铁路枢纽改造过渡设计与施工

2013-08-21瞿兆远

山西建筑 2013年7期

瞿兆远

(中铁电气化局集团西安铁路建设有限公司，陕西咸阳 712000)

京广铁路是我国“四纵四横”铁路网重要组成部分，为进出我国南大门的大动脉，在客运、货运方面发挥着举足轻重的作用。为了进一步优化铁路运输网络，在衡阳枢纽，通过增设衡阳北上、下行联络线及衡阳上行疏解线，将衡茶吉铁路予以引入。衡茶吉铁路建成后，将新增加客运20对/d，货流密度1 100万t/年，将大大提高衡阳枢纽客货运输能力。

根据衡茶吉铁路引入端衡阳枢纽实际情况，存在既有铁路正线多处线形优化、站线多处改移及在车站咽喉区道岔多处拆除和插铺等施工内容，多处施工需要运输过渡。为保证既有京广线的运输畅通，据统计，在最短时间内、单点内最大工作量作业情况下，衡阳枢纽施工过渡达5处，施工临时封闭点达30余次。本文节选京广下行线1个过渡施工方案来说明既有线改造过渡设计及施工相关的内容、顺序及方法。

1 过渡方案设计

1.1 施工图设计

根据衡阳枢纽改造工程施工图设计，在既有京广上、下行线间插入衡北上、下行联络线，将京广下行线在K1737+300处向左侧进行改移，在既有京广下行线K1740+445处并入既有正线，范围内既京广下行线与新设计京广下行线多处交错，同时需要拆除既有(L1)，(L3)道岔及插铺L1，L3，L5，L7号道岔等。根据运输、地形条件、作业时间及既有线实际情况，线路不能一次拨接到位以及道岔不能一次拆、铺到位，需要通过设置便线、预铺及点内拆、铺等多次过渡(见图1)。

图1 过渡方案设计示意图

1.2 过渡方案设计

1.2.1 过渡方案设计原则

1)不降低既有运输能力，区间不低于过渡期间运行图规定的能力，站场过渡期间的股道数不影响既有调车作业。2)主体工程必须质量合格，开通即能满足正常运营要求，以确保运输安全。3)采取必要措施，尽量做到不增加或者少增加工程费用。4)区间与站场过渡需要综合协调研究。过渡期间区间正线引入车站，有单进单出、单进双出、双进单出、双进双出4种类型，不能单从区间要求顺利接通拟定方案，必须综合加以研究。5)尽量遵循“先新建后改建、先站线后正线、先外围后站内”的先后顺序。

1.2.2 过渡方案设计步骤及内容

1)过渡步骤。根据施工图及现场实际情况，该过渡方案共分三大步进行设计，即:第一步，点外预铺部分施工。第二步，站线改造施工(衡北D线)。第三步，正线改造施工(京广下行线):a.正线无缝线路应力放散与锁定;b.道岔拆、铺施工;c.两端过渡便线设置与正线拨接施工。2)过渡步骤详细内容。第一步，点外预铺部分施工。内容:预铺L5号道岔、L5岔前线路、新京广下行线K1739+750～K1739+900段线路(待衡北D线拨移后进行)以及京广下行线K1739+960～K1740+260段线路。第二步，站线改造施工(衡北D线)。内容:拨移衡北D线至设计位置，插铺L7号道岔，同时顺接L7号道岔岔前与既有(L3)道岔岔前线路。第三步，正线改造施工(京广下行线)。内容:a.在京广下行线K1739+100以及K1740+600处进行应力放散与锁定;b.拆除既有(L1)道岔及渡线、插铺L1号道岔，岔后设置过渡曲线(GD1)与既有线顺接，岔后设置过渡曲线(GD2)与既有线顺接;c.拨接京广下行线K1739+900～K1740+445段线路至设计位置;d.拨接京广下行线K1739+580～K1739+640段线路至设计位置。

1.2.3 过渡曲线设置

1)行车条件:允许最高行车速度80 km/h。2)过渡曲线要素:根据GB 50090-2006铁路线路设计规范，过渡曲线(GD1)设置半径 R=700 m，缓和曲线 Ls=40 m，转角 α =8°03′04″;过渡曲线(GD2)设置半径 R=3 000 m，缓和曲线 Ls=20 m，转角 α=1°25′20″。

1.2.4 插铺道岔

根据本案，除有条件能直接预铺到位者外，其余所有插铺道岔均采用在临近既有线安全工作面上搭设临时支架进行对位预铺，点内纵、横移就位方式进行插铺。

1.2.5 开通放行条件

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

2 过渡施工

2.1 过渡施工的特点与难点

既有线改造，结合本案，其特点是施工与运营相互干扰，既要加快施工进度，又要尽量减少对当前运输的影响。因此，使得过渡施工存在诸多困难，归纳起来有如下几点:

