王启洪
(中国铁路成都局集团有限公司,四川成都 610082)
从2009年开始遂渝二线、兰渝线等多条线路相继开建并陆续引入重庆枢纽,成都铁路局面临的施工组织协调工作越来越复杂。国内学者针对线路引入问题开展了一些研究。薛旭婷[1]结合正在修编的西安枢纽总图规划及关中城市群城际铁路规划,分析了西安枢纽现状、拟建铁路及总图规划情况,提出了线路引入枢纽的研究思路。闫智晶[2]以西安—法门寺—机场城际铁路引入西安铁路枢纽为例,重点研究新建城际铁路方案和部分利用高速铁路2个方案。经技术经济比较,采用部分利用高速铁路方案。王健[3]在阐述沈阳铁路枢纽现状的基础上,结合沈阳铁路枢纽规划布局,针对其客运系统存在的问题,分析了沈阳铁路枢纽客运站作业分工及能力适应性,提出了沈阳铁路枢纽规划第四客运站建设时机及站位方案。
目前对多条在建线路引入枢纽的总体施工组织研究较少。重庆铁路枢纽建设工程具有线路多、施工环境复杂、参与单位多等特点。各项目进入枢纽后分别存在与既有铁路以隧道方式上跨、将既有线隧道扩孔、在既有线基础上大面积抬道施工且无施工便线、在既有桥梁地段多孔移梁进行改造且线路又不能断道、在既有大型车站设置大跨地下通廊且车站又不能断道等问题。
重庆铁路枢纽建设管理单位有6 家,其中3 家为铁路总公司管铁路公司,3 家为局管建设指挥部。各项目施工相互干扰,在总体建设上与运输的矛盾十分突出。本文对重庆铁路枢纽的扩建过程进行系统的总结,以利于开展下一步工作。
重庆铁路枢纽在大规模铁路建设前有5条单线铁路引入枢纽,分别是成渝、川黔、襄渝、遂渝、渝怀线。客运以重庆、重庆北、沙坪坝等站为主,重庆西站为一级三场纵列式布置的编组站。货场有重庆东、梨树湾、中梁山等站。当时的线路较单一,枢纽较简单。2010年重庆铁路枢纽总体布置如图1所示[4-5]。
图1 2010年重庆铁路枢纽总体布置
从2005 年起襄渝二线建设开始,特别是从2009年遂渝二线、兰渝线等相继开建并引入重庆枢纽,各条线路的施工组织协调工作越来越复杂。各条线路引入后重庆铁路枢纽总平面布置见图2。
图2 重庆铁路枢纽总平面布置
枢纽北起磨心坡站,南至民福寺站,东至庙坝站,西至石子山站、黄磏站。重庆枢纽衔接成渝、川黔、襄渝、渝怀、遂渝线5 条电气化铁路,襄渝、遂渝线为复线,其他均为单线。另有梨菜联络线、中梁山支线、西铜便线。枢纽内共有36 座车站,其中重庆、重庆北为客运站,重庆西为编组站,团结村为集装箱(货运)中心站。
引入重庆枢纽的在建铁路有渝利线、渝怀线重庆北至涪陵段增二线、兰渝货运系统、兰渝客运线渭沱至重庆北段、成渝客运专线、渝黔线、渝万线。规划的重庆至昆明、重庆至长沙、重庆至西安等线也将引入重庆枢纽。重庆枢纽引入工程总体情况见表1。据重庆枢纽“内客外货”的运输系统规划,重庆枢纽建设过程中涉及多条线路及多个站点的改扩建,如对既有重庆站和重庆北站进行改扩建,在原重庆东站位置新建重庆西客站,在原沙坪坝站位置新建沙坪坝站和综合交通枢纽,在原回龙坝车站位置新建兴隆场编组站,并关闭重庆西编组站。
因新货运系统和客运系统大部分工程是在原货运系统上改扩建,新线(联络线)和新设备与既有线路和设备发生干扰。施工相当困难的地段如下:
表1 重庆枢纽引入工程总体情况
1)兴隆场编组站站场是在原车站位置建设且纵断面为抬道施工,施工相当困难。北碚1,2,3 号隧道须扩孔施工,故须封闭磨心坡至回龙坝段运营线路才能施工。
2)梨树湾站至重庆站的红岩隧道要扩孔施工,沙坪坝车站综合体施工须封闭该段线路。
3)重庆北站新建的8万m2站房高架站房宽102 m,通廊宽96 m,因车站不能停运须分段过渡施工。
