石太铁路客运专线太原东站改造施工过渡方案

霍 翼

(石太铁路客运专线有限责任公司,石家庄 050000)

1 工程概况

1.1 车站既有概况

太原东站为既有石太线上的中间站,车站中心里程为K231+066.5。既有到发线7条(含正线2条),有效长850 m,调车线7条,牵出线2条。

站台：233 m×12 m×0.3 m基本站台1座,513 m×7.5 m×0.3 m中间站台1座,基本站台及中间站台上均设有雨棚,既有1座宽4.0 m旅客地道连接两站台。

1.2 设计概况

轨道：由于石太客专引入,该站增加2条正线,其中到发线(4)道改造为正线Ⅳ道,拆二站台处新铺Ⅰ道,总股道数不变。新建二站台引起(8)道拆除,并由此引起两端咽喉区改建及线间距调整。拆除道岔54组，新铺道岔53组，拆除线路4.6 km，新铺线路5.2 km。

站台、雨棚：拆除既有二站台及雨棚；建新500 m×8.5 m×0.3 m二站台及雨棚300 m。既有地道封堵,新建天桥1座。

排水沟：K230+600～K231+600范围内Ⅰ、Ⅱ道之间及8、10道之间各设1条纵向盖板排水槽。

房建：信号楼倒层使用，建二站台值班房2座，建红外线房屋2座，建扳道房2座。

接触网：接触网全部更新。

1.3 工程特点及难点

工程特点：车站客货运输繁忙,过渡工作量大,施工专业多,施工时间长,夜间施工多,工期紧,对既有线运输影响大，需协调配合单位众多，既有线行车安全压力大。

工程难点：改造幅度大,技术难度大；施工与运输相互干扰大；拆迁对施工影响大；地下管线多；施工中结合车站要求及过渡方案需要不断优化完善设计；施工场地狭窄,大型机械操作困难；在站场股道间施工,材料运输困难；多专业交叉作业,互相影响、互相制约。

2 施工过渡方案

根据现场调查及设计资料,由石太客专公司牵头,施工、设计、监理和太原铁路局各有关专业配合,制定初步施工过渡方案。经多次论证,反复优化,确定了以下施工过渡方案,并报铁道部审核批准,以此方案实施。

太原东站过渡共分三个阶段施工。太原东站站场平面如图1所示。

2.1 第一阶段：前期施工阶段,局部改造施工(2008年5月1日～8月10日)

封闭货场西侧,施工货场挡墙；拆除部分南牵2线,施工大东关框构桥；拆除8道,施工新二站台西侧；拆除北牵线,施工胜利街框构桥；拆除南牵1线,施工南咽喉西侧路基；拆除二站台东墙及雨棚东挑檐,为Ⅱ、4道拨线创造条件；Ⅱ、4道拨线调整线间距,为接触网立杆创造条件；封闭10道,施工新二站台及雨棚、天桥；封闭11、12道,施工10～11道间水沟及接触网基础。

2.2 第二阶段：开通石太线阶段,全站电气集中开通(2008年8月11日～8月31日)

图1 太原东站站场平面示意(单位：m)

电气集中开通前20 d,6道以东北咽喉区封闭,正线分次封锁,拨线调整线间距,插入代开的交叉渡线道岔,北咽喉全面拆铺改造。

电气集中开通前10 d,6道以东南咽喉区封闭,正线分次封锁,拆铺代开道岔,拨线调整线间距。货场线和站场咽喉区封锁拆铺改造施工,南牵2线拆除,路基挖方施工。

电气集中开通前1 d,封闭4、6道,两咽喉区部分道岔改造。

电气集中开通当日,全站封闭5 h,两端咽喉区拆铺道岔,股道全部拨接连通,全站电气集中开通。站内开通新石太上下行线和全部站线、货场线,开通新二站台、新天桥。开通后次日封锁3 h,剩余6组道岔就位。

2.3 第三阶段：开通石太客专阶段(2008年9月1日～9月30日)

