石太鐵路客運專線太原東站改造施工過渡方案

霍 翼

(石太鐵路客運專線有限責任公司,石家莊 050000)

1 工程概況

1.1 車站既有概況

太原東站為既有石太線上的中間站,車站中心里程為K231+066.5。既有到發(fā)線7條(含正線2條),有效長850 m,調車線7條,牽出線2條。

站臺：233 m×12 m×0.3 m基本站臺1座,513 m×7.5 m×0.3 m中間站臺1座,基本站臺及中間站臺上均設有雨棚,既有1座寬4.0 m旅客地道連接兩站臺。

1.2 設計概況

軌道：由于石太客專引入,該站增加2條正線,其中到發(fā)線(4)道改造為正線Ⅳ道,拆二站臺處新鋪Ⅰ道,總股道數(shù)不變。新建二站臺引起(8)道拆除,并由此引起兩端咽喉區(qū)改建及線間距調整。拆除道岔54組，新鋪道岔53組，拆除線路4.6 km，新鋪線路5.2 km。

站臺、雨棚：拆除既有二站臺及雨棚；建新500 m×8.5 m×0.3 m二站臺及雨棚300 m。既有地道封堵,新建天橋1座。

排水溝：K230+600～K231+600范圍內Ⅰ、Ⅱ道之間及8、10道之間各設1條縱向蓋板排水槽。

房建：信號樓倒層使用，建二站臺值班房2座，建紅外線房屋2座，建扳道房2座。

接觸網(wǎng)：接觸網(wǎng)全部更新。

1.3 工程特點及難點

工程特點：車站客貨運輸繁忙,過渡工作量大,施工專業(yè)多,施工時間長,夜間施工多,工期緊,對既有線運輸影響大，需協(xié)調配合單位眾多，既有線行車安全壓力大。

工程難點：改造幅度大,技術難度大；施工與運輸相互干擾大；拆遷對施工影響大；地下管線多；施工中結合車站要求及過渡方案需要不斷優(yōu)化完善設計；施工場地狹窄,大型機械操作困難；在站場股道間施工,材料運輸困難；多專業(yè)交叉作業(yè),互相影響、互相制約。

2 施工過渡方案

根據(jù)現(xiàn)場調查及設計資料,由石太客專公司牽頭,施工、設計、監(jiān)理和太原鐵路局各有關專業(yè)配合,制定初步施工過渡方案。經(jīng)多次論證,反復優(yōu)化,確定了以下施工過渡方案,并報鐵道部審核批準,以此方案實施。

太原東站過渡共分三個階段施工。太原東站站場平面如圖1所示。

2.1 第一階段：前期施工階段,局部改造施工(2008年5月1日～8月10日)

封閉貨場西側,施工貨場擋墻；拆除部分南牽2線,施工大東關框構橋；拆除8道,施工新二站臺西側；拆除北牽線,施工勝利街框構橋；拆除南牽1線,施工南咽喉西側路基；拆除二站臺東墻及雨棚東挑檐,為Ⅱ、4道撥線創(chuàng)造條件；Ⅱ、4道撥線調整線間距,為接觸網(wǎng)立桿創(chuàng)造條件；封閉10道,施工新二站臺及雨棚、天橋；封閉11、12道,施工10～11道間水溝及接觸網(wǎng)基礎。

2.2 第二階段：開通石太線階段,全站電氣集中開通(2008年8月11日～8月31日)

圖1 太原東站站場平面示意(單位：m)

電氣集中開通前20 d,6道以東北咽喉區(qū)封閉,正線分次封鎖,撥線調整線間距,插入代開的交叉渡線道岔,北咽喉全面拆鋪改造。

電氣集中開通前10 d,6道以東南咽喉區(qū)封閉,正線分次封鎖,拆鋪代開道岔,撥線調整線間距。貨場線和站場咽喉區(qū)封鎖拆鋪改造施工,南牽2線拆除,路基挖方施工。

電氣集中開通前1 d,封閉4、6道,兩咽喉區(qū)部分道岔改造。

電氣集中開通當日,全站封閉5 h,兩端咽喉區(qū)拆鋪道岔,股道全部撥接連通,全站電氣集中開通。站內開通新石太上下行線和全部站線、貨場線,開通新二站臺、新天橋。開通后次日封鎖3 h,剩余6組道岔就位。

2.3 第三階段：開通石太客專階段(2008年9月1日～9月30日)

