線沿沈丹增二線引入一面山方案

該方案于鳳上線FSK3+680處新建鳳凰城南線路所，新建聯(lián)絡(luò)線出線路所后并行鳳上線右側(cè)西行至沈丹線K196+300，在K196+300處換邊后接上既有沈丹線，之后利用既有沈丹線南行至一面山站，K195+000- K207+708段既有沈丹線在改建鳳上線右側(cè)還建，鳳上線與沈丹線雙單線引入一面山站。線路出一面站后在線路右側(cè)增二線至湯山城站。

鳳上線與沈丹線兩單線由一面山站沈陽端引入車站，考慮到鳳上線、沈丹線在本站的會讓、越行及本站的客運(yùn)作業(yè)，此次考慮在車站下行方向增加到發(fā)線2條，改建車站兩端咽喉，改建后車站設(shè)到發(fā)線6條（含正線2條），到發(fā)線有效長度滿足850m。

鳳上線引入一面山后既有鳳上線大堡站至一面山的站間距達(dá)到39.9km，本次研究在FSK8+500處新設(shè)何家堡站，以滿足區(qū)間通過能力。

鳳上線沿沈丹增二線引入一面山方案接軌站平面示意圖如下：

圖2 一面山接軌站平面示意圖

② 鳳上線并行沈丹客專引入湯山城方案

該方案于鳳上線FSK11+600處新建何家堡東線路所，新建聯(lián)絡(luò)線出線路所鉆過沈丹客專后并行沈丹客專右側(cè)南行引入湯山城站。

鳳上線與沈丹線兩單線由湯山城站沈陽端引入車站，考慮到鳳上線、沈丹線在本站的會讓、越行及本站的客運(yùn)作業(yè)，此次考慮在車站下行方向增加到發(fā)線2條，改建車站兩端咽喉，改建后車站設(shè)到發(fā)線6條（含正線2條），到發(fā)線有效長度滿足850m。

③ 鳳上線沿改建沈丹線引入湯山城方案

該方案鳳上線于FSK11+600處新建何家堡東線路所，新建聯(lián)絡(luò)線出線路所后下鉆沈丹客專后并行沈丹客專右側(cè)南行。沈丹鐵路鳳凰城至湯山城段改線，鳳凰城出站后利用既有鳳上線至FSK10+000后修建何家堡南線路所，沈丹線出線路所后并行新建鳳上線右側(cè)南行，兩單線并行至東溝村后引入新設(shè)東溝站，出東溝站后雙線并行沈丹客專接入湯山城站。

考慮到鳳上線、沈丹線在本站的會讓、越行作業(yè)，新建東溝站設(shè)到發(fā)線6條（含兩條正線），到發(fā)線有效長度滿足850m。車站右側(cè)設(shè)50×5×0.3m行車指揮站臺一座。

④ 鳳上線北進(jìn)引入鳳凰城方案

該方案鳳上線從FSK21+500開始改線，改建線路向西南鉆沈丹客專后并行既有沈丹鐵路從鳳凰城北側(cè)引入鳳凰城站。線路出鳳凰城站后在線路右側(cè)增二線至湯山城站。

鳳上線引入后，鳳凰城站改建兩端咽喉，結(jié)合拆遷工程情況，車站改為曲線站。沈丹線電化后，劉家河至鳳凰城段沈丹甲線不電化，甲線功能逐漸弱化，為了減少工程，本次設(shè)計(jì)考慮利用甲線作為牽出線，既有北牽1線改做接觸網(wǎng)工區(qū)線，車站改建后車站7條到發(fā)線（含正線）有效長度滿足850m，其余3條到發(fā)線有效長度為783～829m。鳳北專用線利用原沈丹線改移至站內(nèi)接軌并修建安全線與（1）道到發(fā)線隔開。

