济南站东咽喉五渡八交组合道岔换铺施工方案研究

2011-11-27金增禄马玉军

铁道标准设计 2011年12期

金增禄，马玉军

(1.中铁十局京沪高铁济南西站指挥部一工段，济南 250022;2.中铁十局京沪高铁济南西站指挥部，济南 250022)

1 工程概况

在京沪高速铁路引入济南站工程中，由于既有站场两端咽喉区剩余的50 kg/m木岔枕道岔标准偏低、状态差，不满足动车运行要求，设计全部更换为60 kg/m混凝土岔枕道岔，轨型与衔接的正线轨型相匹配。全站共设计更换道岔27组，其中最为复杂部分为东咽喉五渡八交组合道岔1组，包含单开道岔7组，复式交分道岔8组，菱形交叉5组，折合道岔20组。整组组合道岔按道岔全长和岔心位置维持既有不变特殊设计。

2 工程难点及特点

(1)济南站是特等大型枢纽客运站，连接京沪、胶济两大干线，客货列车作业异常繁忙，每天仅经东部咽喉区运行列车对数就多达66对。因此，在车站的一个“咽喉”部位进行这样大的改造施工，势必对运输影响非常大。

(2)车站东咽喉区地处城市繁华地段，主干道天成路上跨既有铁路，铁路两侧多为居民楼和生产办公楼，施工空间狭小，周边缺少施工场地和运输道路，施工受外部环境制约大。

(3)五渡八交组合道岔要点换铺工作量大、施工繁琐，场内各种行车、通信信号、牵引供电等设施分布密集，与运营和设备管理各单位的协作、配合多，施工组织相当困难。

(4)五渡八交组合道岔布置复杂，道岔整体组装就位控制精度和工程质量要求高，要点改造施工技术难度大;同时，在施工空间狭小的场地内进行连续大规模的要点施工和临近既有线施工，安全管理异常困难。

3 方案优化比选

3.1 方案一

常规对位预拼道岔，分次要点插入方案。受上述因素制约，无预铺施工场地和材料进出场运输道路;另外，由于新更换道岔的轨型和岔枕设置与既有木枕道岔不同，换铺道岔与既有道岔前后连接困难(侧向不能相连)，此种方案无法实施。

3.2 方案二

分步封锁，就位成片换铺方案。结合枢纽布置，调整运输组织，分流部分通过东咽喉区的列车走行其他径路，济南站至北园、济南东区间保留单线，分步交替封锁胶济、京沪正线单线，提供施工作业空间，就位换铺道岔。每步封锁改造完成历时10 d，总计30 d。

方案优点:(1)施工组织相对容易，劳力、设备需求量小;(2)对运输影响程度相对较小。缺点:(1)对运输影响的周期长;(2)既有线线间施工，材料进出场倒运困难，施工条件差，不利于安全控制;(3)组合道岔中一次就位量少，不利于工程质量保证;(4)要点时间长、工期长。

3.3 方案三

场外预铺，集中要点一次换铺方案。采用道岔场外预铺，结合施工内容和工程量大小，调整运输组织，集中一次封锁济南站至北园区间2条正线52 h，济南站至济南东区间保留单线10 h，连续更换道岔11组(计五渡八交中三渡八交);对剩余影响程度较小的4组道岔另增加2次6 h封锁点完成，总计历时5 d累计要点64 h，全部更换完五渡八交组合道岔。

方案优点:(1)对运输影响周期短;(2)施工条件相对较好，便于换铺施工作业和安全控制;(3)组合道岔中多数道岔一次就位，有利于工程质量保证;(4)要点施工工期短。缺点:(1)对运输影响程度较大;(2)工序多，集中完成工程量大，劳力、设备需求量大，施工组织难度大。

