普速铁路站场迁移施工技术研究

鲁 勇 中国铁路上海局集团有限公司南京铁路枢纽工程建设指挥部

近年来，随着邳州当地经济的高速发展，邳州港的货运运输能力不能满足要求，邳州市决定对位于陇海铁路南侧的邳州港区进行搬迁，搬迁至陇海铁路北侧运河之滨，新建邳州港铁路专用线接入陇海铁路碾庄站。碾庄站位于陇海线K167+921处，目前只有两股正线、两股到发线，不能满足货运量增大后列车接发需求，需要扩大碾庄站站场规模，由于碾庄站处于碾庄镇中心位置，对既有车站改造必然会形成大规模拆迁，经过经济比选，最终选择将碾庄站搬迁，向东搬迁约4km，里程为K163+900，位于邳州与碾庄区间，在正线两侧新增到发线6股，铁路专用线从新建碾庄站东端咽喉区接轨引出。

图1 新碾庄站总平面示意图

碾庄站站场迁移施工范围广，涉及陇海线邳州～碾庄及碾庄～大许家两个区间，影响炮车、邳州、碾庄及大许家站四站的信号设备，营业线施工内容较多，主要为新站范围内区间正线整治、既有碾庄站道岔及站线拆除，新建碾庄站道岔插铺，同步进行铁路“四电”改造，施工难度大，重点是还要保证铁路的正常运输，合理组织施工将是该工程的重中之重。新站场范围内正线几何状态不良，完全达不到站内正线的技术标准，因此在站场迁移前必须要将线路状态调整达标，这必然是本次施工技术上攻克的难点。新碾庄站总平面示意图见图1。

1 新站场范围内正线现状

陇海线经过多年来的运营及维修，尤其是每年的集中修作业，使轨道的几何状态一直处于变化之中，道床厚度也远远超出正常的标准。设计提供的线路数据是在设计阶段测量得到的，施工阶段要迟于设计阶段，因而必须要对线路现有状态进行复测，测量上下行正线线间距和标高，从而准确掌握现场的实际情况，为线路几何状态调整做好充分的准备。经过现场复测，得到以下有关数据。上下行标高统计分析表见表1，上下行线间距统计表见表2。

表1 上下行标高统计分析表

表2 上下行线间距统计表

从以上数据可以看出，该段正线线间距均在4.07 m～4.15 m之间，成不规则变化，两端线间距较中间小，线路标高下行较上行高，并且单股道标高成不规则走势，位于K162+360处两线标高差值达18 cm，并且差值从小里程向大里程方向递减，位于K164+910处两线标高几乎相等。设计图纸的既有线间距为4.1 m，设计标高数据与实测数据也不尽相等，因此只能采用实测数据作为施工的参考依据。

2 线路现状对站场迁移的影响

2.1 线间距不满足规范要求

根据现场测量的数据显示，新碾庄站场范围区间正线线间距为4.07 m～4.14 m不等，根据《铁路技术管理规程》（铁总科技〔2014〕172号）的相关规定，站内正线线间距为5 m,因此需要通过对新碾庄站内范围一股正线进行拨道来实现。由于在新碾庄正线道岔插铺后，线路拨道受道岔制约将无法进行，因此必须在站场迁移之前完成。在选择对哪股正线拨道方面，主要从上下行线外侧地形的基本情况进行分析比选，下行线外侧为当地灌溉河道，新站场增设到发线已挤占半条河道，而上行线侧为农田，原地面标高较高，通过经济比选，下行外侧帮填路基不但要增加河塘地段处理工作量，路基填高较高，而且要进一步挤占河道，经济和社会效益两个方面都不理想，上行线则更为经济，因此选择对上行线侧进行拨道施工，拨道范围为新碾庄站场范围，线路里程K162+365.911～K164+904.023，共计 2.54 km。

