鐵路專用線貨場(chǎng)工程建筑設(shè)計(jì)方法

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摘要:結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)鐵路專用線貨場(chǎng)環(huán)保封閉工程的建筑設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。力求從實(shí)際出發(fā)，找出此類型工程的普遍性與特異性，并期待能夠探究出針對(duì)不同類型鐵路專用線貨場(chǎng)環(huán)保封閉工程的建筑設(shè)計(jì)對(duì)策。

關(guān)鍵詞:鐵路專用線貨場(chǎng)，環(huán)保封閉工程，建筑設(shè)計(jì)

1概述

對(duì)于鐵路運(yùn)輸行業(yè)來(lái)講，由于其運(yùn)輸方式的特殊性，大量的鐵路專用線貨場(chǎng)屬于露天作業(yè)場(chǎng)所，不可避免的會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定的負(fù)面影響。因此，為了改善貨場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境，降低貨場(chǎng)作業(yè)時(shí)對(duì)環(huán)境的污染，目前大量既有鐵路專用線貨場(chǎng)需要進(jìn)行環(huán)保封閉改造工程，新建鐵路專用線則必需要同時(shí)進(jìn)行環(huán)保封閉工程的設(shè)計(jì)與建設(shè)。但是由于該類型項(xiàng)目具有與鐵路運(yùn)輸相關(guān)的特殊需求，不同于常規(guī)的廠房或倉(cāng)庫(kù)。本文將以各類型工程的設(shè)計(jì)實(shí)踐為例，對(duì)鐵路專用線貨場(chǎng)環(huán)保封閉工程(下文簡(jiǎn)稱專用線封閉工程)的建筑設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，力求總結(jié)出能夠應(yīng)對(duì)不同設(shè)計(jì)條件的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)規(guī)律。

2專用線封閉工程定性和分類

專用線封閉工程的定性和分類分別指對(duì)封閉工程的建筑使用性質(zhì)和火災(zāi)危險(xiǎn)性分類進(jìn)行確定。首先，需要進(jìn)行環(huán)保封閉改造的鐵路專用線及其貨場(chǎng)主要是用于礦產(chǎn)資源的運(yùn)輸和裝載，而沒有存儲(chǔ)功能，因此根據(jù)其作業(yè)方式的特點(diǎn)此類建筑性質(zhì)通常應(yīng)定性為廠房。其次此類工程的生產(chǎn)內(nèi)容主要以鐵、銅等金屬礦產(chǎn)、各類鋼材和煤炭等居多，根據(jù)廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類，主要可分為丙類和戊類兩種類別。最后，此類專用線貨場(chǎng)的作業(yè)流程具備以下特點(diǎn):作業(yè)線長(zhǎng)度長(zhǎng)，要求與貨運(yùn)火車的長(zhǎng)度相同;并且要保證每節(jié)車廂都要具備作業(yè)條件，作業(yè)具有連續(xù)性;同時(shí)要保證火車和其他作業(yè)車輛在封閉工程內(nèi)通行的安全性與連貫性，不能進(jìn)行單獨(dú)的分區(qū)分隔，這就意味著無(wú)法進(jìn)行防火分區(qū)的劃分。因此在進(jìn)行專用線封閉工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ再|(zhì)、所屬類別和耐火等級(jí)，必要時(shí)可能需要提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)滿足其無(wú)法進(jìn)行防火分區(qū)劃分的特殊要求。以寧武縣廣聚能源專用線站臺(tái)封閉工程為例，其運(yùn)輸?shù)呢浳镆悦禾繛橹鳎馂?zāi)危險(xiǎn)性類別較高，屬于丙類，但因作業(yè)需要，其封閉長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)900m，封閉面積達(dá)到22000m2，而《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求常規(guī)耐火等級(jí)為二級(jí)的丙類廠房的防火分區(qū)要求不大于8000m2。為了解決封閉面積過(guò)大與防火分區(qū)劃分的矛盾，經(jīng)過(guò)論證，并結(jié)合實(shí)際的作業(yè)情況，采用下列方法進(jìn)行設(shè)計(jì):首先根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第3．1．1條條文說(shuō)明規(guī)定，將此工程的使用性質(zhì)定性為煤的篩分與轉(zhuǎn)運(yùn)工段，火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)定位為丙類廠房;其次根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》3．3．1條規(guī)定，將封閉工程的耐火等級(jí)設(shè)計(jì)為一級(jí)，可不限制防火分區(qū)的面積大小，以此解決了生產(chǎn)與消防之間的矛盾關(guān)系，使項(xiàng)目能夠順利進(jìn)行。