太原东站既有二站台拆除,既有地道封堵,西侧纵向水沟施工,石太客专上下行线站内拆铺线路。施工完毕,全站轨道开通使用。

3 过渡方案优化及技术要点

3.1 旅客地道接长方案优化为新建天桥方案

既有一站台和二站台之间为Ⅰ、3两股道,两站台之间有1-4 m旅客地道通行。本次石太客专引入后,二站台拆除还建到8道位置,新一、二站台之间为6股道,设计方案为既有地道接长27 m,基础下为旋喷桩加固地基。

根据设计方案,接长施工时必须拆除二站台地道口。经与太原铁路局协商,同意封闭8道,因此施工从8道处开口,其他股道慢行加固后在轨道下施工,根据工作量排工期,需要封闭既有地道70 d。

由于太原东站每天停站旅客列车达18对,从运输组织上太原东站是一个特殊车站,南端是太原站,北端是太原北站编组场,两端都不能停靠货物列车,因此太原铁路局要求既有旅客地道不能封闭。原计划用站内平过道过渡,经调查无法实施。

原地道接长方案,施工难度特别大,主要表现如下。

(1)Ⅱ道正线需要采用D梁进行线路加固,4、6、10道需要采用纵横工字钢、换枕、扣轨线路加固,Ⅰ、Ⅱ、4、6、10道都需要采用钢筋混凝土挖孔桩进行路基加固,施工期间需要列车慢行45 km/h,总施工时间至少需要100 d。

(2)施工期间无运输通道,开挖的土方需要外运,钢筋、水泥、模板、混凝土需要运输,只有拆除的8道位置有5 m宽的施工间距,而且还有雨棚基础、接触网基础、站台施工,施工车辆不能调头,只能靠人力抬运,抬运距离达500 m。工期无法保证,混凝土质量难以保证。

(3)在运行的轨道下施工,空间狭窄,安全风险大。路基加固在股道间挖孔桩施工,接长段在Ⅱ、4、6道行车轨道下挖空施工,空间狭窄,钢筋需要截断后运进基坑再连接,人员操作困难。

由于以上原因,由石太客专公司组织设计、监理、施工和运营单位五方共同商议,将地道接长设计方案变更为天桥方案,即先建新天桥,二站台及天桥开通后,将既有地道封堵。此方案解决了以上诸多难题。

3.2 天桥梁体吊装运输方案优化

新建天桥连接一站台和新二站台,跨6股线路及接触网线(即新5、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、6道),天桥钢桁架重38 t,全长41.85 m,宽4.60 m,高4.04 m。采用钢桁架整体吊装方案。钢桁架在钢结构厂制作加工完成,分段运输到东青线(18道)站台进行钢桁架的组装。组装完成后吊装至带转向架平板车上,封锁要点并停电后,通过内燃机车牵引平板车运输到太原东站站场内Ⅰ道。同时在零担北口货台进行250 t吊车的装平板车作业,加固好后运输到太原东站站场内Ⅱ道。封锁东站线路完成整个钢桁架的安装。

本施工运梁及运吊机车皮均为特种车,运输为超级超限,为一级施工,施工难度大,运输组织特殊。初步方案为封锁5 h,但铁道部运输局批复计划只有3 h,石太客专公司组织施工单位各专业多次研究探讨,取得太原铁路局支持,采取点前将车皮拉到南牵线,待正式封锁停电后直接进入正线,减少调车时间。另外，从运行速度、机车配置上进行组织优化,保证有效施工时间,最终安全优质,提前1 h完成吊装施工。

3.3 分步过渡改造方案优化

由于太原东站施工专业多,工作量大,过渡复杂,施工时间长,因此分为三个阶段。第一阶段为前期施工阶段,将次要线路提前封闭或拆除,为施工创造条件,逐步完成一些工作量,如拆除南牵1线、拆除南牵2线南段、拆除北牵线北段、拆除8道、拆除二站台墙等,对运输影响不大,对施工创造了很好的条件,完成了大量的施工工作量。第二阶段为电气集中开通阶段,此阶段工作量大,对运输影响大,时间短,为减少对运输的干扰,采取了北咽喉先封闭,南咽喉后封闭。先封闭6道以东线路,开通前一天再封闭4、6道。电气集中开通当日,全站封闭5 h,全站开通,无非正常行车,运输组织压力小,安全有保证。第三阶段工作量大,属于开通后遗留工作量,对运输无影响,属于点外施工。