2.2 线路高差不能满足站场咽喉区线路坡度的要求

根据站场设计规范规定，站场咽喉区的线路坡度一般不超过1‰。站场咽喉区连接两线的道岔连云港方向分为2#、4# 及 12#、14#，徐州方向分为 1#、3# 及 9#、11#，全部为联动道岔，型号为60 kg-1/12号道岔（专线4249），道岔铺设必须在平坡上，而道岔间渡线长度为17.792 m，根据设计规范，咽喉区两线间的高差不得超过1.8 cm。由于两端咽喉区分别位于K162+654～K163+041及K164+260～K164+605线路里程，两线间高差平均分别为15 cm及3 cm，因此要进行线路标高调整，从实测数据看出，上行线标高较低，选择对上行线进行抬道作业，来实现上下行标高一致，为后续道岔铺设施工做好准备。

3 线路状态调整的技术研究

由于新站场范围内正线存在上述问题，必须要在站场迁移前完成线路几何状态调整工作。首先要分析技术上是否能够实现，同时还要综合考虑对铁路运输等相关因素。

3.1 线路拨道技术研究

拨道范围为线路里程K162+365.911～K164+904.023，共计2.54 km，由于长距离拨道没有相关的经验，必须要做好充分的调查研究。经过调查，东陇海线货车天窗点为下午14：20～16：20，共计 120 min，而客车天窗点为下午 14：00～17：30 共计210 min，因此在不影响客车的情况下，封锁最多可申请的时间为210 min。在线路进行人工拨道后，必须使用大型养路机械对线路方向进行精确调整，同时为使道床达到密实度要求，需要大机对线路进行两捣一稳作业，才能确保线路开通列车的正常运行，使用大型养路机械必然受到作业速度的限制，大机正常作业速度为600 m/h，由于拨道距离长，涉及相关专业多，封锁总时间受限制，必须合理安排作业顺序才能实现施工正点，各工序间实现流水作业，最大限度地利用封锁时间，根据各道工序的时间横道图，大机作业时间安排1小时10 min，因此长距离拨道一次无法实现，必须要分段进行，每次拨道的长度应不超过大机最大作业长度660，才能保证封锁的正点开通。线路几何状态调整施工工序横道图见图2。

图2 线路几何状态调整施工工序横道图

分段拨道必须要考虑过渡问题，由于拨道前后的线间距发生变化，必须要通过反向曲线进行顺接，两端起始点固定反向曲线半径采用15 000 m。在拨道期间申请上行线限速慢行60 km/h，根据铁路线路设计规范，过渡反向曲线选择2 000 m半径，夹直线长度选择30 m，再根据每次拨道位置实测的线间距进行计算，计算公式如下：

R为曲线半径；f为夹直线长；S为线间距；φ为转向角；L为过渡反向曲线长度；T为切线长；h为线路超高。

3.2 线路抬道技术研究

线路抬道的关键是有充足的道砟储备，经过现场调查，该段线路道床平均厚度约70 cm，全线抬道的平均厚度为9 cm，拨道后道床宽度的增加0.9 m，同时要考虑新铺道床的沉降量等因素，经过计算分析需要补充3 600 t道砟，才能满足以上各方面因素的需要。为预防新老道床的不均匀下沉问题，拨道地段预铺新道床时，需加宽新道床宽度以满足压实机具作业需要，再利用天窗对新道床进行分层压实，确保道床的密实度，道床加宽部分的道砟待线路抬道时使用。

线路抬道量最大为18 cm，位于拨道范围的小里程端，一次抬道量过大会造成道床的不稳定，同时加大接触网调整的工作量，并且使用大型养路机械每次抬道量正常为5 cm，因此抬道工作也必须分次进行。结合线路分段进行拨道，小里程端抬道量较大，因此封锁施工应安排从小里程向大里程方向进行，这样可以充分利用封锁时间，在中间几次拨道非大机作业时间，安排大机对拨道已完成地段进行分次抬道，直至满足上下行标高一致的要求。分次抬道要做好线路标高的过渡，必须对线路进行顺坡，根据线路设计规范，线路最大限制坡度不超过6‰，同时线路开通后限速慢行，线路坡度按照5‰控制，每次线路顺坡长度为10 m。