太原東站既有二站臺拆除,既有地道封堵,西側縱向水溝施工,石太客專上下行線站內拆鋪線路。施工完畢,全站軌道開通使用。

3 過渡方案優(yōu)化及技術要點

3.1 旅客地道接長方案優(yōu)化為新建天橋方案

既有一站臺和二站臺之間為Ⅰ、3兩股道,兩站臺之間有1-4 m旅客地道通行。本次石太客專引入后,二站臺拆除還建到8道位置,新一、二站臺之間為6股道,設計方案為既有地道接長27 m,基礎下為旋噴樁加固地基。

根據(jù)設計方案,接長施工時必須拆除二站臺地道口。經(jīng)與太原鐵路局協(xié)商,同意封閉8道,因此施工從8道處開口,其他股道慢行加固后在軌道下施工,根據(jù)工作量排工期,需要封閉既有地道70 d。

由于太原東站每天停站旅客列車達18對,從運輸組織上太原東站是一個特殊車站,南端是太原站,北端是太原北站編組場,兩端都不能?？控浳锪熊?因此太原鐵路局要求既有旅客地道不能封閉。原計劃用站內平過道過渡,經(jīng)調查無法實施。

原地道接長方案,施工難度特別大,主要表現(xiàn)如下。

(1)Ⅱ道正線需要采用D梁進行線路加固,4、6、10道需要采用縱橫工字鋼、換枕、扣軌線路加固,Ⅰ、Ⅱ、4、6、10道都需要采用鋼筋混凝土挖孔樁進行路基加固,施工期間需要列車慢行45 km/h,總施工時間至少需要100 d。

(2)施工期間無運輸通道,開挖的土方需要外運,鋼筋、水泥、模板、混凝土需要運輸,只有拆除的8道位置有5 m寬的施工間距,而且還有雨棚基礎、接觸網(wǎng)基礎、站臺施工,施工車輛不能調頭,只能靠人力抬運,抬運距離達500 m。工期無法保證,混凝土質量難以保證。

(3)在運行的軌道下施工,空間狹窄,安全風險大。路基加固在股道間挖孔樁施工,接長段在Ⅱ、4、6道行車軌道下挖空施工,空間狹窄,鋼筋需要截斷后運進基坑再連接,人員操作困難。

由于以上原因,由石太客專公司組織設計、監(jiān)理、施工和運營單位五方共同商議,將地道接長設計方案變更為天橋方案,即先建新天橋,二站臺及天橋開通后,將既有地道封堵。此方案解決了以上諸多難題。

3.2 天橋梁體吊裝運輸方案優(yōu)化

新建天橋連接一站臺和新二站臺,跨6股線路及接觸網(wǎng)線(即新5、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、6道),天橋鋼桁架重38 t,全長41.85 m,寬4.60 m,高4.04 m。采用鋼桁架整體吊裝方案。鋼桁架在鋼結構廠制作加工完成,分段運輸?shù)綎|青線(18道)站臺進行鋼桁架的組裝。組裝完成后吊裝至帶轉向架平板車上,封鎖要點并停電后,通過內燃機車牽引平板車運輸?shù)教瓥|站站場內Ⅰ道。同時在零擔北口貨臺進行250 t吊車的裝平板車作業(yè),加固好后運輸?shù)教瓥|站站場內Ⅱ道。封鎖東站線路完成整個鋼桁架的安裝。

本施工運梁及運吊機車皮均為特種車,運輸為超級超限,為一級施工,施工難度大,運輸組織特殊。初步方案為封鎖5 h,但鐵道部運輸局批復計劃只有3 h,石太客專公司組織施工單位各專業(yè)多次研究探討,取得太原鐵路局支持,采取點前將車皮拉到南牽線,待正式封鎖停電后直接進入正線,減少調車時間。另外，從運行速度、機車配置上進行組織優(yōu)化,保證有效施工時間,最終安全優(yōu)質,提前1 h完成吊裝施工。

3.3 分步過渡改造方案優(yōu)化

由于太原東站施工專業(yè)多,工作量大,過渡復雜,施工時間長,因此分為三個階段。第一階段為前期施工階段,將次要線路提前封閉或拆除,為施工創(chuàng)造條件,逐步完成一些工作量,如拆除南牽1線、拆除南牽2線南段、拆除北牽線北段、拆除8道、拆除二站臺墻等,對運輸影響不大,對施工創(chuàng)造了很好的條件,完成了大量的施工工作量。第二階段為電氣集中開通階段,此階段工作量大,對運輸影響大,時間短,為減少對運輸?shù)母蓴_,采取了北咽喉先封閉,南咽喉后封閉。先封閉6道以東線路,開通前一天再封閉4、6道。電氣集中開通當日,全站封閉5 h,全站開通,無非正常行車,運輸組織壓力小,安全有保證。第三階段工作量大,屬于開通后遺留工作量,對運輸無影響,屬于點外施工。

