铁路站场改造施工及过渡方案优化探讨

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摘要：铁路站场改造工程规模大、涉及专业多、技术复杂、安全要求高,要在确保行车和设备安全、运输畅通的前提下,使站场改造施工顺利进行,必须编制科学合理并经过优化的施工及过渡方案,使得施工与运输相互兼顾,既满足运输要求,又满足施工要求,完成站场改造施工任务。在选择方案时， 要树立站改是为运输服务、 运输为基建筹资的观念， 坚持站改方案要同时兼顾施工与运输的指导思想;站改工程施工涉及到多个部门和多个专业， 任何一个环节出现 “掉链” 现象， 都会导致非控制节点变为控制节点。因此， 施工前应制订周密的施工计划、科学的施工程序， 协调好各方面的关系， 做好充分准备， 精心组织， 才能良好地完成工程施工任务。本文从确保铁路运输安全、运输与施工兼顾等方面出发论述了铁路站场线路改造施工过渡方案的制订原则,对施工过渡方案的制订过程及方案优化进行了详细分析。

关键词：铁路战场；改造施工；过渡方案；优化

中图分类号：F530文献标识码： A 文章编号：

引言

站场改造施工也是铁路基本建设的一项十分重要的任务。而铁路站场改造施工又不同于一般基本建设施工,在保证不影响正常运输的状态下进行,认真研究站场改造施工的特点,制订切实可行的施工过渡方案,才能保证站场改造施工能顺利地进行。

1、现场调查及测量

1.1现场调查内容

（1)施工用水、电、路、通信、驻地、料源、土源、场地、弃土地点及运距；（2）当地气象资料、民俗民情、地方病等；（3）施工范围内的拆迁工作量及类别；（4)站场内既有设施详细情况；（5）站内股道及专用线作业情况；(6）客货列车的详细到发时刻及时间间隔；（7）施工“天窗”与维修“天窗”时间；（8）地上、地下管线分布等。

1.2既有设施调查

内容包括：（1)站场平面、高程、断面；（2)各股道线间距及其与基线的关系；(3)道岔坐标位置；（4)轨道结构及其材料规格、磨损程度；（5)道岔开向、规格型号及磨损程度；（6)道床材质、厚度；（7)普通无缝线路固定区、伸缩区、缓冲区长度及锁定轨温，跨区间超长无缝线路冻接胶接绝缘接头位置及锁定轨温；（8)站台、雨棚、地道等的状况与线路的关系；（9)桥涵孔径、结构、净高；（10）既有材料利用率。

1.3测量工作

（1)和设计院办理好交接桩手续并作好交接记录；（2)对设计桩位及水准点进行复测并作好记录，写出测量成果报告；（3)根据基线及设计位置坐标进行道岔、线路附带曲线放线。

1.4旧料利用

再次复核前期在既有设备调查时确定的旧料利用率，必须充分考虑旧料利用对编制施工过渡方案及对旧料调配的影响与制约作用。

（1)依据坐标、里程、道岔型号、曲线资料、确定铺轨长度；（2）根据新铺道岔前后铺设同类型钢轨长度、拆除道岔补豁长度、既有轨节、线路拨接接轨点方案选择等因素确定拆除钢轨总量及重铺轨数量；（3)根据设计拆除与换铺的道岔量及过渡方案确定的拆除顺序确定道岔利用数量；（4）弄清楚过渡方案中每次要点施工时拆除的工作量和所需时间及铺设的工作量和所需时间，并仔细推敲，协调调配，以求得想的旧料利用率。

2、制订施工过渡方案的原则

2.1“先新后旧”原则

先铺设新的设备,形成新的进路后,再改造或拆除旧的设备。这样做的结果是在整个施工过程中,不影响列车原有进路,不影响车站列车通过能力和编解能力。图1为一般小站展长工程示意图。施工过渡方案可按五步进行:（1）先完成N1/N3渡线;（2）开通N1/N3渡线,拆除1#、3#渡线,铺设新N5/N7渡线;（3）开通N5、N7渡线,拆除5#、7#渡线,铺设N9、N11道岔;（4）开通N9、N11道岔,拨接3道、4道,开通新的3道、4道;（5）拆除9#、11#道岔。这样,在整个过渡施工过程中对车站列车通过能力基本上没有影响。

