武汉站部分路基改桥梁方案比选探讨

王曼华

（中铁第四勘察设计院集团有限公司 线站处，湖北 武汉 430063）

武汉站部分路基改桥梁方案比选探讨

王曼华

（中铁第四勘察设计院集团有限公司 线站处，湖北 武汉 430063）

介绍武汉站及其工程概况，在对武汉站咽喉部分路基方案和桥梁方案进行论述的基础上，考虑方案实施的难易程度、与其他交通工具衔接及环境、城市规划等各种综合因素，对2个方案进行比选。通过优缺点分析和造价比较，用武汉站的实践说明以桥代路在生态环境、城市交通、地方发展、工程用地和造价成本方面具有优势。

铁路；武汉站；路基；桥梁；方案比选

1 武汉站及其工程概况

武汉是全国六大路网性客运中心之一，新建武汉站是武汉铁路枢纽“三主两辅”客运系统的主要组成部分。新建武汉站位于武汉市青山地区，是连接京港客运专线的重要节点，也是武汉—九江客运专线的起点站和武汉“1+8”城市圈城际铁路网的主要枢纽站。武汉站按 20 条到发线、11 座旅客站台规模一次建成，并列等高布置客运专线、普速2个车场，西侧客运专线车场设到发线 15条、旅客站台 8 座，东侧普速车场设到发线 5 条、旅客站台 3 座。新建武汉站总投资超过 140 亿元，于 2006 年开工，2009 年底建成启用。

结合车站综合换乘功能需求和建筑效果设计，武汉站采用站场部分高架方案，将站台长度范围内的轨道、站台设置在桥梁上，其上部为车站站房及雨棚，站场以下架空层 (即地面层) 为换乘空间和东西两侧联系通道，地下为轨道交通4号线、5 号线车站。

配合京广客运专线武汉站的建设，武汉市提出要建设以武汉站为核心的综合交通枢纽，使之成为武汉市总体规划确定的 3 个城市副中心之一——杨春湖城市副中心。考虑到武汉站作为城市副中心的地标性建筑，在初步设计阶段有 3 个设计方案：全站高架方案；车场站台 475 m 范围内高架和咽喉高路基方案；车场 475 m 范围内高架和咽喉部分高架高路基方案。全站高架方案无论在城市的远期发展、环境保护，以及与城市交通相配套等方面都有着无可比拟的优势，但由于该方案投资巨大而放弃。主要针对其余2个方案中咽喉部分的路基与桥梁作出比较(以下简称路基方案与桥梁方案)，为今后客运站的规划建设提供参考。

2 路基和桥梁方案概述

2.1 路基方案

武汉站主要位于长江一、二级阶地区，高程一般为 19～25 m，地势平坦开阔，有村级道路通过，鱼塘、湖泊密布，经过的主要湖泊有杨春湖、东湖等。武汉站所处地层自上而下有：第 4 系新近堆积层；人工填土及人工填粉煤灰；第 4 系全新统冲洪积黏性土层；第4系中更新统网纹状黏土；下伏基岩主要为泥岩、泥质砂岩、砂岩等碎屑岩。

车站所处杨春湖地区地势较低，车站两端咽喉区地段设计为高路基，路基填高 8～15 m，全长1.66 km。咽喉区路基平面横向宽度最大处为 275 m，全段多为软土及松软土 (路基地基) 和水塘地段，由于道岔密集，对变形控制要求严格。路基主要工程措施为：①软土及松软土路基地基采用钻孔灌注桩结合筏板式结构加固，其中局部一级铁路地段采用水泥粉煤灰碎石桩加固；②水塘地段采用围堰后抽水疏干清淤，然后填筑路堤，浸水地段采用干砌片石护坡，坡脚设墁石基础；③架空层段，位于武汉站站区范围，地面层设置为道路及停车场，路基外侧边坡采用C30钢筋混凝土扶臂式路堤挡墙收坡。在路基方案下，武汉站平面布置如图 1 所示。

