趙 強

（魯南高速鐵路有限公司，山東 濟南 250102）

0 引言

在既有高鐵車站改建施工中，實施無砟軌道改造后有較好的平順性，并且后期維修較少，可支持應(yīng)用在我國高速鐵路建設(shè)中，是較為關(guān)鍵的改建技術(shù)。在我國既有高鐵車站管控中，鋪設(shè)無砟軌道的高速鐵路的站內(nèi)通常采用無砟軌道結(jié)構(gòu)建設(shè)正線與發(fā)線部分的空間，有少部分則采用有砟軌道結(jié)構(gòu)。

1 懷化南站滬昆場現(xiàn)狀分析

我國滬昆高鐵懷化南站于2016年末正式開通運營，從站內(nèi)正線至咽喉部分西端到發(fā)線部分鋪設(shè)的是無砟軌道，僅在咽喉東段少部分區(qū)域鋪設(shè)有砟軌道。具體來說，滬昆高鐵懷化南站內(nèi)正線區(qū)間部分鋪設(shè)的是GRTS雙塊式無砟軌道，咽喉區(qū)道岔部分的無砟軌道為軌枕埋入式。滬昆高鐵懷化南站車場中部區(qū)域，將站臺、咽喉區(qū)小八字渡線等計算在內(nèi)，在橋梁結(jié)構(gòu)上的共有577m，正線及外側(cè)到發(fā)線部分的梯線連接方式呈現(xiàn)反向曲線狀。我國張家界到懷化鐵路的客運專線可保持350km/h的速度，建于湖南省西部地區(qū)；中西部快速客運新通道可支持向南北及東西方向通行，使滬昆高鐵延伸至湖南西部，與滬昆場長沙方向溝通是此條高鐵線建設(shè)的重要意義。張家界到懷化鐵路的跨線客車主要在衡陽方向及長沙方向運營，并且在遠期可延伸至桂林方向。就實際客流分析，張家界方向到懷化至長沙方向的動車組經(jīng)過懷化南站轉(zhuǎn)滬昆客站，改建時需與滬昆場相接軌，和長沙方向溝通連接。

2 既有車站運營線無砟軌道插入道岔的相關(guān)技術(shù)

2.1 既有運營線有砟軌道插入道岔的施工方法

對于既有運營線，在有砟軌道地段內(nèi)實施插鋪道岔施工，有比較成熟的施工技術(shù)支持。我國蘭新鐵路中石泉車站在進行站內(nèi)改建施工時，施工人員可在天窗時間內(nèi)，高效插鋪多組18號無縫道岔，其規(guī)格為60kg/m。在我國大西客專新臨潼聯(lián)絡(luò)線上，與包西高鐵下行線進行連接時，也采用插鋪道岔施工技術(shù)，能在天窗時間內(nèi)將42號道岔的插鋪工作有序完成。在高鐵運營線有砟軌道地段，通常可采用原位鋪設(shè)法插入道岔，也可用推送法完成道岔插入施工。

