【关键词】改建铁路干塘至武威南铁路增建二线工程 既有线 车站 改造 施工组织 施工便线
改建铁路干塘至武威南铁路增建二线工程，线路东起宁夏回族自治区中卫市干塘镇，经内蒙古自治区阿拉善左旗、甘肃省景泰县、古浪县至武威市凉州区境内的武威南镇，线路全长172.2公里。铁路等级为国家Ⅰ级，建设工期30个月，于2014年7月28日开工。该工程的特点：一是线长点多，站前标段平均每天施工作业110余处，3000余名干部工人遍布在干武线上，保证施工安全、质量的难度很大。二是大部分线路通过腾格里沙漠，生态环境非常薄弱，保护植被、防沙等环保问题十分突出。三是增建二线与繁忙的既有线并行，最小线间距只有4m，交叉施工频繁，捣固车、工程车、线路稳定车、施工大型机械等各种大型机具在线上线下交叉平行作业，人机混杂，时刻对行车安全构成威胁，要求投入的防护人员非常多，最多时全线现场防护员一天达280余人。施工过程中遇到很多技术难点，现就其中两个难点问题个人浅谈阐述如下：
1.车站的改造施工
既有干武线车站15座，增建二线工程后全线共设车站10座，分别为干塘、乌兰敖包、郭家窑、大嘴子、谭家井、黑冲滩、土门子、园墩、上腰墩、武威南车站；关闭原有岳家井、庆阳山、冰草湾、石峡子、双槽5座车站。车站改造施工期间影响既有干武线的正常运营，施工期间贯彻执行“安全第一”的指导思想，根据铁路总公司颁发的《铁路技术管理规程》（TG/01-2014）及有关设计规范和铁路施工安全技术规程、铁路验标等文件规范，做到运输、施工两兼顾，按照“经济合理、技术可行、运输方便、安全可靠”的原则，考虑集中、平行作业的原则，尽量减少天窗施工次数。车站的改造施工，涉及LKJ基础数据的换装，根据铁总及路局的相关规定，LKJ基础数据的换装间隔时间不少于10天。而改造9座车站的施工，LKJ基础数据最少需要换装9次，最理想化状态最少都需要三个月的时间才能完成，这都需要天天进行封闭要点施工，对安全控制要求非常高，并且列车每天将会晚点运行，对铁路营业线运营带来极大的影响及安全隐患。项目部针对这种情况，决定对每个车站进行摸底排查，从对施工的最有利角度出发，按照“经济合理、技术可行、运输方便、安全可靠”的原则，综合考虑人力、物料的投入情况，制定了最可行有效的车站改造施工方案。干武线车站改造施工由两端向中间靠拢，两座车站同时进行改造，同时换装LKJ基础数据。武威南侧由上腰墩站开始，同时干塘侧由乌兰敖包站开始改造，从而解决了施工天窗次数过多，对营业线运营带来影响的时间过长问题。路局根据项目部提报的施工方案，经过多次的施工现场调查，以及对列车运行时间的研究决定，该方案可行，在既有线改造工程项目中，该种施工方案缩短了改造时间，对营业线的运营带来极大的便利，同意该施工方案的实施。该种车站改造的施工方案，也创造了兰州铁路局既有线车站改造的先河，给以后的既有线改造施工带来了借鉴和经验。
现就以圆墩车站改造为例进行分析。园墩车站既有股道数为3股道（含1条正线），增建二线将既有Ⅱ道改造为干武正线（左线）新Ⅰ道，将既有3道改造为干武正线（右线）新Ⅱ道。增加到发线1条（4道），到发线有效长度延长至1050m。全站拆铺P50线路1175m，拆除P50线路796m，新增P60-12#道岔8组，拆除P60-12#道岔4组。
圆墩站既有坡度为2.2‰，按照规范要求，中间站坡度不大于1‰，设计需要软化车站坡度。软化坡度抬道工程量较大，最高达1.25m，给封锁施工带来很大的难度，并且改造施工站前专业及站后专业分属两家单位，与兄弟单位的协调配合，也是一大难题。
我们根据圆墩车站改造实际情况提出实施方案，着手解决实施方案中的技术问题，反复深入现场调查，详细调查封锁施工全部工程量，确定新建设备与既有设备改造的施工衔接方式，论证施工方案的可行度，站后专业完成配合施工方案的详细计划。而且，在完成技术论证及施工准备的前提下，还涉及到机、车、工、电多个部门和多家单位，人、机、料、法、环等不确定因素多，优化施工组织方案，加强与设备管理单位的沟通，全力配合，将施工对运输的干扰降到最低限，是我们必须解决的问题。