3專用線封閉工程的總平面設(shè)計(jì)

3．1封閉范圍的確定

在對(duì)貨場(chǎng)專用線封閉工程的封閉范圍進(jìn)行確定時(shí)，最重要的就是確保與貨場(chǎng)外鐵路線路與各類生產(chǎn)房屋、設(shè)施的安全間距。首先，封閉工程應(yīng)滿足《鐵路工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第3．11條規(guī)定(見表1)。其次，如果專用線封閉工程不包含鐵路線路的封閉，那么封閉完成后的建筑與貨場(chǎng)內(nèi)的專用線往往無(wú)法滿足10m的要求，那么需要結(jié)合《鐵路工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第3．14條規(guī)定，“為鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)作業(yè)的房屋、場(chǎng)所、倉(cāng)科儲(chǔ)罐與鐵路線路的防火間距可不受此規(guī)定限制”，才能在安全的情況下，進(jìn)行封閉范圍的確定，進(jìn)而保證貨場(chǎng)作業(yè)量與經(jīng)濟(jì)效益的最大化。最后還要注意如果鐵路線路也在封閉范圍內(nèi)，需要根據(jù)鐵路是否有調(diào)車作業(yè)的要求，滿足封閉工程內(nèi)部鐵路中心線與最近凸出物的安全限界，一般無(wú)調(diào)車作業(yè)要求時(shí)為2．44m，有調(diào)車作業(yè)要求時(shí)為3．5m。以山西建邦集團(tuán)鐵路專用線環(huán)保封閉改造工程為例(見圖1)，由于該貨場(chǎng)緊鄰國(guó)鐵正線，同時(shí)需要將全部站臺(tái)和鐵路專用線同時(shí)封閉，結(jié)合以上設(shè)計(jì)條件，如果選擇的封閉范圍不合理，會(huì)直接影響貨場(chǎng)的作業(yè)量，對(duì)整個(gè)貨場(chǎng)造成經(jīng)濟(jì)損失，因此在本次設(shè)計(jì)時(shí)，首先確保與國(guó)鐵正線保持21．88m的安全距離，其次在其封閉范圍外側(cè)以最小空間需求保留消防車道和排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)條件，與場(chǎng)地圍墻最近處僅2．97m，同時(shí)封閉工程內(nèi)部與專用線最近距離為12．57m，滿足鐵路專業(yè)的限界要求，使其整個(gè)貨場(chǎng)的封閉范圍做到了最大，封閉區(qū)域內(nèi)的作業(yè)場(chǎng)地能夠得到最充分的利用。

3．2場(chǎng)地排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

由于此類工程實(shí)施封閉改造后，封閉區(qū)域內(nèi)屋面排水量巨大，與封閉前露天鐵路站臺(tái)排水量有天壤之別，因此，需要進(jìn)行獨(dú)立的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，目前較常用的設(shè)計(jì)辦法是沿封閉工程的兩條長(zhǎng)邊兩側(cè)分別設(shè)計(jì)排水溝，并根據(jù)屋面面積確定排水溝的寬度和深度，一般建議寬度不小于1m，最淺處深度不小于0．8m，坡度與鐵路站場(chǎng)一致，并根據(jù)鐵路站場(chǎng)設(shè)計(jì)，設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，或接入既有排水系統(tǒng)。圖1山西建邦集團(tuán)封閉范圍選擇分析示意圖2.97m16.36m北側(cè)地界N8.92m12.57m既有線路新建建筑北側(cè)地界消防通道1道2道3道以山西立恒集團(tuán)鐵路專用線環(huán)保封閉工程為例，考慮到貨場(chǎng)外部相鄰國(guó)鐵線路的安全，以及對(duì)周邊道路、圍墻的影響，在專用線封閉工程南北緊鄰建筑兩側(cè)，設(shè)計(jì)了兩條與建筑長(zhǎng)度相同的排水明溝，設(shè)計(jì)寬度1m，溝深最淺處深度達(dá)到0．8m，縱向坡度與貨場(chǎng)、站臺(tái)既有坡度保持一致，并最終與既有的排水系統(tǒng)進(jìn)行接入，確保封閉工程完成后貨場(chǎng)內(nèi)的雨水排出保持通暢。

