既有铁路车站改造过渡方案及技术研究

张乃明

（中国铁路北京局集团有限公司，北京 100860）

0 引言

随着铁路建设步伐不断加快，特别是一些大型铁路站场升级改造的过渡施工引起营业线、邻近营业线施工越来越多，对确保营业线施工安全提出更高要求。铁路营业线施工，最关键的就是要在保证客运、货运列车的畅通及最大限度地降低对运营线路的干扰，确保旅客和施工人员的安全。其中，京张高铁张家口南站改造工程有着异常复杂的铁路营业线施工，为确保张家口南站既有线运行安全及站场和站房能顺利施工，经过无数次的研讨对接，张家口南站采用了“五步过渡”方案。施工中涉及便线过渡拨接、插入道岔、拆岔堵豁、长钢轨换铺、“四电工程”、大体量站房等施工。本文致力于研究在站场改造中科学、合理地确定过渡方案，既保证了运营、施工安全，又保证了按照时间节点顺利完成改造任务，同时又按照永临结合的原则节省了投资。因此，开展既有车站改造方案和技术研究，具有十分重要的经济社会意义。

1 京张高铁张家口南站改造概况

1.1 工程概况

新建北京至张家口铁路位于北京市西北部、河北省北部，本线自北京北站，经北京市海淀区、昌平区、延庆区，跨官厅水库，河北省怀来县、下花园区、宣化区，西止张家口南站。新建正线全长173.964km，其中北京市内70.503km，河北省内103.461km。全线共设10 个车站，分别为北京北、清河、沙河、昌平、八达岭长城站（地下站）、东花园北、怀来、下花园北、宣化北、张家口南站。

既有张家口南站为客货运车站，站台2 座，地道2处，到发线11 条（含正线2 条），调车线8 条；站房面积既有约5000m2；日接发客车34 对、货车75 对、区段货车8 对；平均日接发旅客约8000 人，高峰期约12000人；车站与车辆段、机务段、综合货场、多条专用线接轨。

张家口南站改造完成后，站场为6 台16 线，其中高速场为3 台8 线，普速场3 台8 线（其中4 台为共用站台），普速场正线2 条、货车到发线2 条、3 条客车到发线等，站房总面积96000m2。

1.2 总体过渡方案

张家口南站站场改造及站房工程十分复杂，2017年底张家口南站站房设计方案还未批复，导致整个站场不能按期开工，致使整个车站改造工程成为京张高铁全线制约性工程，为确保张家口南站与京张高铁于2019年底同步建成运营，这就要求必须制定科学、合理的施工过渡方案。结合铁路总公司要求的“公转铁”运输需求，经多次组织并协调铁路多个运营单位及张家口市政府和地方相关部门，重新调整并确定了张家口南站施工过渡方案：在整个张家口南站施工改造期间保证机务段线和工务轨道车基地等正常使用，车站内中石化专用线、电厂专用线、铁路货场专用线暂停办理业务；在保证机务段线和工务轨道车基地等正常使用前提下，还要保证2018年5月30日以后普速京包正线正常运营。整个改造方案分为五步：

第一步，保留张家口南站既有工务轨道基地、机务段线及空油线，拆除张家口南站1-20 道，站内形成“全封闭”施工条件。

第二步，开通普速京包正线（X、XI 道）及站内12道，启用改造完成的机务段线和新建的工务轨道基地。

第三步，首先开通14-16 道，同时停运10-12 道，为10-12 道范围内站房高架层及雨棚施工提供条件。

第四步，再次开通10-12 道，同时停运14-16 道，为14-16 道范围内站房高架层及雨棚施工提供条件。

第五步，南北站房、高架候车室装修及6 站台雨棚施工。2019年12月30日全站正式开通。

2 工程重难点

2.1 协调难度大

本工程涉及站前、站后四电及站房工程等专业，各专业之间接口多，在施工过程中各专业之间协调配合及组织安排协调难度极大[1]。

2.2 施工难度大

营业线施工涉及的地下电缆敷设错综复杂，施工前准备、施工过程中合理安排电缆改移路径等难度极大。邻近营业线施工时，施工道路唯一，现场施工场地狭窄，合理安排施工组织及各单位分序作业难度极大。施工区段位于多条并行铁路间，按照常规做法施工无法实现，需结合场地环境、铁路运输组织，统筹安排人员作业时间、作业范围、作业内容，大大降低了施工效率，加大了施工难度[2]。