鳳上線北進(jìn)引入鳳凰城方案接軌站平面示意圖如下：

圖3鳳凰城站平面示意圖

3 方案綜合比較及推薦意見

① 綜合比較

a.比較范圍：

既有沈丹線K185+750～K223+300；既有鳳上線FSK0+000～FSK21+500。

b.工程投資比較見表1。

表1 工程投資比較表

概算段落鳳凰城至金山灣

方案方案I方案II方案III方案IV

線 路 長 度沈丹線正線長度（km）37.5537.5537.5537.55

鳳上線正線長度（km）21.521.521.516.12

征地拆遷征地畝2066189218701446

房屋拆遷m267874476588721811

路基區(qū)間土石方104m3335.0221.9212.1361.3

站場土石方104m333.320.234.155.0

路基附屬萬元10095.67319.58946.29579.6

橋涵延長米/座855/142500/162170/133006/19

隧道新建延長米/座0/07465/57465/5415/1

軌道鋪軌km41.733.128.555.8

鋪碴104m312.910.78.918.1

鋪岔組28.016.030.069.0

合計(jì)萬元62019.195517.9118800.4100846.3

c.方案優(yōu)缺點(diǎn)分析見表2。

表2 方案綜合評價表

項(xiàng)目方案I方案II方案III方案IV

主要工程內(nèi)容新建單線14.44km，增二線16.2km。改建車站2座；新設(shè)車站1座。新建單線19.2km。改建車站1座。新建單線9.4km，新建雙線13.5km。改建車站1座，新建車站1座比較范圍內(nèi)新建單線27.3km。增二線30.7km。改建車站3座。

運(yùn)營成本分析鳳上線走行距離最長，運(yùn)營成本最大。鳳上線走行距離最小，運(yùn)營成本最小。鳳上線走行距離最小，運(yùn)營成本最小。鳳上線走行距離較大，運(yùn)營成本較大。

對城市的影響利用既有鐵路通道，對周邊地塊不產(chǎn)生新的分割；征拆數(shù)量小湯山城附近對地塊分割產(chǎn)生夾角地，不利于土地的開發(fā)利用。新建鳳上線與沈丹線經(jīng)東溝站接軌后雙線并行，避免了對城市的包圍分割。與鳳城市十三五重點(diǎn)發(fā)展沿草河經(jīng)濟(jì)、景觀帶的規(guī)劃相適應(yīng)。列車噪音等對城市環(huán)境影響較大。

工程投資62019.1萬元95517.9萬元，比方案I多33498.8萬元118800.4萬元，比方案I多56781.3萬元100846.3萬元，比方案I多38827.2萬元

② 推薦意見

綜上所述，鳳上線北進(jìn)引入鳳凰城方案與鳳城市十三五重點(diǎn)發(fā)展沿草河經(jīng)濟(jì)、景觀帶的規(guī)劃相適應(yīng)，但工程投資較大，貨物列車走行距離較長，運(yùn)營費(fèi)用較大。鳳上線沿改建沈丹線引入湯山城方案拆除了既有沈丹線，避免了新老鐵路對城市的包圍分割，鳳上線貨物列車走行距離最短，運(yùn)營費(fèi)用最小，但工程投資最大。鳳上線并行沈丹客專引入湯山城方案工程投資較小，鳳上線貨物列車走行距離最短，運(yùn)營費(fèi)用最小，但對城市的包圍分割嚴(yán)重。鳳上線沿沈丹增二線引入一面山方案雖然鳳上線貨物列車走行距離最長，運(yùn)營費(fèi)用最大，但工程投資最小，該方案利用既有鐵路通道，對周邊地塊不產(chǎn)生新的分割，對地方規(guī)劃影響小，故本次研究暫推薦鳳上線沿沈丹增二線引入一面山方案。

作者簡介：

于 涵，1989年2月生，男，吉林省通化市人，助理工程師，碩士。

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活動夾具將力傳給型鋼，每次逐漸將型鋼拔出0.8m；

（5）當(dāng)液壓頂升機(jī)具達(dá)到上限后，松開工字鋼梁夾具，將液壓系統(tǒng)降低，同時將工字鋼梁活動夾具夾住型鋼下一段，然后重復(fù)上述步驟將型鋼完全拔出。

4 資源配置

4.1 勞動力計(jì)劃

在SMW工法樁施工前，應(yīng)對各工序的施工人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)，并進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量、安全交底，預(yù)防發(fā)生安全和質(zhì)量事故。同時為保證工期或減少窩工，需對進(jìn)場人員數(shù)量進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算，主要勞動力計(jì)劃表如下。

序號工種數(shù)量

1測量員4

2挖機(jī)司機(jī)4

3三軸攪拌樁機(jī)司機(jī)10

4履帶吊車司機(jī)3

5起吊信號工3

6灰漿攪拌機(jī)操作人員4

7機(jī)械維保人員2

8電焊工8

9油漆工8

10雜工8

4.2機(jī)械設(shè)備配置

要對進(jìn)場的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，保證施工過程中各種設(shè)備的工作狀態(tài)良好，配備專業(yè)機(jī)械設(shè)備維保人員，并做好施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)急預(yù)案，防止因設(shè)備故障影響工程質(zhì)量。一個施工作業(yè)面需配備的施工機(jī)械設(shè)備如下：

