营业线区间出岔引出通道铺轨施工组织探讨
2018-08-01赵西法
赵西法
(青荣城际铁路有限责任公司,山东 烟台 264000)
铁路工程施工组织设计以工程质量和安全为前提,以工期和投资效益为目标,以“铺架工程、联调联试及运行试验”为主线统筹安排各项工程,实施过程中结合工程实际情况进行动态调整[1]。在实际工程中,常常遇到铺轨施工进度可能突破工期目标控制线的情况。对施工组织设计实行动态管理,结合现场实际情况和施工进度,对影响铺架通道顺畅地段提前谋划绕行便线等临时过渡方案[2],保证工期目标的实现,是建设管理工作的重要内容。
1 工程概况
青荣城际铁路起于青岛北站,经由烟台、威海等地止于荣成,双线,速度目标值250 km/h;最小曲线半径 4 000 m,困难地段不小于 2 800 m;最大坡度20‰,局部地段不大于25‰;线间距4.6 m;电力牵引;到发线有效长度650 m。
青荣城际铁路轨道采用跨区间无缝线路,正线DK261+500—DK270+900地段,两隧道夹短路基、桥梁地段以及其余隧道内采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道,其余地段采用有砟轨道。正线铺设有砟轨道522 km,铺设无砟轨道53 km,设莱西和威海2个铺轨基地。
莱西铺轨基地设在青荣正线DK92+300左侧距离线路800 m处,接入既有蓝烟线莱西站(蓝烟K54+627),铺轨基地占地174亩。在既有蓝烟线莱西车站3道插入道岔引出联络线连通铺轨基地。铺轨基地共设8股道、2个存轨区、2个存枕区,可存放500 m 长轨300 km、Ⅲc型混凝土枕18万根、道砟6万m3 [3]。采用单枕连续法铺设DK40+400(即墨线路所)—DK247+300(双岛港特大桥)段双线206.9 km线路。
新建莱阳站(中心里程青荣DK115+976=蓝烟K76+964)为青荣城际和蓝烟线并用车站,设置青荣车场和蓝烟车场。施工方案为先行建设新站房,开通新站房后拆除老站房,为青荣车场施工提供场地。
由于拆迁原因,莱阳站青荣车场路基未成型,莱阳站出站方向蚬河特大桥(桥尾里程DK120+236)1×56 m 跨路系杆拱桥没有完成。当铺轨机按照施工方案铺轨至横岚埠1号大桥(DK110+535)时,该桥至莱阳站间应由莱阳梁场经莱阳站青荣车场架设的83孔箱梁没有架设,致使横岚埠1号大桥至蚬河特大桥间9.7 km线路无法通过铺轨机,需要调整从莱西铺轨基地向莱阳方向采用单枕连续法铺轨的施工方案。莱阳站及前后段线路如图1所示。
图1 莱阳站及前后段线路示意(长度单位:m)
2 铺轨方案优化
2.1 方案比较选择
方案1,架梁措施加强方案。修建临时便道绕行莱阳站架梁,加大投入,待横岚埠1号大桥至莱阳站间83孔箱梁架设完毕,莱阳站青荣车场路基成型,莱阳站出站方向蚬河特大桥1×56 m系杆拱桥完成,继续向莱阳方向铺轨。
方案2,临时便线绕行方案。从横岚埠1号大桥经莱阳站到蚬河特大桥 9.7 km线路修建区间临时便道,铺设临时便线,绕行莱阳站前后地段铺轨。
方案3,利用蓝烟铁路绕行方案。修建临时便道绕行莱阳站架梁的同时,从既有蓝烟线莱西站进入蓝烟线,绕开莱阳站青荣车场,在莱阳和海阳站区间正线上插入一组临时道岔引出青荣铺轨通道进行铺轨。
从工期、实施难度、费用、交通干扰、环境[4-5]影响等方面对3种方案进行了比较,铺轨调整方案比较见表1。
表1 铺轨调整方案比较
通过以上综合比较,方案1虽然采取修建架梁临时便道措施加快架梁进度,但已经无法满足工期要求;方案2拆迁量大,费用大,影响莱阳市市区交通,环境影响大难以实施;方案3可满足工期要求,对铁路本身有影响 ,费用中等,环境影响小,因此优先考虑利用既有蓝烟线绕行莱阳站铺轨方案。
