魯 勇 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司南京鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部

近年來，隨著邳州當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，邳州港的貨運(yùn)運(yùn)輸能力不能滿足要求，邳州市決定對(duì)位于隴海鐵路南側(cè)的邳州港區(qū)進(jìn)行搬遷，搬遷至隴海鐵路北側(cè)運(yùn)河之濱，新建邳州港鐵路專用線接入隴海鐵路碾莊站。碾莊站位于隴海線K167+921處，目前只有兩股正線、兩股到發(fā)線，不能滿足貨運(yùn)量增大后列車接發(fā)需求，需要擴(kuò)大碾莊站站場規(guī)模，由于碾莊站處于碾莊鎮(zhèn)中心位置，對(duì)既有車站改造必然會(huì)形成大規(guī)模拆遷，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比選，最終選擇將碾莊站搬遷，向東搬遷約4km，里程為K163+900，位于邳州與碾莊區(qū)間，在正線兩側(cè)新增到發(fā)線6股，鐵路專用線從新建碾莊站東端咽喉區(qū)接軌引出。

圖1 新碾莊站總平面示意圖

碾莊站站場遷移施工范圍廣，涉及隴海線邳州～碾莊及碾莊～大許家兩個(gè)區(qū)間，影響炮車、邳州、碾莊及大許家站四站的信號(hào)設(shè)備，營業(yè)線施工內(nèi)容較多，主要為新站范圍內(nèi)區(qū)間正線整治、既有碾莊站道岔及站線拆除，新建碾莊站道岔插鋪，同步進(jìn)行鐵路“四電”改造，施工難度大，重點(diǎn)是還要保證鐵路的正常運(yùn)輸，合理組織施工將是該工程的重中之重。新站場范圍內(nèi)正線幾何狀態(tài)不良，完全達(dá)不到站內(nèi)正線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此在站場遷移前必須要將線路狀態(tài)調(diào)整達(dá)標(biāo)，這必然是本次施工技術(shù)上攻克的難點(diǎn)。新碾莊站總平面示意圖見圖1。

1 新站場范圍內(nèi)正線現(xiàn)狀

隴海線經(jīng)過多年來的運(yùn)營及維修，尤其是每年的集中修作業(yè)，使軌道的幾何狀態(tài)一直處于變化之中，道床厚度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)提供的線路數(shù)據(jù)是在設(shè)計(jì)階段測量得到的，施工階段要遲于設(shè)計(jì)階段，因而必須要對(duì)線路現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行復(fù)測，測量上下行正線線間距和標(biāo)高，從而準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場的實(shí)際情況，為線路幾何狀態(tài)調(diào)整做好充分的準(zhǔn)備。經(jīng)過現(xiàn)場復(fù)測，得到以下有關(guān)數(shù)據(jù)。上下行標(biāo)高統(tǒng)計(jì)分析表見表1，上下行線間距統(tǒng)計(jì)表見表2。

表1 上下行標(biāo)高統(tǒng)計(jì)分析表

表2 上下行線間距統(tǒng)計(jì)表

從以上數(shù)據(jù)可以看出，該段正線線間距均在4.07 m～4.15 m之間，成不規(guī)則變化，兩端線間距較中間小，線路標(biāo)高下行較上行高，并且單股道標(biāo)高成不規(guī)則走勢，位于K162+360處兩線標(biāo)高差值達(dá)18 cm，并且差值從小里程向大里程方向遞減，位于K164+910處兩線標(biāo)高幾乎相等。設(shè)計(jì)圖紙的既有線間距為4.1 m，設(shè)計(jì)標(biāo)高數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)也不盡相等，因此只能采用實(shí)測數(shù)據(jù)作為施工的參考依據(jù)。

