朱若立

（中铁第四勘察设计院集团有限公司 武汉 430063）

1 概况

1.1 沪通铁路概况

沪通铁路位于长江口，江苏省和上海地区，向北连接既有宁启线，向南引入上海铁路枢纽分别沟通既有京沪铁路安亭站和浦东铁路四团站，是一条客货共线铁路。其中南通经太仓至安亭段途径江苏省南通市、苏州市所辖的张家港、常熟、太仓、昆山4市及上海市嘉定区，正线全长137.47 km，桥梁长度占线路长度的85.27%。铁路主要技术标准为正线双线，速度目标值200km／h（局部地段限速），限制坡度6‰，限界满足开行双层集装箱运输条件，电力牵引。

1.2 昆山段概况

（1）地形地貌。本段为湖沼积平原区，地形平坦，标高多在1～3m之间，地面多为村庄及旱地，部分挖为水塘，水塘多深为1～3m，其间河流水系发育，沟河密布，线路与京沪高速铁路、沪宁城际铁路和既有沪宁线交叉，交通不便。

（2）地层岩性。①alQ4粉质黏土：褐黄色～灰色，软塑，厚3.1～4.0m，σ0＝100kPa；广泛分布。②3m＋alQ4淤泥质粉质黏土：灰色，流塑，厚3.6～14.1m，σ0＝60kPa；广泛分布。③1m＋alQ4粉质黏土：灰色，软塑，厚0～6.0m，σ0＝100 kPa；广泛分布。④2－1m＋alQ4粉土：灰色，稍密、饱和，厚4.3～7.0m，σ0＝100kPa；广泛分布。⑤2－2m＋alQ4粉砂：灰色，饱和，稍密～中密，厚约2～30m，σ0＝90kPa；广泛分布。

（3）工程地质条件。本段范围内浅部存在较厚的软土地层，地基应进行加固处理；区内多见水塘，表层有0.2～0.7m厚塘底淤泥，需按相关设计要求采取相应的处理措施。由于中上部地层较为松散，承载力低，地质条件差，不宜作为持力层，桥基础宜采用桩基，以底部粉细砂层、硬塑的粉质黏土为持力层。

2 线路走向及主要控制要素

2.1 线路走向说明

线路引出太仓南站后以桥梁方式跨越宝钱公路、牛头泾，进入昆山市花桥镇天福社区，基本上沿沿沪大道东侧行走，与天福公路、紫昌塘及既有京沪高铁、沪宁城际、既有京沪铁路以及既有G1501高速公路交叉后，折向东行，以方向别引入既有京沪铁路安亭站。

2.2 控制因素说明

本段主要控制因素有与本线交叉的天福路、既有京沪高铁、沪宁城际、既有京沪铁路、既有G1501高速公路，以及内涝水位、紫昌塘（河流）百年洪水位，其中：百年内涝水位为2.58m，50年一遇水位为2.43m，20年一遇水位为1.37m。

（1）天福路。天福路为昆山市花桥镇东西向城市道路，西接沿沪大道，路面现状宽度15m，远期成形路基面将拓宽至29m，路面高程为3.1 m。沪通铁路与天福路的交叉点至沿沪大道中心的距离为260m，其机动车道纵坡设计坡度需不大于4%，且需满足天福路下穿铁路后与沿沪大道的坡度顺接要求。

（2）既有京沪高铁和沪宁城际。既有京沪高铁并行于沪宁城际北侧，线间距为16.2m。与沪通铁路交叉处既有京沪高铁及沪宁城际均位于桥梁地段，平面均为直线，梁底实测高程分别为10.622，12.096m。

（3）既有京沪铁路。既有京沪铁路位于京沪高铁南侧，基本平行于京沪高铁，间距约500～540m，与沪通铁路上行线交叉处位于路基地段，轨顶高程约3.6m。

（4）既有G1501高速公路。G1501为上海绕城高速公路，上跨既有京沪铁路。据收集的资料，既有京沪铁路上、下行线距两侧公路桥墩边距离分别为9.49，9.21m，距公路桥桥墩承台边分别为7.13，7.84m，两侧公路桥承台顶面设计高程分别为2.5，2.3m（85国家高程基准）。

3 建设方案研究

3.1 上跨既有京沪高铁方案

线路跨越宝钱公路后［5］，沿沿沪大道东侧行走，跨京沪高速、沪宁城际拟采用64m＋108m＋64m连续槽型梁，108m主跨跨越京沪高铁与沪宁城际，采用转体施工法。虽然转体施工法对京沪高铁、沪宁城际铁路运营安全基本无影响，但施工期对京沪高铁、沪宁城际铁路运营存在潜在风险，必须采取有效的预防措施，且工程投资相对较高。综合考虑本线与京沪高铁立交处采用下穿方案。

3.2 下穿既有京沪铁路方案

沪通铁路按通行双层集装箱条件下穿京沪高铁，基本对沿线水系没有影响，但若沪通铁路安亭上行疏解线（上行线）继续下穿既有京沪铁路，则会切割沿线水系，因此上行线下穿京沪高铁后应上跨既有京沪铁路。

