对铁路中小站站坪平纵断面设计的细节问题分析

丁亮

（铁道部工程设计鉴定中心 副总工程师，北京 100038）

0 引言

铁路中小站是完成客运乘降、货运到发、列车会让、列车越行待避等基本功能的车站。只要有铁路就有这类车站，是站场设计中遇到最多的站型。虽然在客货共线铁路规范中，明确规定中间站、越行站、会让站宜设在直线上，困难条件下设在曲线上时，曲线半径不小于600～1 600 m（与不同旅客列车设计速度对应取值）；纵断面宜设在平道上，困难条件下可设在不大于1.0‰的坡道上，特殊困难条件下，越行站或会让站可设在不大于6‰的坡道上[1]。但在实际设计时，具体到每一条线，情况都有所不同。地形条件千变万化，什么时候用直线站、什么时候用曲线站、什么时候用平坡、什么时候用1.0‰的坡、什么时候用6‰的坡、站坪外的变坡点设在什么位置比较合适、站坪不足的改建车站如何做方案才能减少大拆大改，等等，都需要进行具体分析。而设计人员往往在这些方面重视不够，只要设计的车站配线布置及咽喉区范围内平纵断面符合规范要求就行，只有当车站土石方数量太大或遇到桥隧工点时，才将平纵断面微调一下。而当车站规模或有专用线接轨等其他外部条件发生变化时，却发现车站站坪的平纵断面设计并非最优，只要稍加调整就会更加合理。这种情况在既有车站改造中最为突出，有些既有车站扩建大拆大改的原因，往往就是在原始设计时，没有注意车站站坪平纵断面的细节问题。作为一个好的负责任的设计者，能够选择恰当的站坪平纵断面是最基本的素质。因此，有必要对铁路中小站站坪线路平纵断面设计的一些细节问题进行分析，力争达到站坪平纵断面设计最优。

1 中小站站坪平纵断面设计考虑的因素

铁路中小站站坪平纵断面设计考虑的因素主要有二个方面，一是运营方面，首先取决于车站的性质，其次取决于车站的作用，最后取决于车站的作业方式及作业量；二是工程方面，就是地形、地貌、地质条件。

在运营方面，对于车站的性质，首先确定所设计的车站是客运专线上的车站、货运专线上的车站，还是客货共线上的车站；对于车站作用，要分清是有客货作业的一般中间站、越行站或会让站、第三方向的接轨站、枢纽前方站、港湾分区车场站，还是有立折列车作业站、1万t或2万t超长列车会让站等；对于车站的作业方式及作业量，只是针对有作业的中间站，分为只办理客运作业的车站、只办理货运作业的车站、客货作业均办理的车站、有专用线接轨的车站、有摘挂列车选编作业的车站。除客运专线或货运专线外，对于客货共线铁路尤其是在铁路枢纽范围内，由于作业量差别很大或车站分工不同，经常出现只办理客运作业或只办理货运作业的中间站。上述分析是一个大致归类，其中有交叉部分，但这只是为深入考虑问题提供的出发点。我国铁路网仍处在扩充和发展阶段，随着线网的发展变化，总会有一些车站需要进一步改造或扩建，甚至有的车站在建设中就会发生变化。位于货运专线集疏运通道的中间站、经济据点大的客货共线中间站、有第三方向接轨的中间站等，随着地方经济的发展，这些车站建成后将逐步引入专用线或支线，引起车站再次改建。但客运专线上的车站，尤其是采用无砟轨道客运专线上的车站，建成后不会也不可能扩建。这种对车站运营方面的分析，一是有利于满足车站作业要求，二是有利于分析车站的发展趋势以避免今后扩建产生大的改建废弃工程，因此，是解决好设计功能与发展问题的首要前提。

在工程方面，地形地貌是设计平纵断面考虑最多的因素，也常常成为确定车站平纵断面的决定因素。由于这种影响因素可以用工程量来衡量，不像对车站性质的分析，不体验运营管理的过程，就难以理解。地形地貌的因素，从宏观上看，平面决定着拆迁量的大小，纵断面决定着车站土石方量及挡护工程量的大小，但要解决重大的土石方量及挡护工程量还是要从平面上下功夫。有些车站，尤其是位于多山或丘陵地区的车站，只要稍稍调整平面设计就可以避免很大的填挖方及挡护工程，因此归根到底还是平纵断面设计的细节问题。

2 中小站站坪范围内平纵断面的选择

虽然中小站规模不大，配线数量不多，车站的站坪长度也不长，但由于线路性质、运输需求不同，使得车站的种类繁多，遇到的问题也多。不同的线路性质对车站的站坪平纵断面要求的侧重面不同，不能一概而论，需根据不同情况对中小站站坪平纵断面的选择进行分析[2]。

