高速铁路“四电”生产房屋优化设计方法研究

2022-12-19吕绍强黎豫生豆志峰

运输经理世界 2022年24期

吕绍强、黎豫生、豆志峰

（京滨城际铁路有限公司，天津 300280）

0 引言

2020 年3 月，国务院发布了《国务院关于授权和委托用地审批权的决定》（国发〔2020〕4 号）[1]，该决定对《中华人民共和国土地管理法》第四十四条第二款规定的永久基本农田转为建设用地审批事项，以及第四十六条第一款规定的永久基本农田、永久基本农田以外的耕地超过三十五公顷的、其他土地超过七十公顷的土地征收审批事项，国务院委托部分试点省、自治区、直辖市人民政府批准。首批试点省份为北京、天津、上海、江苏、浙江、安徽、广东、重庆，试点期限1年。审批权的分类下放，初衷是深化“放管服”改革，改革土地管理制度，赋予省级人民政府更大用地自主权，提高国土资源调配的灵活性。

但是在京滨城际项目中，存在以下问题：站前线性工程为大型项目，而站后四电房屋用地则属于小型项目，故需要分别报规征收。分别报规征收引起二次征地手续办理，为征地工作带来较多工作量。在该项目中，因该决定试点一年后地方审批权被收回，此时四电房屋用地手续未完成，若再走报规审批手续，必然对京滨城际铁路的开通造成延后。

为此，研究利用已征地布置四电房屋的方法，既可减少征地，又能减少手续办理工作量，避免工期延误，社会经济效益十分明显。

1 工程概况

京滨城际铁路又称京津第二城际铁路，是京津冀交通一体化重点基建项目。线路自京唐城际铁路宝坻站引出，经宝坻区、武清区、北辰区、东丽区、天津机场、滨海新区，终至既有津秦高速铁路滨海西站，正线长约97.8km，最高设计车速250km/h。初期建设宝坻站至北辰站段，共计56.2km。

原设计宝坻3#中继站（见图1）（DK137+450）房屋及院落位于线路左侧（面向大里程），9#基站（DK138+650）、10#基站（DK142+180）、11#基站（DK145+800）位于线路右侧（面向大里程）。房屋、箱变及铁塔等设施设置于同一院落中；为使站前与站后工程施工作业面互不干扰、桥下工务维护通道连续，同时为保障站后四电房屋的道路条件，房屋院落与铁路正线投影区域避免重叠，3#中继站与区间桥梁之间存在非征用地。

在原设计中，3#中继站及9#～11#基站场坪标高洪执行《铁路房屋建筑设计标准》（Q/CR 9146—2017）[2]，考虑到各工点位于蓄滞洪区场坪，标高按照50 年一遇洪水水位高度超高0.5m 确定。在原设计中，9#基站、3#中继站的房屋和基站基础形式为桩基础；10#基站、11#基站的房屋基础形式为独立基础；所有箱变均采用筏板基础。

在原设计中，因3#中继站和北辰区3 座通信基站设置在基本农田内，因基本农田用地手续政策性调整，导致用地批复时间不满足项目建设工期要求。本文以京滨城际铁路项目宝坻至北辰段站为例，创新性地提出一种新的四电房屋选址优化方法，下面对优化情况做简要论述。

2 优化方法

2.1 优化思路与现场勘察

无论如何优化，首先必须保证四电房屋布置于站前工程已征地范围，即把四电房屋调整到已经实施的站前工程所征用地界范围内。在该工程中，针对3#中继站和北辰区3 座通信基站均位于高架桥梁两侧的工程实地，本文提出将四电房屋改移至桥下的优化思路。将四电房屋改移至桥下，必须解决以下3 个问题：第一，受桥下墩（台）间距离、征地地界范围的限制，无法将原四电房屋直接挪移至桥下，必须据此调整优化房屋、箱变及铁塔的平面布置形式。第二，桥下有一定净空，但是多为蓄洪区；受桥下净空和设计洪水位（内涝水位）的限制，必须保证四电房屋高度不能超出该范围，必要时对房屋形式和高度进行优化调整。第三，所有设施、设备均需设置养护维修通道，因此应统筹研究解决桥下工务维修通道、基站和中继站通所道路问题。

经现场勘察测量，3#中继站、9#基站和11#基站所处的铁路桥简支箱梁下净空均高于13m，10#基站所处的简支箱梁正下方净空不足8m，箱梁翼缘下净空10～10.5m；各工点相邻桥墩承台基础间距为25m，已征铁路用地宽度为18m；此外，3#中继站、9#基站和11#基站配套箱变及铁塔已先期在原设计位置实施，相关设备及线缆已订货制作。在优化过程中，必须满足工程现场实际的要求。