序號名稱規(guī)格型號數(shù)量用途

1挖掘機(jī)CAT3201臺開挖基槽

2三軸攪拌樁機(jī)JB160A1臺SMW樁施工

3履帶式吊車25T2臺型鋼吊運(yùn)

4壓漿泵UBJ-24臺注漿

5挖掘機(jī)振動錘HD-YZC2801臺插入型鋼

6千斤頂200t4臺型鋼回收

5 SMW工法樁質(zhì)量保證措施

（1）孔位放樣誤差小于20mm，鉆孔深度誤差小于±50mm，樁身垂直度符合設(shè)計(jì)要求，誤差不大于1/100樁長。

（2）嚴(yán)格控制漿液配比，做到掛牌施工，并配有專職人員負(fù)責(zé)管理漿液配置。嚴(yán)格控制鉆進(jìn)提升及下沉速度，下沉速度不大于0.8m/min，提升速度不大于1.6m/min。

（3）型鋼加工時嚴(yán)格按施工圖制做，吊放對位時，軸線偏離小于50mm。

（4）施工前對攪拌樁機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，盡量減少施工過程中由于設(shè)備故障而造成的質(zhì)量問題。設(shè)備由專人負(fù)責(zé)操作，上崗前必須檢查設(shè)備的性能，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

（5）樁架垂直度指示針調(diào)整樁架垂直度，并用線錘進(jìn)行校核。

（6）工程實(shí)施過程中，嚴(yán)禁發(fā)生定位型鋼移位，一旦發(fā)現(xiàn)挖機(jī)在清除溝槽土?xí)r碰撞定位型鋼使其跑位，立即重新放線，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。

（7）場地布置綜合考慮各方面因素，避免設(shè)備多次搬遷、移位，減少攪拌和型鋼插入的間隔時間，盡量保證施工的連續(xù)性。

（8）嚴(yán)禁使用過期水泥、受潮水泥，對每批水泥進(jìn)行復(fù)試合格后方可使用。

（9）施工冷縫處理

施工過程中一旦超過24小時出現(xiàn)冷縫則采取在冷縫處圍護(hù)樁外側(cè)補(bǔ)攪素樁方案，在圍護(hù)樁達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行補(bǔ)樁，以防偏鉆，保證補(bǔ)樁效果，素樁與圍護(hù)樁搭接厚度約100mm左右。

（10）確保樁身強(qiáng)度和均勻性要求做到：

① 嚴(yán)格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取總量控制。

② 土體應(yīng)充分?jǐn)嚢瑁瑖?yán)格控制鉆孔下沉、提升速度，使原狀土充分破碎有利于水泥漿與土均勻拌和。

③ 漿液不能發(fā)生離析，水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)定配合比制作，為防止灰漿離析，放漿前必須攪拌30秒再倒入存漿桶。

④ 壓漿階段輸漿管道不能堵塞，不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，全樁須注漿均勻，不得發(fā)生土漿夾心層。

⑤ 發(fā)現(xiàn)管道堵塞，應(yīng)立即停泵處理。待處理結(jié)束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0m后方能繼續(xù)注漿，等10～20秒恢復(fù)向上提升攪拌，以防斷樁發(fā)生。

（11）插入H型鋼質(zhì)量保證措施

①型鋼到場需得到監(jiān)理確認(rèn)，待監(jiān)理檢查型鋼的平整度、焊接質(zhì)量，認(rèn)為質(zhì)量符合施工要求后，進(jìn)行下插H型鋼施工。

②型鋼進(jìn)場要逐根吊放，型鋼底部墊枕木以減少型鋼的變形，下插H型鋼前要檢查型鋼的平整度，確保型鋼順利下插。

③型鋼插入前必須將型鋼的定位設(shè)備準(zhǔn)確固定，并校核其水平。

④型鋼吊起后用經(jīng)緯儀調(diào)整型鋼的垂直度，達(dá)到垂直度要求后下插H型鋼，利用水準(zhǔn)儀控制H型鋼的頂標(biāo)高，保證H型鋼的插入深度。

6結(jié)束語

SMW工法樁止水性能好，剛度大，工期短，造價低，環(huán)境污染小，因其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效益高目前已廣泛應(yīng)用在城市地鐵車站施工中。在我公司施工的天津地鐵6號線水上西路站和理工大學(xué)站中有SMW工法樁35000余米，經(jīng)實(shí)踐證明取得了良好的施工效益。