2.1 客运专线铁路中小站站坪平纵断面

对于客运专线铁路，从平面上分析，一般来说客运专线的技术标准，正线的最小曲线半径和缓和曲线都很大，而到发线的有效长度只有650 m。如果把车站设在曲线上，接连到发线的道岔只能设在直线上，此到发线长度就会大大超过有效长度，因此在到发线有效长度范围内设成满足正线技术标准的曲线是不可能的，除非遇到周边建筑限制等极为特殊的情况，如京沪高速的廊坊站，一般来说不应设成曲线站，在高速规范中第5.2.10条也规定，车站应设在直线上。

从纵断面上分析，虽然规范中规定“站坪宜设在平道上，困难条件下，可设在不大于1‰的坡道上；特别困难条件下，可设在不大于2.5‰的坡道上；越行站可设在不大于6‰的坡道。到发线有效长范围内宜采用一个坡段”，但按照一般客运专线的纵断面技术标准，线路坡度一般情况下可采用20‰，采用20‰的坡度100 m可以解决2 m的高差，而按照站坪坡度为1‰的坡道，需要2 km才解决2 m的高差，即便是采用站坪坡度为6‰也需要330 m的长度。如果站坪设成坡道，还要解决站台与站房复杂的局部相对高差关系，且列车停车仍需保持制动状态。因此，在具体设计中，如果把站坪设在坡道上，还不如调整站坪外正线的坡度更为合理，即便是越行站也应如此。在客运专线上增设一个车站投资很大，只要将来增设了站台、站房等客运设施，有到发线停车条件，就可以办理旅客乘降作业，对周边的居民出行、经济发展、吸引客流都有利。因此，在客运专线上，一般来说，站坪范围内车站都宜设成平坡。当客运专线位于山区丘陵地段地形地貌条件较差时，或处于建筑物较多的地段，为了减少大量土石方、挡护工程及房屋拆迁，应该用正线的线位及确定合适的站坪整体标高来优化工程投资，而不是采用局部调成曲线站或设站坪坡度实现减少土石方工程。

对于车站的发展条件，客运专线上的车站改建对运营干扰及运营安全的影响太大，尤其是采用无砟轨道的车站，改建是不可能的。对于这种类型的车站，车站规模应按照本线设计的最终匹配能力一次建成，站坪长度没有必要进行预留。如果考虑到有第三方向引入的可能而预留条件，也应将正线的道岔、车站咽喉区按最终位置定位，与开通运营的到发线相邻的股道线下工程一次建成，以避免今后建设时，调整咽喉及路基处理影响运营线的安全。对于采用无砟轨道的车站，正线上的道岔、咽喉区及与开通运营的到发线相邻的股道，无论是线下还是线上铺轨工程甚至跨线设施都应一次建成。

2.2 货运专线铁路中小站站坪平纵断面

目前的货运专线主要是运煤专线，线上列车的行车速度不高，一般最高时速80 km，设计线路速度最大120 km/h。由于压缩货运全程运输时间并非在于提高最高运行速度，更多的在于减少停站次数以及中间作业环节，因此，从平面上分析，这种线路最小曲线半径都不大，大多数在600 m或800 m，而车站到发线有效长度较长，一般1 050 m，开行1万t列车或2万t列车时，有效长度分别达到1 700 m、2 800 m。当偏角不大时，车站完全可以布置在曲线上。对于牵引1万t或2万t列车来说，由于列车长度太长，有时很难找到设在一个曲线上的平面条件，不得已将部分到发线设在反向曲线上。实际上，这类线路采用调度集中且具备无线列调条件时，接发列车作业并不依靠行车人员到站台上目视，因此对于满足牵引超长列车停车的中间车站，只要没有列车整编、摘挂、组合或分解作业，在地形条件很困难时，可以设在反向曲线上。货运专线铁路车站平面布置比较灵活，减少工程量及避免大量拆迁首先要考虑的就是调整车站平面。

从纵断面上分析，由于货运专线上运行的列车均为重载列车，为有利于列车停车减速及起动加速，车站纵断面宜采用较缓的坡度。虽然在规范上规定可以采用不大于1.5‰坡度，但有条件时应尽量采用平坡，或者凹型纵断面。因为在实际运营时，很难避免列车在车站较长时间的停留，尤其有些车站有专用线接轨或设置货场，无机车连挂的车辆需要在线路上存放，而长期使用的线路保持原设计的坡度比较困难，因此，为防止车辆溜逸，最好将车站设成平坡或缓坡的凹型纵断面。由于中小站车站配线较少，咽喉区长度较短，道岔阻力影响较小，且列车进出站速度较低，纵断面要求的坡段长度相对较短，当线路标高限制因素较多，采用平坡或缓坡困难时，可将咽喉区设在较大的坡度上，以确保到发线有效长范围内设成平坡或不大于1‰的缓坡。

