梁 斌,梁兵新
(1.柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西柳州 545007;2.中鐵二十五局四公司,廣西柳州 545007)
鐵路站場地道橋是鐵路旅客及工作人員穿越股道的快捷通道,是站場立體交通網(wǎng)絡(luò)的組成部分。除大型客運(yùn)站、編組站、樞紐站是在新建時(shí)一次性投資建成外,很多中間站是在鐵路擴(kuò)能改造時(shí)補(bǔ)充增建的。由于在運(yùn)營鐵路線路下進(jìn)行施工,增建此類下穿跨越股道設(shè)施,一般是局部線路加固或架空后采用預(yù)制框架頂進(jìn)或現(xiàn)場就地澆筑施工,具有鮮明的運(yùn)營線施工性質(zhì),其中線路加固方案是施工的關(guān)鍵。本文以滬昆鐵路通道沾昆二線小哨站增建地道橋施工為例,說明通過線路加固施工方案的多次優(yōu)化,最終打破常規(guī)實(shí)現(xiàn)分階段開通的目標(biāo)。
小哨站是滬昆鐵路通道沾昆二線靠近昆明的一個(gè)中間站,在改造前不設(shè)客貨運(yùn)業(yè)務(wù),僅為會讓站。滬昆鐵路沾昆段增建二線時(shí),按照設(shè)計(jì)文件該站屬于封閉站,設(shè)計(jì)正線雙線線路以一個(gè)大半徑曲線通過原車站地段,在昆端與既有線基本重合,從站中心往滬端則完全偏離既有線繞行。
工程進(jìn)行過程中,重新擴(kuò)建小哨車站,改建工程要求納入全線同步開通目標(biāo)進(jìn)行管理。此時(shí)距滬昆二線最初開工建設(shè)已2年多了,全線多數(shù)施工已進(jìn)入工程的收尾后階段了,擴(kuò)建工程要實(shí)現(xiàn)與全線同步開通比較困難。
按照設(shè)計(jì)文件要求,小哨站由3股道擴(kuò)建為6股道,增建2座旅客站臺及1座地道橋,另增建一個(gè)戰(zhàn)備基地(含專用線路)及站房等相關(guān)設(shè)施。增建地道設(shè)在車站中心附近,連通車站基本站臺與中間站臺,自基本站臺下穿新建的3、Ⅰ、Ⅱ、4道共4股道,到達(dá)中間站臺?;菊九_的出入口段含11.25m的敞開段和7.47 m封閉段;軌下主洞身為4.1 m×3.1 m的箱形框架,長度為23.17 m,中間站臺往昆明端出入口含7.721 m的封閉段和11.349 m的敞開段,往沾益端出入口含7.622 m的封閉段和11.128 m的敞開段,車站改擴(kuò)建圖如圖1。
本地道施工具有典型的運(yùn)營鐵路線施工性質(zhì),主洞身位于既有(1)道、(Ⅱ)道下,中間站臺出入口通道位于既有(Ⅱ)道、(3)道之間,四通式轉(zhuǎn)角框架和中間站臺出入口通道段開挖影響范圍包括既有(3)道。軌下主洞分為2節(jié),第一節(jié)長11.78 m,在新線一側(cè),第二節(jié)長11.36 m,在既有線一側(cè),施工第一節(jié)時(shí),需對既有(1)道邊坡進(jìn)行加固防護(hù)。
圖1 小哨站改擴(kuò)建示意
設(shè)計(jì)文件中地道進(jìn)口段及第一節(jié)為新線軌下部分,可就地開挖現(xiàn)澆施工,第二節(jié)及出口段(含直角轉(zhuǎn)角)受既有線影響,設(shè)計(jì)采取線路架空方案施工,即用挖孔樁作支點(diǎn)(樁徑1.25m,共8根),橫抬梁用I55工字鋼,縱梁用施工便梁,跨度L=16 m(考慮開挖邊坡影響線路穩(wěn)定),同時(shí)架空3股道進(jìn)行施工,線路加固工作量大且施工困難。該方案的優(yōu)點(diǎn)是線路加固措施到位,缺點(diǎn)是實(shí)施難度大,第二節(jié)及出口段的出土及材料搬運(yùn)都要經(jīng)過進(jìn)口段及第一節(jié)作為施工通道,干擾大,只能按照出口、第二節(jié)、第一節(jié)、進(jìn)口的順序施工,難以實(shí)現(xiàn)與全線同步開通的目標(biāo);基坑下部石方爆破,影響運(yùn)營鐵路線路安全;線路加固實(shí)施時(shí)間長,安全風(fēng)險(xiǎn)較大。該方案雖為可行方案,但不能滿足全線同步開通的目標(biāo)。
2.2.1 車站的整體施工開通方案的優(yōu)化
