铁路专用线货场工程建筑设计方法

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摘要:结合具体工程实例，对铁路专用线货场环保封闭工程的建筑设计方法进行了研究。力求从实际出发，找出此类型工程的普遍性与特异性，并期待能够探究出针对不同类型铁路专用线货场环保封闭工程的建筑设计对策。

关键词:铁路专用线货场，环保封闭工程，建筑设计

1概述

对于铁路运输行业来讲，由于其运输方式的特殊性，大量的铁路专用线货场属于露天作业场所，不可避免的会对周边环境造成一定的负面影响。因此，为了改善货场的生产环境，降低货场作业时对环境的污染，目前大量既有铁路专用线货场需要进行环保封闭改造工程，新建铁路专用线则必需要同时进行环保封闭工程的设计与建设。但是由于该类型项目具有与铁路运输相关的特殊需求，不同于常规的厂房或仓库。本文将以各类型工程的设计实践为例，对铁路专用线货场环保封闭工程(下文简称专用线封闭工程)的建筑设计方法进行研究，力求总结出能够应对不同设计条件的设计方法与设计规律。

2专用线封闭工程定性和分类

专用线封闭工程的定性和分类分别指对封闭工程的建筑使用性质和火灾危险性分类进行确定。首先，需要进行环保封闭改造的铁路专用线及其货场主要是用于矿产资源的运输和装载，而没有存储功能，因此根据其作业方式的特点此类建筑性质通常应定性为厂房。其次此类工程的生产内容主要以铁、铜等金属矿产、各类钢材和煤炭等居多，根据厂房的火灾危险性分类，主要可分为丙类和戊类两种类别。最后，此类专用线货场的作业流程具备以下特点:作业线长度长，要求与货运火车的长度相同;并且要保证每节车厢都要具备作业条件，作业具有连续性;同时要保证火车和其他作业车辆在封闭工程内通行的安全性与连贯性，不能进行单独的分区分隔，这就意味着无法进行防火分区的划分。因此在进行专用线封闭工程设计时，需要选择适当的建筑性质、所属类别和耐火等级，必要时可能需要提高设计标准，来满足其无法进行防火分区划分的特殊要求。以宁武县广聚能源专用线站台封闭工程为例，其运输的货物以煤炭为主，火灾危险性类别较高，属于丙类，但因作业需要，其封闭长度最长达900m，封闭面积达到22000m2，而《建筑设计防火规范》要求常规耐火等级为二级的丙类厂房的防火分区要求不大于8000m2。为了解决封闭面积过大与防火分区划分的矛盾，经过论证，并结合实际的作业情况，采用下列方法进行设计:首先根据《建筑设计防火规范》第3．1．1条条文说明规定，将此工程的使用性质定性为煤的筛分与转运工段，火灾危险性等级定位为丙类厂房;其次根据《建筑设计防火规范》3．3．1条规定，将封闭工程的耐火等级设计为一级，可不限制防火分区的面积大小，以此解决了生产与消防之间的矛盾关系，使项目能够顺利进行。

3专用线封闭工程的总平面设计

3．1封闭范围的确定

在对货场专用线封闭工程的封闭范围进行确定时，最重要的就是确保与货场外铁路线路与各类生产房屋、设施的安全间距。首先，封闭工程应满足《铁路工程设计防火规范》第3．11条规定(见表1)。其次，如果专用线封闭工程不包含铁路线路的封闭，那么封闭完成后的建筑与货场内的专用线往往无法满足10m的要求，那么需要结合《铁路工程设计防火规范》第3．14条规定，“为铁路运输生产作业的房屋、场所、仓科储罐与铁路线路的防火间距可不受此规定限制”，才能在安全的情况下，进行封闭范围的确定，进而保证货场作业量与经济效益的最大化。最后还要注意如果铁路线路也在封闭范围内，需要根据铁路是否有调车作业的要求，满足封闭工程内部铁路中心线与最近凸出物的安全限界，一般无调车作业要求时为2．44m，有调车作业要求时为3．5m。以山西建邦集团铁路专用线环保封闭改造工程为例(见图1)，由于该货场紧邻国铁正线，同时需要将全部站台和铁路专用线同时封闭，结合以上设计条件，如果选择的封闭范围不合理，会直接影响货场的作业量，对整个货场造成经济损失，因此在本次设计时，首先确保与国铁正线保持21．88m的安全距离，其次在其封闭范围外侧以最小空间需求保留消防车道和排水系统的设计条件，与场地围墙最近处仅2．97m，同时封闭工程内部与专用线最近距离为12．57m，满足铁路专业的限界要求，使其整个货场的封闭范围做到了最大，封闭区域内的作业场地能够得到最充分的利用。

