天津至北京大兴国际机场联络线接轨方案研究

孙少伟

(中国铁路设计集团有限公司，天津 300142)

新建铁路接轨方案的比选研究，是铁路规划设计阶段最为关键的任务之一[1]，方案优劣将对铁路的工程投资、运营安全等产生直接影响。接轨方案的选择是一项综合优选工作，许多学者对此进行了研究。胡研[2]提出从线路起终点选取接轨站，组成不同的接轨方案，并对各方案的工程投资、工程难易程度、运输组织等进行比较。谢金梅[3]认为接轨方案应综合铁路地区总图、经济技术比较确定。上述研究从不同角度提出了接轨方案比选的方法，但是接轨方案比选综合性强，牵涉面广，影响因素众多，需进行多角度的比选分析[4]。以下结合天津至北京大兴国际机场联络线工程实例，综合考虑接轨点选择、路网整体规划和对既有线干扰等影响因素，优选出经济合理、工程难度适中的最优方案。

1 工程概述

天津至北京大兴国际机场联络线工程东起天津西站，经廊坊市霸州、安次、永清、固安，西至京雄城际大兴国际机场站，所经区域位于华北北部冲积平原，沿线地形平坦开阔，村镇密集，线路全长100.79 km，其中天津西至胜芳利用津保铁路(长36.15 km)，胜芳至固安东新建线路(长 47.41 km)，固安东至大兴国际机场利用京雄城际铁路(长17.23 km)，线路走向见图1。

图1 天津至北京大兴国际机场联络线示意

本项目是京津冀城际网的重要组成部分，衔接京雄城际、廊涿城际、津保铁路等既有及在建城际网骨干线路，打通了北京大兴国际机场与天津的快速通道[5]。本线以城际功能为主，兼顾路网功能，采用了250 km/h的速度目标值，符合其功能定位。

2 影响接轨方案的因素

接轨方案的选择将会直接影响到铁路线位的宏观走向[6-7]，而接轨方案选择的影响因素众多，一般需考虑接轨点位置、规划路网布局、对既有铁路运输干扰等。特殊情况下，还需要从规划、施工、运营等多方面开展比选研究。

2.1 接轨点选择

新建铁路与既有铁路接轨一般有下列三种形式[8-9]。

(1)既有车站接轨

即新建铁路接入既有站预留的出岔点。该接轨形式对既有铁路改建较少并可直接利用既有设备，从而节省工程投资，是新建铁路首选的接轨形式。

(2)既有线区间接轨

即在既有线区间内出岔接入新建铁路。该接轨形式对出岔的线路存在交叉干扰，故出岔区域最好选在剩余通过能力较大的区间。

(3)枢纽疏解接轨

即新建铁路接入新建车站，并和既有车站通过联络线连接形成枢纽。该接轨形式适用于枢纽内既有车站能力基本饱和，且枢纽内潜在运量较大的情况[10]。

2.2 路网规划布局

本项目位于铁路网较为密集的京津冀地区，其城际铁路网以“京津、京保石、京唐秦”三大通道为主轴，基本形成以“京津雄三角+放射”为骨架的放射状城际铁路网，适应区域城镇布局[11-12]。

本线起自天津西站，终到北京大兴国际机场站，通过铁路网络的连通作用，实现了京津通道内城市间的联系，同时串联天津滨海国际机场、北京大兴国际机场及北京首都国际机场，是实现区域内机场间融合发展的重要支撑。因此，在选择接轨方案时，需从“全网分析”的角度入手，对涉及到与城际铁路网内部相关线路组织，以及与区域铁路网的互联互通等情况进行综合分析[12]。

2.3 既有线干扰

选择既有线接轨方案时，需要重点考虑新建线路运营对既有线的影响。本项目与在建京雄城际、廊涿城际在固安东站合场共站，与津保铁路、拟建津雄城际在胜芳站共站，部分工程将与京雄城际同步实施。若考虑本线自津保铁路霸州西站新建线路接入京雄城际霸州北站，则京雄城际(霸州北至固安东段)按远期开行客车191对(含本线42对列车)、3 min追踪间隔计算，全日能力已趋于饱和[13]。因此，霸州西站接轨方案对既有线正常运营影响较大，存在明显劣势。

3 接轨方案研究

3.1 概述

在通路研究时，首先选定了经津保、京雄城际的方案，可供本线选择的接轨站有胜芳站、霸州南站、霸州西站。前面已经说明霸州西站接轨方案对既有线路运输能力影响较大，故本次不再对霸州西接轨方案进行深入研究，着重研究其他接轨方案。结合天津至北京大兴国际机场的运行时分、站位设置、工程难度等因素，共研究了区间接轨方案(方案Ⅰ)、胜芳站接轨方案(方案Ⅱ)、霸州南站接轨方案(方案Ⅲ)，见图2。