小哨站增建地道橋雖然不作為一開通就立即要投入使用的設(shè)施,但因是在新線(含雙線正線)的軌下施工,要求在新線開通前施工完框架主體,后期施工不能影響運(yùn)營。如果按照原設(shè)計(jì)方案順序施工,根本無法在全線開通前完成正線下地道橋的第一節(jié)及進(jìn)口工程。經(jīng)研究,如將新地道盡量地靠近既有(1)道施工,就有可能施工完新Ⅱ道軌下部分的地道框架而不用加固既有(1)道線路,如果由此分界而將既有線軌下的工程留待開通后施工,后續(xù)的地道橋框架施工對3、Ⅰ、Ⅱ道影響不大,但這樣實(shí)施的前提是運(yùn)輸部門同意新開站按3、Ⅰ、Ⅱ道暫時(shí)開通。因此,地道施工方案優(yōu)化就轉(zhuǎn)化為車站的整體開通方案的優(yōu)化。
原車站為3股道(2股到發(fā)線),新站若按3、Ⅰ、Ⅱ道3股道開通,滿足了股道數(shù)目的最低要求,但新站是雙線通過(兩端分別設(shè)有“八字”反向渡線),只有1股到發(fā)線,運(yùn)輸部門需克服困難,加強(qiáng)行車組織,綜合利用股道。最后決定第一階段與全線同步開通時(shí),只將3、Ⅰ、Ⅱ道3股道納入開通范圍,地道只施工至既有(1)道邊。
2.2.2 地道橋施工方案的第一次優(yōu)化
為確保在全線開通前完成地道進(jìn)口及第一節(jié)地道工程,首先根據(jù)現(xiàn)場測量結(jié)果,及時(shí)調(diào)整了第一與第二節(jié)的分節(jié)方案,對既有(1)道的防護(hù)措施為抗滑樁加樁間墻,加大抗滑能力,在保證既有(1)道施工與行車安全的前提下,以盡量多地施工新Ⅱ道軌下地道框架,因?yàn)榧扔?1)道為到發(fā)線,且后期可能要改為存梁場的聯(lián)絡(luò)線和鋪架通道(即要降低線路等級,為工程線),而新Ⅱ道開通后將為正線,安全控制壓力大。
對新Ⅱ道也實(shí)施線路加固措施,結(jié)合既有(1)道的防護(hù)抗滑樁,將抗滑樁與新Ⅱ道線路加固的支點(diǎn)合二為一,并將新Ⅱ道地道框架兩端各兩個(gè)支點(diǎn)也澆筑連成整體,這樣支點(diǎn)對下一步基坑的開挖也起了支擋作用,在支點(diǎn)上墊束軌梁,縱梁采用I55b工字鋼,跨度8.0m。加固措施支點(diǎn)先于框架施工完畢,框架施工完畢后鋪軌與線路加固同步進(jìn)行,線路加固在鐵路新線上進(jìn)行,大大降低了施工難度。
對新4道的線路加固措施與新Ⅱ道類似,但由于出口需縱橫向開挖,其線路加固需多設(shè)兩個(gè)副跨,加固范圍稍長。
地道橋分部施工方案簡化了線路加固,將既有線線路加固轉(zhuǎn)化成了新線線路加固,同時(shí)將原方案中在線路間施工支點(diǎn)挖孔樁改為在線路外側(cè)或拆除線路后實(shí)施,施工與行車安全都得到了有效保障。成功地解決了地道施工與“開通開站”的矛盾,實(shí)現(xiàn)車站同步開通,但站內(nèi)設(shè)施分步開通。
2.2.3 地道橋施工方案的第二次優(yōu)化
在地道施工方案第一次優(yōu)化的實(shí)施過程中,根據(jù)使用的新要求,將地道橋延長,穿越過中間站臺及新6道至站場外側(cè),并建轉(zhuǎn)角樓梯。
根據(jù)第一次優(yōu)化方案的安排,需對新4道先進(jìn)行線路加固,后鋪軌開通,然后再施工地道。但由于鐵路局決定延長地道,增加了工作量,延長了工作面,且4,6道均需設(shè)3連跨的線路加固,加固工程本身的施工時(shí)間較長,運(yùn)輸行車需長期低速限速行車,施工進(jìn)度受影響。經(jīng)對現(xiàn)場進(jìn)行多次調(diào)查,施工單位提出如果將分步開通的時(shí)間間隔稍作延長處理,將有條件在線路“揭蓋”后組織大開挖施工,大大縮短地道施工工期,經(jīng)研究,4、6道延遲開通,4、6道及中間站臺范圍的地道進(jìn)行了開挖施工,加快了施工進(jìn)度,同時(shí),4、6道的道岔改為就地現(xiàn)鋪道岔。
既有車站增建地道橋工程應(yīng)盡量減少運(yùn)營線路或影響線路運(yùn)輸范圍內(nèi)的作業(yè),或降低施工難度,以縮短影響時(shí)間或減小影響程度為設(shè)計(jì)原則。通過施工調(diào)查補(bǔ)充必要的實(shí)施參數(shù),根據(jù)施工條件確定合理的方案。對施工地段的運(yùn)輸行車要有一定的了解,做實(shí)地調(diào)查,與運(yùn)輸部門就施工方案進(jìn)行溝通,爭取理解與支持。
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