魯 勇 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海鐵路軌道交通開發(fā)有限公司
邳州港位于江蘇省徐州市邳州境內(nèi),隴海鐵路南側(cè)。近年來(lái)隨著當(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)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,從而形成“公、鐵、水”聯(lián)運(yùn)的優(yōu)勢(shì),極大提高新邳州港區(qū)整體貨運(yùn)能力。
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)要求,需要對(duì)既有碾莊站增設(shè)到發(fā)線,既有碾莊站處于碾莊集鎮(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)對(duì)比,最終選擇將碾莊站搬遷,向東搬遷約4 km,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,鐵路專用線從新建后的碾莊站東端咽喉區(qū)接軌引出。由于新碾莊站范圍區(qū)間正線線間距為4.1m,根據(jù)鐵路技術(shù)管理規(guī)程線間距的規(guī)定,站內(nèi)正線為5m,因此需要對(duì)新碾莊站內(nèi)范圍上行正線進(jìn)行長(zhǎng)距離撥道,撥道里程為K162+365.911~K164+904.023,共計(jì) 2.54 km,撥距為 0.9 m,兩端撥接點(diǎn)各設(shè)置半徑為15000m反向圓曲線,同步對(duì)電氣化接觸網(wǎng)進(jìn)行改造。新碾莊站總平面示意圖見圖1。
圖1 新碾莊站總平面示意圖
撥道前需要對(duì)新建碾莊站范圍電氣化接觸網(wǎng)改造施工,改造范圍為隴海上行324、下行325供電單元,站內(nèi)采用三柱兩跨形式,立柱分別位于4道外側(cè)、3~5道間及11道外側(cè),兩跨硬橫梁分別跨越 I、II、3、4 道和 5、7、9、11 道。施工內(nèi)容主要是安裝立柱、硬橫跨、吊柱、腕臂、承力索及接觸網(wǎng)線等,進(jìn)行正線接觸網(wǎng)懸掛倒接、調(diào)整接觸網(wǎng)位置參數(shù),拆除原上行350#~450#、下行347#~447#共計(jì)100根混凝土獨(dú)立柱。
接觸網(wǎng)基礎(chǔ)采用混凝土獨(dú)立基礎(chǔ),立柱及硬橫跨采用鋼結(jié)構(gòu),硬橫梁安裝及正線上方懸掛倒接施工全部在封鎖點(diǎn)內(nèi)完成,其中硬橫梁安裝申請(qǐng)線路封鎖垂停,安裝過程中采用軌道車、車梯配合作業(yè),車站范圍開闊地段采用汽車吊同步架設(shè)硬橫梁。既有混凝土支柱封鎖點(diǎn)內(nèi)拆除,采用軌道車運(yùn)輸至碾莊站后,再進(jìn)行裝車外棄,以免支柱遺留在路肩上影響作業(yè)人員行車。接觸網(wǎng)改造前后見圖2和圖3。
圖2 改造前接觸網(wǎng)
圖3 改造后接觸網(wǎng)
撥道后線間距增大,原線路道床道砟數(shù)量不能滿足要求,需要提前對(duì)撥道地段進(jìn)行卸道砟預(yù)鋪道床,道砟數(shù)量根據(jù)撥道長(zhǎng)度、撥距及既有道床厚度計(jì)算,測(cè)量道床平均厚度為0.70 m,扣除兩端反向曲線撥道量較小等因素經(jīng)計(jì)算需卸道砟數(shù)量36 00 t,撥道前申請(qǐng)封鎖計(jì)劃,采用60列老K車分三次卸砟,每次卸20列,分別為封鎖撥道前卸砟二次,撥道后提速前卸砟一次。在上行線外側(cè)預(yù)鋪道床,預(yù)鋪道床頂面略底于既有線枕木底5 cm,封鎖點(diǎn)內(nèi)采用機(jī)械對(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。上行線道床斷面圖見圖4。
圖4 上行線道床斷面圖
既有線柵欄網(wǎng)為鋼絲柵欄,設(shè)置于區(qū)間正線兩側(cè)路肩上,柵欄網(wǎng)距線路中心4.7 m。為便于新建車站站場(chǎng)的封閉管理,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,在新建碾莊站站場(chǎng)范圍路基坡腳新設(shè)置混凝土柵欄網(wǎng),柵欄網(wǎng)高度為2.2 m,柵欄網(wǎng)頂設(shè)置刺絲滾籠,在安裝完成后,及時(shí)向管理部門申請(qǐng)驗(yàn)收。由于撥道后柵欄與線路距離不能滿足規(guī)定,在新柵欄網(wǎng)驗(yàn)收合格后,撥道前安排拆除既有正線兩側(cè)柵欄網(wǎng),從而便于撥道施工期間人員及機(jī)械作業(yè)。