2.2 方案论证
2.2.1 利用营业线铺轨先例
某集团公司曾在厦新线东孚站—前场站间利用正线开行500 m长钢轨及混凝土枕运输车过轨运输进行铺轨施工。厦新线过轨运输条件为经直线及曲线时限速40 km/h;曲线半径R在300~300 m时限速30 km/h;通过最小曲线半径(R≥300 m)时侧向过岔限速15 km/h。与厦新线对照,500 m长钢轨及混凝土枕运输车从莱西铺轨基地经蓝烟线莱西站、莱阳站到海阳站线路坡度均不大于6‰,最小曲线半径600 m,最小道岔为12号道岔,运输条件较厦新线好。
2.2.2 区间出岔位置确定
经现场勘查,青荣城际铁路乔家泊1号桥和乔家泊2号桥之间(DK127+000—DK128+400)线路与蓝烟线距离约40~60 m,两线高差3~4 m,两线之间填土高度约5 m。临时建筑工程量小,填筑土方量少,临时铺轨长度小,轨料运输距离短,因此既有蓝烟线莱阳站至海阳站间K88+412处符合出岔条件。
2.2.3 500 m长钢轨及混凝土枕运输车营业线过轨运输论证及实车试验
500 m长钢轨及混凝土枕运输车按照装载加固方案装运500 m长钢轨及混凝土枕时,装载加固钢架计算宽度达 1 650.88,1 655.6 mm,均超过 1 500 mm,属超级超限非定型车辆。其进入既有蓝烟线运输作业,必须进行营业线运输可行性论证并得到运营管理部门的批准。为此,做了以下工作:
1)按铁道行业相关技术规章、标准,在铺轨施工单位原有500 m长钢轨及混凝土枕普通平板车混装装载加固方案的基础上,进行了试验、论证及计算分析,编制完成了混装装载加固方案。
2)在莱西铺轨基地和工程线内进行了实车装载运行试验,编制完成了在莱西至海阳实际运输区间开展运行试验的试验大纲。
3)组织专家根据理论计算和工程线试验测试结果对实车蓝烟线运行试验大纲进行了技术审定。
4)按照批准的试验大纲,500 m长钢轨及混凝土枕普通平板车混装方案在蓝烟线下行莱西站(K54+627)—蓝烟线出岔点(K88+412)区段进行了实车运行。在运行试验中对相关装载加固装置强度、货物稳定性、车辆运行动力学性能等进行了测试。测试结果表明:500 m长钢轨和混凝土枕的装载加固性能符合铁运[200]161号《铁路货物装载加固规则》规定,车辆动力学性能满足在被测试线路最高运行速度40 km/h(侧向通过12号道岔限速15 km/h)的要求[6]。
5)根据试验结果编写了试验报告,提出了相应的装载加固方案及车组运行报告,通过了蓝烟线运营管理部门批准。
综上分析,确定采用方案3即利用既有蓝烟线绕行莱阳站前后地段进行铺轨。如图2所示。
图2 莱西铺轨基地绕行莱阳站铺轨示意
3 施工控制工序
3.1 出岔引出铺轨通道
在既有蓝烟线莱阳至海阳区间下行正线K88+412处插入一组50 km/m-1/12无尖轨道岔(L1)。在青荣直通线右线DK128+150处铺设一组60 km/m-1/12 临时道岔(L2),L1~L2之间铺设732 m联络线作为进出青荣铁路的铺轨通道。莱阳至海阳区间出岔位置如图3所示。
图3 莱阳至海阳区间出岔位置示意
青荣城际铁路和蓝烟线间铺轨通道路基按照Ⅱ级铁路标准设计,路基面设4%人字形排水坡,土质路堤,顶宽6.3 m,边坡坡率1∶1.5,线路纵坡5.7‰,曲线半径 1 000 m。既有蓝烟线插入无尖轨道岔后,在道岔内需安装绝缘夹板,在道岔前后及岔内钢轨接头处打眼连接跳线,连通轨道电路。在出岔处设线路辅助所加以管理[7]。