对于车站站坪的预留发展，由于货运专线运输的都是大宗货物，一般情况下运量都较大，大部分以专用线的形式装卸，因此，铁路建成后，随着沿线的经济发展，在线路集运段（也就是装车地段），或疏运段（也就是卸车地段），陆续有专用线引入是必然的。也就是说有些车站发展变化的可能性很大，满足这种发展变化的站坪长度预留多少是个很难确定的问题。其最简单最基本的方法，就是首先满足设计年度已规划的专用线引入条件或预留扩建规模的咽喉区长度；其次，在不增加大的工程投资情况下，尽量把好的平纵断面条件预留给站坪；第三，在站坪外附近曲线间的直线地段尽量设成路基，以便今后增设股道时利用最外道岔外移，相应延长站坪。

对于运煤货运通道既有线改建的车站。当车站扩建增加股道规模；或既有线到发线有效长延长至1 050 m；或为满足1万t或2万t列车接发车条件，将部分到发线有效长延长至1 700 m或2 800 m时，如果原设计车站站坪没有预留条件，在运营线路大量调整既有正线平纵断面是不现实的，应以不动正线或最少的正线调整方案为目的，用最小的代价实现车站站坪延长，这是一个设计思路与技巧问题。如既有线扩能满足部分牵引1万t或2万t这类超长列车接发的线路，一般情况下，并不需要对所有车站都延长，仅延长有万t列车装车、卸车、组合或分解作业的车站，沿途再选择几个有条件办理万t列车越行或会让的车站。车站到发线也不需所有的都延长，只要延长一部分即可，其中单线铁路会让站有1条到发线，双线铁路越行站上下行各有1条。在研究延长到发线方案时，为不动正线，一种方式是将咽喉区个别道岔伸向区间，形成一段较长的满足到发线平纵断面及咽喉区布置条件的地段，实现到发线延长；另一种方式，就是当咽喉区个别道岔伸向区间没有条件时，将一个大偏角长曲线变成两个小偏角短曲线，或利用曲线车站的角度进行调整，在站外形成一段直线段布置道岔，以实现咽喉区道岔向外延伸。既有站坪外纵断面坡度较大时，可将咽喉区个别道岔设在较大的坡道上，利用延伸段咽喉区顺坡，实现到发线有效长范围内平坡或满足规范要求的缓坡。

2.3 客货共线铁路中小站站坪平纵断面

大部分客货共线铁路旅客列车速度为120～160 km/h，货车牵引质量在4 000～5 000 t左右，限制坡度单机6‰、双机13‰，到发线有效长在1 050 m以内。因此客货共线铁路限制坡度小，线路的曲线半径也不太大，站坪长度和坡度对线路拉坡定线适应地形条件的影响较大。而客货共线铁路的中小站作业又相对复杂，除了越行站或会让站以外，大部分车站既有货运作业又有客运作业，有些还有专支线的接轨。只有枢纽内个别车站或部分地区客货分站的情况下，才有车站只办理客运作业或只办理货运作业。对于越行站或会让站来说，由于车站只办理列车待避或越行作业，列车在车站停留时间短，机车不摘，为适应地形条件，减少坡度损失，减少桥隧工程或车站土石方工程，其纵断面往往设在不大于6‰的坡道上，这类车站站坪长度只要满足到发线布置即可。对于有客货运作业的车站，尤其是运量较大的客货运车站，往往规模较大，作业复杂，车站有调车作业及无机车连挂的车辆在股道上停留，且大部分车站位于较大的城镇，随着地方经济发展，车站扩建的可能性很大。因此，在确定车站站坪平纵断面时，在不增加较大工程的条件下，应留有较多的余地。其中平面条件宜设成直线段，站内不宜设隧道，并尽量减少站内桥梁工程，如果避免不了站内设桥，应将桥梁设在股道中部有规律的平行地段，避免设在今后可能发生变化的咽喉区附近。当地形条件非常困难，不得已将平面设在曲线上时，应将设咽喉区的直线地段尽量留长。其纵断面按规范可设在不大于1.0‰的坡道上。但由于车站作业量较大时，站内停留车较多，最好将咽喉区设在坡道上，将到发线有效长内设成平坡，即便将咽喉区设在规范允许的较大坡道上，换来站内到发线平坡，也比站内到发线设在坡道上好得多。切忌出现将到发线有效长范围内设成坡道，将咽喉区设成平坡的情况，这对车站运营极为不利。对于客货作业量较小的车站，虽然站内作业简单，有条件时，应先将好的条件设在到发线有效长范围内，其次是车站咽喉区，这是因为列车在区间只是运行状态，而在车站，列车不仅运行还有其他作业，因此，把好的线路条件留给车站是必要的。