撥道長(zhǎng)度為2.54 km,由于撥道距離長(zhǎng),工作量大,施工難度大,多專業(yè)配合施工,并受到封鎖時(shí)間限制,綜合考慮采取分為5次進(jìn)行撥道,每次撥道過渡段采用反向曲線過渡,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(zhǎng)度選擇30 m,撥距0.9 m,曲線要素計(jì)算如下:
過渡反向曲線總長(zhǎng)度89.995 m,切線長(zhǎng)15 m,超高為15 mm。
(1)無(wú)縫線路應(yīng)力放散
應(yīng)力放散前收集既有線無(wú)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(zhǎng),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,設(shè)置五軌六縫,鎖定軌溫為45°,根據(jù)普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則的規(guī)定,開通后每一列限速45 km/h,第二列60 km/h,第三列120 km/h,其后恢復(fù)常速。
(2)線路測(cè)量
撥道施工前一周,對(duì)既有線軌頂標(biāo)高、中線進(jìn)行測(cè)量定位,根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)定測(cè)撥道后新線中樁位置,線路中心樁直線段25 m一處,曲線段20 m一處,同時(shí)測(cè)量放出曲線頭、中、尾樁點(diǎn),分別標(biāo)識(shí)在下行線對(duì)應(yīng)位置,并進(jìn)行線路中線及水平貫通復(fù)測(cè),確保測(cè)量工作的準(zhǔn)確性,保證撥道后列車平穩(wěn)安全運(yùn)行。撥道前一天對(duì)過渡反向曲線進(jìn)行定位測(cè)量,放出過渡曲線中心樁及龍門口位置,撥道施工中加強(qiáng)對(duì)樁點(diǎn)的保護(hù)工作。施工前要對(duì)線路撥道前后平面位置進(jìn)行長(zhǎng)度計(jì)算,撥道后線路長(zhǎng)度發(fā)生變化,應(yīng)備好備用鋼軌,通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量進(jìn)行配軌。
撥道施工從K162+365.911端開始,分5次進(jìn)行,除第一次撥道長(zhǎng)度400 m(含過渡曲線長(zhǎng)度)外,其余均為600 m左右,封鎖時(shí)組織三個(gè)作業(yè)組,每組50名作業(yè)人員及配備工具,并配備210型挖掘機(jī)2臺(tái)及60型挖掘機(jī)6臺(tái),挖掘機(jī)配合人工作業(yè),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),確保線路開通后滿足行車要求,并同步對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行位置調(diào)整。由于線間距較小,為確保施工安全,申請(qǐng)對(duì)鄰線限速60 km/h,封鎖結(jié)束后取消。封鎖類別為III級(jí),每次封鎖申請(qǐng)時(shí)間為210 min,點(diǎn)畢前60 min預(yù)留接觸網(wǎng)調(diào)整,車梯配合作業(yè),封鎖期間停用碾莊站至邳州站間上行線基本閉塞,并且需要改移兩座區(qū)間通過信號(hào)機(jī),點(diǎn)畢前30 min電務(wù)進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)。具體步驟如下:
(1)封鎖命令下達(dá)后,按規(guī)定設(shè)置施工防護(hù),停電命令下達(dá)后對(duì)供電單元與施工同步停電,并在兩線間設(shè)置警戒繩進(jìn)行隔離,各班組前后安排防護(hù)人員加強(qiáng)防護(hù),同時(shí)安排“一機(jī)一人”跟班防護(hù),嚴(yán)防作業(yè)人員及機(jī)械侵限。
(2)挖掘機(jī)配合人工扒道床,撥道側(cè)既有道床扒至混凝土枕底5 cm,道砟清理至預(yù)鋪道床外側(cè)指定位置,以免在撥道過程中抬高軌面標(biāo)高現(xiàn)象,道心軌枕范圍內(nèi)的道砟采用人工裝袋,便于撥道后迅速補(bǔ)充道心道砟。清理出的道砟用于撥道后道床回填。
(3)扒砟結(jié)束后,人工配合挖掘機(jī)粗撥道,撥正線路大方向,撥道按順利進(jìn)行,從邳州方向固定端向過渡端逐步進(jìn)行,粗撥道后采用高行程起撥道機(jī)根據(jù)測(cè)放的線路中心樁進(jìn)行細(xì)撥,直至撥道至指定位置為止。撥道過程中同步進(jìn)行接觸網(wǎng)粗調(diào),懸掛定位調(diào)整,根據(jù)線路撥移量調(diào)整接觸網(wǎng)位置參數(shù)。撥道工作完成后,在龍門口配軌合龍門,鋼軌鉆孔安裝接頭夾板,電務(wù)打齊連接線,進(jìn)行信號(hào)調(diào)試。采用挖機(jī)配合上砟作業(yè),道砟回填直至滿足要求,進(jìn)行人工起道,根據(jù)線路中樁位置進(jìn)行線路方向、高低、水平精調(diào)。