3.3 下穿既有京沪高铁、上跨既有京沪铁路方案［6］

线路尽量接近沿沪大道沿其东侧行走，从花桥自来水增压站西侧经过，沪通铁路下行、上行线分别从京沪高铁447号～446号，446号～445号墩之间，沪宁城际180号～179号，179号～178号墩之间穿过，下行线继续以路基型式靠近京沪线引入安亭站；上行线以1.04%坡度拔起跨过京沪线后再折回逐渐靠近京沪线引入安亭站。本方案天福路需要下挖，且天福路下穿后无法及时上抬建桥通过新庄河，将新庄河坝断，造成断头浜，阻隔水系自由沟通，因此需要对水系进行调整。

4 主要节点方案研究

本文针对沪通铁路分别与既有京沪高铁、沪宁城际、既有京沪铁路、既有G1501高速公路等的立交节点进行具体的分析研究。节点示意见图1。

图1 沪通铁路昆山段主要节点示意图

4.1 下穿既有京沪高铁方案［6］

受内涝水位影响，为尽量抬高下穿地段路肩设计高程，在接触网高度满足规范要求的同时，将跨线桥净空由7.96m下调至7.2m，为保障京沪高铁和沪宁城际铁路运营安全，针对本段地质情况，在两既有桥梁下沪通铁路拟采用桩板结构，同时在设计路肩高程小于3.08m（内涝水位＋0.5m安全高度）地段两侧加设挡水墙，并于线路一侧设泵站，地表水及线间水通过泵站进行抽排至附近水塘。此外，考虑天福路远期拓宽至29m，沪通铁路上跨天福路处框架桥拟采用6.5m＋16m＋6.5m框架梁，梁底至轨顶的最小高度需满足1.8m，由于沪通铁路上跨天福路后需下穿京沪高铁、沪宁城际，因此为满足天福路通行净空要求需进行下挖改移，改移后的天福路需满足与沿沪大道的路面顺接。

4.1.1 平面布置方案研究

考虑平面曲线半径对地形及控制因素的适应性，线路下穿京沪高铁后优先选用800m曲线半径，该方案沪通铁路与京沪高铁、沪宁城际的承台边最小距离分别为4.70，4.86m，沪通铁路路肩高程有900m范围不满足内涝水位要求；同时为增大沪通铁路与京沪高铁、沪宁城际交角，尽量加大与既有桥梁承台的间距，且使纵断面变坡点尽可能靠近京沪高铁，减少路肩设计高程低于百年内涝水位的路基长度，还研究了R＝700m方案，该方案沪通铁路与京沪高铁、沪宁城际的承台边最小距离分别为5.92，6.00m，沪通铁路路肩高程有400m范围不满足百年洪水位要求。

4.1.2 推荐意见

由以上2方案说明可知，虽然采用R＝800m方案，允许旅客列车最高行驶速度为120km／h，但路肩高程不满足内涝水位要求线路长度范围是R＝700m方案的1倍有余，且线路距京沪高铁和沪宁城际铁路桥梁承台边最近距离比R＝700m方案小1.22m，不利于运营施工安全及排水设施设置，因此采用R＝700m方案下穿既有京沪高铁。

4.2 上跨既有京沪铁路方案［7］

由于沪通铁路上行线跨越京沪铁路的桥跨结构形式不同，研究了采用1－64m下承式钢桁梁跨越和门式墩跨越的方案。

4.2.1 方案说明

（1）方案一。1－64m下承式钢桁梁跨越京沪铁路方案。该方案上行线以10.4‰坡拔起上跨京沪铁路，上行线与京沪铁路交叉角度为25°，拟采用1－64m下承式钢桁梁跨越，京沪铁路的净空按7.96m控制，新建桥梁承台边至既有线中心最近距离为5.97m，桥墩钻孔桩边沿至既有线中心最近距离为6.87m。

（2）方案二。采用门式墩跨越京沪铁路方案。该方案上行线以13‰坡拔起上跨京沪铁路，上行线与京沪铁路交叉角度为9°，拟采用5个Lp＝19.5m钢门式墩（门式墩上跨度Lp＝24m＋24m），京沪铁路净空按7.3m控制。门式墩附近距既有线最近的桥墩钻孔桩边沿至既有线中心4.92m，承台边至既有线中心4.36m。

4.2.2 方案比选

针对上述2方案，从工程技术条件、施工难易程度及对既有运营线的影响、工程投资、对沿线土地使用影响等方面进行综合分析，现分述如下。

（1）工程技术条件。从线路平面技术条件方面来讲，方案二线形顺直，优于方案一；从线路纵坡技术条件方面来讲，方案二2处采用了200m短坡段，连续使用了3处困难档坡度代数差（1%），且采用了1.3%的最大单向下坡，劣于方案一；方案二中沪通铁路下穿既有京沪铁路处净空仅7.18m，不满足通行双层集装箱净空要求，需对下穿京沪高铁前后纵坡进一步调整，路肩高程小于百年内涝水位地段增多。