4)成渝客运专线引入重庆北站,须将双碑隧道单线变双线,其施工须停用既有歌乐山站至重庆东段线路。
5)兰渝重庆北货车外绕线在虾子沟桥移三孔梁时须封闭既有渝怀线。
6)成渝客运专线中梁山隧道上跨既有襄渝线中梁山隧道时须对其进行加固,对既有中梁山隧道进行扩孔施工时须封闭该段线路(见图3)。
图3 新中梁山左右线隧道与既有襄渝线中梁山隧道平面位置关系
7)渝黔客车系统从白沙沱长江大桥至重庆西站段有多条线与既有线交叉重叠,并且新重庆西站在既有重庆东站上建设15 个站台31 条线、12 万m2大型站房,故须封闭从既有跳蹬至重庆西的线路进行施工。
8)重庆站建设综合体工时须封闭既有重庆站。
上述路段施工时会影响既有线的通畅及运营,为降低上述施工段对现有运营线路的影响,保障基本交通量,需根据各路段情况制定相应交通疏解组织方案,以满足各线路运营需求。
在枢纽建设过程中现有线路的交通组织是关键,需制定详细的交通管理疏解组织方案,从而减少在建线路对运营线路的干扰。制定交通疏解组织方案应遵循的流程如图4所示。
图4 交通疏解组织方案的制定流程
常用的高速公路交通疏解组织方案主要有4种[6-9]:①全封闭方案对全线车辆展开分流疏导,除施工车辆以外其他车辆均不允许进入作业区。②半封闭方案部分施工、部分开放交通,通过路面纵向分段、隔离的方式,达到限制车流的效果,有3 种组织方式,即半幅封闭、半幅分车型分流、全幅分车型分流。③开放式方案施工基本不占用道路,基本不影响既有交通线路。④组合式方案采用了2个及以上的方案进行交通疏解组织,无论是全封闭、半封闭还是开放式均各有利弊和适用范围,可依据实际情况灵活选用、组合。
对上述几种方案的分析与比较见表2。
为尽可能缩短重庆枢纽的施工期及其对枢纽客货运输带来的影响,客运以建成开通重庆北站(见图5)、重庆西客站(见图6)为核心,作为客运过渡的重点,配套建设各线引入工程和客运站,最后建成重庆站(见图7)。货运以建成开通兴隆场编组站为核心,尽早建成各方向的货车外绕线,关闭既有货运系统,为枢纽内客车线、客运站建设创造条件。
表2 交通疏解组织方案对比
相关运输组织和过渡措施如下:
1)兴隆场封闭施工及成渝客运专线中梁山隧道出口至重庆段封闭施工。①2011年5月先封闭梨树湾(不含)—沙坪坝(含)—重庆(不含),施工成渝客运专线红岩隧道,满足兴隆场封闭施工条件及成渝客运专线中梁山隧道出口至重庆段的封闭施工条件,后增加沙坪坝综合交通枢纽施工。②2011年7月起封闭磨心坡(不含)—北碚站—团结村(不含)区段线路,进行兰渝线引入枢纽货车线北部1,2,3号隧道扩孔施工并进行兴隆场的建设。③客车径路调整方案:2011 年7 月至重庆站建成期间,将重庆站到发的襄渝线的6 对客车调到重庆北始发,其余16对客车在重庆站扩建前仍在重庆站到发,重庆站建设期间转移至重庆北站。重庆北站初期需增建1 台2 线,延长天桥、地道,南广场增加临时客服设施。④货车径路调整方案:经重庆西到发的21对襄渝线货车经重庆西—歌乐山—141线路所—黄角线路所迂回运行;经重庆西到发的渝怀线的部分货车(13 对)经既有襄渝线重庆西—团结村—井口径路运行。⑤重庆东—歌乐山单线限制区间的原通过能力为34 对,利用率为73%,基本满足现有行车量的需要。考虑宜万线开通等行车量增长因素,该区间的需通过能力为45对,因此需将该区间改造为单线自闭区间,平行运行图通过能力增加15%。⑥歌乐山—磨心坡间开行客车42 对,货车21 对,共计63 对,单向通过能力(考虑客车1.5 的扣除系数及141 线路所的进路交叉影响)为100 列,单向利用率为63%,基本
图5 重庆北站示意
图6 重庆西客站示意
图7 重庆站示意
