北京地铁13号线既有线线路 改移施工组织分析

闫龙 刘力

摘 要：既有线线路改移施工是城市轨道交通建设的新课题，需要通过高效的施工组织在确保施工安全、质量的基础上尽可能降低对运营的影响。根据北京地铁 13 号线清河站既有线线路改移工程，结合现场工程特点，对施工组织进行归纳和总结，从施工流程和方法、施工进度筹划、人员和设备配置以及安全保障措施等方面重点介绍，为城市轨道交通同类型施工提供参考和借鉴。

关键词：地铁;既有线;线路改移;施工组织

中图分类号：U231.3

既有线线路改移施工具有施工时间不间断，协调配合专业多，作业环境复杂等特点，是轨道交通既有线施工的一项重要内容。如何在有限的作业点内通过科学的施工筹划和管理，高效、优质地完成施工任务，最大限度降低对既有线运营间断造成的影响是值得深入探讨的问题，文章结合北京地铁13号线清河站线路改移工程，对既有线线路改移的施工组织展开详细分析。

1 工程概况

为缓解北京地铁13号线西二旗站压力，以及未来实现与京张高铁清河站的换乘，13号线在上地站至西二旗站区间东侧增设清河站，并与清河火车站形成综合交通枢纽。13号线清河站站台与京张高铁清河火车站站台同高程平行设置，新建上地站至清河站区间以及清河站至西二旗站区间的部分线路，与既有13号线在地面路基段接驳。

13号线清河站线路改移工程分为预铺线路、点内新建线路和点内拨接线路3个部分，预铺线路指在不停运13号线的条件下提前铺设的线路;点内新建线路指受现场条件限制不能提前预铺，需要在既有13号线停运期间进行新建的线路;点内拨接线路指在13号线停运期间利用对13号线既有线路进行拨接施工所形成的区段，如图1所示。

2 工程特点分析

针对点内施工线路，主要包含南北2个区域。南侧区域如图2所示，包含K11+443～K11+542范围既有线左右线拨接以及K11+542～K11+600范围既有线右线拆除和新建左右线;北侧区域如图3所示，包含K12+427～K12+502范围既有线右线拆除和新建左线以及K12+606～K12+751范围既有线左右线拨接。结合13号线线路改移工程现场实际和总体要求，点内施工线路具有以下特点。

（1）施工组织难度大。13号线线路改移工程不仅包含既有线拨接施工，还包含既有线的拆除和部分线路的新建，且南北两侧区域同步施工，新建段和拨接段同步施工，施工组织难度大。

（2）工期紧张，施工时间不间断。为尽可能降低对13号线停运造成的影响，线路改移施工需要在集中的时间段内不分昼夜不间断的进行，对施工人员的精力和体力都是巨大的考验。

（3）涉及专业广，联合协调部门多。13号线线路改移涉及轨道、线路、供电、通信、信号、车辆等多个专业，需要在机务、车务、电务、工务等多个部门间进行跨系统的联合协调工作，任何一个环节出现问题或是不配合的情况，都将对整个工程带来严重的影响和后果。

（4）作业环境复杂。既有线施工的作业面小，材料存储和运输以及大型设备施工场地受限，调度难度大，且施工处于冬季低温环境，这些客观因素都大大增加了施工的难度。

（5）管理任务重，安全风险高。因施工需要，现场同时作业人员最多高达几百人，各型设备众多，交叉施工严重，不仅需要在保证施工安全的基础上，对设备和人员进行合理配置、高效调度，还要达到前后工序间的无缝衔接，现场管理难度大、任务重。

3 施工组织分析

3.1 工艺流程

根据点内施工内容，结合工程现场实际，为最大程度降低停运造成的影响，将南北区段分为4个区域，即A1区（南侧拨接段）、A2区（南侧新建段）、C1区（北侧拨接段）、C2区（北侧新建段），采取南北侧区域同步施工，新建线路和拨接线路同步施工的方式，施工工艺流程如图4所示。

3.2 施工准备

（1）根据施工筹划和施工要求，编制专项施工方案和应急预案，并经地铁运营公司审批。

（2）完成闪光焊机的型式试验，确定焊轨参数。

（3）封锁施工前3天，根据审批的施工方案，对参加施工的所有人员进行施工交底，使其熟知本次施工的具體内容、作业程序、工作职责和安全注意事项等;测量人员对线路进行测量，现场标记出中线控制桩、高程控制桩、拨量控制桩、滑道位置和钢轨切割点。