2.2 优化方案设计

根据本文的优化思路，针对房屋建筑及基础标高、防火间距、运营（工务、电务和供电）维护空间、维护通道等重难点问题，组织设计、施工、监理与运营单位对优化方案进行一体化研究。在深化研究过程中，《国铁集团关于发布<铁路房屋建筑设计标准>局部修订条文的通知》（铁建设〔2022〕45 号）发布，参建各方适时依据此条文对优化方案进行再调整。调整方案主要包括布置优化和基础优化两个方面。

2.2.1 布置优化方案

由于3#中继站、10#基站和11#基站的配套箱变基础已实施，各基站铁塔基础均已实施，且贯通电缆已敷设，故保持原有方案不变；在平面布置优化方案中，仅考虑将中继站、基站的房屋及10#基站的配套箱变调整至已征用地界内。

（1）3#中继站布置优化方案

在3#中继站房屋内，将通信机械室和信号机械室调整为“背靠背”形式布设，房屋平面由长形布置改为方形布置；整体房屋居中布置在一孔32m 简支箱梁下方。

因移址桥下的四电房屋阻断了工务维修通道，在此充分利用铁路用地优化调整通所道路径路，统筹考虑在桥下栅栏增设维护通道门，维护通道外绕四电房屋；中继站房屋和配套箱变院落分别设置围墙（或栅栏），并独立设置维护通道门。优化调整后总平布置如图2 所示，中继站房屋布置如图3 所示。通过改进，实现工务、电务和供电部门运营维护通道相对独立，使运维管理更加便捷。

图2 中继站场址优化

（2）9#～11#基站布置优化方案

经现场勘测和深化研究，提出优化方案：将3 座基站房屋分别改移至32m 简支箱梁下方，同时须确保房屋外边缘在桥梁用地红线内，各基站箱变基础随房屋一并移位至相邻桥跨下，通信铁塔位置则按原设计位置不变。

为了确保四电房屋在桥梁地界内，本文提出“保持原设计建筑面积不变，压缩房屋进深，增加房屋长度”的方法，即室内设备由双排布置变更为单排布置，使房屋布局尽可能呈狭长状。

防洪设计是桥下布置四电房屋的关键。9#～11#通信基站房屋地处泄洪区，为确保房屋安全，采用架空方式布设，架空高度为2～3m。受桥下净高限制，对通信基站房屋平面布局结合桥下条件进行适应性调整。

与此同时，房屋室内净高按满足设备检修最低条件设置，满足桥下建设房屋空间和运营维护要求。结合箱变及铁塔实施方案调整围墙及院落布置，兼顾运营维护通道径路的优化。优化调整后，9#、10#基站总平面布置如图4 所示。

图4 优化设计典型基站的总平面布置

2.2.2 房屋防洪标高及基础形式

优化设计后，该四处房屋架空平台标高及箱变场坪标高按《国铁集团关于发布<铁路房屋建筑设计标准>局部修订条文的通知》（铁建设〔2022〕45 号）执行，即按照100 年一遇洪水水位标高+0.5m 确定。

移至桥下箱变基础形式为桩基础；为避免桥下填土，同时利于泄洪防洪，在桩基础和房屋一层底板之间增设架空层，将基站、中继站房屋及其箱变架高，原设计房屋室内地面相对标高不变。

3 优化设计效果

图5 为桥下四电房屋实施后的实景情况。对区间4 座房屋及其配套设施优化调整后，取得以下四个方面成效：

图5 优化设计典型基站房屋实景图

第一，充分利用已征用铁路用地条件建设中继站、基站房屋，消除了因用地审批与建设时序不匹配所造成的房屋建设工期制约，为设备安装、调试争取宝贵时间，为开展项目联调联试创造条件，保证了铁路项目的如期顺利开通。

第二，该项目论述的4 处房屋，均位于蓄滞洪区内；调整位置后，按照《国铁集团关于发布<铁路房屋建筑设计标准>局部修订条文》（铁建设〔2022〕45 号）标高设计，即按照“100 年一遇洪水水位标高+0.5m”确定；同时，为保证房屋结构不影响泄洪能力，采用架空式基础结构，提高了房屋设施防洪排涝的抗安全风险能力，进而提高了洪涝灾害下铁路行车的安全性。

第三，充分利用部分已实施的箱变和铁塔基础，优化场坪土方填筑，投资费用与原设计基本持平，同时为铁路设施扩展提供远期储备用地资源。

第四，结合临时征地政策充分利用已征用地条件，统筹解决了工务、电务和供电部门维修通道和通所道路问题，同时减少了新增征地，节约了土地资源，也为我国铁路建设用地提供了一种创新模式。