图1按“先新后旧”站场改造工程示意图

2.2“先伸后缩”原则

在站场股道需一端展长,而另一端缩短的情况下,应先施工展长的一端,然后再施工缩短的一端。这样做的结果是不影响车站接发车的能力。图2为某车站南头增加安全线,原12#道岔右开向改为N12左开向,新铺N14道岔进入6道。若先进行南咽喉改造,将影响4、6道有效长度,影响4、6道接发车能力。因此,在施工过程中,北咽喉先铺设N21、N23道岔,展长4、6道,然后再改造南咽喉。这样对车站接发车能力没有任何影响。

图2按“先伸后缩”站场改造工程示意图

2.3“展外缩内”原则

对需要展长股道的施工,从车站外侧开始进行,逐步向内过渡;若需要缩短股道的施工,从车站内侧开始进行,逐步向外过渡。此种情况,在站场股道较多的情况下尤为重要,可减少施工对运输的干扰,最大限度地为运输创造条件。图3是一个多股道车站展长示意图,分别通过N10、N12、N14道岔进入4、6、8、10、12、14、16道,成三个梯形线。施工过渡时的步骤:（1）先铺设N10、N22道岔,完成14、16道进路,然后拆除既有10#、22#道岔及通往14、16道进路,为下步施工创造条件;（2）铺设N12、N20道岔,接通10、12道进路,拆除原12#、20#道岔及通往10、12道进路;（3）铺设N14、N16、N18道岔,接通4、6、8道进路,拆除14#、16#、18#道岔及通往4、6、8道进路。这样,整个施工过程,不影响列车进路和接发列车。股道缩短,则应采用相反的方法,从内向外过渡施工。

图3按“展外缩内”多股道车站展长工程示意图

3、工务和电务配合的原则

由于电务联锁是通过轨道形成的, 站场改造施工,必然会引起电务改造。因此, 在施工过程中, 工务、 电务的配合是必不可少的。工务在制订过渡方案时, 要尽可能地为电务改造提高条件, 适应电务条件需要。在不增加工务过渡费用的前途下, 尽可能地减少电务过渡过程, 或者使电务能尽可能地利用正式工程来完成过渡任务。

3.1尽可能在电务既有条件下过渡施工

在制订工务过渡方案时, 电务是没有条件的, 在过渡过程中尽量不使用。图 4. 为某站改造图, 因原控制台上没有 N12 道岔条件, 在过渡过程中, 只能将 N12道岔钉用直股, 当直线使用, 以 5 道代替 3 道, 以 N14代替 12#道岔使用。

图 4. 利用既有条件过渡施工站场改造示意图

3.2 尽量不改变站型

站场改造设计, 往往会改变原来站型, 原有的联锁关系会发生较大变化。在施工过渡过程中, 要暂时保持原有联锁关系, 待施工改造基本完成, 新电气集中换装后再一次开通。

如图 5 所示, 因 3道展长, 造成进入 3道进路同进入2、 4道进路相互关系发生变化。施工改造过渡过程中, 暂不能开通新的N1道岔, 3 道进路仍保持由原 3#道岔进入, 先完成铺设 N1 道岔和岔后线路预铺, 待其它改造工程全部完成, 新的电气集中换装时, 同时拨接新N1 道岔后线路连通 3道, 开通N1 道岔。

图 5.不改变站型的站场改造示意图

有些站场改造, 由于站型变化较大, 为了不影响车站的接发车能力, 工务可以增加一些临时过渡工程, 以保持站型不变。

图6 所示为一站场改造图, 原 4、 6 道由 14#道岔进入, 8、 10 道由 10#道岔进入。而展长后, 改为 4、 6、 8道由N14道岔进入, 原有电务条件中没有 N18 道岔的条件, 无法开通, 这样, 8 道就无法使用。为了保证股道正常使用, 施工过渡过程中, N18 道岔先钉用曲股, N14 道岔仍只接通 4、 6 道, N10 岔后拨临时曲线( 图中虚线所示) , 分别连接 8、 10 道, 过渡期间按临位运行。这样, 在过渡过程中, 不改变站型, 待新电气集中开通时, 再将线路正位, 按新设计开通。

