作者單位:中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司工務(wù)部,北京100038
作者簡(jiǎn)介:梁雪江,男,高級(jí)工程師。
摘要:2023年津霸客專勝芳站改施工,是津興鐵路引入津霸客專的關(guān)鍵性工程。在站場(chǎng)改造期間要完成客專正線2組42號(hào)(大號(hào)碼)道岔插鋪任務(wù),該工程具有安全風(fēng)險(xiǎn)大、作業(yè)內(nèi)容多、工藝工法難等諸多難點(diǎn),是在既有高速鐵路(客專)插鋪42號(hào)道岔的首次施工。北京局集團(tuán)公司精心組織,優(yōu)化施工方案,順利完成此項(xiàng)工程,為津興城際鐵路如期開通打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),同時(shí)為今后我國(guó)其他高速鐵路線路處理類似問題提供了借鑒和技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞:高速鐵路站改;42號(hào)道岔;插鋪;施工管控
津霸客專勝芳站改造施工,是津興鐵路引入津霸客專的關(guān)鍵性工程。津興鐵路是貫徹落實(shí)京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略的標(biāo)志性工程,全線建成通車后,天津市、北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)以及廊坊市永清縣、安次區(qū)將形成半小時(shí)交通圈,對(duì)優(yōu)化完善京津冀地區(qū)鐵路網(wǎng)布局,實(shí)現(xiàn)京津冀地區(qū)軌道交通互聯(lián)互通及促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重大意義[1,2]。
勝芳站改造工程是津興鐵路的控制性工程和重難點(diǎn)工程,改造標(biāo)準(zhǔn)高、安全風(fēng)險(xiǎn)大、作業(yè)時(shí)間短、協(xié)調(diào)任務(wù)重,是關(guān)乎全線開通運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵一環(huán)。
本文借鑒相關(guān)軌道施工技術(shù)[3,4],協(xié)調(diào)管理運(yùn)輸組織[5-7],優(yōu)化施工方案[8],建立科學(xué)的施工過程管控機(jī)制,順利地完成了既有高速鐵路(客專)插鋪42號(hào)(大號(hào)碼)道岔的首次施工,為今后我國(guó)其他高速鐵路線路處理類似問題提供了借鑒和技術(shù)支持。
1工務(wù)工程基本情況
新建津興鐵路位于天津市和河北省廊坊市境內(nèi),東起天津西站,西至北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)站,全線長(zhǎng)度100.6 km,其中天津西站至勝芳站間利用津霸客專鐵路36.15 km,勝芳站至固安東站新建線路47.17 km,固安東站至大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)站利用京雄城際17.3 km,新建安次站、永清東站、永清西線路所。
津興鐵路接軌于勝芳站西咽喉津霸客專,既有勝芳站為津霸客專中間站,站內(nèi)股道4條,其中3、4道為到發(fā)線,有效長(zhǎng)度650 m;Ⅰ、Ⅱ?yàn)檎€,有效長(zhǎng)度716 m,設(shè)計(jì)時(shí)速250 km,為有砟線路。
為配合新建津興鐵路,計(jì)劃對(duì)勝芳站進(jìn)行改造。改造工程為西咽喉到發(fā)線延長(zhǎng)及保養(yǎng)點(diǎn)走行線改造,拆除既有道岔1組,插入道岔7組以及撥接線路。其中采用兩組42號(hào)道岔(編號(hào)為8號(hào)和12號(hào))插入既有津霸客專上、下行正線,改造平面如圖1所示。工期為2023年6月10日—7月5日,Ⅰ級(jí)施工3個(gè),Ⅱ級(jí)施工6個(gè),Ⅲ級(jí)施工15個(gè),3道6月10日—6月20日停運(yùn)。
主要工作量及天窗情況如下:
(1)拆除既有編號(hào)為10號(hào)的道岔(18號(hào)道岔)及撥接線路,天窗時(shí)間為420 min。
(2)插入編號(hào)為22號(hào)的道岔(12號(hào)道岔)及撥接線路,天窗時(shí)間為420 min。
(3)插入編號(hào)為14號(hào)、16號(hào)、2號(hào)、4號(hào)的道岔(全部為18號(hào)道岔)及撥接線路,天窗時(shí)間為420 min。
(4)插入編號(hào)為12號(hào)、8號(hào)的道岔(全部為42號(hào)道岔)及撥接線路,天窗時(shí)間為540 min。
總體來講,勝芳站改造工程的關(guān)鍵工程是將2組42號(hào)道岔(全長(zhǎng)157.2 m,重232 t)橫移插入津霸客專上、下行正線,橫移距離為6.5 m,為Ⅰ級(jí)施工。
2施工關(guān)鍵點(diǎn)分析
2.1道岔插入與線路撥接
勝芳站的施工項(xiàng)目要求在現(xiàn)有津霸客專的上、下行正線中插入兩組42號(hào)道岔,并進(jìn)行線路撥接,過程中定位的精確性和操作的穩(wěn)定性至關(guān)重要。插入道岔的長(zhǎng)度達(dá)到157.2 m,重達(dá)232 t,橫移距離為6.5 m,對(duì)施工設(shè)備的穩(wěn)定性和操作精度提出了極高的要求。