1.1确定车站改造施工的技术方案和施工组织
经现场调查和全面论证，提出多个施工组织方案：
方案一：根据设计施工图，采用设计过渡便线进行过渡，具体实施步骤如下(图1)
第一步：先将新4道进行铺设完成，然后在新4道右侧进行铺设一条过渡便线，采用2组道岔与4道连接；
第二步：在土门子至圆墩区间封锁施工，将既有线拨接至过渡便线，在圆墩至上腰墩区间封锁施工，将既有线拨接至过渡便线，进行换装LKJ数据。圆墩车站采用4道及过渡便线进行过渡，站内进行新道岔的铺设、旧道岔拆除、线路拆除后采用土石方填筑抬道、铺设新线路等施工；
第三步：将线路拨回原位置，进行换装LKJ数据。圆墩车站启用新Ⅰ、Ⅱ、3道，拆除过渡便线；
第四步：连通新4道，全站开通。
实施此方案，一是短时间内需要完成的工作量很大，因为抢工期，易造成质量缺陷，二是过渡时间长，且LKJ数据需要换装2次，每次最少间隔10天，不能够有效的提高运输效率。三是过渡工程量大，过渡造价高，工程投资高。
图1：圆墩车站改造便线过渡施工平面布置图.png)
方案二：车站采用两股道运营，待开通双线后全站启用，具体实施步骤如下
第一步：申请停用既有1道，既有Ⅱ、3道正常运营，拆除既有1、4#道岔，对既有1道进行抬道改造，铺设新3道；
第二步：封锁要点施工，对既有Ⅱ、3道进行抬道，软化坡度；
第三步：封锁要点施工，插铺新7、3、6、4#道岔，将新3道连通；
第四步：启用新Ⅰ、3道，进行换装LKJ数据，申请停用既有3道，拆除既有2、3#道岔及既有3道，进行站场土石方抬道，铺设新Ⅱ、4道及相关道岔，待干武线双线开通时，新Ⅱ、4道启用，圆墩车站全站开通。
此方案的缺点：一是圆墩车站两侧为单“八“字道岔布置，改造后既有线进入不了新建Ⅱ、4道，两股道运营时间过长，运输压力过大，造成运输效率长时间降低，二是既有线抬道，封锁要点次数太多，安全压力增大，对既有线运营影响很大。
方案三：采用开通区间新线，达到全站开通的目的，具体实施步骤如下
第一步：土门子至圆墩、圆墩至上腰墩区间新建二线铺设完成后，申请封锁既有3道，拆除既有2、3#道岔及既有3道，进行站场土石方抬道，铺设新Ⅱ、4道及相关道岔，将土门子至圆墩、圆墩车站、圆墩至上腰墩区间新线全部拉通；
第二步：启用土门子至圆墩、圆墩至上腰墩区间新线以及圆墩车站新Ⅱ、4道，换装LKJ数据，封锁停用土门子至圆墩、圆墩至上腰墩区间既有线以及圆墩车站既有1、Ⅱ道，进行圆墩站场土石方抬道，铺设新Ⅰ、3道及相关道岔，对土门子至圆墩、圆墩至上腰墩区间既有线进行改造；
第三步：启用圆墩车站新Ⅰ、3道，全站开通。
该方案的优点，一是两股道过渡时间短，施工对既有线运营干扰时间短，二是工程投资较小，三是两个区间的既有线改造均不再需要封锁要点施工，减少大量的人力及物力投入，缺点是施工难度较大，需合理、科学组织施工才能完成。
经过对上述三个方案认真仔细的分析、比选，最终决定采用第三套方案对圆墩车站进行改造，以满足业主阶段性的工期目标，避免影响干武二线工程总工期目标。将第三套方案上报业主及铁路局审查并通过。
图2：圆墩车站平面布置图.png)
1.2提前做好封锁施工的准备工作，为按时开通创造条件
本着施工服务运输的理念，在技术方案成熟的条件下，项目部提出了2015年11月末圆墩车站改造结束，开通土门子至圆墩、圆墩至上腰墩区间新线，封闭土门子至圆墩、圆墩至上腰墩区间既有线的目标。按照这一目标，实施站改施工前期，必须先将两个区间及车站土石方、桥涵工程、预铺线路和道岔以及兄弟单位电务、供电、通信专业相关配套工程等大量前期工作提前完成，以压缩封锁施工时间，减少施工对运输的干扰。由于相关专业较多，站前及站后专业施工单位为两家不同单位，相关之间的协调非常重要，工务方面每一项施工都可能牵扯多个专业的设备变化，同时也受制于各个专业的影响。站前专业在未完成线路的铺设前，先给出线路中心线的位置，便于兄弟单位信号及电力专业进行信号机定标、布放电缆及电力线路电杆的组立。同时信号专业也要把电容枕的位置和数量提报给站前专业，使得电容枕能够一次铺设到位。