2.3 施工安全要求高

本工程与既有线交叉干扰大，过渡工程多，施工过程中如何确保不影响既有线正常运营，对施工安全提出了更高的要求。

3 张家口南站五步过渡方案

3.1 第一步过渡施工（2017年11月12日至2018年2月10日）

根据确定的过渡方案，施工期间停运铁路货场、661 专用线、电厂专用线、石化专用线，需保留机务段作业、空油专用线、工务轨道车检修线（张家口南站普速轨道检修基地建后可拆除）。

车站西侧，既有工务轨道基地利用西咽喉京包上行线取送车，同时拆除张家口南站1-20 道及旧站房；车站东侧，机务段尾部修建至京包下行线便线，满足机务段至沙岭子站作业，为机务段西咽喉改造创造条件；改造完成后，张家口南站站内形成“全封闭”施工条件（见图1）。

图1 张家口南站第一步过渡示意图

3.1.1 站场专业

车站东侧，机务段尾部修建至京包下行线便线，满足机务段至沙岭子站作业，为机务段西咽喉改造创造条件；东侧修建调车线两条（尾部设机待线），满足京包下行线至空油线的转线作业。既有沙张三线补强（K182+180-K184+300）及线路拨接。

3.1.2 建筑专业

根据张家口南第一步施工过渡需求在张家口南站既有机务段入口处新建临时信号综合楼，建筑面积312.90m2，采用钢结构，建筑层高4.2m，为一层建筑。

3.1.3 接触网专业

开通沙张三线至空油线，沙张三线部分区段（K183+300-K185+900）启用，上方接触网进行吊弦更换及悬挂调整，接触网调整49 跨，更换吊弦322 根，接触网调整3.2 条公里。

3.1.4 信号专业

张家口南第一步过渡在东咽喉设置临时信号楼，新设张家口南过渡期间的TDCS、计算机联锁、信号集中监测、电源屏等设备。沙岭子至张家口南（过渡站）采用半自动闭塞，为减少沙岭子站的联锁修改工作，沙岭子站利用一段既有沙张三线，在区间拨线至京包下行线。

3.1.5 通信专业

通信专业均为临时过渡，从张家口既有通信站接至临时信号楼，室内设传输及接入系统、无线列调通信设备、设数字调度分系统设备、综合布线系统等。

3.1.6 电力专业

在临时信号楼外新设临时变压器两台提供电源。

3.1.7 信息专业

在临时信号楼内配套设置办公信息系统，通过通信传输通道接入张家口车务段信息机房的办公信息系统。

3.2 第二步过渡施工（2018年2月10日至2018年5月30日）

为缓解唐呼线孔家庄至沙岭子西站间能力紧张的情况，并积极响应铁路总公司“公转铁”相关运输要求，在2018年5月30日开通张家口南站普速京包正线及站内12 道（见图2）。[本步过渡主要完成了4-5 站台范围内站房地下结构，开通京包正线（X、XI 道）及12 道启用改造完成的机务段线和新建的工务段轨道基地]。

图2 张家口南站第二步过渡示意图

3.2.1 站场专业

利用第一步过渡后，站场形成的全封闭施工条件，为满足5月30日京包正线开通要求，根据永临结合的原则，按照京包线正式线位实施改建京包线路基及轨道，并进行相应线路临时封闭工程。同步拆除第一步便线相关的路基、轨道等工程。

3.2.2 建筑专业

为确保普速场四、五站台间X、XI、12 道运营安全，在线路上方设东西跨度全长120m，南北跨度为18.6m 全封闭钢结构防护棚；在站内新建六处机务仲裁室及车务用房。