2)兴隆场的建成开通满足成渝客运专线引入重庆北双碑隧道封闭施工条件及成渝客运专线中梁山隧道出口至重庆段的封闭施工条件。2014年8月封闭重庆东至141线路所,施工新双碑隧道。货车调整:襄渝线车辆已进入兴隆场编组站,渝怀线车辆经兰渝货车外绕线(2014年7月底开通)进入兴隆场编组站。
3)成渝客运专线中梁山隧道施工需封闭既有中梁山隧道。运输调整:经西永至四所到重庆东方向的客货车经2014年6月建成的渝黔货车线运行。
4)新重庆西站及重庆西至白沙沱长江大桥段封闭施工。团结村—陶家场和后来增加的陶家场—石场双线建成后,南北向货客车彻底绕开,可彻底封闭既有跳蹬至既有重庆东至西永段。原东站、梨树湾站专用线搬迁或停运,于2015年实施了全封闭。
1)2010 年 12 月—2011 年 5 月。完成重庆北站永临结合增设一台两线的过渡(扩能)工程及重庆东—歌乐山单线半自动闭塞改单线自动闭塞工程。
2)2011 年 5 月—2012 年 12 月。2011 年 5 月封闭沙坪坝站及梨树湾—沙坪坝—重庆区间,成渝线、川黔线客车经黄沙溪到重庆站,进行成渝客运专线引入的新红岩隧道、重庆北联络线等工程的施工和沙坪坝站的改扩建。2011年7月起停用磨心坡—团结村区段线路,将襄渝线6对客车分流至重庆北站,襄渝和遂渝方向货车径路改经黄桷线路所—蔡东联络线进入重庆西站,实施兴隆场编组站和渝黔货车线在内的新货车系统的建设。同步进行重庆北站涉及渝利场、渝万场、渝利货车外绕线、成渝引入枢纽相关工程的建设。
3)2012年12月—2013年10月。开工建设渝黔引入重庆枢纽货车系统,2014 年6月建成开通;建设兴隆场编组站并开通。在此时间段内同步建设兰渝、渝利、成渝、渝黔线客车引入枢纽相关工程。
4)2013年11月开通兴隆场编组站,封闭歌乐山—重庆西进行成渝客运专线连接重庆北左右联络线及双碑隧道增二线的建设。同步实施渝黔线歌乐山站改造及歌乐山—井口右联络线的建设。
5)2014 年6 月开通渝黔货车系统,进行成渝客运专线中梁山隧道及中梁山隧道联络线的施工。2014年12 月,兰渝线渭沱—重庆北渝利场建成开通,渝利线重庆北—胡豆堡线路所建成开通。2014年6月开通渝黔货车线,实施新中梁山左右线隧道与既有中梁山隧道交叉段既有隧道衬砌置换施工,2014 年7 月1 日封闭襄渝线开始组织该衬砌置换段及新隧道落底施满足现有行车量和运量增长的需求。工,衬砌置换段施工3个月(2个作业面,包含既有隧道内管线迁改、轨道拆除等),2014 年9 月30 日完成后恢复西永—四所线路及列车运行,在陶家场—大碑段5 km 增建二线于2015 年6 月30 日开通后封闭西永—四所—重庆西段既有线,实施渝黔客车系统及重庆西站大规模的施工作业。封闭西永至重庆东通道后施工重庆西左、右联络线,满足重庆西站建成时连通的需求。
6)2015 年12 月成渝客运专线开通至重庆北按计划完成,沙坪坝站由于综合交通枢纽征地拆迁原因于2018年1月开通。
7)2021 年6 月30 日前分期建成重庆北站。工程总体按二阶段四步组织实施,原铁道部批复总工期为66 个月。2015 年4 月成都铁路局对重庆枢纽客运运输组织进行调整,二阶段施工也相应进行调整,二阶段二步施工预计在新建重庆西站建成分流铁路客流后才能实施。工期暂调整为2012年12月31日—2020年12 月31 日。工程遵循“由北往南,分期分段施工;从下往上,分层顺序施工”的原则,总体按二阶段四步组织实施。