图 6.不改变站型临时增加过渡工程站场改造示意图

3、设计同现场实际相结合的原则

站场改造不同于新建线路的又一个特点是:凡是需要改造的站场,都要经过多年运行。在多年的运行中,经过多次大修和维修,线路状态发生变化,同设计情况相比会有一定的误差。线间距、线路高程的变化,都会给工务施工过渡方案的制订造成一定影响,特别是线间距的变化,对施工影响较大。在站场改造中,经常需要增加交叉渡线,交叉渡线对线间距的要求非常严格,必须通过施工过渡,把线间距的误差逐步调整过来才能施工。而站场咽喉,特别是大型站场的咽喉,由于道岔、渡线相连,已把咽喉形成一个稳定的网络,想调整线间距非常困难。若强行改造将会破坏线路的稳定性和线路的大方向,影响行车安全,必须采取措施,逐步过渡。因此,在制订施工过渡方案时,必须对现场进行深入细致的调查,摸清情况,才能正确地制订过渡方案。

1) 技改设计增加有交叉渡线时, 必须对线间距加以调整。要点安排可以从距交叉渡线较远处的道岔开始, 利用岔间直线过渡, 逐步调整相邻线路渡线的配轨长度, 调整线间距, 待交叉渡线处线间距基本达到设计要求时, 再铺设交叉渡线。

2) 若设计对线间距无特殊要求时, 在施工中尽量不要破坏已形成的线路稳定状态, 保持现有线间距和高程, 按现有状态进行施工改造以保持线路稳定状态,这样有利施工, 也有利与行车安全。

4、施工过渡方案的制订过程

4.1现场调查主要内容

1)需进行技术改造的车站在运行途中的最大天窗,此天窗为确定封锁线路工作方法及工作量的重要依据;2)车站线路使用情况,主要了解到发线数量和列车进路,客货列车行车间隔、旅客列车到发时间、站内股道作业情况,以便安排封锁线路时的行车;3)在车站接轨的专用线上每月最长的无装卸车的天数;4)站场既有轨道、道岔、信号、联锁、电源与供电线路、房建等专业设施情况;5)施工用水、电、路、场地、驻地及当地料、弃土点、运距等施工条件的调查;6)路内路外拆迁工作量及类别;7)地下管线分布等。

4.2站场专业设施调查

为了搞清施工图设计范围新增(或改建)设备同既有设备的关系、相互影响及轨道材料的利用率,所以需对站场各专业设施进行详细调查。

1)测量绘制站场平、纵、横断面状态;股道纵坡标高与横断面关系,股道线间距情况;道岔坐标位置情况;2)按钢轨编号分左右股调查钢轨磨耗伤损、接头、轨缝、连接零件、轨枕伤损失效、轨道加强设备情况;既有道床材质、厚度及板结情况;3)道岔按既有编号,调查尖轨密贴及其与辙岔、基本轨磨耗伤损、岔枕伤损失效、配件情况;4)无缝线路的固定区、伸缩区、缓冲区的长度及锁定轨温;5)站台、雨棚、地道、天桥等的规模状态及与线路的位置关系;6)桥涵孔径、结构、覆土情况;7)信号、联锁、闭塞制式、轨道绝缘位置、通信方式及设备状态和电缆走向;8)电力自闭及贯通线有无二路电源、变配电负荷容量、电气化铁路供电方式。

4.3制订施工过渡方案的思路和方法

根据设计文件和调查资料以及与运输单位协商结果,来安排车站行车线路技术改造施工。车站行车线路改造的关键在咽喉区,施工过渡方案的几种思路和方法:

1)排除干扰施工的部分,先考虑专用线、次要站线、正线中穿站场最外端道岔及股道延长由外向内施工,即先外后内施工;

2)由于1050延长,引起咽喉区道岔位置变动,但新旧道岔互不影响,首先安排不受既有线影响的线路和道岔的铺设,其他专业配套项目及时跟进施工,然后封锁要点完成插入道岔、相应股道拨移连接工作;

3)先易后难,先考虑对运输影响小且易过渡的区域,然后再完成对运输影响大且难过渡的区域;

4)先正线后站线,即正线须先开通方可进行站线施工的、考虑运输必须保证线路畅通的先改造贯通正线后改造站线;