2.2 桥梁方案

根据规划要求，武汉站站区外部发展以杨春湖城市副中心为重点，武汉站作为其中一个重要节点，需要在道路交通、轨道交通、水路网络、电力线路、环境保护等方面与周边地区协调发展。车站周边地区市政干道的建设已纳入近期建设计划。规划轨道交通 4 号线、5 号线引入车站地下，并与武汉站同步建设。大型客运站的设计需规模适度超前，并具有一定的前瞻性。考虑以上原因，武汉站高架范围由原来的站台长范围向咽喉两侧分别延长 123.5 m 和 101.5 m，合计长 225 m ，即由原路基改为桥梁结构。

在满足现行规范要求和技术条件下，武汉站咽喉区路基改桥梁采用小框架密排方案。小框架密排方案即在原设计咽喉区路基部分下方改设为多个并列小框架结构，小框架净宽 12 m，净高 7～11 m，框架桥轨底至顶板顶高度 0.7 m。

框架基础的选用：软土覆盖厚度 15～25 m 以上，对软土厚度≤20 m 地段，采用 CFG 桩加固，桩径 0.5 m，桩间距1.4 m；对软土厚度＞20 m 地段，采用钻孔桩基础加固，桩径 0.8 m，桩间距 2.1 m。在桥梁方案下，武汉站平面布置如图 2 所示。

3 路基改桥梁方案分析比较

3.1 优缺点分析

3.1.1 路基方案

优点：①造价较低；②初步设计方案批准实施路基方案，可立即施工，从而缩短工期。

缺点：①高路基对城市的分割和旅客流动，以及由于视线受阻带来的负面影响较大；②路基填筑多占用土地 0.97 hm2，地面无可用空间；③路基土石方工程量大，附近无合格路基填料，需远运 45 k m；④由于该段多为软土地基，在高速铁路建设中，修建高路堤稳定性差、沉降时间长、沉降变形大、工后沉降难以控制，影响铁路的质量和使用。

3.1.2 桥梁方案

优点：①桥梁方案空间通透性好，视野开阔，与城市交通衔接顺畅，旅客流动性强；②桥梁占地少，下部空间仍可开发利用，可提供停车、商业服务等功能，土地资源利用率高；③由于路堤与桥梁刚性差别较大而易引起轨道刚性的突变，另外路堤与桥台的沉降不一致可导致轨面不平顺，因此减少桥路过渡段可保证线路结构稳定，而武青四干道至站台采用桥梁形式，可减少1处桥路过渡段。

缺点：①造价较高；②初步设计方案批准实施路基方案，采用桥梁方案须经上级部门批准，工期将受到一定影响。

3.2 造价比较与分析

武汉站路基改桥梁初步设计概算静态投资总额为 41 877.72万元，武汉站工程路基方案初步设计静态投资总额为 8 585.72万元。武汉站路基改桥梁工程技术经济指导见表 1。

单纯从经济角度考虑，路基方案比桥梁方案投资减少 32 292 万元，可以作为选择的方案。但是，由于该段路基存在填土高度较高、路基沉陷、稳定性差等问题，后期将增加一定的维护费用。另一方面，桥梁方案比路基方案增加用地 0.97 hm2。铁路建设是线性工程，对土地资源有很强的依赖性，应尽量避免或少占用土地。

3.3 结束语

综上所述，考虑方案实施的难易程度、环境保护、城市规划，以及与其他交通工具衔接等各种综合因素，大型客运站路基高填方设计存在诸多问题。武汉站的设计实践说明，将高标准铁路中的高填方路基改为桥梁设计，在生态环境、城市交通、地方发展、工程用地和造价成本方面都具有优势。在保证工程结构科学合理、经久适用的前提下，建桥方案应该是较好的选择。

1003-1421(2011)01-0072-03

U291.7+1

B

2010-04-06

责任编辑：冯姗姗