第1 阶段工程:北站房及1~7 站台部分相应工程。第 1 步 :2012 年 12 月 31 日—2014 年 12 月 31 日(24 个月),实施北站房及1~5 站台、1~11 线范围内渝利场站房、站场工程(含地下轨道交通工程),于2013年12月基本建成。因地方配套、兰渝客车线未建成贯通,该场于2015 年1 月1 日已开通使用。第2 步:2014年3月1日—2015年12月26日(22个月),渝利运梁铺架线拆除后,实施渝利场和渝万场6,7 站台12~15 线范围内站房、站场工程(含地下轨道交通工程),2015年12月26日已开通使用。
第2 阶段工程:既有线范围内8~14 站台全部工程及南站房改造。第 1 步:2015 年 9 月 1 日—2016 年12 月31 日(15 个月),封闭既有渝怀场5 站台和既有9~13 线,实施渝万场 8,9 站台、16~19 线范围内站房、站场工程(含地下轨道交通工程)。该阶段工程实际已于 2016 年 11 月 28 日开通。第 2 步:批复工期 22 个月,封闭既有渝怀场1~4站台和既有1~8线,实施10~14站台20~29线范围内渝怀场站房、站场工程及南站房改造工程。该阶段利用渝万场的17~19线过渡到渝怀场进行该站运输作业,普速客车转移到重庆西站。建成后进行咽喉段的规正施工,至此全站改造完毕。
此阶段同步建设渝黔客车线、渝万客运专线。2016年建成渝万客运专线,2017年建成渝黔线。
上述过渡措施与施工方案实施后,各阶段工程均得以顺利实施,并降低了在建线路工程对既有线路的干扰,满足了交通量的需求。各阶段工程完成情况如下:
1)于2011 年5 月完成重庆北站永临结合增设一台两线的过渡(扩能)工程及重庆东—歌乐山单线半自动闭塞改单线自动闭塞工程,将襄渝线方向的6 对客车转移至重庆北站,将磨心坡—团结村关闭实施兴隆场编组站及北碚1,2,3号隧道及相关工程。
2)兴隆场编组站于2013 年12 月开通,其配套的由兰渝公司组织建设的兰渝(渝利)货车外绕线已于2014年8月建成。
3)2013年12月渝利线、渝涪二线建成开通。
4)运输部门曾提出渝黔货车线陶家场线路所—大卑线路所有4.8 km 单线,通过能力为48 对,能力需求为50.3对,通过能力不足。采取增设自闭措施后通过能力为52.8对,可满足平时通过能力需求。2014年9 月30 日后封闭西永—四所4 个月进行成渝客运专线中梁山隧道施工,之后恢复该通道。
各线路工程开工、竣工时间见表3。
表3 各线路工程开工、竣工时间
重庆铁路枢纽建设具有涉及线路范围广、参与单位多、建设时间长等特点,是一项复杂的系统工程,需运营、建设、设计、施工各方全程参与,倾力合作,妥善处理好运营与施工之间的矛盾。基于重庆铁路枢纽建设施工组织的探索与实践,总结了以下经验供同类工程建设借鉴:
1)运输需求是施工组织的关键。施工要尽可能减少对运营线路的干扰,不能中断既有线路的运营。在制定施工组织方案前需充分了解施工段运输特点、充分征求相关区间运营单位意见。根据衔接线路及新建线路引入工程建成开通时机,与运输部门一道梳理各年度或重要工期节点的车站作业量,理清运输需求。
2)工程须统筹规划。应以引入工程中的控制性工程为核心,统筹规划所有引入工程,从而确定施工步骤,形成施工组织方案。
3)须制定针对性过渡措施。在确保运输安全、满足运输需求、尽可能缩短施工时间的同时,过渡工程要满足线路或车站主要运输设备在过渡期间最低通过能力需求。
4)应积极与地方市政沟通。车站改扩建,尤其是涉及站房改建的客运站,还需与地方政府加强沟通。站房改扩建往往涉及进出站通道的临时调整、客流的集散,需市政部门采取相应配套措施。比如重庆北站在北站房及渝利场、渝万场建成后,因向南广场的出站通道无法接通,就需地方政府配套建成北广场以集疏客流,同时安排南北广场之间的接驳公交,满足南北广场间旅客通行的需要。