3．2场地排水系统的设计

由于此类工程实施封闭改造后，封闭区域内屋面排水量巨大，与封闭前露天铁路站台排水量有天壤之别，因此，需要进行独立的排水系统设计，目前较常用的设计办法是沿封闭工程的两条长边两侧分别设计排水沟，并根据屋面面积确定排水沟的宽度和深度，一般建议宽度不小于1m，最浅处深度不小于0．8m，坡度与铁路站场一致，并根据铁路站场设计，设置雨水收集系统，或接入既有排水系统。图1山西建邦集团封闭范围选择分析示意图2.97m16.36m北侧地界N8.92m12.57m既有线路新建建筑北侧地界消防通道1道2道3道以山西立恒集团铁路专用线环保封闭工程为例，考虑到货场外部相邻国铁线路的安全，以及对周边道路、围墙的影响，在专用线封闭工程南北紧邻建筑两侧，设计了两条与建筑长度相同的排水明沟，设计宽度1m，沟深最浅处深度达到0．8m，纵向坡度与货场、站台既有坡度保持一致，并最终与既有的排水系统进行接入，确保封闭工程完成后货场内的雨水排出保持通畅。

3．3消防车道的设计

铁路专用线货场环保封闭工程的建筑性质属于厂房，根据防火规范要求需要设置消防车道，但是由于此类工程设计环境较为特殊，均位于铁路货场，考虑到铁路货运的安全性与特殊性，消防车道很难做到横跨铁路，在货场内环形布置，因此常用做法为结合站场道路以及上站台道路沿封闭工程两个长边设计消防车道。以忻州市山西禹王煤炭气化有限公司2号站台封闭工程为例(见图2)，本工程横跨一条铁路线路，一座铁路站台，消防车道无法穿越铁路，形成环形，但是根据《建筑设计防火规范》第7．1．3条规定，可结合上站道路，沿封闭工程的两个长边设置通长的消防车道，来保证消防设计的相关要求。

4专用线封闭工程的建筑单体设计

4．1结构形式的选用

铁路专用线封闭工程具有体量大，高度高，施工周期短的设计要求，因此结构形式以钢结构为主，主要根据其封闭跨度的大小和高度的高低可选择门式钢架结构或者桁架、网架等结构形式。

4．2围护结构的选择

铁路专用线封闭工程的围护结构主要包括压型钢板和建筑膜，其中压型钢板在早期的封闭工程中使用较多，其特点是施工方法成熟，施工进度较快，但其具有荷载大、较浪费钢材的缺点，同时因其有因风脱落、危及铁路安全生产运输的隐患，因此，近几年使用的频率逐渐减小，特别在国有铁路正线附近，一般禁止使用，而建筑用膜材属于新型材料，因其具有节能环保、自重轻、修补更换容易、节约钢材、安全稳定的优点，在近几年的封闭工程中广为应用。同时还应注意的是，封闭工程四周应结合其作业需要，考虑设计实体围墙，如有靠边堆载的作业要求，则需要在堆载侧设计符合堆载高度需要的钢筋混凝土墙，如果没有堆载需要，则可根据实际情况，考虑设置砌体围护墙。以河津市清涧站20道线路站台封闭工程为例，因其周边铁路网密集，铁路安全级别较高，因此主要顶部围护结构选择了安全性高、较为经济的环保型建筑用PVC膜材(见图3)，同时因其无堆载要求，故在建筑四周结合站场标高设计了3．0m～4．7m高的烧结页岩砖挡墙，作为其主要的侧边围护结构，同时由于其高度跨度要求较低，因此主体结构形式以热轧H型钢拱架结构为主。

5结语

在进行铁路专用线货场环保封闭工程的建筑设计时，一定要深入了解铁路货运工程的特殊性，对总平面设计和单体设计要进行深入分析与研究，对各类规范要灵活合理的运用，选择适当可行的设计方法与设计策略，才能在安全可靠的前提下最大限度的保证铁路货运工程的顺利进行。

参考文献:

［1］GB50016—2014，建筑设计防火规范［S］．

［2］TB10063—2016，铁路工程设计防火规范［S］．

［3］TB10066—2000，铁路站场道路和排水设计规范［S］．

［4］GB146．2—1983，标准轨距铁路建筑限界［S］.

作者：张帆单位：中铁十七局集团有限公司勘察设计院