2 線路現(xiàn)狀對(duì)站場遷移的影響

2.1 線間距不滿足規(guī)范要求

根據(jù)現(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)顯示，新碾莊站場范圍區(qū)間正線線間距為4.07 m～4.14 m不等，根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》（鐵總科技〔2014〕172號(hào)）的相關(guān)規(guī)定，站內(nèi)正線線間距為5 m,因此需要通過對(duì)新碾莊站內(nèi)范圍一股正線進(jìn)行撥道來實(shí)現(xiàn)。由于在新碾莊正線道岔插鋪后，線路撥道受道岔制約將無法進(jìn)行，因此必須在站場遷移之前完成。在選擇對(duì)哪股正線撥道方面，主要從上下行線外側(cè)地形的基本情況進(jìn)行分析比選，下行線外側(cè)為當(dāng)?shù)毓喔群拥?，新站場增設(shè)到發(fā)線已擠占半條河道，而上行線側(cè)為農(nóng)田，原地面標(biāo)高較高，通過經(jīng)濟(jì)比選，下行外側(cè)幫填路基不但要增加河塘地段處理工作量，路基填高較高，而且要進(jìn)一步擠占河道，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益兩個(gè)方面都不理想，上行線則更為經(jīng)濟(jì)，因此選擇對(duì)上行線側(cè)進(jìn)行撥道施工，撥道范圍為新碾莊站場范圍，線路里程K162+365.911～K164+904.023，共計(jì) 2.54 km。

2.2 線路高差不能滿足站場咽喉區(qū)線路坡度的要求

根據(jù)站場設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，站場咽喉區(qū)的線路坡度一般不超過1‰。站場咽喉區(qū)連接兩線的道岔連云港方向分為2#、4# 及 12#、14#，徐州方向分為 1#、3# 及 9#、11#，全部為聯(lián)動(dòng)道岔，型號(hào)為60 kg-1/12號(hào)道岔（專線4249），道岔鋪設(shè)必須在平坡上，而道岔間渡線長度為17.792 m，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，咽喉區(qū)兩線間的高差不得超過1.8 cm。由于兩端咽喉區(qū)分別位于K162+654～K163+041及K164+260～K164+605線路里程，兩線間高差平均分別為15 cm及3 cm，因此要進(jìn)行線路標(biāo)高調(diào)整，從實(shí)測數(shù)據(jù)看出，上行線標(biāo)高較低，選擇對(duì)上行線進(jìn)行抬道作業(yè)，來實(shí)現(xiàn)上下行標(biāo)高一致，為后續(xù)道岔鋪設(shè)施工做好準(zhǔn)備。

3 線路狀態(tài)調(diào)整的技術(shù)研究

由于新站場范圍內(nèi)正線存在上述問題，必須要在站場遷移前完成線路幾何狀態(tài)調(diào)整工作。首先要分析技術(shù)上是否能夠?qū)崿F(xiàn)，同時(shí)還要綜合考慮對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)因素。

3.1 線路撥道技術(shù)研究

撥道范圍為線路里程K162+365.911～K164+904.023，共計(jì)2.54 km，由于長距離撥道沒有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，必須要做好充分的調(diào)查研究。經(jīng)過調(diào)查，東隴海線貨車天窗點(diǎn)為下午14：20～16：20，共計(jì) 120 min，而客車天窗點(diǎn)為下午 14：00～17：30 共計(jì)210 min，因此在不影響客車的情況下，封鎖最多可申請(qǐng)的時(shí)間為210 min。在線路進(jìn)行人工撥道后，必須使用大型養(yǎng)路機(jī)械對(duì)線路方向進(jìn)行精確調(diào)整，同時(shí)為使道床達(dá)到密實(shí)度要求，需要大機(jī)對(duì)線路進(jìn)行兩搗一穩(wěn)作業(yè)，才能確保線路開通列車的正常運(yùn)行，使用大型養(yǎng)路機(jī)械必然受到作業(yè)速度的限制，大機(jī)正常作業(yè)速度為600 m/h，由于撥道距離長，涉及相關(guān)專業(yè)多，封鎖總時(shí)間受限制，必須合理安排作業(yè)順序才能實(shí)現(xiàn)施工正點(diǎn)，各工序間實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，最大限度地利用封鎖時(shí)間，根據(jù)各道工序的時(shí)間橫道圖，大機(jī)作業(yè)時(shí)間安排1小時(shí)10 min，因此長距離撥道一次無法實(shí)現(xiàn)，必須要分段進(jìn)行，每次撥道的長度應(yīng)不超過大機(jī)最大作業(yè)長度660，才能保證封鎖的正點(diǎn)開通。線路幾何狀態(tài)調(diào)整施工工序橫道圖見圖2。