3.4 方案确定

经铁路局运输、建设部门多次组织研究，并报请铁道部审查批准，综合运输组织、工程施工中安全、质量、工期控制等各方面优劣情况进行比选。考虑一次集中要点虽说对运输影响大，组织有一定困难，但时间短，并且对施工极为有利，实施有可靠把握。最终确定采取场外预铺、集中要点换铺方案即方案三。

4 施工方案要点

4.1 道岔预铺及存放地点

在济南站西咽喉选择材料进场便利、股道使用相对较少的客整场4道封锁利用，作为道岔预铺点。受股道有效长控制，道岔预铺分2批，按换铺顺序第一批9组道岔预铺完成后提前倒运至客Ⅷ道存放，第二批6组预铺道岔原位存放客整4道。交叉渡线的中间轨排在咽喉区南北机待线两侧现场预铺，菱形交叉现场备料，点内组装。

4.2 机械换铺设备选用

为解决预铺道岔的运输和铺设问题，选择使用2组法国进口吉斯马无线电控制自行铺设线路道岔更换机PEM 807和运输机LEM 460设备(通称“换铺设备”)，每组分别配备数量8台，每台负载能力200 kN，满足不同型号单组换铺道岔荷载要求和安全储备，具有一次运输和更换2组道岔能力。

4.3 材料运输方式

(1)补充新砟:自道砟场按计划用量使用铁路装砟车装车，提前运至站内客10道，每次进入换铺地点邻线卸车补砟。

(2)旧轨料:拆除既有道岔的轨料、污砟，施工点内使用平板车分别自客V道或7道进入换铺地点邻线装车，装车后直接送至泺口站卸车。

(3)其他料:少量存放在咽喉区的菱形交叉等轨料，提前使用轨道车运输至存放地点。

4.4 工程车辆运行安排

按照换铺设备、装砟车、平板车、轨道车等各种工程车辆(设备)运行作业安排，编制运行计划，报请车站批准后按计划命令执行。

4.5 接触网停电安排

使用换铺设备每次吊装道岔更换机时，考虑申请与作业范围内相关线路的接触网停电，停电时间一次为120 min。往返换铺地点运输道岔连续作业时，停电时间累计，并考虑中间作业和运行时间。按换铺设备使用情况，编制接触网停电计划安排。

4.6 实施步骤

4.6.1 总体计划

2011年5月16日0:30～18日4:30，封锁济南站至北园区间京沪三、四线52 h(5月17日18:30～5月18日4:30封锁胶济下行线)更换道岔11组。封锁点内利用换铺设备运输道岔、机械和人工相结合铺设、利用平板车装运旧轨料、高边车补新砟的方法进行换铺。5月19日～5月21日利用2次封锁6 h天窗点，换铺五渡八交中剩余4组道岔。总体施工方案见图1。

4.6.2 详细步骤

4.6.2.1 第一步:52 h封锁点

(1)2011年5月16日0:30～15:00，计14.5 h，更换京沪四线4组道岔。5月15日12:00起提前封锁北机待线，换铺设备往返2次自客场Ⅷ道倒运4组道岔，提前对位摆放。点内拆除既有道岔及线路，机车牵引平板车由客Ⅴ道进入，占用京沪三线对位位置，装运圬砟及旧轨料，装车后到泺口站卸料;人工和换铺设备各横移2组道岔就位，连通轨排线路;轨道车牵引道砟车由客10道进入北机待线卸石砟，其后返回客10道待命;补砟后对新换铺道岔捣固整道，同时进行电务调试道岔和电牵检查调整接触网。

(2)2011年5月16日15:00～17日15:00，计24h，更换京沪三线4组道岔，并组装菱1、菱5。点内拆除既有道岔及岔间线路;机车牵引平板车由客7道进入，占用京沪四线位置，装运污砟及旧轨料，装车后到泺口站卸料;换铺设备往返2次自客Ⅷ道倒运4组道岔至京沪四线对位;人工和换铺设备各横移2组道岔就位，组装菱1、菱5及岔间轨排3节;轨道车牵引道砟车由客10道进入京沪四线对位位置，向京沪三线卸石砟，其后返回客10道待命;补砟后对新换铺道岔捣固整道，同时进行电务调试道岔和电牵检查调整接触网。

