沈丹铁路电气化改造工程之凤上线引入凤城地区方案研究

于涵

沈阳铁道勘察设计院有限公司 沈阳 110013

摘要：对沈丹电气化改造之凤上线引入凤城地区方案进行综合分析，凤上线沿沈丹增二线引入一面山方案虽然凤上线货物列车走行距离最长，运营费用最大，但工程投资最小，该方案利用既有铁路通道，对周边地块不产生新的分割，对地方规划影响小，故本次研究暂推荐凤上线沿沈丹增二线引入一面山方案。

关键词：铁路；接轨方案；比选

1 项目建设必要性

沈丹线与凤上线、丹东港线相连，联通东北东部铁路通道与沈阳枢纽，也是丹东港的主要后方通路之一，且经丹东与朝鲜铁路相连，构成中朝国际联运要道。本项目的扩能改造，对保障丹东港后方通路和中朝贸易大通道的畅通，促进沿线重点企业的壮大与发展，都具有重要意义。通过地区线路通过能力适应性分析得出，研究年度凤凰城至丹东段维持单线电化能力不足，需增二线后区间能力方能满足近、远期要求。

2 接轨方案

根据凤城地区线路通过能力适应性分析，结合凤上线引入地区方案，本次增二线方案研究了“凤上线沿沈丹增二线引入一面山”、“凤上线并行沈丹客专引入汤山城”、“凤上线沿改建沈丹线引入汤山城”、“凤上线北进引入凤凰城”四个方案，分析如下：

图1 凤上线引入凤城地区方案示意图

① 凤上线沿沈丹增二线引入一面山方案

该方案于凤上线FSK3+680处新建凤凰城南线路所，新建联络线出线路所后并行凤上线右侧西行至沈丹线K196+300，在K196+300处换边后接上既有沈丹线，之后利用既有沈丹线南行至一面山站，K195+000- K207+708段既有沈丹线在改建凤上线右侧还建，凤上线与沈丹线双单线引入一面山站。线路出一面站后在线路右侧增二线至汤山城站。

凤上线与沈丹线两单线由一面山站沈阳端引入车站，考虑到凤上线、沈丹线在本站的会让、越行及本站的客运作业，此次考虑在车站下行方向增加到发线2条，改建车站两端咽喉，改建后车站设到发线6条（含正线2条），到发线有效长度满足850m。

凤上线引入一面山后既有凤上线大堡站至一面山的站间距达到39.9km，本次研究在FSK8+500处新设何家堡站，以满足区间通过能力。

凤上线沿沈丹增二线引入一面山方案接轨站平面示意图如下：

图2 一面山接轨站平面示意图

② 凤上线并行沈丹客专引入汤山城方案

该方案于凤上线FSK11+600处新建何家堡东线路所，新建联络线出线路所钻过沈丹客专后并行沈丹客专右侧南行引入汤山城站。

凤上线与沈丹线两单线由汤山城站沈阳端引入车站，考虑到凤上线、沈丹线在本站的会让、越行及本站的客运作业，此次考虑在车站下行方向增加到发线2条，改建车站两端咽喉，改建后车站设到发线6条（含正线2条），到发线有效长度满足850m。

③ 凤上线沿改建沈丹线引入汤山城方案

该方案凤上线于FSK11+600处新建何家堡东线路所，新建联络线出线路所后下钻沈丹客专后并行沈丹客专右侧南行。沈丹铁路凤凰城至汤山城段改线，凤凰城出站后利用既有凤上线至FSK10+000后修建何家堡南线路所，沈丹线出线路所后并行新建凤上线右侧南行，两单线并行至东沟村后引入新设东沟站，出东沟站后双线并行沈丹客专接入汤山城站。

考虑到凤上线、沈丹线在本站的会让、越行作业，新建东沟站设到发线6条（含两条正线），到发线有效长度满足850m。车站右侧设50×5×0.3m行车指挥站台一座。

④ 凤上线北进引入凤凰城方案

该方案凤上线从FSK21+500开始改线，改建线路向西南钻沈丹客专后并行既有沈丹铁路从凤凰城北侧引入凤凰城站。线路出凤凰城站后在线路右侧增二线至汤山城站。

凤上线引入后，凤凰城站改建两端咽喉，结合拆迁工程情况，车站改为曲线站。沈丹线电化后，刘家河至凤凰城段沈丹甲线不电化，甲线功能逐渐弱化，为了减少工程，本次设计考虑利用甲线作为牵出线，既有北牵1线改做接触网工区线，车站改建后车站7条到发线（含正线）有效长度满足850m，其余3条到发线有效长度为783～829m。凤北专用线利用原沈丹线改移至站内接轨并修建安全线与（1）道到发线隔开。

凤上线北进引入凤凰城方案接轨站平面示意图如下：

图3凤凰城站平面示意图

3 方案综合比较及推荐意见

① 综合比较

a.比较范围：

既有沈丹线K185+750～K223+300；既有凤上线FSK0+000～FSK21+500。

b.工程投资比较见表1。

表1 工程投资比较表

概算段落凤凰城至金山湾

方案方案I方案II方案III方案IV

线 路 长 度沈丹线正线长度（km）37.5537.5537.5537.55

凤上线正线长度（km）21.521.521.516.12

征地拆迁征地亩2066189218701446

房屋拆迁m267874476588721811

路基区间土石方104m3335.0221.9212.1361.3

站场土石方104m333.320.234.155.0

路基附属万元10095.67319.58946.29579.6

桥涵延长米/座855/142500/162170/133006/19

隧道新建延长米/座0/07465/57465/5415/1

轨道铺轨km41.733.128.555.8

铺碴104m312.910.78.918.1

铺岔组28.016.030.069.0

合计万元62019.195517.9118800.4100846.3

c.方案优缺点分析见表2。

表2 方案综合评价表

项目方案I方案II方案III方案IV

主要工程内容新建单线14.44km，增二线16.2km。改建车站2座；新设车站1座。新建单线19.2km。改建车站1座。新建单线9.4km，新建双线13.5km。改建车站1座，新建车站1座比较范围内新建单线27.3km。增二线30.7km。改建车站3座。

