鐵路樞紐改造過渡設(shè)計與施工

瞿兆遠(yuǎn)

(中鐵電氣化局集團西安鐵路建設(shè)有限公司，陜西咸陽 712000)

京廣鐵路是我國“四縱四橫”鐵路網(wǎng)重要組成部分，為進出我國南大門的大動脈，在客運、貨運方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。為了進一步優(yōu)化鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)，在衡陽樞紐，通過增設(shè)衡陽北上、下行聯(lián)絡(luò)線及衡陽上行疏解線，將衡茶吉鐵路予以引入。衡茶吉鐵路建成后，將新增加客運20對/d，貨流密度1 100萬t/年，將大大提高衡陽樞紐客貨運輸能力。

根據(jù)衡茶吉鐵路引入端衡陽樞紐實際情況，存在既有鐵路正線多處線形優(yōu)化、站線多處改移及在車站咽喉區(qū)道岔多處拆除和插鋪等施工內(nèi)容，多處施工需要運輸過渡。為保證既有京廣線的運輸暢通，據(jù)統(tǒng)計，在最短時間內(nèi)、單點內(nèi)最大工作量作業(yè)情況下，衡陽樞紐施工過渡達5處，施工臨時封閉點達30余次。本文節(jié)選京廣下行線1個過渡施工方案來說明既有線改造過渡設(shè)計及施工相關(guān)的內(nèi)容、順序及方法。

1 過渡方案設(shè)計

1.1 施工圖設(shè)計

根據(jù)衡陽樞紐改造工程施工圖設(shè)計，在既有京廣上、下行線間插入衡北上、下行聯(lián)絡(luò)線，將京廣下行線在K1737+300處向左側(cè)進行改移，在既有京廣下行線K1740+445處并入既有正線，范圍內(nèi)既京廣下行線與新設(shè)計京廣下行線多處交錯，同時需要拆除既有(L1)，(L3)道岔及插鋪L1，L3，L5，L7號道岔等。根據(jù)運輸、地形條件、作業(yè)時間及既有線實際情況，線路不能一次撥接到位以及道岔不能一次拆、鋪到位，需要通過設(shè)置便線、預(yù)鋪及點內(nèi)拆、鋪等多次過渡(見圖1)。

圖1 過渡方案設(shè)計示意圖

1.2 過渡方案設(shè)計

1.2.1 過渡方案設(shè)計原則

1)不降低既有運輸能力，區(qū)間不低于過渡期間運行圖規(guī)定的能力，站場過渡期間的股道數(shù)不影響既有調(diào)車作業(yè)。2)主體工程必須質(zhì)量合格，開通即能滿足正常運營要求，以確保運輸安全。3)采取必要措施，盡量做到不增加或者少增加工程費用。4)區(qū)間與站場過渡需要綜合協(xié)調(diào)研究。過渡期間區(qū)間正線引入車站，有單進單出、單進雙出、雙進單出、雙進雙出4種類型，不能單從區(qū)間要求順利接通擬定方案，必須綜合加以研究。5)盡量遵循“先新建后改建、先站線后正線、先外圍后站內(nèi)”的先后順序。

1.2.2 過渡方案設(shè)計步驟及內(nèi)容

1)過渡步驟。根據(jù)施工圖及現(xiàn)場實際情況，該過渡方案共分三大步進行設(shè)計，即:第一步，點外預(yù)鋪部分施工。第二步，站線改造施工(衡北D線)。第三步，正線改造施工(京廣下行線):a.正線無縫線路應(yīng)力放散與鎖定;b.道岔拆、鋪施工;c.兩端過渡便線設(shè)置與正線撥接施工。2)過渡步驟詳細(xì)內(nèi)容。第一步，點外預(yù)鋪部分施工。內(nèi)容:預(yù)鋪L5號道岔、L5岔前線路、新京廣下行線K1739+750～K1739+900段線路(待衡北D線撥移后進行)以及京廣下行線K1739+960～K1740+260段線路。第二步，站線改造施工(衡北D線)。內(nèi)容:撥移衡北D線至設(shè)計位置，插鋪L7號道岔，同時順接L7號道岔岔前與既有(L3)道岔岔前線路。第三步，正線改造施工(京廣下行線)。內(nèi)容:a.在京廣下行線K1739+100以及K1740+600處進行應(yīng)力放散與鎖定;b.拆除既有(L1)道岔及渡線、插鋪L1號道岔，岔后設(shè)置過渡曲線(GD1)與既有線順接，岔后設(shè)置過渡曲線(GD2)與既有線順接;c.撥接京廣下行線K1739+900～K1740+445段線路至設(shè)計位置;d.撥接京廣下行線K1739+580～K1739+640段線路至設(shè)計位置。