图1 更换五渡八交组合道岔工程施工总体方案

上述施工结束，清理路料和施工现场，检查整修验收并安排机车轧道，至18:30京沪三、四线达到开通条件。

(3)5月17日18:30～5月18日4:30，计10 h，更换胶济下行线3组道岔，并组装菱2。点前换铺设备提前倒运1组道岔至北机待线对位存放，其后同时倒运2组道岔在客Ⅱ道待命;点内拆除既有道岔及岔间线路，机车牵引平板车由客Ⅴ道进入，占用京沪三线对位位置，装运污砟及旧轨料，装车后到泺口站卸料;人工横移道岔1组、换铺设备纵移2组道岔就位，连通线路并组装菱2;轨道车牵引道砟车由客Ⅴ道进入京沪三线，向胶济下行线卸石砟;补砟后对新换铺道岔捣固整道，同时进行电务调试道岔和电牵检查调整接触网。

52 h封锁点施工结束，按设计开通新换铺道岔及相关线路。

4.6.2.2 第二步

5月19日23:50～5月20日5:50，计6 h，换铺胶济上行线2组道岔，点内同时封锁胶济下行线2.5 h组装菱4，施工结束按设计开通。

4.6.2.3 第三步

5月20日23:50～5月21日5:50，计6 h，换铺北机待线2组道岔，点内同时封锁京沪四线2.5 h组装菱3，施工结束按设计开通。

5 实施效果

济南站东咽喉五渡八交组合道岔集中要点施工实施取得了良好的效果。实施中通过精心准备、精心组织，各项准备工作充分、施工组织有序，实现了安全正点;行车组织方面，运输秩序经历52 h短暂调整后全部恢复正常，对其影响程度减少到了最小，各方面反响良好。实施效果进一步反映出集中要点方案制定合理，切实可行，各项计划安排周密细致完善。

6 几点体会

(1)做好方案优化，编制严密细致的方案十分关键。在复杂站场内进行这种大的集中要点施工，由于工序多、施工繁琐，每项施工内容、作业范围和作业计划安排均需要与运输、电务、电牵等多个专业密切配合;且有各种既有设施的影响，情况复杂，因此制定方案时要根据现场情况、施工条件不断反复优化和认真细化，编制严密细致的方案。

(2)加强组织，认真做好各项准备和施工部署至关重要。施工时按照每项要点施工内容、工作量情况做好各种人员、物资、设备等方面的充分准备;实施中对每项任务、每项工作都要做出明确分工和具体安排，确保各项安排都能得到认真部署落实。

(3)加强指挥，建立强有力保障体系，是实现安全顺利要点的有效保障。要点施工中时间紧张，为使各项工作有条不紊、积极有效开展，要成立指挥、技术、物资、安全质量、后勤服务等方面保障体系。要点期间现场成立指挥部，加强各方面的指挥和协调工作，保证各项管理及时到位。

(4)集中大规模的要点施工中必须突出做好重点监控和卡控工作。在既有站场内进行这样大的要点施工，从施工角度讲虽然提供了较为有利的作业条件，但由于人员多、环节复杂、持续时间长，给安全质量的重点监控和卡控管理也同样增加了难度。施工中针对施工特点要从防机具侵限、防挖断电缆、防触电、防人身伤害、施工防护、夜间照明、作业与行车区域隔离及质量控制等逐个方面完善措施和加强管理。

(5)尽量提高机械作业程度，发挥最大功效。要点中使用功效强大，性能可靠的换铺设备，大大提高了机械化作业程度。道岔换铺使用机械化运输和就位，工序简单、作业时间短、配合人员少，而且道岔就位精度高、整体无大的变形，质量安全均可得到充分保证。换铺设备的使用既有效地解决了场地困难问题，又节省了大量人力和物力投入。