（4）封锁施工前2天，将点内新建段所需轨排在现场组装完毕，所需道砟堆放于线路东侧，南侧新建段58m线路焊接成4根60 m轨条，北侧新建段75 m线路焊接成2根75 m轨条，并存放于预铺段两线间。

（5）封锁施工前1天，施工所需要的工机具和材料全部准备到位，吊车等大型机械进场停放在指定位置，并进行清点、调试。

（6）封锁施工前1 h，所有参与施工的人员全部就位;机械人员对机械设备进行最后一次调试，确认状况良好;施工负责人组织对工机具进行最后一次清点。

3.3 施工程序及方法

3.3.1 钢轨锯切

施工负责人接到封锁施工命令后，立即通知锯轨人员在提前确定好的位置开展锯轨工作，南北两段同时进行。锯轨前，需将锯轨位置钢轨底部的道砟向下挖深至轨下200 mm，以保证锯轨作业安全要求，为消除钢轨焊接顶端量和无缝线路应力放散和锁定的影响，拨线段锯轨需比计算长度预留至少1 m的富余量，拔线完成后再锯轨合拢。

根据地铁运营公司将既有钢轨锯成12.5m回收的要求，封锁点内需锯轨32处，南段配置2台锯轨机，北段配置3 台锯轨机，锯轨作业范围如图2和图3所示。锯轨完成后，A1、A2、C1、C2区域同步开始施工。

3.3.2 点内新建段施工

（1）既有线右线拆除。既有线右线需要拆除的内容包含接触轨和防护罩、防脱护轨、轨距拉杆、扣件、钢轨、轨枕及道砟，A2区域和C2区域各分2组，采用人工拆除配合平板车运输的方式实施。1组负责接触轨和防护罩的拆除，另1组在对防脱护轨和轨距拉杆拆除完毕后进行扣件的拆除，2组同步施工，同时完成。扣件拆除完毕后，既有人员利用炮车将待拆钢轨拖拽至指定区域存放，然后利用挖掘机将轨枕移出道床，人工摆放于线路一侧，最后利用挖掘机将既有线道砟移至新建段东侧，统一运输出场。

（2）新铺轨道。包括：①摊铺底砟，利用4台铲车将A2区域约120m3和C2

区域约80m3底砟摊铺到位，并用压路机碾压密实;② 吊装轨排，A2区域和C2区域各设置2台吊车，将A2区域的6组和C2区域的3组预拼装完毕的轨排吊装就位，并根据中线桩位进行初步调整;③长轨换铺，轨排就位后，松开扣件，将工具轨移出线路，并利用滚筒、撬棍配以人工拖拽方式将存放于预铺段的长轨条安装到位，并紧固扣件，以减少现场焊轨数量;④回填道砟，轨道铺设完成后，利用铲车将道床剩余道砟补齐，并配合人工进行道床边坡整修;⑤起道、捣固，根据标高控制桩，采用起道机将轨排抬升至设计标高，同时A2区域和C2区域各配置2台小型捣固机进行捣固作业，捣固作业分3遍进行，配合人工对道床断面进行修整，道床宽度按3.3 m，边坡按1﹕1.75收坡。

（3）钢轨焊接。由于预铺段提前完成了钢轨焊接，A1区和C1区的拨接段因轨面存在一定的磨耗，无法与新建段钢轨进行焊接（采用冻结接头连接方式），因此封锁期间的焊接任务为左线6个焊头，右线2个焊头。因施工处于冬季，为保证焊轨质量，除提前完成焊机的型式试验外，焊接过程中严格控制焊前钢轨预热、钢轨除锈、焊后正火以及保温等工序，并通过探伤检验验证焊头的质量。

3.3.3 点内拨接段施工

（1）拨接段既有线附属设备拆除。与点内新建段既有线右线拆除施工同步，在A1区域和C1区域各安排1 支队伍将既有线上接触轨及防护罩、过轨管线、线路中心设备等附属设备拆除。