1.2.3 過渡曲線設(shè)置

1)行車條件:允許最高行車速度80 km/h。2)過渡曲線要素:根據(jù)GB 50090-2006鐵路線路設(shè)計規(guī)范，過渡曲線(GD1)設(shè)置半徑 R=700 m，緩和曲線 Ls=40 m，轉(zhuǎn)角 α =8°03′04″;過渡曲線(GD2)設(shè)置半徑 R=3 000 m，緩和曲線 Ls=20 m，轉(zhuǎn)角 α=1°25′20″。

1.2.4 插鋪道岔

根據(jù)本案，除有條件能直接預(yù)鋪到位者外，其余所有插鋪道岔均采用在臨近既有線安全工作面上搭設(shè)臨時支架進行對位預(yù)鋪，點內(nèi)縱、橫移就位方式進行插鋪。

1.2.5 開通放行條件

開通后第一列35 km/h;第二列45 km/h，不少于4 h;以后限速60 km/h，至次日搗固后第一列限速60 km/h，第二列起限速80 km/h。

2 過渡施工

2.1 過渡施工的特點與難點

既有線改造，結(jié)合本案，其特點是施工與運營相互干擾，既要加快施工進度，又要盡量減少對當(dāng)前運輸?shù)挠绊憽Ｒ虼?，使得過渡施工存在諸多困難，歸納起來有如下幾點:

1)受時間限制。封鎖既有營運線進行改造施工，京廣大動脈時間限制非常嚴(yán)格。封鎖時間一經(jīng)確定，施工單位就必須按時或者提前完成規(guī)定施工內(nèi)容全部工作量。2)受既有設(shè)備限制。既有線的運營有其完整的設(shè)備，過渡施工一動既有線，既有設(shè)備也需要相應(yīng)調(diào)整。工務(wù)施工需要在電務(wù)及供電等部門配合下才能進行。如軌道電路的恢復(fù)，既有信號設(shè)備的移動和變動，接觸網(wǎng)線的相應(yīng)調(diào)整等。3)受列車運行干擾。封鎖前的預(yù)鋪軌排、拔碴、量測等準(zhǔn)備工作及開通后的整道等養(yǎng)護工作都受列車運行的干擾。4)受施工區(qū)段的限制。在樞紐改造施工中，工務(wù)、電務(wù)及供電部門的施工均在同一區(qū)段、同一范圍，而且在整個樞紐改造結(jié)束后的標(biāo)準(zhǔn)是新的信號設(shè)備、供電設(shè)備全部投入使用，且是在過渡改造達到標(biāo)準(zhǔn)后實現(xiàn)的。5)受撥接等改造地點的限制。改造點位置的條件對改造工程量影響較大，如場地的平整度、寬度，現(xiàn)場的交通情況、干擾情況等。

2.2 過渡施工方法

2.2.1 施工前準(zhǔn)備工作

1)施工方案、計劃報批。與工務(wù)、電務(wù)、車務(wù)、供電、通信等設(shè)備單位簽訂施工安全協(xié)議，同時路局和有關(guān)業(yè)務(wù)部門辦理施工方案審批和按規(guī)定辦理既有線施工審批手續(xù)。報送施工計劃，經(jīng)路局批準(zhǔn)后，按照路局下達的施工計劃組織施工。2)在正式施工72 h前向設(shè)備管理單位提出施工計劃、施工地點及影響范圍。請求設(shè)備管理單位派員進行施工安全監(jiān)督。3)做好中線、控制線量測工作，同時做好用于臨時控制施工的水平、高程控制樁或者防護樁并于明顯位置進行標(biāo)示。4)撥距大于2.6 m地段采用提前預(yù)鋪，并整道達到開通條件。5)封鎖點前準(zhǔn)備:備齊所需道碴(必要時提前裝袋、裝框);仔細(xì)檢修、保養(yǎng)機具，保證正常使用時性能良好;對需要配軌的撥接段、插鋪段，反復(fù)量測道岔、軌排幾何尺寸以及切口段距離，加權(quán)平均相關(guān)實測數(shù)據(jù)，并充分考慮溫度等影響因素;備足相關(guān)輔料、照明及防護用品，并提前運送至指定位置。

2.2.2 封鎖改造施工

封鎖前一天，認(rèn)真落實封鎖點作業(yè)卡規(guī)定的作業(yè)內(nèi)容及責(zé)任人，技術(shù)負(fù)責(zé)人再次進行技術(shù)交底，明確點內(nèi)任務(wù)及目標(biāo);封鎖點前，準(zhǔn)時參加相關(guān)單位/部門組織的點前施工協(xié)調(diào)會，認(rèn)真落實相關(guān)配合及協(xié)調(diào)工作。封鎖前1 h，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、安全防護員和駐站聯(lián)絡(luò)員全部到位，駐站聯(lián)絡(luò)員按照要求在車站值班室進行封鎖點施工登記，其他作業(yè)人員和機具于封鎖前30 min全部到達改造區(qū)域地段最近安全位置。施工負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人對作業(yè)項目逐一進行核對，并強調(diào)封閉點施工時安全注意事項，從勞力安排、機具配置、各環(huán)節(jié)作業(yè)時間控制進行嚴(yán)格卡控?，F(xiàn)場防護員與現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人和駐站聯(lián)絡(luò)員對通訊設(shè)備進行調(diào)試，必須保持聯(lián)絡(luò)通暢。