为加强封锁施工前准备工作的组织，项目部成立了以项目经理为组长，项目总工为副组长的技术攻关和施工领导小组，负责工程路料的运输协调、站前和站后各专业的协调、施工技术方案的研究确定等工作。确定了路基、桥涵、轨道等单项工程施工衔接关系，工期倒排，编制工程形象进度计划，强力推进工程建设进度。针对各专业交叉施工易造成各自为站的状况，项目部专人进行沟通协调，确保施工组织到位，专业配合到位，工序衔接到位，将交叉施工的干扰降到最低。通过科学组织，精细管理，过程控制，使得车站改造前的各项工作有序推进，自2015年10月中旬，站改施工前准备工作如期完成。
1.3解决技术难题，进行车站改造，开通区间新线
圆墩车站改造、开通两个区间新线施工方案报铁路局各专业处室审批通过后，项目部进一步深入研究，解决技术难题，确定专项技术方案。
1.3.1卸长钢轨
铺设区间及车站线路，首先需要钢轨进场，钢轨由业主统一调度，长钢轨自兰州铁路局河口南焊轨基地用专用长轨条火车运输至干武线，我们需将长轨条根据封锁命令直接卸载到设计位置。项目部申请封锁线路调度命令，驻站联络员及时通知现场，驻站联络员与现场防护联络员传达调度命令时，为确保驻站联络员传达准确，传达过程中要做到有传有应，命令传达完成后重复核对，现场防护联络员要用同样的传达方法将调度命令传给施工负责人，施工负责人核对线路封锁命令，包括封锁时间、作业项目、起讫里程等，并通知现场防护员设好防护后，发布施工命令，开始卸长钢轨，长钢轨自上至下分层卸。
卸长钢轨前平整线路砟肩上的石砟，长钢轨从运轨列车最后一辆卸轨车的左右导向滑槽中引出，项目部发明配制倒边小车，一次性将钢轨卸至既有线路右侧。在卸长钢轨过程中组织人员将卸下的长钢轨拨至碴脚下，存放于路基上，拨顺直，确保钢轨平顺，做好防胀轨工作，并恢复道床。遇到接触网杆采用木方对网杆加以保护，钢轨头用卡子固定。人工拨顺长钢轨过程中，人员均匀、长距离散开，施工人员要统一口号，同时用力，进行拨移，防止集中用力将长钢轨拨出死弯。
1.3.2站场土石方抬道
园墩车站范围将整体抬道，东侧（小里程方向K148+020）抬道量为0.43m,西侧（大里程方向K149+350）抬道量为0.88m，中间最大抬道量为1.25m（K149+230），抬道土石方32757m3。最危险地段土石方抬道在既有Ⅱ道与新Ⅱ道之间进行，线间距仅为5.9米，在施工过程中要采取防护措施，以便于对既有线运营的影响减至最小，确保列车安全运营及施工安全。
首先封闭既有3道，将其线路拆除，进行抬道土方填筑作业。在距既有Ⅱ道中心1.8米处顺线路方向设置临时防护，堆码内装土方的编织袋，其高度为0.6米，编织袋靠近既有Ⅱ道侧采用根植钢管进行加固，并设置三角彩旗隔离式防护,设置防护人员加强现场巡查。
其次进行清表作业。施工前在全站范围内结合设备管理单位进行人工探挖光电缆，并绘制示意图标明光电缆走向及深度，清表作业采用机型配合人工进行，清表完成经碾压检测合格后进行土方填筑施工。运输土方的车辆不得将料斗全部升高，防止触碰接触网，将采取升半斗拖行的方式卸料。施工过程中驻站联络员、工地防护员一经派定后不得任意调换，防护人员在执行防护工作时，必须坚守岗位，如因事暂时离开岗位时应有合格人员代替，驻站联络员要及时通知来车情况，列车接近时所有机械必须停至一切作业，待列车通过后再运转作业。
