邯長邯濟鐵路擴能改造工程設計方案研究

李永貴

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司線站處，天津 300142)

為擴大鐵路運輸能力，特別是煤炭等能源物資運輸通道的能力，完善區域交通運輸網絡，國家2009年批復了邯長邯濟鐵路擴能改造工程可研報告，同意實施增建復線并進行電氣化改造，2010年10月開工建設，工期3年。

研究年度邯長邯濟鐵路運量預測見表1。

表1 邯長邯濟鐵路現狀及研究年度貨流密度 104 t

1 擴能改造方案

(1)改擴建工程方案

邯長鐵路邯鄲至長治北既有線正線長222.661 km，共有曲線165處、總長90.215 km，占既有線全長的40.82%，其中最小曲線半徑300 m 1處。邯鄲南至磁山段既有線最大坡度9.3‰、個別超限坡，磁山至長治北段既有線最大坡度12‰。邯濟鐵路邯鄲南至晏城北既有線正線長231.763 km，共有曲線82處、總長46.712 km，占既有線全長的20.16%，其中最小曲線半徑500 m 2處。既有線最大坡度4.1‰。維持現狀不能滿足近、遠期客貨運輸需要，必須進行擴能改造。

擴能改造方案研究了單線電氣化擴能改造、延長到發線有效長等措施，仍舊不能滿足近、遠期客貨運輸需要，所以必須增建第二線。

邯長線擴能改造研究了邯鄲南至新固鎮、新固鎮至潞城段新增雙線取直方案、與既有線共同形成三線格局，雖然新增雙線方案標準高，但是能力富裕太多，遠離經濟據點，造成既有資源浪費，所以不采用此方案。

邯長線擴能改造重點研究了增建第二線方案，本工程沿既有線左側或右側并行或者繞行增建第二線，引入客貨運輸需要保留的車站，與既有線形成雙線。邯長線既有車站34座，雙線建成后封閉車站9座、保留車站25座。

國家可研批復，邯長線懸鈡以西調整為維持單線規模，懸鈡以東仍增建第二線。設計年度遠期，山西中南部鐵路貨流部分調整到本線，北太焦復線后運量大幅增加，屆時，懸鈡以西再進行復線改造。

運輸組織提出了全線牽引質量4 000 t，全線牽引質量5 000 t，全線牽引質量部分5 000 t、部分4 000 t等方案。分析認為將10座車站到發線延長至1 050 m方案工程投資相對較省，工程實施相對簡易，對運輸組織的優化效果明顯，新通路與長治地區車流可以組織重載直達運輸，減輕了邯鄲南的作業負荷，雖然全線延長可全面優化運輸組織，但投資較大，太焦線同步配套投資巨大，實施不確定性多。綜合考慮，推薦部分車站(10座)到發線延長至1 050 m。

邯濟線擴能改造，沿既有線左側或右側并行或者繞行增建第二線，引入客貨運輸需要保留的車站，與既有線形成雙線。邯濟線既有車站19座，雙線建成后封閉車站3座、保留車站16座。

車站到發線全部延長為1 050 m，組織5 000 t運輸。

(2)速度目標值方案

邯長線既有線運營速度為80 km/h。對提速目標值研究了160、120、100 km/h和既有現狀4個方案。因為按160、120、100 km/h提速改造，既有線廢棄工程大、投資增加很多、縮短運營時間不明顯，所以推薦采用既有現狀改造方案。

邯濟線既有線現狀旅客列車最高速度基本滿足120 km/h，除引入大站時需局部限速，對速度目標值研究了提高至160、140 km/h二個方案，160 km/h比140 km/h估算投資多約61 322萬元，減少行車時分僅15.7 min;而140 km/h比現狀120 km/h估算投資多約18 582萬元，減少行車時分12 min，預可研、可研推薦采用提速至140 km/h增建第二線改造方案。

可研評估認為:邯長邯濟鐵路區域內規劃的客運專線、快速客運鐵路有京滬高速鐵路、京廣客專、大西客專、石太客專、隴海客專、太中銀線等，上述鐵路搭建起區域快速客運的主架，能夠滿足鐵路長途客運的時效要求。而本通道連接的都是中小型城市、縣鎮，服務對象主要是城鎮間中短途客流，本通道在客運路網體系中承擔客運主干線進一步延伸的功能，是快速客運網的延伸和補充，而非主要旅客運輸通道。

邯濟線旅客列車近期11對，遠期13對，基本為中短途客車。

公路交通方面，長治至太原高速公路、長治至邯鄲南至濟南高速公路均已建成通車。區域高速公路主骨架已經形成，快速便捷的公路中短途運輸具備相當的競爭優勢。

綜合以上分析，長治地區與東部沿海地區的客運交流有多個通道可供選擇，基本構成高速公路主骨架，普速鐵路及延伸的客運專線鐵路相互補充的綜合交通運輸體系，多樣化的交通方式可滿足不同時間需求的需要。邯長邯濟通道鐵路功能定位以大宗貨物運輸為主，兼顧客運，客運僅占總運輸量的10%左右，設計最高行車速度不宜過高。可研批復本通道現狀增二線。

