沈丹鐵路電氣化改造工程之鳳上線引入鳳城地區方案研究

于涵

沈陽鐵道勘察設計院有限公司 沈陽 110013

摘要：對沈丹電氣化改造之鳳上線引入鳳城地區方案進行綜合分析，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，運營費用最大，但工程投資最小，該方案利用既有鐵路通道，對周邊地塊不產生新的分割，對地方規劃影響小，故本次研究暫推薦鳳上線沿沈丹增二線引入一面山方案。

關鍵詞：鐵路；接軌方案；比選

1 項目建設必要性

沈丹線與鳳上線、丹東港線相連，聯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，且經丹東與朝鮮鐵路相連，構成中朝國際聯運要道。本項目的擴能改造，對保障丹東港后方通路和中朝貿易大通道的暢通，促進沿線重點企業的壯大與發展，都具有重要意義。通過地區線路通過能力適應性分析得出，研究年度鳳凰城至丹東段維持單線電化能力不足，需增二線后區間能力方能滿足近、遠期要求。

2 接軌方案

根據鳳城地區線路通過能力適應性分析，結合鳳上線引入地區方案，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”、“鳳上線北進引入鳳凰城”四個方案，分析如下：

圖1 鳳上線引入鳳城地區方案示意圖

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，新建聯絡線出線路所后并行鳳上線右側西行至沈丹線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、越行及本站的客運作業，此次考慮在車站下行方向增加到發線2條，改建車站兩端咽喉，改建后車站設到發線6條（含正線2條），到發線有效長度滿足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到39.9km，本次研究在FSK8+500處新設何家堡站，以滿足區間通過能力。

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，新建聯絡線出線路所鉆過沈丹客專后并行沈丹客專右側南行引入湯山城站。

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、越行及本站的客運作業，此次考慮在車站下行方向增加到發線2條，改建車站兩端咽喉，改建后車站設到發線6條（含正線2條），到發線有效長度滿足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，新建聯絡線出線路所后下鉆沈丹客專后并行沈丹客專右側南行。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南行，兩單線并行至東溝村后引入新設東溝站，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，新建東溝站設到發線6條（含兩條正線），到發線有效長度滿足850m。車站右側設50×5×0.3m行車指揮站臺一座。

④ 鳳上線北進引入鳳凰城方案

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引入鳳凰城站。線路出鳳凰城站后在線路右側增二線至湯山城站。

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，本次設計考慮利用甲線作為牽出線，既有北牽1線改做接觸網工區線，車站改建后車站7條到發線（含正線）有效長度滿足850m，其余3條到發線有效長度為783～829m。鳳北專用線利用原沈丹線改移至站內接軌并修建安全線與（1）道到發線隔開。

鳳上線北進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

合計萬元62019.195517.9118800.4100846.3

c.方案優缺點分析見表2。

表2 方案綜合評價表

項目方案I方案II方案III方案IV

主要工程內容新建單線14.44km，增二線16.2km。改建車站2座；新設車站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座比較范圍內新建單線27.3km。增二線30.7km。改建車站3座。

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

對城市的影響利用既有鐵路通道，對周邊地塊不產生新的分割；征拆數量小湯山城附近對地塊分割產生夾角地，不利于土地的開發利用。新建鳳上線與沈丹線經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發展沿草河經濟、景觀帶的規劃相適應。列車噪音等對城市環境影響較大。

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，鳳上線北進引入鳳凰城方案與鳳城市十三五重點發展沿草河經濟、景觀帶的規劃相適應，但工程投資較大，貨物列車走行距離較長，運營費用較大。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，運營費用最小，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，運營費用最小，但對城市的包圍分割嚴重。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，運營費用最大，但工程投資最小，該方案利用既有鐵路通道，對周邊地塊不產生新的分割，對地方規劃影響小，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）當液壓頂升機具達到上限后，松開工字鋼梁夾具，將液壓系統降低，同時將工字鋼梁活動夾具夾住型鋼下一段，然后重復上述步驟將型鋼完全拔出。

4 資源配置

4.1 勞動力計劃

在SMW工法樁施工前，應對各工序的施工人員進行崗位培訓，并進行技術、質量、安全交底，預防發生安全和質量事故。同時為保證工期或減少窩工，需對進場人員數量進行仔細計算，主要勞動力計劃表如下。

序號工種數量

1測量員4

2挖機司機4

3三軸攪拌樁機司機10

4履帶吊車司機3

5起吊信號工3

6灰漿攪拌機操作人員4

7機械維保人員2

8電焊工8

9油漆工8

10雜工8

4.2機械設備配置

要對進場的機械設備進行檢驗，保證施工過程中各種設備的工作狀態良好，配備專業機械設備維保人員，并做好施工機械設備應急預案，防止因設備故障影響工程質量。一個施工作業面需配備的施工機械設備如下：

序號名稱規格型號數量用途

1挖掘機CAT3201臺開挖基槽

2三軸攪拌樁機JB160A1臺SMW樁施工

3履帶式吊車25T2臺型鋼吊運

4壓漿泵UBJ-24臺注漿

5挖掘機振動錘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，樁身垂直度符合設計要求，誤差不大于1/100樁長。

（2）嚴格控制漿液配比，做到掛牌施工，并配有專職人員負責管理漿液配置。嚴格控制鉆進提升及下沉速度，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）施工前對攪拌樁機進行維護保養，盡量減少施工過程中由于設備故障而造成的質量問題。設備由專人負責操作，上崗前必須檢查設備的性能，確保設備運轉正常。

（5）樁架垂直度指示針調整樁架垂直度，并用線錘進行校核。

（6）工程實施過程中，嚴禁發生定位型鋼移位，一旦發現挖機在清除溝槽土時碰撞定位型鋼使其跑位，立即重新放線，嚴格按照設計圖紙進行施工。

（7）場地布置綜合考慮各方面因素，避免設備多次搬遷、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性。

（8）嚴禁使用過期水泥、受潮水泥，對每批水泥進行復試合格后方可使用。

（9）施工冷縫處理

施工過程中一旦超過24小時出現冷縫則采取在冷縫處圍護樁外側補攪素樁方案，在圍護樁達到一定強度后進行補樁，以防偏鉆，保證補樁效果，素樁與圍護樁搭接厚度約100mm左右。

（10）確保樁身強度和均勻性要求做到：

① 嚴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 土體應充分攪拌，嚴格控制鉆孔下沉、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 漿液不能發生離析，水泥漿液應嚴格按預定配合比制作，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，不允許發生斷漿現象，全樁須注漿均勻，不得發生土漿夾心層。

⑤ 發現管道堵塞，應立即停泵處理。待處理結束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0m后方能繼續注漿，等10～20秒恢復向上提升攪拌，以防斷樁發生。

（11）插入H型鋼質量保證措施

①型鋼到場需得到監理確認，待監理檢查型鋼的平整度、焊接質量，認為質量符合施工要求后，進行下插H型鋼施工。

②型鋼進場要逐根吊放，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備準確固定，并校核其水平。

④型鋼吊起后用經緯儀調整型鋼的垂直度，達到垂直度要求后下插H型鋼，利用水準儀控制H型鋼的頂標高，保證H型鋼的插入深度。

6結束語

SMW工法樁止水性能好，剛度大，工期短，造價低，環境污染小，因其技術先進、經濟效益高目前已廣泛應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站中有SMW工法樁35000余米，經實踐證明取得了良好的施工效益。