2.2天窗時(shí)間緊張
施工期間,既有線路暫停運(yùn)營(yíng),必須在規(guī)定的天窗時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù),每次的天窗時(shí)間均為420~540 min,在實(shí)際操作中非常緊張,要求各施工環(huán)節(jié)緊密配合、無縫銜接,任何一個(gè)環(huán)節(jié)的延誤都可能影響整個(gè)施工進(jìn)度,對(duì)施工進(jìn)度和效率提出了較高的要求。
2.3施工環(huán)境復(fù)雜
作為既有津霸客專的中間站,勝芳站站內(nèi)有多條股道和到發(fā)線,施工過程中需要特別注意施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理,避免對(duì)其他線路的影響。施工期間需要應(yīng)對(duì)各種不可預(yù)見的問題,例如設(shè)備故障、天氣變化等,均需要預(yù)先制定應(yīng)急預(yù)案。
2.4施工精度要求高
由于津霸客專設(shè)計(jì)時(shí)速高達(dá)250 km,改造后的線路和道岔的平整度及幾何尺寸必須嚴(yán)格控制,以保證高速鐵路的運(yùn)行安全。特別是在插入42號(hào)道岔時(shí),對(duì)道岔的橫移精度要求非常高,應(yīng)確保施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
3施工過程管控
勝芳站為高填方路基,兩側(cè)接觸網(wǎng)桿密集,作業(yè)面上方接觸網(wǎng)復(fù)雜交錯(cuò),有效作業(yè)寬度不足8 m,施工場(chǎng)地十分狹窄。施工參與的人員和機(jī)械設(shè)備多,既要保證施工過程中的人身安全,又要保證鐵路行車設(shè)備穩(wěn)定,給施工帶來了新的挑戰(zhàn)。
3.1科學(xué)謀劃,精準(zhǔn)研判
為確保本次施工的順利實(shí)施,北京局集團(tuán)公司與施工單位聯(lián)合成立了道岔插鋪工作領(lǐng)導(dǎo)小組,多次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。工務(wù)部、京南工程項(xiàng)目管理部多次組織研究?jī)?yōu)化插鋪道岔施工方案和協(xié)調(diào)施工給點(diǎn)事宜,并現(xiàn)場(chǎng)組織施工單位利用三維動(dòng)漫視頻進(jìn)行模擬演練。通過1∶1模擬了道岔插入全過程,充分做好施工方案、人員、機(jī)械等各方面準(zhǔn)備工作,設(shè)備管理單位保定工務(wù)段為本次施工提供各項(xiàng)條件,組織推演插入道岔施工的各流程環(huán)節(jié),現(xiàn)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)演練,以分鐘為單位精細(xì)卡控各流程環(huán)節(jié),并反復(fù)進(jìn)行方案優(yōu)化,為本次施工順利實(shí)施提供保障[9,10]。
3.2分工負(fù)責(zé),嚴(yán)控過程
為保證本次施工相關(guān)技術(shù)參數(shù)準(zhǔn)確,能夠按照既定方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織實(shí)施,建立了設(shè)備單位與施工單位雙復(fù)核機(jī)制,即從施工前準(zhǔn)備到施工過程控制都要雙方共同簽認(rèn)。
雙方共同確定插入道岔的位置及線路線形線位、標(biāo)高;道岔預(yù)鋪、線下精調(diào)、靜態(tài)驗(yàn)收,確保上線前各部尺寸全部在靜態(tài)驗(yàn)收允許管理值之內(nèi);道岔滑軌鋪設(shè)位置正確、標(biāo)高一致、垂直于既有線等內(nèi)容。
建立對(duì)接機(jī)制,固定現(xiàn)場(chǎng)各技術(shù)組人員,雙方提前確認(rèn)插鋪道岔的各項(xiàng)卡控參數(shù),施工單位以儀器為主,設(shè)備單位以卡尺為主,做到數(shù)據(jù)雙確認(rèn)、雙記錄、零誤差。
施工工序雙卡控,鋸軌點(diǎn)(零誤差)、打設(shè)回流線位置、清底深度寬度、枕木垛搭設(shè)、滑軌控制(縱向零誤差,高低誤差5 mm)、道岔入位精度(縱向誤差小于3 mm,橫向誤差小于10 mm)、大機(jī)搗固前標(biāo)高測(cè)量等工序由施工單位先行測(cè)量控制,設(shè)備單位進(jìn)行同步校核,待設(shè)備單位確認(rèn)無誤后再進(jìn)入下一流程。
3.3數(shù)字卡控,精準(zhǔn)定位
以更換42號(hào)道岔為例,為實(shí)現(xiàn)2組42號(hào)道岔橫移插入精度滿足要求,施工需達(dá)到一個(gè)“同步”、兩個(gè)“平面”、三個(gè)“零誤差”。通過設(shè)備升級(jí)實(shí)現(xiàn)橫移動(dòng)力滾輪同步走行就位,無需過程中調(diào)整。每道滑軌配置1名技術(shù)人員采用激光水平儀、3名技術(shù)人員使用卡尺對(duì)既有道砟清挖工序進(jìn)行嚴(yán)格控制,清挖既有道砟后道床面為一個(gè)平面,滑軌鋪設(shè)后標(biāo)高一致,且各滑軌互相平行,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)“平面”。通過全站儀觀測(cè)道岔橫移過程中及道岔落位過程中的偏差,隨時(shí)調(diào)整落位順序,實(shí)現(xiàn)道岔橫移就位后岔頭、岔尾與津霸客專正線平面位置精準(zhǔn)對(duì)位,通過數(shù)字化搗固方式實(shí)現(xiàn)道岔就位后高程與兩側(cè)既有線精準(zhǔn)銜接。