3.4 交叉渡線施工方案優(yōu)化

北咽喉既有一組一渡一交組合道岔,本次設計有一組交叉渡線,方案中屬于可以代開道岔,前期確定方案為一次封閉施工,拆除一渡一交,插入交叉渡線。針對施工初期施工人員少,施工管理及施工人員不熟練的問題,為分解工作量,經(jīng)多次優(yōu)化,采取四次封鎖施工,一、二次施工拆除一渡一交,三、四次施工插入交叉渡線的施工方案,確保了施工安全正點。

3.5 電氣集中開通工作量分解方案

本站電氣集中開通時,工作量特別大,機具、勞力難以解決,施工難以組織,為分解此項施工,多次研究探討,最后提出一個創(chuàng)新施工方案,即：部分不在行車徑路上的道岔當天不開通,第2天再開,這樣可以減少開通當天的施工作業(yè)量,避免超時施工導致延點問題發(fā)生。經(jīng)反復論證,經(jīng)石太客專公司和太原鐵路局領導研究批準,留下6組道岔,待電氣集中開通后第2天再要點插入,此方案屬于首次使用,為今后類似施工積累了施工經(jīng)驗。

3.6 結合施工不斷優(yōu)化、完善設計方案

由于太原東站的復雜性,施工前加強現(xiàn)場調查,提前策劃,不斷優(yōu)化設計。

(1)車站改造后11～12道線間距不滿足設計規(guī)范要求,經(jīng)石太客專公司牽頭組織,在現(xiàn)場與設計單位和太原鐵路局共同研究后,將新二站臺寬度壓縮1 m,線間距重新調整,滿足了設計規(guī)范要求。

(2)施工過渡前,發(fā)現(xiàn)有7組非聯(lián)鎖電動道岔設計未考慮電動裝置,石太客專公司及時通知設計院補充設計,同時聯(lián)系訂貨,確保了按時開通。

(3)施工調查發(fā)現(xiàn),有2座燈塔線路改造后不滿足限界要求,石太客專公司牽頭組織設計單位和太原鐵路局,根據(jù)太原東站站場平面布置,在合理位置增加拆建2座燈塔。

3.7 充分利用天窗封閉點,一點多用

太原東站改造涉及路基、橋涵、軌道、通信、信號、接觸網(wǎng)、房建、電力等專業(yè),為減少施工對運輸?shù)挠绊?采取一點多用,充分壓縮封閉點的次數(shù)。具體措施如下。

(1)各專業(yè)先編制封鎖施工方案,內容包括封閉點的次數(shù)、時間、工作量、封閉股道等。

(2)施工單位總工組織各專業(yè)封閉施工協(xié)調會,將各專業(yè)封閉點合并、串聯(lián),編制出綜合要點施工方案。

(3)石太客專公司組織設計、施工、監(jiān)理單位和太原鐵路局有關處室、站段,召開施工封鎖方案審查會,結合運輸條件,對施工方案進行進一步優(yōu)化,重點是再合并、再壓縮。最后確定施工封鎖方案,經(jīng)部運輸局批復正式列入封鎖計劃。

(4)在正式給點施工前一天,召開施工點前預備會,會上針對次日施工計劃再進行詳細的安排、協(xié)調,充分保證一點多用,減少干擾,保證安全,提高施工效率。

4 結語

編制大型站場施工過渡方案,并將方案付諸實施,是一個綜合的、系統(tǒng)的技術工作,需要建設、設計、施工、監(jiān)理和運營部門等各專業(yè)相互配合,編制方案始終處于不斷優(yōu)化、不斷完善的過程,施工過程與客貨運輸部門緊密聯(lián)系溝通,將運輸與施工的矛盾降到最少。同時,應詳細調查現(xiàn)場,認真細致分析設計方案,在施工中不斷優(yōu)化、完善設計方案。還應結合現(xiàn)場資源、施工能力,有意識地分解、合并工作量,并制定有效的措施,提高施工質量,確保安全正點。

[1]鐵路軌道工程施工質量驗收標準[S].

[2]鐵路站場工程施工質量驗收標準[S].

[3]GB50091—2006，鐵路車站及樞紐設計規(guī)范[S].

[4]鐵建設[2005]160號，客運專線鐵路軌道工程施工質量驗收暫行標準[S].

[5]鐵道部第三勘測設計院.鐵路站場設計常用數(shù)據(jù)手冊[M].北京：中國鐵道出版社,1993.