（2）扒道砟、安滑道。为降低拨线过程中道床对轨排的阻力，首先将砟肩道砟（拨线一侧）和道床中心枕木盒内的道砟人工扒出至轨枕底齐平，安装滑道位置扒至轨枕底10 cm，轨枕头外侧设5%坡度顺坡，然后将拨移范围内的轨枕扣件松开，以便拨道时钢轨应力能够释放。在拨距大于0.5 m点至拢口段每隔5 m安装1处滑道，滑道由50 kg/m钢轨和自制单轨轮小车组成，安装滑道时应注意滑道方向与曲线法线方向一致，且不能出现反坡。

（3）拨移线路。线路拨移前，技术人员先根据计算拨移量（10 m间距）将枕木边缘到达位置用白灰线在现场标识清晰，本工程南侧区域左右线最大拨移量为4.98m，北侧区域左线最大拨移量为6.63 m，右线最大拨移量为3.22 m。待滑道安设完成后，即可组织力量从小拨距向大拨距依次循环进行线路拨移。拨移施工采用人工持撬棍支拨为主，在拢口位置向小拨距方向以20 m为间距设置挖掘机拖拽的方式辅助进行，先拨移右线至指定位置后再拨移左线。拨移过程中，测量人员紧跟，随时检测拨移量，确保不超不欠，当拨移后的线路中线与设计中线偏差在5 cm以内时，再细拨到位，并根据计算的锯轨位置结合现场情况锯轨拢口。拨移到位后，降轨排，抽出滑道，人工方枕、紧固扣件螺栓。

（4）回填道砟。线路拨移完毕后，A1区和C1区各用2辆铲车将道床剩余道砟补齐，并配合人工进行道床边坡整修。

（5）起道、捣固。与新建段施工方式相同，采用起道机将轨排抬升至设计标高，拢口处与相邻轨道临时连接，同时A1区域和C1区域各配置2台小型捣固机进行捣固作业，捣固作业分3遍进行，配合人工对道床断面进行修整，道床宽度按3.3 m，边坡按1﹕1.75收坡。

3.3.4 大型捣固机捣固

为保证有砟道床的稳定性，待A1、A2、C1、C2区域的轨道施工完成，道床经小型捣固机捣固完毕后，采用大型捣固机对线路进行统一捣固养护处理，捣固频数控制在20次/min以内，作业速度保持在1 km/h左右，同时辅以人工整理道床、检查线路并消除线路不良因素。

3.3.5 应力放散与锁定

应力放散与锁定施工分南北2个区域同时进行，由于温度较低，采用拉伸器拉伸配合撞轨的方式进行。首先进行A2区和C2区的施工，将K11+650～K12+370范围内扣件全部紧固到位作为固定端，将K11+542～K11+650以及K12+370～K12+606扣件松开，并在轨底以6 m左右的间隔安装滚筒，在K11+542和K12+606位置设置拉伸器，A2区域向小里程拉伸，C2區域向大里程拉伸。根据实测轨温与设计锁定轨温差计算拉伸量，拉伸过程中，调整拉伸器拉力并配合撞轨使钢轨上位移观测点的拉伸量逐步达到计算拉伸值再锁定扣件。A2区和C2区放散与锁定完毕后开始A1区和C1区的施工，方法类似，将拨线起点向外延伸50 m作为固定端，在拢口处设置拉伸器进行拉伸，拉伸过程中还应注意防止曲线段钢轨的侧翻，拉伸到位切除多余钢轨并与相邻线路采用冻结夹板连接。结合地铁运营公司要求，为减少气温回升对线路局部应力的影响，在北侧拨接点合拢口位置插入2对12.5m钢轨设置缓冲区，待气温回升后更换长钢轨，进行二次应力放散并冻结锁定。

3.3.6 线路精调与验收

线路精调工作与接触轨安装同步进行，采用万能道尺和弦线对轨道几何尺寸进行检测，对不符合要求的位置进行精调整理，使其满足轨距±2 mm，高低、水平、方向和扭曲4 mm的误差限定，最后会同建设、设计、监理和运营单位现场检查验收通过，并经冷热滑实验确认后达到开通条件。封锁解除后开通，前三列车限速通过，第四列车恢复正常运营速度。

3.4 施工进度筹划

为推演点内施工总耗时，明确关键线路，减少运营中断时间，合理安排人员和设备配置，根据施工工艺流程，结合各工序的工程量，制定施工进度筹划如图5所示。由图5可知，在新建段和拨接段同步施工的情况下，施工总耗时为46 h，且新建段位于关键线路上，应严格控制其进度，拨接段施工具有3 h的机动时间。