4技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
4.1研發(fā)液壓橫移走行設(shè)備
本次2組42號(hào)道岔橫移插入施工采用了液壓橫移走行設(shè)備(液壓橫移走行機(jī)器人),該設(shè)備由1臺(tái)發(fā)電機(jī)、4臺(tái)可聯(lián)控液壓油泵、16臺(tái)橫移動(dòng)力滾輪、走行限位裝置以及位移傳感子系統(tǒng)組成。通過動(dòng)力滾輪同步走行,達(dá)到一鍵控制、整體橫移、同步就位,實(shí)現(xiàn)了橫移的智能化和自動(dòng)化。本次2組42號(hào)道岔橫移6.5 m,落位時(shí)縱向誤差均小于2 mm,確保了道岔橫移的精準(zhǔn)就位,同時(shí)節(jié)約了作業(yè)人員和機(jī)械投入。
4.2啟用北斗紅外線電子隔離柵欄
本次施工人員眾多,為有效的管理現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員,確保作業(yè)人員不超出作業(yè)命令允許范圍,使用了北斗紅外線電子隔離柵欄,如圖2所示,現(xiàn)場(chǎng)管控示意如圖3所示。通過安裝營(yíng)業(yè)線施工安全管理系統(tǒng)App,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、監(jiān)控,保證了營(yíng)業(yè)線的施工安全。
5結(jié)語(yǔ)
勝芳站改造工程作為津興鐵路的控制性工程,具有改造標(biāo)準(zhǔn)高、安全風(fēng)險(xiǎn)大、作業(yè)時(shí)間短、協(xié)調(diào)任務(wù)重等特點(diǎn),是全線開通運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵一環(huán)。本文借鑒相關(guān)軌道施工技術(shù),優(yōu)化了施工方案,建立了科學(xué)的施工過程管控機(jī)制,通過科學(xué)謀劃和精準(zhǔn)研判,多次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和模擬演練,順利完成了兩組42號(hào)道岔的橫移插入工作,實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的精準(zhǔn)控制,保障了施工的高質(zhì)量完成。本次施工采用液壓橫移走行設(shè)備和北斗紅外線電子隔離柵欄,提高了施工的智能化和安全性,確保了人員和設(shè)備的安全,為今后我國(guó)其他高速鐵路線路處理類似問題提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)
[1] 佚名.津興鐵路鋪軌全部完成[J].鐵路采購(gòu)與物流,2023,18(4):20.
[2] 何華武.快速發(fā)展的中國(guó)高速鐵路[J]. 學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài),2006(4):116.
[3] 中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司.高速鐵路線路維修規(guī)則:TG/GW 115—2023[S].北京:中國(guó)鐵道出版社有限公司,2023.
[4] 陳祥龍.既有線站場(chǎng)改造軌道施工技術(shù)[J].價(jià)值工程,2017,36(9):152154.
[5] 黃建陵,楊丁穎,徐林榮,等.鐵路新線施工組織和緊鄰既有線運(yùn)輸組織的協(xié)調(diào)管理分析[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2010,7(3):7176.
[6] 闞劍鋒,蔣棟輝,侯茂林,等.高鐵車站新線引入施工與車站工作組織協(xié)同評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)鐵路,2022(11):115122.
[7] 涂曉文,羅隆,吳琳鵬,等.鐵路新線引入的站改施工安全管理思考[J].中國(guó)鐵路,2021(1):9297.
[8] 范先知.既有繁忙鐵路大型車站改造工程施工模式優(yōu)化[J].鐵道建筑技術(shù),2020(11):151154.
[9] 陳一鑫,馬少雄,徐宏.BIM技術(shù)在既有鐵路車站站改工程施工階段的應(yīng)用研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2018,62(8):123126.
[10] 韓宇,王興魯.既有鐵路站改工程BIM標(biāo)準(zhǔn)化建模方法及應(yīng)用[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2023,67(10):8694.