2.2 既有高鐵運營線無砟軌道插入道岔的應(yīng)用分析

在上海R1線中，施工人員在既有運營線上的無砟軌道地段內(nèi)，高效完成道岔的插入鋪設(shè)施工。在深圳北站的既有高鐵上下行聯(lián)絡(luò)線向北咽喉方位引入，選擇破除并改造部分無砟軌道，并為保障施工及運營的安全性，將局部線路封閉。對于上海R1線的插鋪道岔，在建設(shè)M8線時，需要設(shè)置聯(lián)絡(luò)線連接R1線，連接部分位于人民廣場站地段。上海既有的R1線處在運營狀態(tài)，并且沒有預留道岔。對此，施工單位需要在R1線上的整體道床插入道岔，要將1組60kg/m單開道岔插入鋪設(shè)道床中。這項改造工程是我國第一次在地鐵運營線保持正常運營的狀態(tài)下，在線路上的既有整體道床進行插入鋪設(shè)道岔施工，共花費4個月就完成施工。在地鐵運營線設(shè)計中，要求保持較低的速度，插入鋪設(shè)道岔工作較為簡單。施工單位需要盡可能保留R1線的既有道床及軌枕，在既有道床中鑿除應(yīng)接入新岔枕的具體位置，完成新岔枕用基坑施工，再分區(qū)域進行新岔枕安裝施工。在既有線路實施道岔插鋪時，施工單位需要保障第二天能恢復正常運營，選擇“隔三設(shè)一”方式開展插入鋪設(shè)道岔施工，同時左右軌道部分交替施工。具體來說，施工單位先按要求鋪設(shè)岔枕，每隔三個既有岔枕設(shè)置1個新岔枕，左右股開展交替插鋪施工，共4次調(diào)換完成新岔枕插鋪設(shè)置。施工單位先選出R1線上的施工道岔直股部位的道床，再對曲股上股尖軌根端直到轍叉頭之間的道床進行施工管控，最后對曲股下股部位的道床進行施工。施工單位在完成全部岔枕的換鋪施工后，進行鋼軌件換鋪施工，同時利用特制的支承架以及墊硬木等，將線路上既有鋼軌進行固定，可在天窗時間內(nèi)高效完成插鋪道岔施工，同時能保障第二天正常行車運營。我國贛深客運專線中的上下行聯(lián)絡(luò)線向北咽喉方向拓展，施工單位需要對部分北咽喉無砟軌道進行破除改造，并且需要新增設(shè)一條動走線。此項改建工程需要進行土建、軌道改造等專業(yè)施工建設(shè)。在封鎖運營線路前，施工單位對現(xiàn)場進行仔細勘察，采取臨近既有線路以及天窗點進行施工建設(shè)，完成填筑外側(cè)路基、加固無砟軌道、改造接觸網(wǎng)硬橫梁等一系列施工任務(wù)。

2.3 對高鐵無砟軌道插鋪道岔的啟示

在我國既有高鐵線路改造中，合成岔枕的應(yīng)用能提升施工效率。當前，在我國時速為350km/h的高鐵線路中，采用混凝土枕或者軌道板作為道岔下部基礎(chǔ)，需要深入研究合成岔枕應(yīng)用。同時，在我國既有高鐵車站改建中，應(yīng)深入研究道岔區(qū)道床結(jié)構(gòu)，優(yōu)化改進結(jié)構(gòu)方面的不足。對于地鐵線路的改造設(shè)計，有較低的速度要求，插鋪岔枕可借助線路基坑回填鋼筋混凝土，將岔枕加以固定。而對于高速鐵路既有線路，插鋪道岔施工時通常采用雙塊式無砟軌道，需要鑿除全部既有道床支承層，再按照步驟進行逐枕施工，道岔區(qū)會有很多施工縫。

3 懷化南站滬昆場引入張吉懷鐵路方案分析

3.1 改建方案分析

懷化南站滬昆場的改建是由張吉懷鐵方向引入，下行聯(lián)絡(luò)線貫通滬昆場4道，把站內(nèi)的6道和4道線進行分路道岔，將高鐵開向改變，使得4道貫通連接滬昆下行聯(lián)絡(luò)線，并在4道上出岔部分與6道連接，在站內(nèi)本線和Ⅱ道之間有一組渡線鋪設(shè)其中。在滬昆上行正線處，需將無砟軌道拆除，將一組無砟道岔鋪設(shè)其中。經(jīng)改建后，滬昆下行聯(lián)絡(luò)線可與6道、4道相連接，滬昆客運專線上行方向則能和站內(nèi)全部股道連接，在期間內(nèi)，可支持平行進路。經(jīng)研究改建設(shè)計方案，因懷化南站滬昆場需新增單線，在特大橋工程范圍內(nèi)有正在發(fā)育的巖溶，并且可溶巖層面呈現(xiàn)起伏狀態(tài)，建設(shè)施工造成的沖擊力可能導致出現(xiàn)基層巖溶塌陷及側(cè)偏的嚴重問題。既有懷化南站滬昆場的站房進站平臺與6道外側(cè)高架橋梁間只有7.8m的距離，需將室外平臺、樓梯、雨棚設(shè)施等拆除，并在施工期間應(yīng)將旅客進站線路加以改變。因此，專題研究分析引入滬昆高鐵破無砟軌道插入道岔方案可知，改建施工需克服拆除無砟軌道、鋪設(shè)無砟道岔以及幫寬路基、四電實施過渡等技術(shù)難題。由于懷化南站滬昆場6道東咽喉部分是有砟軌道，插入一組渡線的可能性較大，因此確定增加一個站臺和一組線路是最終改造實施方案。