3．3消防車道的設(shè)計(jì)

鐵路專用線貨場(chǎng)環(huán)保封閉工程的建筑性質(zhì)屬于廠房，根據(jù)防火規(guī)范要求需要設(shè)置消防車道，但是由于此類工程設(shè)計(jì)環(huán)境較為特殊，均位于鐵路貨場(chǎng)，考慮到鐵路貨運(yùn)的安全性與特殊性，消防車道很難做到橫跨鐵路，在貨場(chǎng)內(nèi)環(huán)形布置，因此常用做法為結(jié)合站場(chǎng)道路以及上站臺(tái)道路沿封閉工程兩個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)計(jì)消防車道。以忻州市山西禹王煤炭氣化有限公司2號(hào)站臺(tái)封閉工程為例(見圖2)，本工程橫跨一條鐵路線路，一座鐵路站臺(tái)，消防車道無(wú)法穿越鐵路，形成環(huán)形，但是根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第7．1．3條規(guī)定，可結(jié)合上站道路，沿封閉工程的兩個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置通長(zhǎng)的消防車道，來(lái)保證消防設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。

4專用線封閉工程的建筑單體設(shè)計(jì)

4．1結(jié)構(gòu)形式的選用

鐵路專用線封閉工程具有體量大，高度高，施工周期短的設(shè)計(jì)要求，因此結(jié)構(gòu)形式以鋼結(jié)構(gòu)為主，主要根據(jù)其封閉跨度的大小和高度的高低可選擇門式鋼架結(jié)構(gòu)或者桁架、網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)形式。

4．2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇

鐵路專用線封閉工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括壓型鋼板和建筑膜，其中壓型鋼板在早期的封閉工程中使用較多，其特點(diǎn)是施工方法成熟，施工進(jìn)度較快，但其具有荷載大、較浪費(fèi)鋼材的缺點(diǎn)，同時(shí)因其有因風(fēng)脫落、危及鐵路安全生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)碾[患，因此，近幾年使用的頻率逐漸減小，特別在國(guó)有鐵路正線附近，一般禁止使用，而建筑用膜材屬于新型材料，因其具有節(jié)能環(huán)保、自重輕、修補(bǔ)更換容易、節(jié)約鋼材、安全穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，在近幾年的封閉工程中廣為應(yīng)用。同時(shí)還應(yīng)注意的是，封閉工程四周應(yīng)結(jié)合其作業(yè)需要，考慮設(shè)計(jì)實(shí)體圍墻，如有靠邊堆載的作業(yè)要求，則需要在堆載側(cè)設(shè)計(jì)符合堆載高度需要的鋼筋混凝土墻，如果沒有堆載需要，則可根據(jù)實(shí)際情況，考慮設(shè)置砌體圍護(hù)墻。以河津市清澗站20道線路站臺(tái)封閉工程為例，因其周邊鐵路網(wǎng)密集，鐵路安全級(jí)別較高，因此主要頂部圍護(hù)結(jié)構(gòu)選擇了安全性高、較為經(jīng)濟(jì)的環(huán)保型建筑用PVC膜材(見圖3)，同時(shí)因其無(wú)堆載要求，故在建筑四周結(jié)合站場(chǎng)標(biāo)高設(shè)計(jì)了3．0m～4．7m高的燒結(jié)頁(yè)巖磚擋墻，作為其主要的側(cè)邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于其高度跨度要求較低，因此主體結(jié)構(gòu)形式以熱軋H型鋼拱架結(jié)構(gòu)為主。

5結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行鐵路專用線貨場(chǎng)環(huán)保封閉工程的建筑設(shè)計(jì)時(shí)，一定要深入了解鐵路貨運(yùn)工程的特殊性，對(duì)總平面設(shè)計(jì)和單體設(shè)計(jì)要進(jìn)行深入分析與研究，對(duì)各類規(guī)范要靈活合理的運(yùn)用，選擇適當(dāng)可行的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)策略，才能在安全可靠的前提下最大限度的保證鐵路貨運(yùn)工程的順利進(jìn)行。

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［3］TB10066—2000，鐵路站場(chǎng)道路和排水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［4］GB146．2—1983，標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路建筑限界［S］.

作者：張帆單位：中鐵十七局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計(jì)院