3.3 线路几何状态调整施工

线路几何状态调整前申请封锁计划，采用60列老K车分三次卸砟，在上行线外侧预铺道床，道床适当加宽50 cm，由于上行线外侧到发线4道已铺设完毕，线路防护栅栏已迁移，采用压实机具对道床进行压实，减少拨道后线路的下沉量，剩余部分道砟堆放于道床外侧留作备用。

拨道前应对线路进行应力放散，消除钢轨温度应力，确保拨道施工的顺利进行。应力放散前应收集既有线无缝线路的技术资料，根据当地气温、线路状况等情况安排应力放散工作，由于拨道地段线路较长，分两次进行应力放散，申请封锁施工计划按照普通线路应力放散法进行放散。

拨道施工从小里程K162+365.911端开始，分5次进行，除第一次拨道长度400 m(含过渡曲线长度)外，其余均为600 m左右，封锁时分组进行作业，每组配足一定数量的作业人员及工具，并配备挖掘机，线路拨移后采取大型养路机械进行两捣一稳作业，并对线路进行抬道作业，同步对接触网位置及标高相应进行调整，确保线路开通后满足行车要求。每次封锁申请时间为210 min，封锁期间停用碾庄站至邳州站间上行线基本闭塞，点毕前电务进行联锁试验。拨道封锁期间分别于第2、3、4次对抬道量过大的小里程方向逐次进行抬道，并再次对接触网标高进行调整，确保线路状态调整达到新站场的相关技术标准。拨道结束后再利用两个封锁点对全线范围内进行大机捣固及稳定作业，逐级对线路进行提速，直至恢复常速。

4 站场迁移施工

根据通常站场改造的施工方法，一般应先完成新碾庄站场改造，再拆除既有站场设备，但这样势必会在一段时间同时出现两个碾庄站，另外新站正线道岔插铺后无法纳入联锁，不符合铁路行车的相关规定。因此站场迁移必须先拆除既有碾庄站，同步开通新碾庄站，从而保持碾庄站的唯一性，此方案缺点是在启用新车站时只能先开通正线，再进行后续到发线接入，这样必然会形成碾庄站短时间内无法接发列车，从而形成邳州站～碾庄站～大许家站三站一区间格局，由于区间长度达37 km，一但出现突发情况，不能及时进行处理时，列车无法待避，因此该方案会对铁路运输会产生一定的影响。

在完成新碾庄站场范围内正线几何状态调整后，各项工作准备就绪后，实施对既有碾庄站拆除施工。为确保铁路的正常运输，尽量缩短碾庄站不能接发列车的时间，碾庄站拆除顺序按照先拆除下行正线道岔，再拆除上行正线道岔，这样在下行正线施工过程中只对本线限速慢行，邻线正常通行列车，待本线施工完毕恢复常速后再施工邻线，从而大大缩短对陇海正线限速慢行时间，同时加大人力和机械设备的投入，每次拆除道岔两组，从而大幅度减少封锁次数，缺点是大型养路机械必须分两次进场作业，降低大型养路机械使用效率。到发线及其余道岔申报邻近营业线施工计划逐步拆除。既有碾庄站拆除后，启用新碾庄站，新站场在启用时只有两股正线，随后陆续插铺正线道岔，组织机车压道及接触网热滑试验，分步开通到发线。道岔施工期间正线限速慢行，待道岔全部插铺完成后，对道岔进行大型养路机械捣固作业，线路逐步提速至恢复常速，最终碾庄站站场迁移施工全部完成。

5 结束语

普速铁路站场迁移施工涉及到技术难题多，营业线施工强度大，安全风险较高，在实施过程中各参建单位要保持密切配合，经过精心组织、现场统一指挥，百余次施工封锁全部安全正点，确保站场迁移的顺利完成。碾庄站站场迁移在做好充分调查的前提下，采用人工结合大机分段完成正线长距离拨道，合理安排作业顺序，充分利用封锁时间分次对线路实施抬道作业，并有效解决拨道后新旧道床不均匀沉降，合理安排站场迁移施工顺序同时兼顾铁路运输问题，对今后类似站场迁移施工具有一定的指导意义。