图2 各接轨方案示意

图3 区间接轨方案示意

3.2 区间接轨方案

为了有效吸引天津至北京大兴国际机场的客流，应尽量减少本线的运行时分，津保铁路自天津西站引出至胜芳站段多为桥梁，仅在DK24+150～DK24+650为坡度1.2‰的直线路基段，具备新建线路所条件，故研究了区间接轨方案，见图3。

本方案为双线，于津保铁路DK24+300处新建胜芳东线路所，外包津保铁路向西北延伸，跨越荣乌高速公路、112国道、津霸线、272省道后，在廊坊高新区管委会西侧4 km设廊坊高新区站；出站后线路继续向西北延伸，两次跨越京台高速公路后折向西南，在永清县东北侧王佃庄村设永清北站；出站后并行 273 省道南侧向北延伸，在大辛阁村南侧折向东北，外包京雄城际引入固安东站，新建线路全长55.87 km。

3.3 胜芳站接轨方案

根据京津冀核心区总图规划，本线自津保铁路胜芳站引出，经永清后引入京雄城际固安东站，见图4。

图4 胜芳接轨方案示意

线路起自津保铁路胜芳站(外包津保铁路)，出站后向北，跨越津霸线、112国道，于小惠庄村与廖家村之间设廊坊高新区站；出站后线路折向西北，跨越廊沧高速公路，后在西麻村南侧设永清南站；出永清南站后折向西北引入京雄城际固安东站，新建线路长47.41 km。

3.4 霸州南站接轨方案

考虑到津保铁路的霸州南站已为北京方向至天津方向预留了接轨条件，且自霸州南站至固安东站的新建线路长度较短，故研究了霸州南接轨方案，见图5。

图5 霸州南接轨方案示意

本方案(双线)自津保铁路霸州南站西咽喉(外包津保铁路)引出，出站后折向北，在京九线霸州站西侧新建城际场，出站后向北上跨京九线、273省道至永清西线路所，之后外包京雄城际引入固安东站，新建双线长38.94 km。

3.5 优缺点分析

从工程投资、运行时分和路网灵活性等指标对三个接轨方案进行综合分析比选，各方案优缺点见表1。

(1)路网灵活性

方案Ⅱ能够满足天津至北京大兴国际机场的快速直达，且运行时分较省；方案Ⅱ在胜芳站与津雄城际衔接，满足青岛、烟台方向与北京方向的沟通，路网灵活性最优；方案Ⅲ的互联互通功能与方案Ⅱ类似， 有利于各个方向的互联互通。方案Ⅰ无法实现与津雄城际的互联互通，路网灵活性差。

(2)与规划符合性

方案Ⅲ未经过廊坊高新区、永清县，与地方规划不符；方案Ⅰ、方案Ⅱ经过廊坊高新区、永清县并设站，与地方规划结合较好。

(3)对既有线的影响

方案Ⅰ在区间新建线路所，未将线路引入既有车站，不符合运营单位意见。方案Ⅱ需对既有胜芳站的津保正线插入道岔等改建工程，对既有线运营有一定影响；方案Ⅲ自霸州南站西咽喉的预留 42号道岔引出，站内无改建工程，对既有线影响小，在霸州站西侧新建车场，需对既有粮库专用线进行改建。

表1 各接轨方案优缺点分析

(4)工程难度

方案Ⅰ、方案Ⅱ未经过城市建成区，拆迁量较小，实施难度小；方案Ⅲ在霸州站西侧新建车场，拆迁量较大，实施难度较大。

(5)能力适应性

三个方案均按照京雄城际固安东站预留条件引入，京雄城际、廊涿城际的固安东站至大兴国际机场区段的能力可以满足本线需求。

4 结束语

合理的铁路接轨方案可以带动区域经济发展，完善区域路网结构，促进区域交通运输[15]。新建铁路引入既有铁路接轨时影响因素众多，需进行总体规划并做出合理选择，除了对线路长度、工程投资等常规指标进行评价比选外，还应重点关注接轨点的选择、项目在路网中的作用以及对既有线的干扰等诸多因素。在满足地方城市规划的基础上，选择技术可行、经济合理的最优接轨方案。综合上述分析，本次联络线工程推荐胜芳站接轨方案(方案Ⅱ)。