3.2 破除無砟軌道插入道岔專題研究分析

就現(xiàn)有改建條件而言，滬昆場引入張吉懷鐵路需對西咽喉部分實施改建，具體是將一組18號插鋪入正線處，并且需拆除Ⅱ道部分，改建設(shè)置成18組道岔。滬昆高鐵懷化南站需支持44對動車行動，若將西咽喉上行正線處封閉，則需借助咽喉渡線讓高鐵列車在站內(nèi)反行；分析運行圖實際情況，則需適當調(diào)整部分列車的行車時刻。改建專題研究目標則是讓道岔區(qū)無砟軌道部分更好地與快速施工相適應(yīng)，實施在既有無砟軌道插入道岔改建施工，并采用相應(yīng)的施工工藝、方法以及施工材料等，保持在非封閉狀態(tài)下，支持既有線路運營的同時進行施工建設(shè)。

4 既有高鐵車站破無砟改建施工方案研究

4.1 懷化滬昆場線下改建工程

滬昆下行線貫通連接4道發(fā)線，其中一道岔則需與滬昆懷化南站特大橋線橋發(fā)線相連接，另一道岔則需進行預先改建施工，是從滬昆正線到發(fā)線位置引出的兩條，將其接入改建部分。為達到設(shè)計要求，既需要幫寬既有滬昆路，還需在進行從正線出岔到發(fā)線部分改建時，重新拼接被破壞的既有無砟軌道，以實際接入需要為依據(jù)將道岔設(shè)置好，使軌道原有的連接方式發(fā)生改變。改建施工的主要部分是懷化南站特大橋L6線橋去往昆明臺大里程方向的路基部分，此路段的既有路基是樁板結(jié)構(gòu)的基底，在對路基巖溶注漿施工及地基加固處理后，直至徹底固化，再實施幫寬施工處理。在比對分析施工方案后，結(jié)合施工現(xiàn)場情況，最好選用CFG樁復合地基并實施巖溶注漿的施工處理方案。在進行施工處理時，需先注漿加固處理路基底部可溶巖層面及附近部分，并在幫填處理路基部分時，按照設(shè)計規(guī)定的分層厚度實施分層幫填處理及機械壓實處理，并且同時實時監(jiān)測填筑過程中的實際壓實厚度等。