运营成本分析凤上线走行距离最长，运营成本最大。凤上线走行距离最小，运营成本最小。凤上线走行距离最小，运营成本最小。凤上线走行距离较大，运营成本较大。

对城市的影响利用既有铁路通道，对周边地块不产生新的分割；征拆数量小汤山城附近对地块分割产生夹角地，不利于土地的开发利用。新建凤上线与沈丹线经东沟站接轨后双线并行，避免了对城市的包围分割。与凤城市十三五重点发展沿草河经济、景观带的规划相适应。列车噪音等对城市环境影响较大。

工程投资62019.1万元95517.9万元，比方案I多33498.8万元118800.4万元，比方案I多56781.3万元100846.3万元，比方案I多38827.2万元

② 推荐意见

综上所述，凤上线北进引入凤凰城方案与凤城市十三五重点发展沿草河经济、景观带的规划相适应，但工程投资较大，货物列车走行距离较长，运营费用较大。凤上线沿改建沈丹线引入汤山城方案拆除了既有沈丹线，避免了新老铁路对城市的包围分割，凤上线货物列车走行距离最短，运营费用最小，但工程投资最大。凤上线并行沈丹客专引入汤山城方案工程投资较小，凤上线货物列车走行距离最短，运营费用最小，但对城市的包围分割严重。凤上线沿沈丹增二线引入一面山方案虽然凤上线货物列车走行距离最长，运营费用最大，但工程投资最小，该方案利用既有铁路通道，对周边地块不产生新的分割，对地方规划影响小，故本次研究暂推荐凤上线沿沈丹增二线引入一面山方案。

作者简介：

于 涵，1989年2月生，男，吉林省通化市人，助理工程师，硕士。

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活动夹具将力传给型钢，每次逐渐将型钢拔出0.8m；

（5）当液压顶升机具达到上限后，松开工字钢梁夹具，将液压系统降低，同时将工字钢梁活动夹具夹住型钢下一段，然后重复上述步骤将型钢完全拔出。

4 资源配置

4.1 劳动力计划

在SMW工法桩施工前，应对各工序的施工人员进行岗位培训，并进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。同时为保证工期或减少窝工，需对进场人员数量进行仔细计算，主要劳动力计划表如下。

序号工种数量

1测量员4

2挖机司机4

3三轴搅拌桩机司机10

4履带吊车司机3

5起吊信号工3

6灰浆搅拌机操作人员4

7机械维保人员2

8电焊工8

9油漆工8

10杂工8

4.2机械设备配置

要对进场的机械设备进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，配备专业机械设备维保人员，并做好施工机械设备应急预案，防止因设备故障影响工程质量。一个施工作业面需配备的施工机械设备如下：

序号名称规格型号数量用途

1挖掘机CAT3201台开挖基槽

2三轴搅拌桩机JB160A1台SMW桩施工

3履带式吊车25T2台型钢吊运

4压浆泵UBJ-24台注浆

5挖掘机振动锤HD-YZC2801台插入型钢

6千斤顶200t4台型钢回收

5 SMW工法桩质量保证措施

（1）孔位放样误差小于20mm，钻孔深度误差小于±50mm，桩身垂直度符合设计要求，误差不大于1/100桩长。

（2）严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于0.8m/min，提升速度不大于1.6m/min。

（3）型钢加工时严格按施工图制做，吊放对位时，轴线偏离小于50mm。

（4）施工前对搅拌桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。

（5）桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核。

（6）工程实施过程中，严禁发生定位型钢移位，一旦发现挖机在清除沟槽土时碰撞定位型钢使其跑位，立即重新放线，严格按照设计图纸进行施工。

（7）场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，减少搅拌和型钢插入的间隔时间，尽量保证施工的连续性。

（8）严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。

（9）施工冷缝处理

施工过程中一旦超过24小时出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约100mm左右。

（10）确保桩身强度和均匀性要求做到：

① 严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制。

② 土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎有利于水泥浆与土均匀拌和。

③ 浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。

④ 压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。

⑤ 发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。

（11）插入H型钢质量保证措施

①型钢到场需得到监理确认，待监理检查型钢的平整度、焊接质量，认为质量符合施工要求后，进行下插H型钢施工。

②型钢进场要逐根吊放，型钢底部垫枕木以减少型钢的变形，下插H型钢前要检查型钢的平整度，确保型钢顺利下插。

③型钢插入前必须将型钢的定位设备准确固定，并校核其水平。

④型钢吊起后用经纬仪调整型钢的垂直度，达到垂直度要求后下插H型钢，利用水准仪控制H型钢的顶标高，保证H型钢的插入深度。

6结束语

SMW工法桩止水性能好，刚度大，工期短，造价低，环境污染小，因其技术先进、经济效益高目前已广泛应用在城市地铁车站施工中。在我公司施工的天津地铁6号线水上西路站和理工大学站中有SMW工法桩35000余米，经实践证明取得了良好的施工效益。