(4)回填道砟結(jié)束,人工初步起道后,安排技術(shù)人員對(duì)軌頂標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量,每間隔5 m測(cè)量一個(gè)點(diǎn),根據(jù)設(shè)計(jì)軌頂標(biāo)高計(jì)算高差,在對(duì)應(yīng)軌枕上標(biāo)出起道高度,隨后進(jìn)行大型養(yǎng)路機(jī)械兩搗一穩(wěn)作業(yè)。大機(jī)采用D9型,每次從邳州站進(jìn)入施工區(qū)域,配備兩臺(tái)搗固車及一臺(tái)穩(wěn)定車,對(duì)施工區(qū)域以0.6 km/h速度進(jìn)行兩搗一穩(wěn)作業(yè),作業(yè)期間安排技術(shù)人員跟班作業(yè),與大機(jī)指揮人員做好各項(xiàng)參數(shù)的對(duì)接工作,局部位置受鐵路纜線影響無(wú)法進(jìn)行大機(jī)作業(yè),人工采用小型搗固機(jī)具進(jìn)行搗固作業(yè),確保封鎖地段線路搗固作業(yè)全覆蓋。大機(jī)作業(yè)后,對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行精調(diào)作業(yè),過渡段反向曲線地段通過調(diào)整接觸網(wǎng)線的拉出值和承力索,以確保接觸網(wǎng)位置參數(shù)滿足行車要求。
(5)大機(jī)作業(yè)完成后停放碾莊站。現(xiàn)場(chǎng)迅速組織線路狀態(tài)自查,并聯(lián)系工務(wù)部門對(duì)線路狀態(tài)進(jìn)行檢查確認(rèn),重點(diǎn)檢查兩端反向曲線的線路幾何狀態(tài),在滿足線路驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求后,待接觸網(wǎng)調(diào)整到位,電務(wù)完成聯(lián)鎖試驗(yàn),人員機(jī)具全部下道后,撤除防護(hù),開通線路。
(6)線路開通后,在首次列車通過后,施工負(fù)責(zé)人應(yīng)及時(shí)組織人員全面整修線路,并做好記錄,線路經(jīng)檢查無(wú)II級(jí)以上偏差,安排養(yǎng)護(hù)組進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)組嚴(yán)格按驗(yàn)標(biāo)要求安排檢查養(yǎng)護(hù)線路設(shè)備,及時(shí)消滅線路幾何偏差,確保封鎖地段行車穩(wěn)定。
(7)撥道期間對(duì)隴海上行線連續(xù)限速慢行60 km/h,撥道結(jié)束后需要階梯提速,根據(jù)普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則的規(guī)定,每次提速前需對(duì)線路進(jìn)行大機(jī)搗固作業(yè),直至恢復(fù)常速,撥道后需要進(jìn)行兩次提速,分別為80 km/h及120 km/h,每次申請(qǐng)封鎖210 min,提速前對(duì)線路進(jìn)行老K車補(bǔ)砟作業(yè),確保線路道床飽滿,同時(shí)完成無(wú)縫線路焊軌作業(yè)。線路撥道封鎖施工計(jì)劃安排見表1,線路撥接施工流程見圖5。
表1 線路撥道封鎖施工計(jì)劃安排表
既有線區(qū)間正線長(zhǎng)距離撥道施工涉及到多專業(yè)配合施工,施工難度大、強(qiáng)度高,必須在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上組織方案論證,制定切實(shí)可行的施工方案,提前做好充分的準(zhǔn)備工作,合理安排封鎖時(shí)間節(jié)點(diǎn),詳細(xì)對(duì)全體施工人員安全技術(shù)交底,在實(shí)施過程中各參建單位要保持密切配合,加強(qiáng)組織分工和現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮,才能保證撥道施工安全正點(diǎn)完成。區(qū)間正線長(zhǎng)距離撥道施工作為碾莊站搬遷工程的重難點(diǎn)之一,順利實(shí)施將是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié),同時(shí)對(duì)今后既有線長(zhǎng)距離撥道施工具有一定的指導(dǎo)意義。
圖5 線路撥接施工流程圖