圖2 線路幾何狀態(tài)調(diào)整施工工序橫道圖

分段撥道必須要考慮過渡問題，由于撥道前后的線間距發(fā)生變化，必須要通過反向曲線進(jìn)行順接，兩端起始點(diǎn)固定反向曲線半徑采用15 000 m。在撥道期間申請(qǐng)上行線限速慢行60 km/h，根據(jù)鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范，過渡反向曲線選擇2 000 m半徑，夾直線長度選擇30 m，再根據(jù)每次撥道位置實(shí)測的線間距進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式如下：

R為曲線半徑；f為夾直線長；S為線間距；φ為轉(zhuǎn)向角；L為過渡反向曲線長度；T為切線長；h為線路超高。

3.2 線路抬道技術(shù)研究

線路抬道的關(guān)鍵是有充足的道砟儲(chǔ)備，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，該段線路道床平均厚度約70 cm，全線抬道的平均厚度為9 cm，撥道后道床寬度的增加0.9 m，同時(shí)要考慮新鋪道床的沉降量等因素，經(jīng)過計(jì)算分析需要補(bǔ)充3 600 t道砟，才能滿足以上各方面因素的需要。為預(yù)防新老道床的不均勻下沉問題，撥道地段預(yù)鋪新道床時(shí)，需加寬新道床寬度以滿足壓實(shí)機(jī)具作業(yè)需要，再利用天窗對(duì)新道床進(jìn)行分層壓實(shí)，確保道床的密實(shí)度，道床加寬部分的道砟待線路抬道時(shí)使用。

線路抬道量最大為18 cm，位于撥道范圍的小里程端，一次抬道量過大會(huì)造成道床的不穩(wěn)定，同時(shí)加大接觸網(wǎng)調(diào)整的工作量，并且使用大型養(yǎng)路機(jī)械每次抬道量正常為5 cm，因此抬道工作也必須分次進(jìn)行。結(jié)合線路分段進(jìn)行撥道，小里程端抬道量較大，因此封鎖施工應(yīng)安排從小里程向大里程方向進(jìn)行，這樣可以充分利用封鎖時(shí)間，在中間幾次撥道非大機(jī)作業(yè)時(shí)間，安排大機(jī)對(duì)撥道已完成地段進(jìn)行分次抬道，直至滿足上下行標(biāo)高一致的要求。分次抬道要做好線路標(biāo)高的過渡，必須對(duì)線路進(jìn)行順坡，根據(jù)線路設(shè)計(jì)規(guī)范，線路最大限制坡度不超過6‰，同時(shí)線路開通后限速慢行，線路坡度按照5‰控制，每次線路順坡長度為10 m。

3.3 線路幾何狀態(tài)調(diào)整施工

線路幾何狀態(tài)調(diào)整前申請(qǐng)封鎖計(jì)劃，采用60列老K車分三次卸砟，在上行線外側(cè)預(yù)鋪道床，道床適當(dāng)加寬50 cm，由于上行線外側(cè)到發(fā)線4道已鋪設(shè)完畢，線路防護(hù)柵欄已遷移，采用壓實(shí)機(jī)具對(duì)道床進(jìn)行壓實(shí)，減少撥道后線路的下沉量，剩余部分道砟堆放于道床外側(cè)留作備用。

撥道前應(yīng)對(duì)線路進(jìn)行應(yīng)力放散，消除鋼軌溫度應(yīng)力，確保撥道施工的順利進(jìn)行。應(yīng)力放散前應(yīng)收集既有線無縫線路的技術(shù)資料，根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁?、線路狀況等情況安排應(yīng)力放散工作，由于撥道地段線路較長，分兩次進(jìn)行應(yīng)力放散，申請(qǐng)封鎖施工計(jì)劃按照普通線路應(yīng)力放散法進(jìn)行放散。

