既有铁路存车场类型上盖开发关键技术研究

2023-10-22 10:54梁智敏
交通科技与管理 2023年19期
关键词:存车车场动车

梁智敏

(广东省铁路规划设计研究院有限公司,广东 广州 510030)

0 引言

既有铁路存车场由于功能特性、涉及专业多且属于营业线施工,其上盖开发须尤其注意工程技术设计。广珠动车所在广珠城际铁路工程中兴建,拟开展上盖开发业态为住宅、社区商业、学校及绿地,改造过程中及改造后须保证动车所的正常运营。该文以广珠动车所上盖开发为例,对设计过程中遇到的关键技术问题进行分析研究。

1 研究背景与项目概述

1.1 研究背景

铁路建设在国民经济、社会发展中起着巨大作用,经过多年加速建设,我国基本形成了布局合理、覆盖广泛、层次分明、安全高效的铁路网络[1]。既有铁路存车场指为铁路所设的既有车辆基地,一般随相关铁路工程兴建,大多有一定的建成年代。以动车所为例,全路网生产力布局中,目前建成动车所69 座,2035 年将达到106 座,大部分动车所伴同主要高铁站布置在中心城区,规模大、占用土地资源多、对城市分割严重[2]。随着铁路高质量发展的推动,部分选址合适、条件较佳的既有铁路存车场有升级改造、综合开发的需求。

1.2 项目概述

广珠城际动车所位于广州南站东北部,占地面积约21 hm2,建筑面积约34 000 m2,承担广珠城际CRH6 型动车组的一、二级检查作业。响应国家支持铁路建设实施土地综合开发的相关政策要求,顺应片区发展与省市合作统筹周边用地协调提升需求,省铁投拟在广珠动车所进行既改上盖综合开发,连片建设居住及配套服务功能。

2 技术条件梳理

(1)规划情况、地块特征及开发意向方面:用地位于城镇开发边界内,不涉及禁限建区及基本农田,红线内为铁路用地,红线外为防护绿地及水域。地块呈长边东南向的刀把状横亘在陈头岗与大石水道之间,景观、地铁交通资源尚可,东南毗邻广州南联络线预留存车场。动车所进出线部分长且狭窄;咽喉区到存车列检区部分,用地形状相对规整,尺度适宜,适合上盖开发利用。上盖拟建住宅、学校、相关商业、公建配套及绿地,盖下保持动车所运营使用。住宅按规划承载量计划为100 m限高以下的中高层。

(2)线路、设备及运营条件方面:现有规模为检查库线4 条4 列位;存车线9 条18 列位;不落轮镟及临修线1 条;轨道车检修存放线2 条;设备设有车轮故障在线检测系统、车体外部自动清洗机、不落轮镟、转向架更换设备、滚动轴承故障轨边声学诊断系统、动车组检查整备、零部件贮存以及动车组管理信息系统等设施。作业现状为每天进库检修5~6 列。用地内16 层行车公寓位于西侧边角,建成不久,意向保留。

(3)场地条件方面:片区内地质较差,淤泥层厚。场地内水电已通,有道路接驳;场地四周为大片空置村属农林用地,局部河涌(暗涌)穿过用地。

3 建设及过渡方案

3.1 建设方案方向

条件梳理后,可大致得出动车所改造措施:用地东南侧原存车线保留2 条正线,其余7 条存车线拉开线间距,满足盖下基本柱网要求;用地西北侧行车公寓保留,其余工区用房迁移整合到新综合楼或盖下适宜位置重建,释放用地。建设方案的关键点在于盖下动车所四线库(列检库)的保留与否。

四线库平面尺寸长约246 m,宽约45 m,含检查库线及较多大型重要设备,部分吊装在屋顶上,库内无落柱条件,拆除成本较高。若保留,则上盖部分仅可做大跨度轻质景观盖板,上盖相应的范围内无法布置塔楼及车库,对开发有一定限制;若拆除并新建有落柱四线库,则上盖开发更灵活,但成本骤增。结合规划初排方案,四线库正好位于高层塔楼楼间距之间(图1),单从楼栋布置来看,四线库对上盖规划影响不大。

图1 四线库位置分析

3.2 过渡方式选择

既改项目涉及营业线施工,建设方案须同步考虑运营过渡方式。枚举3 种建设期间动车所运营过渡方式:

(1)租用异地动车所过渡:施工建设期间租用城际相关异地动车所检修广珠动车所负责动车组,动车所内可完全封闭施工,过渡方式简便,无营业线施工及运营风险,仅须与相关运营方协商及交付检修费用。但经具体咨询广铁相关部门,佛山西与广南动车所的城际车一二级修能力均已饱和,无余力检修及存放广珠所动车组。此种过渡方式无法使用。

(2)毗邻借地建设临时便线过渡:结合部分红线内未使用用地,再额外租用一部分外部石壁村村属用地,新建临时便线,作建设过渡期间检修、存车使用。动车所内与运营过渡无关部分封闭施工,施工界面清晰,天窗点依赖少。盖下建设完成后拆除临时便线,用地复垦后归还石壁村。此种过渡方式可不间断施工,运营、施工安全风险小,整体可控,缺点是须增加此部分临时便线工程费用及租地、复垦费用。如若动车所自身有扩建需求,过渡线可永临结合,合理施工分期即可解决过渡问题。