1)防護設(shè)置。封鎖施工時，在衡陽樞紐北京端(京廣下行線K1739+100處)、茶山坳車站(京廣下行線K1740+600處)以及衡北D線端3個方向按照現(xiàn)行《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》以及《鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法》，根據(jù)具體施工內(nèi)容按照要求設(shè)置停車信號牌。開通后嚴(yán)格按照要求設(shè)置限速以及取消限速等標(biāo)牌。鄰線防護:作業(yè)期間兩線間設(shè)限界繩，保證安全距離不小于2.5 m，防護范圍為整個施工區(qū)域。鄰線來車時，除按照規(guī)定鳴號等外，防護人員強行將防護繩拉入作業(yè)邊界線，責(zé)令作業(yè)人員及機具處于安全限界內(nèi)，以保證人身及行車安全。2)應(yīng)力放散與鎖定。正線、站線改造施工前，在京廣下行線 K1739+100以及K1740+600處進行應(yīng)力放散，所有改造相關(guān)施工完畢再進行鎖定。3)無縫線路地段使用鋸軌機鋸軌，鋸軌點位置必須準(zhǔn)確，同時鋸口位置至既有軌接頭距離不小于9 m。鋸軌過程中，由于受溫度影響，垂直、斜向切割難度較大，在保證不動軌質(zhì)量的情況下，在距離計劃插入點1 m位置處可考慮采用氧焊乙炔斜向切割，上口斜端位于不動軌側(cè)，在推進軌排或道岔前，再按照標(biāo)定位置按照要求進行垂直切割。4)道岔拆除、插鋪施工。封鎖開始，人工扒出道床道碴，深度扒至設(shè)計位置，松開作業(yè)范圍內(nèi)影響拆除既有設(shè)備的扣件，采用滑軌等方式移出(或者零散拆除)需拆除設(shè)備，同時按照設(shè)計采用滑軌方式插入道岔等相關(guān)設(shè)備。每6 m設(shè)置一道滑軌，并配置足夠單軌小車。5)線路撥接施工。封鎖開始，人工扒出碴肩(撥線一側(cè))和道心一半道碴至軌枕底平，軌枕頭外側(cè)設(shè)5%坡度順坡，同時按照切割位置對既有鋼軌進行切割分離。人工將撥移范圍內(nèi)的軌枕扣件松開，以保證撥接順利進行。撥距大于0.5 m位置至龍口段每隔6 m安裝一道滑軌，配合單軌小車進行滑動撥移。為保證順利撥接，滑軌方向與曲線法向方向一致，且不能有反坡。線路撥接過程中，應(yīng)組織全部力量，從小撥距向大撥距依次循環(huán)進行撥移，撥移主要以人工為主，可輔以起道機等機具。當(dāng)線路撥移至誤差在5 cm左右時，即可擰緊軌排扣件。線路撥接到位后，立即進行配軌連線、上碴整道以及小機養(yǎng)等作業(yè)(至可放行列車條件)。6)電務(wù)配合完成電務(wù)設(shè)備安裝、軌道電路連接以及相關(guān)設(shè)備調(diào)試工作。供電部門配合完成接觸網(wǎng)連接等工作，并達到開通條件。7)施工完成后，線路經(jīng)設(shè)備管理單位、監(jiān)理單位和施工單位三方檢查簽認(rèn)，達到開通標(biāo)準(zhǔn)后，由設(shè)備管理單位和施工單位分別通知駐站聯(lián)絡(luò)員簽字登記消點，按照方案要求開通相關(guān)線路及設(shè)備。

3 結(jié)語

既有線改造的特殊性質(zhì)，決定了改造工作的特殊難度，合理地選擇、設(shè)計過渡方案，是既有線改造工作的首要環(huán)節(jié)，是改造施工的關(guān)鍵所在。加強施工準(zhǔn)備，精確量測以及計算是施工任務(wù)正點完成的基本保證;實行統(tǒng)一指揮，各單位密切配合是高效安全的重要前提;精心組織、合理安排、科學(xué)施工是順利完成改造任務(wù)的有力措施。

［1］衡茶吉施站-20-02-1，衡陽樞紐施工圖［S］.

［2］GB 50090-2006，鐵路線路設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］TB 10305-2009，鐵路軌道工程施工安全技術(shù)規(guī)程［S］.

［4］TZ 201-2008，客貨共線鐵路軌道工程施工技術(shù)指南［S］.

［5］鐵道部部令第29號，鐵路技術(shù)管理規(guī)程［S］.

［6］鐵運［2012］280號，鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法［S］.