撥道施工從小里程K162+365.911端開始，分5次進(jìn)行，除第一次撥道長度400 m(含過渡曲線長度)外，其余均為600 m左右，封鎖時(shí)分組進(jìn)行作業(yè)，每組配足一定數(shù)量的作業(yè)人員及工具，并配備挖掘機(jī)，線路撥移后采取大型養(yǎng)路機(jī)械進(jìn)行兩搗一穩(wěn)作業(yè)，并對(duì)線路進(jìn)行抬道作業(yè)，同步對(duì)接觸網(wǎng)位置及標(biāo)高相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，確保線路開通后滿足行車要求。每次封鎖申請(qǐng)時(shí)間為210 min，封鎖期間停用碾莊站至邳州站間上行線基本閉塞，點(diǎn)畢前電務(wù)進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)。撥道封鎖期間分別于第2、3、4次對(duì)抬道量過大的小里程方向逐次進(jìn)行抬道，并再次對(duì)接觸網(wǎng)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，確保線路狀態(tài)調(diào)整達(dá)到新站場的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。撥道結(jié)束后再利用兩個(gè)封鎖點(diǎn)對(duì)全線范圍內(nèi)進(jìn)行大機(jī)搗固及穩(wěn)定作業(yè)，逐級(jí)對(duì)線路進(jìn)行提速，直至恢復(fù)常速。

4 站場遷移施工

根據(jù)通常站場改造的施工方法，一般應(yīng)先完成新碾莊站場改造，再拆除既有站場設(shè)備，但這樣勢必會(huì)在一段時(shí)間同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)碾莊站，另外新站正線道岔插鋪后無法納入聯(lián)鎖，不符合鐵路行車的相關(guān)規(guī)定。因此站場遷移必須先拆除既有碾莊站，同步開通新碾莊站，從而保持碾莊站的唯一性，此方案缺點(diǎn)是在啟用新車站時(shí)只能先開通正線，再進(jìn)行后續(xù)到發(fā)線接入，這樣必然會(huì)形成碾莊站短時(shí)間內(nèi)無法接發(fā)列車，從而形成邳州站～碾莊站～大許家站三站一區(qū)間格局，由于區(qū)間長度達(dá)37 km，一但出現(xiàn)突發(fā)情況，不能及時(shí)進(jìn)行處理時(shí)，列車無法待避，因此該方案會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)輸會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

在完成新碾莊站場范圍內(nèi)正線幾何狀態(tài)調(diào)整后，各項(xiàng)工作準(zhǔn)備就緒后，實(shí)施對(duì)既有碾莊站拆除施工。為確保鐵路的正常運(yùn)輸，盡量縮短碾莊站不能接發(fā)列車的時(shí)間，碾莊站拆除順序按照先拆除下行正線道岔，再拆除上行正線道岔，這樣在下行正線施工過程中只對(duì)本線限速慢行，鄰線正常通行列車，待本線施工完畢恢復(fù)常速后再施工鄰線，從而大大縮短對(duì)隴海正線限速慢行時(shí)間，同時(shí)加大人力和機(jī)械設(shè)備的投入，每次拆除道岔兩組，從而大幅度減少封鎖次數(shù)，缺點(diǎn)是大型養(yǎng)路機(jī)械必須分兩次進(jìn)場作業(yè)，降低大型養(yǎng)路機(jī)械使用效率。到發(fā)線及其余道岔申報(bào)鄰近營業(yè)線施工計(jì)劃逐步拆除。既有碾莊站拆除后，啟用新碾莊站，新站場在啟用時(shí)只有兩股正線，隨后陸續(xù)插鋪正線道岔，組織機(jī)車壓道及接觸網(wǎng)熱滑試驗(yàn)，分步開通到發(fā)線。道岔施工期間正線限速慢行，待道岔全部插鋪完成后，對(duì)道岔進(jìn)行大型養(yǎng)路機(jī)械搗固作業(yè)，線路逐步提速至恢復(fù)常速，最終碾莊站站場遷移施工全部完成。

5 結(jié)束語

普速鐵路站場遷移施工涉及到技術(shù)難題多，營業(yè)線施工強(qiáng)度大，安全風(fēng)險(xiǎn)較高，在實(shí)施過程中各參建單位要保持密切配合，經(jīng)過精心組織、現(xiàn)場統(tǒng)一指揮，百余次施工封鎖全部安全正點(diǎn)，確保站場遷移的順利完成。碾莊站站場遷移在做好充分調(diào)查的前提下，采用人工結(jié)合大機(jī)分段完成正線長距離撥道，合理安排作業(yè)順序，充分利用封鎖時(shí)間分次對(duì)線路實(shí)施抬道作業(yè)，并有效解決撥道后新舊道床不均勻沉降，合理安排站場遷移施工順序同時(shí)兼顧鐵路運(yùn)輸問題，對(duì)今后類似站場遷移施工具有一定的指導(dǎo)意義。