对于只办客运作业的车站，其站坪的平纵断面只要满足布置下客运设施即可。而只办理货运作业的车站，这类车站应有设置货运设施或专用线接轨等发展空间，对车站站坪应预留发展条件，尤其是车站纵断面应尽量采用平坡。

对于既有客货共线铁路扩能，涉及到中小站较大改造只有两种情况，一是增建二线，二是延长到发线有效长。由于客货共线铁路运输繁忙，对既有站扩建应在满足扩能要求的条件下，以尽量不动正线或少动正线为最优方案。其中最常用的是将个别道岔延伸至区间，形成能设咽喉区的直线段，实现到发线增加或延长。对于增建第二线的扩能，当既有站坪无条件时，也可将个别最外方渡线外移，有些会跨一段曲线，以利咽喉区的布置及到发线的延长，这时这类外移的个别道岔会设在较大的坡道上。这些技巧的应用目的就是不动正线，而且把既有站坪最好的平纵断面条件放在到发线有效长范围内，以利列车作业安全。

3 铁路中小站站坪范围外与区间线路平纵断面的衔接关系

铁路中小站站坪范围外与区间线路平纵断面的衔接关系，主要是指站坪外曲线头或变坡点的位置。一般来说，由于车站的平纵断面条件要求较高，在选线时，往往因为设置车站而不能灵活地选择线位，为减短线路长度或减少工程投资，而常将站坪长度设计得很紧凑。车站布置后，最外道岔区间侧紧接着就是曲线头或者变坡点的竖曲线头。从工程角度来说，为了把工程数量压缩到最小，这么做可以理解。然而有些地形条件，车站站坪长度长一点并不导致工程大量增加，在这种情况下，就是如何处理好站坪外曲线头与变坡点位置问题了。从普速铁路既有线扩能已出现的情况看，有些地形条件并不复杂，有的车站站坪外有一直段，但因竖曲线变坡点紧接着最外道岔，车站扩建时无法利用；有的车站站坪外是平坡或缓坡，但却是较短的曲线，车站扩建也无法利用；有的车站站坪外既是缓坡又是直线，但却是桥隧相连。当地形条件非常困难，在无法确定将来的发展趋势时，只要车站布置下，站坪外线路平纵断面的衔接以最小的工程投资为原则是合理的。但当地形条件并不困难时，站坪外线路平纵断面的组合关系，却是设计理念与设计思路问题。

因此，除了客运专线外，新建货运专线或客货共线铁路设计时，既要考虑站坪长度满足车站布置要求，也要对站坪外的平纵断面组合关系仔细分析。在不增加较大工程的情况下，在无桥隧地段，如果设置直线段就应尽量留出符合站坪条件的较缓坡度段。有桥隧工程时，因在既有桥隧地段设置道岔要引起桥隧工程的大拆大改，几乎是不可能的，因此不需考虑符合站坪的平纵断面条件。对于越行站或会让站来说，由于车站发展可能性很小，对站外变坡点无特殊要求。此外，在确定车站位置时，首先选择地形条件较好的地段布置车站。如果车站有预留发展的要求，且车站咽喉区外为桥梁时，由于直线桥梁改道岔桥梁需停运施工，且咽喉区道岔相互连接，平面无线形规律，应将位于桥上的咽喉区先期实施，以便车站扩建时不影响正线。在有条件时，应尽量将桥设于站内股道平行地段，咽喉区设在路基地段。

4 结束语

每一个车站的设计都经过设计、复核、审查等多道程序，且规范中有明确要求，车站站坪的最初设计是不可能违规的。车站站坪设计得好与不好完全是设计理念问题，检验标准一是使用，二是发展，这些都要在车站建成后或较长时期才能体现出来。然而车站建成后都是永久建筑，改造不易，在设计中稍加思考就会导致不同的结果，甚至可为未来的发展创造良好的条件，这也是对于铁路中小站的站坪设计看上去没多少技术含量而需慎重考虑的技术问题。仔细分析车站站坪平纵断面设计的合理性，既有利于节省工程投资，也有利于车站的发展。

[1]铁路车站及枢纽设计规范[M].北京：中国计划出版社，2006

[2]铁路工程技术手册站场及枢纽[M].北京：中国铁道出版社，1977