4.2 無砟軌道改建施工的主要流程分析

岔區(qū)板式無砟軌道結(jié)構(gòu)扣件主要有道岔板、底座以及自密實混凝土層下部結(jié)構(gòu)，底座和鋼軌底面之間的區(qū)域可實施操作施工處理，可在天窗時間段內(nèi)利用鋼墊梁將區(qū)域架空跳開，實施分單元施工處理。自密實混凝土部分的施工可作為調(diào)整層實施處理，利用高強混凝土等聚合物材料實施填充。道岔板結(jié)構(gòu)可進行提前預制，并且有較高的制造密度，可將天窗時間利用起來，在道岔鋼軌件安裝專用扣件之前，實施道岔板逐塊施工處理。因此，在天窗時間段內(nèi)，有相應(yīng)的施工條件支持將道岔插鋪施工處理。在完成線間隔離施工、設(shè)備遷改施工以及地基注漿處理、防護裝置安裝等工程后，有相應(yīng)的施工處理條件后，可拆除無砟軌道施工和道岔插鋪。主要改建施工流程為：在施工前段和施工后段時間內(nèi)，實施錨固植筋加固處理規(guī)定范圍內(nèi)的既有道床，將改建部分軌道鋸掉并移除，在完成軌道板拆除處理后向外運出，再借助鋼墊梁將鋼軌部分實施架空支承處理，將拆除處理道岔區(qū)支承層后，重新對底座部分進行施工處理，并進行道岔板鋪設(shè)施工。完成施工后，在天窗時間段內(nèi)將專用扣件以及有縫鋼軌進行拆除處理，同時需拆除鋪設(shè)的鋼軌部分以及扣件部分，對線路以及道岔部分進行對比精調(diào)，完成后，可將跨區(qū)間無縫線路恢復通車狀態(tài)。其中，在鋼墊梁架空支承鋼軌施工時，需以岔區(qū)道床的實際長度合理劃分拆除范圍部分，在實施支承層換層施工處理時，需使用鋼墊梁依照單元劃分，對規(guī)定范圍內(nèi)的鋼軌實施4次循環(huán)架空處理。

4.3 “四電”專業(yè)改建的具體流程分析

為與滬昆新建上下行聯(lián)絡(luò)線新建路基部分及橋梁施工處理相配合，首先應(yīng)防護處理接軌部分滬昆高鐵電纜槽內(nèi)的通信線纜以及信號光電纜，在路基和橋梁上將過軌鋼管和過軌電纜井部分預留出來，并把被割斷的既有滬昆高鐵通信電纜槽道連通，再對槽道實施修復施工處理。在滬昆高鐵兩側(cè)部分的新建電纜槽道內(nèi)，將完全相同的光電纜實施敷設(shè)，再在夜間天窗時間段內(nèi)，割接處理要點部分的光電纜，并在完成后，改建遷移接軌部分滬昆高鐵通信光電纜。為保障滬昆高鐵線路通信不中斷，需分多次對要點部分光電纜實施割接施工，不能同時進行兩側(cè)割接施工處理。

在完成站場過渡第1步后，將道岔線路部分開始啟用，將6道開通并將4道停用。在正式完成后，并將除4道外的全部信號設(shè)備同時啟用，按照正式版的要求進行軟件修改和啟用。此時，4道站場還未完成施工，停用4道并實施封鎖，采用過渡措施對道岔進行處理。在站場部分完成第2步后，將所有的過渡措施恢復，并將4道信號設(shè)備啟用，檢查無誤后，全站內(nèi)信號設(shè)備可實施正式啟用。在正式工程施工時，土建施工單位需同時開始過渡工程基礎(chǔ)、站前路基以及橋梁部分等施工。若在實際施工過程中，既有支柱或既有接觸網(wǎng)影響支柱的施工處理，土建施工人員可設(shè)置臨時支柱、腕臂柱及下錨等，撥接既有接觸網(wǎng)線到臨時支撐部分完成過渡，確保正式施工處理以及新設(shè)接觸網(wǎng)設(shè)施提前進行懸掛調(diào)整，使改建開通線路的相關(guān)要求同時被滿足。在完成每次施工后，應(yīng)確保接觸網(wǎng)狀態(tài)達到線路行車速度要求，按照驗收標準執(zhí)行檢查等。

5 結(jié)語

在我國既有運營高鐵車站改建工作中，破除無砟軌道插入道岔施工方案有較為明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場情況，有效克服土建工程、拆除無砟軌道以及接入無砟道岔、“四電”工程施工的難點，保證在天窗時間段內(nèi)高效完成改建施工。