（2）施工难易程度及对京沪铁路运营的影响。

①方案二线路与京沪铁路小角度交叉跨越，且京沪铁路净空按7.3m控制，小于既有接触网立柱高度（8.0m），因此在门式墩施工前需对京沪铁路接触网进行临时改建，待门式墩结构工程完成后，再改建接触网；方案一采用钢梁跨越且京沪铁路净空按7.96m控制，采用拖拉法施工，因此不需要对既有线设施进行改建。

②方案二有12个桥墩需临近京沪铁路施工，方案一只有2个桥墩临近京沪铁路施工，因此方案二实施时临时支护工程较大；方案二需架设5个门式墩钢盖梁，而方案一只进行一次钢梁架设，因此方案二利用天窗时间施工或“要点”施工时间多，周期长。

由上述可知，方案二施工难度稍大，对京沪铁路运营影响稍大。

③工程投资。本次对该地段方案进行了初步研究，方案二比方案一投资多323万元。

4.2.3 推荐意见

2方案在技术条件方面各有利弊，考虑2方案虽工程投资相差不大，但方案二施工难度及对京沪铁路运营影响相对较大，因此推荐采用方案一。

4.3 下穿既有G1501高速公路方案

本文中针对沪通铁路与既有京沪铁路的位置关系并考虑施工及运营安全，分别研究了沪通铁路与既有京沪铁路并行同孔下穿G1501及邻孔下穿G1501方案。

4.3.1 方案说明

（1）方案一。与既有京沪铁路并行同孔下穿G1501高速公路。沪通下行线下穿京沪高铁、沪宁城际后逐渐向既有京沪铁路靠近，与既有京沪铁路并行同孔下穿G1501的15号～16号墩，距承台边缘最小距离3.43m，尔后设置安亭客车场；沪通铁路上行线下穿京沪高铁、沪宁城际后上跨既有京沪铁路后逐渐靠近既有线，与既有京沪铁路并行同孔下穿G1501，距承台边缘最小距离3.06m。

该方案可以满足铁路限界等相关技术要求，地基处理采用钢筋混凝土桩板结构形式，考虑本段新建线路在G1501高速公路高架桥下采用钻孔桩施工，机械的限界影响既有线运营，因此拟采用结合永久工程新建临时运营线方案，在G1501高速公路高架桥16号～17号桥墩之间修建双线临时运营线，运营既有京沪铁路上、下行列车，停运既有京沪上、下行线，实施沪通铁路下穿G1501高速公路地段地基处理，地基处理完成后，既有京沪铁路恢复运营，拆除临时运营线。

（2）方案二。与既有京沪铁路邻孔下穿G1501高速公路。沪通铁路下行线：线路下穿京沪高铁、沪宁城际后逐渐向既有京沪铁路靠近，尔后折向东北与既有线拉开距离，从G1501的16号～17号墩之间通过，距承台边缘最小距离5.05 m，再靠近既有线，设置安亭客车场；沪通铁路上行线下穿京沪高铁、沪宁城际后上跨既有京沪铁路，从G1501的14号～15号墩之间通过，距承台边缘最小距离4.57m，再靠近既有线，设置安亭客车场。

4.2.2 比选及推荐意见

方案二虽可保证铁路施工及既有线运营安全，但新建线路与既有线间夹心地较大，且增加了拆迁，上海市不予同意，因此下穿既有G1501高速公路方案采用方案一（与既有京沪铁路并行同孔下穿G1501方案）。

5 结语

本文对沪通铁路昆山段建设方案及主要节点方案进行了深入的研究，经过分析比选，沪通铁路昆山段线路平面拟采用R＝700m方案下穿京沪高铁、沪宁城际，下行线继续以路基型式靠近京沪线；上行线拟采用1－64m下承式钢桁梁跨越既有京沪铁路，尔后再折回逐渐靠近京沪线，上、行线与既有京沪铁路并行同孔下穿既有G1501高速公路引入安亭站。

［1］ 工程地质手册编委会.工程地质手册［M］.4版.北京：中国建筑工业出版社，2007.

［2］ 中华人民共和国铁道部.铁建设函［2005］285号新建时速200km客货共线铁路设计暂行规定［S］.北京：中国铁道出版社，2008.

［3］ GB50090－2006铁路线路设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2006.

［4］ 易思蓉.铁路选线设计［M］.2版.成都：西南交通大学出版社，2005.

［5］ 中铁第四勘察设计院集团有限公司.新建铁路沪通线上海（安亭）至南通段可行性研究［R］.武汉：中铁第四勘察设计院集团有限公司，2012.

［6］ 中铁第四勘察设计院集团有限公司.新建铁路上海至南通铁路南通至安亭段初步设计［R］.武汉：中铁第四勘察设计院集团有限公司，2013.

［7］ 中铁第四勘察设计院集团有限公司.新建铁路上海至南通铁路南通至安亭段施工图咨询意见及技术交底文件汇编［R］.武汉：中铁第四勘察设计院集团有限公司，2014.