3.2 维护管理
在既有蓝烟线上插入无尖轨道岔形成铺轨通道后,以无尖轨道岔侧股岔后两对钢轨轨缝为分界点,设置工程线与营业线分界点标。去往青荣铁路方向的工程线由铺轨施工单位负责养护,其他线路委托设备运营管理单位养护。
铺轨施工单位负责人组织建设、监理、相关设备运营管理单位进行全面检查验收,经各部门共同确认具备开通条件、共同登记后开通L1无尖轨道岔。
对每次转线后的L1无尖轨道岔和慢行线路,每通过一列车,铺轨施工单位对线路进行观测,跟踪记录。配备足够数量的检查、维修人员和机具,随时准备整修。
铺轨运输期间,建设、监理、设备运营管理单位监控人员与铺轨施工单位人员执行相同的作息时间,发现安全隐患时立即制止,危及行车安全时果断采取限速、拦停列车或封锁线路等措施。
3.3 运输组织
铺轨施工单位在莱阳站办理登记、消记手续,封锁点前工程列车按照调度所安排的运行时间提前运行到莱阳站,同时青荣城际工程线内的铺轨工程列车完成技检和货检作业,由车站助理值班员负责递交调度折返命令。莱阳至海阳区间下行线路封锁调度命令下达后,拨移L1无尖轨道岔,经确认道岔已经拨接开通施工通道后告知莱阳车站,工程列车凭调度命令运行至L1无尖轨道岔前30 m处停车,凭引导人员显示的引导信号进入工程线。完成空车、重车交换后,工程列车(空车)由施工通道反向运行到莱阳站停车,同时L1无尖轨道岔拨移至开通蓝烟下行线位置,并断开L2道岔侧股岔后50 m处钢轨,起到安全线作用[8]。经建设、监理、相关设备运营管理单位、铺轨施工单位共同检查确认后,消记开通莱阳至海阳区间下行线。工程列车在莱阳至莱西区间按照调度所安排的运行时间运行至莱西站,进入铺轨基地。
500 m长钢轨及混凝土枕普通平板车混装车组每次挂运前,对运枕龙门吊走行轨进行探伤检查。每次从铺轨基地推送至莱西站后,对长钢轨加固状态、运枕龙门吊走行轨和F型扣件进行重点检查。空车从工地返回前,由铺轨施工单位负责将锁定装置上压块套入锁定螺栓并拧紧螺帽,放入锁定车上铁箱内并加锁。衬垫轨枕的方木放回原车堆码整齐,并予以捆绑,固定在轨枕支架内侧的车地板上。扣件集装框两侧的拉牵捆绑保持不变。
4 铺轨施工组织实施
为尽量缩短铺轨绕行莱阳站的时间,蓝烟线每天 1:00—4:00时和12:00—15:00时各有一个天窗点,封锁线路铺轨。每天在出岔口进行2次空重车交换。
2014年4月初开始进行利用既有蓝烟线绕行莱阳站铺轨方案施工准备,5月9日完成青荣城际铁路和蓝烟线间铺轨通道联络线路基施工,5月25日CPG500型铺轨机开始通过既有蓝烟线出岔引出施工通道开行工程列车进行铺轨。新增一台TCM60型铺轨机,7月20日完成DK110+535—DK128+300(蓝烟线出岔位置)段线路铺轨任务,CPG500和TCM60型两台铺轨机恢复工程线铺轨,不再通过蓝烟线出岔点进行轨料运输。8月10日拆除插入既有蓝烟线的L1无尖轨道岔,8月25日铺轨至双岛港特大桥和威海方向铺轨段合龙,青荣城际正线全线轨道铺通。
5 结语
利用既有蓝烟线绕行莱阳站铺轨,在保证安全的前提下,实现了工期目标,施工组织是成功的。
从莱西铺轨基地经蓝烟线开行500 m长钢轨及混凝土枕运输车过轨运输首先至莱阳站,利用既有蓝烟线的天窗点运输至区间岔线进入工程线,空车从工程线利用天窗点经蓝烟线首先至莱阳站,后经莱阳站从蓝烟线返回莱西铺轨基地。整个过程无论从安全还是效率,均需依靠设备运营管理单位全力支持和配合。
在施工组织设计安排中,注意铺轨基地不宜设置在重点控制工程附近。
在施工组织实施过程中,尤其应加强对全线控制性站改工程进度的控制,及时沟通协调,研究优化措施并制定应急方案。