2 增二線平縱斷面方案及既有線加固整治

邯長線為建國后分段建成通車的，其中邯鄲至磁山段20世紀50年代末開工，于1979年交付運營;磁山至涉縣段1972年開工，1983年正式交付運營;涉縣至長治北段于1975年開工，1984年正式交付運營。由于受當時國民經濟發展水平影響，線路迂回展線地段較多，地勢陡峻，線位多選擇在半山陡坡上，橋梁工點少，深挖方高路塹及高路堤工點多，二線選擇在山體內側需考慮石質路塹深挖方給山體穩定帶來的影響、施工對運營干擾及施工安全效率問題，二線選擇在山體外側需考慮既有高路堤幫寬穩定及沉降問題。可研階段懸鐘至東陽關段重點研究了二線左右側方案比選，推薦增二線在線路左側，避開深挖方，對運輸影響小，高路堤地段拉開線間距以橋代路方案。

邯長既有線共有23座柔性墩橋梁，鋼筋混凝土矩形板式墩，縱向寬度0.5～0.8 m，以0.8 m為主，橫向寬度4～6.6 m，大部分寬度為5 m，墩高基本在10～20 m。線路縱向剛度低，橋梁臺帽支座開裂，影響運輸安全，為滿足橋上鋪設無縫線路后的橋墩剛度和受力要求，需對其進行加固，將當前的柔性墩體系改造成剛性墩簡支梁體系。施工圖采用搭建臨時塔架，限速運營，新老混凝土焊接鋼筋連接，外包鋼筋混凝土進行加固方案。建設期，根據施組安排，經綜合比選，加固方案調整為封鎖施工直接包打混凝土的方案。

邯濟線1997年開工建設，1999年建成，2000年4月正式開通運營。既有線跨越國省道橋梁梁體采用低高度梁，二線梁體需執行最新標準，采用普通梁，二線需拉開線間距，抬高線路;既有涵洞頂板填土高度不足，頂板上直接填筑道砟，二線設計需滿足最小填土高度0.6 m要求，二線高度普遍高于既有線0.1～0.3 m。

由于邯濟既有線路基床填料較差，多為粉砂土填筑，多年形成道砟囊、孔洞、沉陷等路基病害，因此在暴雨(或持續陰雨)天氣，線間部分積水難以盡快排泄的條件下，局部加重和擴大了既有路基的病害，造成既有線路基病害的擴大和發展，形成多處路基沖洞，危及行車安全。大于6 m線間距地段設置線間水溝，解決線間排水及既有路基病害問題。線間距小于6 m地段，無設置線間排水溝條件，需對既有路基基床換填為A組土等方案，解決病害問題。

邯濟增二線區間線路路基全長166.10 km(不含站場)，線間距小于6.0 m的地段總長85.59 km，占區間路基51.53%。建議以后類似項目進行拉開線間距、設置線間水溝或既有線整治等多方案比較。

3 設計服務運輸及變更設計

(1)邯鄲南站

可研推薦邯鄲南站既有一級三場規模已不能滿足作業需要，近期需要改建為二級四場，新建峰前到達場，設到達線8條。上行到發場近遠期維持既有規模;下行到發場近期維持既有規模，遠期增設到發線1條;調車場近期增設調車線8條。改建后，各方向到達解體貨物列車均直接接入峰前到達場，無調中轉及增減軸貨物列車在上下行到發場辦理。

可研評估及初步設計審查認為上述工程基本合理，建議進一步分析地區貨運系統規模、布局及建設時機。

初步設計鑒修階段，結合北京局及邯鄲站意見，分析后認為，邯鄲南站現狀到發線、調車線、駝峰等設備能力長期超飽和使用，車流不均衡到達更加劇了緊張局面，修建邯鄲南峰前到達場及增加邯南Ⅲ場到發線勢在必行。

設計年度，邯鄲南站有調車較現狀略有增加，但無調中轉車增加較多。設計近期，到發場能力已經飽和，考慮車流不均衡到達等因素，到發場能力將不滿足要求。編組場調車線數量不足。

綜合分析后，仍推薦邯鄲南站改建為二級四場，與邯長邯濟擴能改造工程同步實施。

(2)晏城北站

可研推薦研究年度近期濟南西編組站解編能力緊張，需啟用晏城北輔助編組站。根據晏城北站所承擔的作業量，近期該站仍維持一級二場站型，將到發場改設為直通場，并增建直通線2條，機車出入段線1條，同時啟用調車場。改造后規模為到發線9條(含正線3條)，機走線1條，調車線6條。

