京沪高铁上海虹桥站到发线沉降整治施工技术

2019-05-23孔庆尧中国铁路上海局集团有限公司上海工务段

上海铁道增刊 2019年1期

孔庆尧中国铁路上海局集团有限公司上海工务段

1 工程概况

1.1 基本概况

上海虹桥站为我国特大交通枢纽站，日均接发列车258.5对，节假日高峰期272.5对，各站台每日接发列车任务十分繁忙，近乎饱和。站场分为高速场和综合场，正线及到发线共30股道，车站为高架站，设侧式站台2座，岛式站台14座，共有16座站台，站台编号1#-30#，按照从东向西依次排列，站台范围内铺设混凝土宽枕。

1.2 现场概况

虹桥站自2010年7月1日投入运营以来，股道及站台都先后出现了不同程度的下沉，对列车运行的平稳性产生了一定影响，主要是混凝土宽枕轨道存在严重的纵断面不良。目前每股道的两端地下通道电梯口至宽枕铺设终点均下沉（高速场每端约135 m，综合场每端约160 m），且下沉量很大，累计下沉量最大超过400 mm且未收敛，旅客地道位置下沉较小（整体框架约200 m），由此造成股道纵断面严重不良，同时与股道对应位置的站台也严重下沉，已经影响到旅客上下车厢。各股道沉降区域示意图（图 1）。

图1 股道沉降区域示意图

1.3 线路纵向沉降观测曲线

自沉降以来，上海工务段、房建段均对股道及站台的纵向沉降观测曲线进行动态监控测量，图2为5股道的线路纵向累积沉降量及变化趋势图，其他股道、水沟盖板及站台纵向累积沉降变形曲线类同。

图2 5股道轨道纵断面累积沉降变形曲线

图3 坡道设计图示（以3道为例）

2 施工方案

2.1 整治范围的确定

根据现场测量数据，车站道岔区及站台高架部分沉降较小，道岔区至高架段标高呈v字形，若仅整治站台区域轨道至设计标高，则道岔区至站台区需设置两个坡段，先下后上，且出站信号机至站台端坡度大于1‰，不满足规范要求，以3道为例，坡度见图3。

故确定整治范围按左端咽喉区至右端咽喉区，里程范围K1318+970～K1319+800，即道岔后至站台端一个坡段连接，坡度约0.3‰，小于1‰。

2.2 路基沉降整治

对整治范围内沉降的路基，采取补碴抬道的措施，以地道上方整体框架结构轨面标高为设计标高，站台范围内中间200 m整体框架结构段设置平坡，站台端部至道岔后设置不大于1‰的坡度连接，平均抬道0.3 m，每股道抬道长度0.85 km，总计22.1 km，抬道时，起道高度不宜大于50 cm，每次起道高度在0.15m～0.2 m为宜，进行分次起道。

为维持轨面高程导采用道碴抬道，导致道碴覆盖股道间的排水沟，同时为不使站区范围道碴散落，提出了增设挡碴墙方案。增设挡碴墙方案是在股道间排水沟外侧设L型钢筋混凝土挡碴块。该方案对股道间排水沟内的客车上水管道维修养不产生额外影响，同时可以保证上水作业的安全。

2.3 施工措施

根据现场实际情况，有以下两种施工措施：

（1）天窗要点施工：每天天窗3 h。该方案不影响车站运营，但实际施工效率太低，施工困难，导致工期漫长、人工等费用大幅上升。

（2）股道封锁施工：每次封锁两站台间2股道，施工完成后开通，再依次封锁、开通。该方案对车站运营有影响，但施工容易，效率高。

考虑高速场有17条、综合场有9条到发线，目前能力尚有一定富余，每次封锁施工2股道，对车站能力影响不大，施工避开节假日，对车站运营影响较小；利用天窗施工过于困难。因此拟建议采用股道封锁施工。

2.4 施工标准

2.4.1 股道整治标准

采用一级碎石道碴，道床顶面宽度3.4 m，砟肩堆高 0.15 m，边坡 1：1.75，补充道碴至设计轨面标高，道砟填充饱满，轨枕方正、间距均匀，零配件齐全，弹条扣件扭力矩达到120 N.m，线路几何尺寸符合以下标准（表1）。

表1 高速铁路线路静态几何尺寸作业验收管理值

2.4.2 挡砟板铺设标准

增设挡砟板采用钢筋混凝土预制块进行拼装，预制挡砟板为“L”型，规格为高 500 mm、底宽 350 mm、厚 150 mm，砼标号为C35，尺寸及配筋详见图4，安装时，预制挡砟板顶部低于枕木顶部3 cm，距宽枕板头部500 mm，底部设10 cm左右的垫层（黄沙拌水泥），在两预制块之间底部设100×150 mm的泄水孔，以保证路基面排水畅通。

（1）混凝土挡砟块具体尺寸见图4。

图4 混凝土挡砟块图示

（2）挡碴墙设置断面见示意图5。

图5 挡砟墙设置断面示意图

2.5 施工条件

2.5.1 施工封锁时间

施工期间，每日封锁2股道，其中1股道铺设挡砟块，另外1股道进行线路起道，两站台之间施工相邻股道不办理行车（原则上线路起道和挡砟板铺设不在相邻股道），每日封锁时间5 h～6 h。

2.5.2 劳力组织

施工人员共计330人，其中吊装人员12人；挡砟块预制人员30人，安装人员80人；线路起整施工人员200人，每侧100人；驻站防护1人，现场防护4人，随车防护3人，共8人。

2.5.3 施工方法

（1）结合宽枕板地段采用大机无法施工，且受接触网、高站台限界等因素影响，此区域范围内计划采取人工抬道作业，XⅡ枕线路至咽喉岔区地段采用大机起道作业方式进行,人机结合起道捣固区域图如图6。

图6 人机结合起道捣固区域图

（2）考虑到人工与大机、老K车、轨道车组作业交叉且流程复杂，所以应按照以下方案进行编组：

轨道车组（轨道车2辆、携吊平板4辆、K车2辆）按下列顺序进行编组。其中北端：轨道车-K车-平板车-平板车（总长62 m）；其中南端：平板车-平板车-K车-轨道车（总长62 m）。

老K车组股道起整时按1辆机车牵引10辆K车进行编组（总长173 m）。大机组按自北向南稳-捣-捣进行编组（总长75.4 m）。

2.6 施工程序

（1）挡砟板埋设前，线路专业提供股道抬道后枕木面标高，并标记在站台及雨棚立柱上，根据枕木面标高进行挡砟块埋设放样，用石灰在枕木头外侧70 cm处标记出开挖位置，同时进行硬化面切割。

（2）联系电务确认开挖地段电缆位置，对不符埋设规定的须提前处理和定位。

2.7 施工阶段

2.7.1 挡砟块施工

施工工序：放样-开挖槽道-弃土清理-整理垫层-放下挡砟板-人工整平-补砟-工完料清，撤出场地。

2.7.2 线路起整施工

施工工序：封锁开始-路用车卸砟-清道、补砟-起道（人工、大机）-稳定车稳定-线路回检（测量）-限界检查-线路检查确认-线路开通。

图7 5股道整治前后线形变化对比图

3 效果分析

经过63个施工天窗的整治，上海虹桥站30股道沉降整治施工顺利完成，整治工程总共完成：清理弃砟弃土2 000 m3；补充一级道砟 18 000 m3；预制、铺设混凝土挡砟块7.47 km；线路起整24.6 km，其中大机捣固11.93 km。整治结束后对所有股道整治效果进行测量评定，效果明显。以高速场5道为例，轨道线形整治前后线形变化对比图如图7。