3.4 交叉渡线施工方案优化

北咽喉既有一组一渡一交组合道岔,本次设计有一组交叉渡线,方案中属于可以代开道岔,前期确定方案为一次封闭施工,拆除一渡一交,插入交叉渡线。针对施工初期施工人员少,施工管理及施工人员不熟练的问题,为分解工作量,经多次优化,采取四次封锁施工,一、二次施工拆除一渡一交,三、四次施工插入交叉渡线的施工方案,确保了施工安全正点。

3.5 电气集中开通工作量分解方案

本站电气集中开通时,工作量特别大,机具、劳力难以解决,施工难以组织,为分解此项施工,多次研究探讨,最后提出一个创新施工方案,即：部分不在行车径路上的道岔当天不开通,第2天再开,这样可以减少开通当天的施工作业量,避免超时施工导致延点问题发生。经反复论证,经石太客专公司和太原铁路局领导研究批准,留下6组道岔,待电气集中开通后第2天再要点插入,此方案属于首次使用,为今后类似施工积累了施工经验。

3.6 结合施工不断优化、完善设计方案

由于太原东站的复杂性,施工前加强现场调查,提前策划,不断优化设计。

(1)车站改造后11～12道线间距不满足设计规范要求,经石太客专公司牵头组织,在现场与设计单位和太原铁路局共同研究后,将新二站台宽度压缩1 m,线间距重新调整,满足了设计规范要求。

(2)施工过渡前,发现有7组非联锁电动道岔设计未考虑电动装置,石太客专公司及时通知设计院补充设计,同时联系订货,确保了按时开通。

(3)施工调查发现,有2座灯塔线路改造后不满足限界要求,石太客专公司牵头组织设计单位和太原铁路局,根据太原东站站场平面布置,在合理位置增加拆建2座灯塔。

3.7 充分利用天窗封闭点,一点多用

太原东站改造涉及路基、桥涵、轨道、通信、信号、接触网、房建、电力等专业,为减少施工对运输的影响,采取一点多用,充分压缩封闭点的次数。具体措施如下。

(1)各专业先编制封锁施工方案,内容包括封闭点的次数、时间、工作量、封闭股道等。

(2)施工单位总工组织各专业封闭施工协调会,将各专业封闭点合并、串联,编制出综合要点施工方案。

(3)石太客专公司组织设计、施工、监理单位和太原铁路局有关处室、站段,召开施工封锁方案审查会,结合运输条件,对施工方案进行进一步优化,重点是再合并、再压缩。最后确定施工封锁方案,经部运输局批复正式列入封锁计划。

(4)在正式给点施工前一天,召开施工点前预备会,会上针对次日施工计划再进行详细的安排、协调,充分保证一点多用,减少干扰,保证安全,提高施工效率。

4 结语

编制大型站场施工过渡方案,并将方案付诸实施,是一个综合的、系统的技术工作,需要建设、设计、施工、监理和运营部门等各专业相互配合,编制方案始终处于不断优化、不断完善的过程,施工过程与客货运输部门紧密联系沟通,将运输与施工的矛盾降到最少。同时,应详细调查现场,认真细致分析设计方案,在施工中不断优化、完善设计方案。还应结合现场资源、施工能力,有意识地分解、合并工作量,并制定有效的措施,提高施工质量,确保安全正点。

[1]铁路轨道工程施工质量验收标准[S].

[2]铁路站场工程施工质量验收标准[S].

[3]GB50091—2006，铁路车站及枢纽设计规范[S].

[4]铁建设[2005]160号，客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准[S].

[5]铁道部第三勘测设计院.铁路站场设计常用数据手册[M].北京：中国铁道出版社,1993.