1)受时间限制。封锁既有营运线进行改造施工，京广大动脉时间限制非常严格。封锁时间一经确定，施工单位就必须按时或者提前完成规定施工内容全部工作量。2)受既有设备限制。既有线的运营有其完整的设备，过渡施工一动既有线，既有设备也需要相应调整。工务施工需要在电务及供电等部门配合下才能进行。如轨道电路的恢复，既有信号设备的移动和变动，接触网线的相应调整等。3)受列车运行干扰。封锁前的预铺轨排、拔碴、量测等准备工作及开通后的整道等养护工作都受列车运行的干扰。4)受施工区段的限制。在枢纽改造施工中，工务、电务及供电部门的施工均在同一区段、同一范围，而且在整个枢纽改造结束后的标准是新的信号设备、供电设备全部投入使用，且是在过渡改造达到标准后实现的。5)受拨接等改造地点的限制。改造点位置的条件对改造工程量影响较大，如场地的平整度、宽度，现场的交通情况、干扰情况等。

2.2 过渡施工方法

2.2.1 施工前准备工作

1)施工方案、计划报批。与工务、电务、车务、供电、通信等设备单位签订施工安全协议，同时路局和有关业务部门办理施工方案审批和按规定办理既有线施工审批手续。报送施工计划，经路局批准后，按照路局下达的施工计划组织施工。2)在正式施工72 h前向设备管理单位提出施工计划、施工地点及影响范围。请求设备管理单位派员进行施工安全监督。3)做好中线、控制线量测工作，同时做好用于临时控制施工的水平、高程控制桩或者防护桩并于明显位置进行标示。4)拨距大于2.6 m地段采用提前预铺，并整道达到开通条件。5)封锁点前准备:备齐所需道碴(必要时提前装袋、装框);仔细检修、保养机具，保证正常使用时性能良好;对需要配轨的拨接段、插铺段，反复量测道岔、轨排几何尺寸以及切口段距离，加权平均相关实测数据，并充分考虑温度等影响因素;备足相关辅料、照明及防护用品，并提前运送至指定位置。

2.2.2 封锁改造施工

封锁前一天，认真落实封锁点作业卡规定的作业内容及责任人，技术负责人再次进行技术交底，明确点内任务及目标;封锁点前，准时参加相关单位/部门组织的点前施工协调会，认真落实相关配合及协调工作。封锁前1 h，现场负责人、安全防护员和驻站联络员全部到位，驻站联络员按照要求在车站值班室进行封锁点施工登记，其他作业人员和机具于封锁前30 min全部到达改造区域地段最近安全位置。施工负责人、安全负责人、技术负责人对作业项目逐一进行核对，并强调封闭点施工时安全注意事项，从劳力安排、机具配置、各环节作业时间控制进行严格卡控。现场防护员与现场施工负责人、安全负责人和驻站联络员对通讯设备进行调试，必须保持联络通畅。

1)防护设置。封锁施工时，在衡阳枢纽北京端(京广下行线K1739+100处)、茶山坳车站(京广下行线K1740+600处)以及衡北D线端3个方向按照现行《铁路技术管理规程》以及《铁路营业线施工安全管理办法》，根据具体施工内容按照要求设置停车信号牌。开通后严格按照要求设置限速以及取消限速等标牌。邻线防护:作业期间两线间设限界绳，保证安全距离不小于2.5 m，防护范围为整个施工区域。邻线来车时，除按照规定鸣号等外，防护人员强行将防护绳拉入作业边界线，责令作业人员及机具处于安全限界内，以保证人身及行车安全。2)应力放散与锁定。正线、站线改造施工前，在京广下行线 K1739+100以及K1740+600处进行应力放散，所有改造相关施工完毕再进行锁定。3)无缝线路地段使用锯轨机锯轨，锯轨点位置必须准确，同时锯口位置至既有轨接头距离不小于9 m。锯轨过程中，由于受温度影响，垂直、斜向切割难度较大，在保证不动轨质量的情况下，在距离计划插入点1 m位置处可考虑采用氧焊乙炔斜向切割，上口斜端位于不动轨侧，在推进轨排或道岔前，再按照标定位置按照要求进行垂直切割。4)道岔拆除、插铺施工。封锁开始，人工扒出道床道碴，深度扒至设计位置，松开作业范围内影响拆除既有设备的扣件，采用滑轨等方式移出(或者零散拆除)需拆除设备，同时按照设计采用滑轨方式插入道岔等相关设备。每6 m设置一道滑轨，并配置足够单轨小车。5)线路拨接施工。封锁开始，人工扒出碴肩(拨线一侧)和道心一半道碴至轨枕底平，轨枕头外侧设5%坡度顺坡，同时按照切割位置对既有钢轨进行切割分离。人工将拨移范围内的轨枕扣件松开，以保证拨接顺利进行。拨距大于0.5 m位置至龙口段每隔6 m安装一道滑轨，配合单轨小车进行滑动拨移。为保证顺利拨接，滑轨方向与曲线法向方向一致，且不能有反坡。线路拨接过程中，应组织全部力量，从小拨距向大拨距依次循环进行拨移，拨移主要以人工为主，可辅以起道机等机具。当线路拨移至误差在5 cm左右时，即可拧紧轨排扣件。线路拨接到位后，立即进行配轨连线、上碴整道以及小机养等作业(至可放行列车条件)。6)电务配合完成电务设备安装、轨道电路连接以及相关设备调试工作。供电部门配合完成接触网连接等工作，并达到开通条件。7)施工完成后，线路经设备管理单位、监理单位和施工单位三方检查签认，达到开通标准后，由设备管理单位和施工单位分别通知驻站联络员签字登记消点，按照方案要求开通相关线路及设备。