新Ⅱ道抬道结束，线路铺设完成，开通新Ⅱ、4道线路，封锁既有Ⅰ、Ⅱ道，进行新建Ⅰ、3道。对新Ⅰ、3道进行抬道，路基土方填筑。土方施工前拆除既有临时防护(编织袋)，采用硬隔离对新Ⅱ、4道线路进行防护。
2015年11月30日，在路局及业主、局指挥部的带领下，项目部按照施工方案审查会议纪要的精神，认真落实施工方案，建立应急预案，和武威工务段、武威南车务段、银川电务段、银川供电段、兰州通信段、中铁七局集团干武二线工程指挥部明确主体责任及配合责任，细化措施，加强施工组织，搞好协调配合，分工明确，合力共为，圆墩车站改造及两个区间开通新线封锁施工安全、按时顺利完成。干武线谭家井车站改造，与圆墩车站改造施工内容大致相同，抬道量最大1.4m，圆墩车站的顺利改造，给谭家井车站改造施工方案的确定积累了很大的经验及借鉴之处。
2.施工便线结合线路改道施工
2.1施工便线
设计在K131+103～K131+347处修建一条施工便线，将既有线与新建二线连通，采用二线过渡进行区间改造。修建原因为：①增建干武二线双槽至土门子区间需拆除重建3座既有桥涵，分别为k135+206.9 1-1.75m板梁桥、k135+870.9 1-0.75m明渠、k136+097.05 1-4.5m板梁桥，拆除重建期间既有线无法行车，需二线过渡，同时双槽车站为关闭车站，新建二线无法引入双槽车站，在双线未开通前，黑冲滩至土门子间仍为单线区间；②区间部分既有涵洞填土厚度不足，为满足设计要求，既有线需抬道，施工期间对既有运营干扰较大；③为满足设计要求，需更换既有接触网支柱及导线，封闭既有线施工能大幅度节省工程投资。
2.2线路改道
双槽至土门子区间既有线K129+452处为大土沟桥，3-24m预应力钢筋混凝土T梁，增建干武二线后，既有桥结构承载力不足，新建二线时设计右侧双绕，在K129+452新建大土沟双线大桥，双线大桥修建完成后将既有线拨接至该桥上新建左线运营，既有桥废弃。
2.3施工便线与线路改道结合方案
根据设计方案及现场实际调查，对以上两处施工提出了两套施工方案进行了对比。
方案一：依据设计图纸，在K131+103～K131+347处修建施工便线，将既有线与新建二线连通后，进行区间既有线改造；K129+452大土沟大桥施工完成后，在大桥两侧进行封锁要点拨接左线。两处施工独立进行。按照此方案施工，K131+103～K131+347处施工便线及大土沟大桥两侧左线拨接均须封锁线路要点施工。
方案二：根据现场实际调查，先期进行K129+452大土沟大桥的建设及增建二线线路的铺设后，将K131+103～K131+347处施工便线变更位置，挪移至K127+150～K127+400位置处，由K127+150开始，区间线路采用二线过渡。按此方案施工减少了要点次数，将大土沟大桥左线拨接封锁施工变为了临近营业线施工，降低了安全风险。缺点是施工便线须在大土沟大桥修建完成二线铺通后才能实施，延后了区间拆除重建涵洞及接触网改造的工期。
通过对比两套方案，结合增建干武二线总工期目标，进行细化各节点工期得出，方案二只是推迟了双槽至土门子区间的桥涵拆除重建及接触网改造等工程工期，但不影响增建干武二线开通双线自闭及总工期目标。从安全角度出发，考虑减少营业线封锁要点施工，降低安全系数，决定采用方案二进行施工。
3.结语
通过不断优化施工组织方案，开展技术攻关，实地发现问题，解决问题，增建干武二线工程车站的改造、既有线的改造及新建二线的建设全部按期顺利完成，干武线运能紧张问题从根本上得到了解决，兑现了业主要求的安全、质量及总工期目标。
论文作者:王克伟
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷24期
论文发表时间:2020/4/26
标签：车站论文; 区间论文; 钢轨论文; 线路论文; 方案论文; 道岔论文; 防护论文; 《建筑实践》2019年38卷24期论文;