(3)红线内一边建设一边过渡:原地拨道过渡,先建新的存车线2 条,满足进车条件后,拆除旧的存车线2条,由外向里逐步施工(图2)。

图2 原地过渡示意图

分析疑难点:用地有限的情况下,难以设置营业线安全限界,对施工设备要求高、限制大,存在进出场困难问题。由于现场接触网高度限制,设备操作净空紧张;项目地质较差,不适用人工挖孔桩,须按天窗点施工,工程量大,施工周期很长且不可控;未有同地区同类型实际案例参考;运营安全风险大;多部门协调审批难度大等。综合考虑下,虽原地过渡工程费用较节省,但评估风险大,不可控,存在运营单位否决、审批部门不通过的可能性,因此不建议此过渡方式。

经分析论证,得出借地建设临时便线的过渡方式适合广珠动车所上盖项目。

3.3 方案设计比选

保留四线库方案中,新综合楼新建后,生产生活房屋迁移,原建筑拆除;租用少量村属用地,新建临时进出线、存车线,保留原有四线库兼作过渡使用;过渡线达到运营条件后,划分安全限界进行存车场封闭施工。

新建四线库方案中,由于过渡便线曲线半径等限制,行车公寓无法保留,须租用较大外部用地,新建临时存车线及临时四线库。原四线库及存车线整体封闭施工,建设完成后拆除过渡线及过渡四线库。由于用地范围及权属限制,过渡四线库无法永临结合,须新建、拆除各两次,行车公寓也无法保留。此方案过渡代价甚大。

权衡利弊后,推荐采用保留四线库的建设方案,此方案对上盖综合开发影响较小,且过渡方式科学合理,有实施可行性。

4 技术要点总结

4.1 既有建筑、设备设施的拆除与保留

由于既有存车场平面往往不具备上盖综合开发需要的柱网落柱条件,且自身或有升级改造需求,改造后车场环境也从室外改为盖下,须根据既有建筑及设备设施情况决定相应改造措施。

以动车所为例,内部包含动车组检查、测试、维修、清洁养护等的房屋及设备,也配备工作人员办公、生活的食堂宿舍等。对于分散的办公生活小单体,车场改造后此类型房屋不应设置在盖下,且基于用地集约的原则,此类生活房屋尽量整合集中到新建综合楼中;若本身为体量较大的宿舍楼或综合楼,则评判其位置、范围对上盖规划的影响,尽量予以保留;对于车辆清洁、检修、维护相关房屋与设施,其与轨道线关系密切,建议配合线路决定迁改或保留;对于专业设备房屋如配电所、水泵房、通信室等,迁移到综合楼,结合施工过渡步骤,判断是否需要建设临时设备用房;对于特殊房屋如危险品库,防火要求较高,与周边建构筑物需要保持安全距离,应择地新建。具体到实际方案设计,可综合盖上盖下条件,选择保留改造成本相对大、运营重要性强的个别房屋。

4.2 线路与结构设计

广珠动车所原存车线线间距基本为5 m,按初步拟定方案,保留两条正线,其余线间距按7.8 m 及5 m 间隔设置,可满足12.8 m 的基本柱网。结构柱径2 m,存车线与柱边缘间距2.9 m,满足铁路建筑限界要求。四线库范围不设立柱,采用钢管混凝土柱+钢桁架+钢次梁+钢筋混凝土楼板结构体系。

由于用地限制,上盖盖板采取转换层全转换的结构形式,上部塔楼剪力墙结构不落地,经转换层传递至盖下动车所结构柱,此结构形式塔楼布置相对自由,仅需控制建筑主要朝向与柱网一致即可。另外可充分利用转换层结构腔体,作为停车库使用。咽喉区局部立柱困难区域考虑挖洞处理[3]。既有四线库范围柱跨较大,且仅可在天窗点施工,有一定难度及风险,也建议挖洞处理。

4.3 接触网、通信、信号等其他专业协调事项

接触网导线高度及支柱高度、跨度对结构、施工设备等影响较大。接触网的过渡工程设计应结合站前过渡方案,按现场施工情况采用临时支柱、临时拉线、临时悬挂、临时下锚等方法进行接触网的过渡;在一个停电点中不能安装到位的施工作业,需采取临时过渡措施,使接触网逐渐从每次简易的工作状态恢复到正常的工作状态,以保证行车安全。

动车所添加上盖物业,会极大程度地改变存车场内的建筑结构布局,将其从常规的室外开放空间变为室内空间,对设施内的无线通信系统提出了更高要求[4]。通信系统整合到综合楼,需按一次迁改到位原则进行迁改。方案设计过程中,建议使用更合适、更精确的无线覆盖预测方法如BIM 和射线跟踪技术的无线覆盖预测。

信号设备及房屋须根据建设方案及施工过渡方式针对性地调整信号系统,由于设备用房自身的迁移、车场的临时过渡、建成后的车场需要,或需多次新建、适应性修改或拆除信号系统,原则上应尽量减少信号系统的反复调整次数,做到节约、科学、合理。

5 结语

该文以广珠动车所上盖开发前期方案为例,通过技术条件梳理,对车场改造方案及过渡方式进行分析研究,对比不同方案及过渡方式的优势与代价,总结既有建筑的拆改措施、线路及结构形式的选用、接触网、通信、信号专业注意事项等关键技术建议。广珠动车所上盖开发目前仅为前期概念方案,仍需要做更深入研究。方案存在其片面性与考虑不足之处,希望对同类型既有铁路存车场上盖项目技术方案设计、工程难点解决起到参考和提示的作用。

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