3.5 设备及人员配置

本工程现场施工共计投入人员280人，为保证线路拨道施工的顺利进行，确保施工中既有设备安全，成立施工指挥组，负责本次施工的组织协调;同时下设设备拆改组、钢轨切割连接组、线路拨接组、线路新建组、技术保障组、安全防护组。主要机械设备配置为锯轨机5台、起道机20台、小型捣固机4台、挖掘机4台、焊轨机1台、压路机2台、大型捣固机1台、小型平板车9辆、轨道车1辆、大型平板车2辆、炮车4辆、铲车4辆、吊车4辆。各工序主要工程量、人员和主要设备配置如表2和表3所示。

3.6 安全保证措施

既有线线路改移的施工工期要求紧，作业环境条件差，施工人数和机械设备多，施工难度大，勞动强度高，且涉及工务、机务、车务、电务等多个部门跨系统协调，既要保护作业人员的人身安全，又要防止对既有线设备造成破坏，因此，施工安全是既有线施工的重中之重，本工程通过以下安全保障措施的实施，有效避免了安全事故。

（1）严格执行北京地铁运营线施工安全管理要求，严格按照施工计划施工，杜绝违章作业及不按照计划要求施工行为，服从地铁运营管理人员的监督和管理。

（2）严格落实安全技术交底、岗前安全教育培训制度，对运营线施工风险、安全措施、应急管理等进行重点培训，保障施工安全。

（3）停运进入现场之前，必须由运营方人员确认接触轨不带电并许可进行轨行区后，施工人员方可进入。

（4）施工人员必须在运营单位指定的施工区域内进行施工，严禁随意出入施工作业区域以外的区间和车站。

（5）现场应设置充足照明设施，防止因照明不足影响施工安全，临时照明设施应设置可靠绝缘和接地措施，防止触电事故发生。

（6）现场应配备足够安全防护人员，按照职责范围对拨接区域内施工安全进行防护，对轨旁设备采取设置警戒隔离措施，防止因施工原因造成轨旁设备损坏。

（7）拨接施工前，拨接点与既有拆除线路之间做隔离，保证运营线路封闭。

（8）现场使用小平车走行部件必须有绝缘措施和可靠制动装置，严禁小平车溜放、站人、坐人。

（9）现场施工使用移动式发电机应按照临时用电规范要求配备开关箱，并按照施工现场临时用电规范要求用电，保证现场用电安全。

（10）施工作业必须按规定着装、佩戴必备的防护用品（安全帽、反光马甲、头灯、绝缘鞋），严格执行安全技术操作规程。

（11）施工人员撤离施工现场前，安全员必须对机具、施工人员进行再次清点，以防止施工机具、施工人员、材料等遗留在施工现场，造成运营事故。

（12）冷热滑之前，必须由施工人员与运营方现场负责人共同进行巡道，对施工作业及相邻区域仔细巡查保证扣配件完全安装，确认施工材料、工具以及垃圾未遗留在上述位置，保证接触轨上方无物品遗留，无异物与接触轨接触。

4 结语

北京地铁13号线既有线线路改移工程自2019年2月10日开始，2月16日顺利完成，历时157 h，其中轨道专业在保证安全质量的前提下仅历时46 h，大大缩短了13号线的停运时间，为京张高铁清河站的施工创造了良好条件。

随着我国城市轨道交通的蓬勃发展，既有线线路改移施工将愈发频繁。只有通过科学筹划、有序组织、高效配合、紧张施工，才能安全、高效、优质的完成施工任务。13号线线路改移工程的成功实施为后续同类工程的施工组织提供了有益的借鉴。

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收稿日期 2020-02-27

责任编辑 胡姬

Analysis on construction organization of relocation of existing line of Beijing metro line 13

Yan Long， Liu Li

Abstract： The relocation of existing lines is a new subject of urban rail transit construction. It is necessary to reduce the impact on operation as much as possible on the basis of ensuring construction safety and quality through efficient construction organization. In view of the existing line relocation project of Qinghe station of Beijing metro line 13， taking into consideration of the characteristics of the site project， this paper summarizes the construction organization， and introduces the construction process and method， construction schedule planning， personnel and equipment configuration and safety assurance measures， so as to provide reference for the same type of construction of urban rail transit.

Keywords： subway， existing line， line relocation， construction organization