5)在尽量不改变运输进路、信号联锁条件下,考虑新旧道岔的平行替代关系;

6)对既有电气化铁路进行改造,必须考虑接触网的施工过渡;

7)当改造对电务影响较大时,一定要先考虑电务,尽量使电务动室外设施而不动室内,不能避免时设法少动;

8)过渡过程中插入的新道岔须寻找平行替代关系,对插入道岔暂不能通过方向(直股或侧股)进行钉固加锁并纳入电务联锁控制,不允许出现无联锁控制的道岔。

4.4过渡方案的编制内容

施工过渡方案应充分考虑各种不利情况,围绕保证封锁施工安全正点,运输畅通来编制,主要包括以下内容:1)工程概况、施工范围、工程量说明;2)施工工期安排情况,制订工期总体目标、阶段目标、工程进度计划安排;施工组织机构情况,施工队伍分布情况;3)施工方案说明。影响过渡的区间无缝线路的应力放散、焊轨、锁定、线路整道及沉落整修方案,站场线路施工方案;各种道岔施工方案,新铺单开道岔及特种道岔的预铺位置、道岔拨移连接方案,旧岔的拆除方案;对具体站场过渡方案的分解步骤说明,详细列出每步封锁时间、封锁部位、作业内容、对应封锁点的各专业工作量、影响范围、限速要求、设备变化情况等;4)主要劳、材、机情况说明。施工队伍人员分工安排、材料计划、封锁施工所需的机具;5)施工方法。对每道工序的具体施工方法、作业标准、工序作业所用时间卡控进行详细说明,如采用滑车插入道岔及作业工序时间分解等;6)技术安全质量措施、既有设备保护措施的制订,尤其是安全质量措施的针对性应急预案,保证运输、正点开通。

5、施工及过渡方案优化

组织施工各个专业对方案进行研究、讨论、修改、优化，与运输部门沟通、汇报、请教，进行方案修改、优化。分步过渡考虑人力、物力资源均衡因素，尽量避免大的施工封锁点，每个封锁点尽量多完成工作量，缩小影响行车时间等。过渡优化方案的目的就是实现人员与机具、时间与空间的合理搭配，是施工中各单位、各阶段、各项目、各专业在科学合理的做到人尽其力、物尽其用，以最短的时间达到最多的产出。以下为优化方案的基本原则:

1)对运输影响最小。站场施工过渡方案应采取设计替代进路等措施，尽可能确保既有调车进路，尽量保证车站股道正常使用和正常运输组织。

2)站场施工过渡方案确定的线路平面设计及线路设备应满足《技规》和《铁路车站及枢纽设计规范》的基本要求。由于《技规》和《铁路车站及枢纽设计规范》在不同的行车条件下相应的要求和限定范围不同，因此，对在复杂站场内进行改线设计提供了可选择的余地。

3)站场施工过渡方案应尽量维持既有联锁关系。施工中尽量减少对联锁关系的修改，如需修改联锁关系，必须由设计部门提出过渡设计方案。

4)站场施工过渡方案应考虑既有设备及新增设备的设置位置。

5)站场施工过渡方案应统筹兼顾工务、电务、供电等各专业。施工中要搞好协调，确保在方案确定的工作时间内，各专业之间的相互影响最小，最大可能地利用各专业的优势为其他专业创造条件。

结束语

站场改造施工是一个复杂的过程,由于站场情况各不相同,施工过渡方案也不可能相同,但是,掌握了施工过渡方案制订的一般规律和原则,对于搞好站场改造施工,有着十分重要的意义。在选择方案时，要树立站改是为运输服务、运输为基建筹资的观念，坚持站改方案要同时兼顾施工与运输的指导思想;站改工程施工涉及到多个部门和多个专业，任何一个环节出现“掉链”现象，都会导致非控制节点变为控制节点。因此，施工前应制订周密的施工计划、科学的施工程序，协调好各方面的关系，做好充分准备，精心组织，才能良好地完成工程施工任务。

参考文献

[1]龙传伟.金城江站站场改造施工方案的选择与实施[J].铁道运营技术.2009.

[2]朱必礼.浅谈铁路站场改造施工线路封锁方案的编制[J].经营管理者.2010.

[3]杨健.铁路站场及枢纽设计理念和方法探讨[J].铁道工程学报.2010.