3.2.3 接触网专业

在2018年5月30日开通京包正线及站内12 道。本次过渡工程主要完成张家口南站内Ⅹ道、Ⅺ道（京包正线）和12 道及相关渡线接触网挂网，共计约8 条公里。

3.2.4 信号专业

考虑永临结合，本步信号过渡均利用正式工程设备。在新建的信号楼内按正式工程规模，新设TDCS（3.0）、区间闭塞、计算机联锁、信号集中监测等信号设备。

3.2.5 通信专业

因西红外探测站、东西车务用房和机务仲裁室临时过渡，从既有站点临时铺设光缆和电缆。

3.2.6 电力专业

本步过渡需对正式信号楼及东西临时车务、机务用房提供临时电源。从既有普速铁路配电所的10kV机辆干线，接线并设临时变台为临时信号楼供电。

3.3 第三步过渡施工（2018年5月30日至2018年11月09日）

本步主要是修建13-16 道的路基、轨道及相应站房结构工程，并计划于2018年11月开通站内14-16道，为9-12 道站房高架候车室结构施工提供条件，其中15-16 道电化（见图3）。

图3 张家口南站第三步过渡示意图

3.3.1 站场建筑专业

在五、六站台间高架候车室东、西两侧各设置25m长的钢结构防护棚。

3.3.2 接触网专业

本步过渡工程完成15 道、16 道接触网挂网电化（接触网线为正式工程），对Ⅹ道、Ⅺ道影响站房上部结构施工的接触网进行调整。

3.3.3 信号专业

配合站场完成14-16 道信号设备安装及调试，相应修改LKJ 数据。

3.4 第四步过渡施工（2018年11月09日至2019年10月12日）

本次过渡施工主要利用14-16 道运营，修建整个站内剩余路基、轨道及站房工程，计划于2019年10月12日再次开通站内10-12 道，停运14-16 道，为站房14-16 道范围雨棚及装修工程施工提供条件（见图4）。

图4 张家口南站第四步过渡示意图

3.4.1 站场专业

本步主要修建高速场及其他剩余路基、轨道等工程。

3.4.2 站房专业

为保证10-12 道再次开通，完成对应的站房高架层及雨棚施工。

3.4.3 接触网专业

本步主要完成10-12 道正式接触网挂网电化工程。

3.4.4 信号专业

配合站场方案，调试开通10-12 道，修改LKJ数据。

3.5 第五步过渡施工（2019年10月12日至2019年12月30日）

利用10-12 道运行，主要进行南北站房、高架候车室装修及6 站台雨棚施工（见图5）。高速场联调联试，于2019年12月30日全站正式开通。

图5 张家口南站第五步过渡示意图

3.5.1 站场专业

主要进行维修工区及货场走行线改造。

3.5.2 站房专业

主要进行6 站台雨棚施工和站房室内装饰装修工程。

3.5.3 接触网专业

本次过渡工程配合6 站台雨棚施工，15、16 道接触网落线并恢复，吊弦、电连接等更换安装。

3.5.4 信号专业

配合站场专业全站开通，相应修改LKJ 数据。

4 研究结论

本项目自开工建设以来，一直受到中国国家铁路集团有限公司、中国铁路北京局集团、张家口市等单位领导的高度关注，在实施过程中多次到现场检查指导，提出了诸多宝贵意见。本次采用科学划分过渡步骤，确定最佳过渡方案，避免人员、劳力、材料等浪费，节省了工程投资。

5 结语

确定科学、合理的过渡方案及施工组织顺序，实现在被多条繁忙电气化铁路营业线包围的条件下，通过科学划分过渡步骤和相关营业线施工技术措施，利用各过渡步骤间的空间场地与时间间隔分节段实施既有站场改造工程，既能保证改造施工中营业线运营安全，又能保证施工安全，同时保证改造工程按照时间节点顺利完成。形成了一整套的技术资料和施工经验，对于类似工程有很大的启发性、借鉴性。