可研評估建議，對濟南西、晏城北輔助編組站承擔的作業量進行合理分工，確定貨物列車徑路，對點線能力進行檢算。

初步設計審查提出取消啟用晏城北輔助編組站，邯濟外包津浦線通過。

初步設計鑒修，對濟南樞紐進行了補充研究。根據全路主要編組站運力資源優化配置方案研究報告的精神，編組站的設置要符合近、遠期車流集散規律，最大限度的減少改編次數，實現車流快速流動，一個樞紐基本只設一個編組站，全路設置12個路網性編組站、12個區域性編組站。濟南西為路網性編組站，設計年度濟南西編組站環發線建設后，該編組站的到發及解編能力將進一步加強。同時，全路編組站優化調整后，一些中小型編組站將逐步萎縮，列車編組運行距離逐步加大，不合理的重復改編列車將逐漸消失;大量開行的裝車地直達直通列車，也將使編組站編組能力將得到釋放。綜合以上因素，濟南樞紐解編系統由濟南西編組站承擔，晏城北輔助編組站不啟用。邯濟中穿引入晏城北修改為外包津浦線通過。

(3)邯濟鐵路二線跨京廣鐵路路改橋變更

初步設計邯濟增二線從邯鄲南引出后，并行既有邯濟鐵路引線，在右DK3+749處上跨京廣上行線，采用既有蓋板立交涵接長方案，標準同既有涵，為1-7 m鉆孔樁接柱墻框架涵，新建二線部分設計為1-7 m鉆孔樁接柱墻框架涵，涵長63 m。

北京鐵路局認為設計的立交方案在既有電化牽引區段，立交涵在施工期間需修建較長段落的防護棚洞，且部分路基工程位于既有京廣上行線及既有邯濟線之間，工程實施對運營安全影響較大，另外增建二線后立交涵總長111 m，對既有線的養護工作帶來困難，提出采用梁式橋方案上跨京廣鐵路并考慮滿足雙層集裝箱列車的通行條件。

變更設計采用3-20 m門式墩簡支梁方案跨越京廣鐵路，兩端橋梁延長與東城基橋及京廣橋連通。

4 結語

(1)既有線擴能改造應考慮既有資源利用及運輸設施布局現實，發揮好現有鐵路設備效益，避免既有線大量拆改，復線宜并行既有線建設。根據項目功能定位，合理確定速度目標值。

(2)運輸組織方案強化點線能力協調配套，匹配牽引定數，為長交路運輸組織創造條件，提高運輸效率。同時，考慮工程代價及建設難度，區別界定建設規模及標準，避免產能虛浮、浪費。

(3)做好系統設計及新舊設計標準對接，努力實現新舊工程整體最優及既有設備與新增設備能力匹配。

(4)設計方案應充分考慮對運輸的影響，盡可能避免對運輸干擾，關注設計方案的安全性、可實施性。

［1］中華人民共和國建設部.GB50091—2006 鐵路車站及樞紐設計規范［S］.北京:中國計劃出版社，2006.

［2］中華人民共和國建設部.GB50090—2006 鐵路線路設計規范［S］.北京:中國計劃出版社，2006.

［3］中華人民共和國鐵道部.TB10001—2005 鐵路路基設計規范［S］.北京:中國鐵道出版社，2002.

［4］中華人民共和國鐵道部.鐵科技［2002］76號 既有線提速技術條件(試行)［S］.北京:中國鐵道出版社，2002.

［5］鐵道第三勘察設計院集團有限公司.改建鐵路邯長邯濟鐵路擴能改造工程可行性研究報告［R］.天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司，2009.

［6］鐵道第三勘察設計院集團有限公司.新建鐵路山西中南部通道可行性研究報告［R］.天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司，2009.

［7］鐵道部運輸局，鐵道第三勘察設計院集團有限公司.鐵路主要編組站運力資源優化配置方案研究研究報告［R］.鐵道部運輸局鐵道第三勘察設計院集團有限公司，2007.

［8］鐵道部工程設計鑒定中心.鐵鑒函［2010］554號 關于邯長邯濟鐵路擴能改造工程初步設計的批復［Z］.北京:鐵道部工程設計鑒定中心，2010.

［9］鐵道部工程設計鑒定中心.鐵鑒函［2010］196號 關于山西中南部鐵路通道瓦塘至湯陰段初步設計的批復［Z］.北京:鐵道部工程設計鑒定中心，2010.

［10］鐵道第四勘察設計院.鐵路工程設計技術手冊·站場及樞紐［M］.北京:中國鐵道出版社，2004.

［11］國家發展和改革委員會.發改交運［2004］159號 中長期鐵路網規劃［Z］.北京:國家發展和改革委員會，2004.

［12］崔永明.重載鐵路車站設計有關問題的探討［J］.鐵道標準設計，2010(11):30-32.