李金峰

（中國鐵路武漢局集團有限公司，湖北武漢 430071）

0 引言

隨著我國鐵路建設高速發(fā)展，包括普速鐵路在內的鐵路網(wǎng)日趨完善，多式聯(lián)運樞紐建設、配套設施升級改造等逐漸成為普速鐵路建設的主要任務，既有站場改造工程也越來越多。既有站場改造方案的優(yōu)劣，直接關系到鐵路網(wǎng)運輸能力、運輸安全管控、工程建設工期和投資等，需綜合考慮運輸過渡、軟件過渡、安全管控等影響，科學制定站場改造方案。結合襄陽鐵路樞紐襄陽北編組站增建上行系統(tǒng)工程，對大型鐵路站場改造方案進行研究。

1 工程概況

既有襄陽北編組站為三級四場單向縱列式編組站，設到達場（Ⅰ場）、調車場（Ⅱ場）、出發(fā)場（Ⅲ場）、上下行直通場（Ⅳ場）等4個場，西側為軍供站，下行系統(tǒng)與直通場、軍供站南北端分別設環(huán)發(fā)線（R2）、環(huán)到線（R1）。樞紐引入的疏解線有西到線、南到貨車線、發(fā)東貨車線、發(fā)南貨車線、焦柳下行線、焦柳上行線、漢丹下行線、漢丹上行線。

增建上行系統(tǒng)為縱列三級三場，上、下行調車場相鄰6條股道及中間走行線作為交換場，形成雙向縱列三級七場站型［1］。新建機務折返段，拆除還建中型機械化維修基地、網(wǎng)工區(qū)、軍供站、整倒裝線及特貨線。樞紐內涉及改建的相關正線、聯(lián)絡線、疏解線共10條，其中：改建正線2條（改焦柳上行線、改漢丹下行線）；改建聯(lián)絡線2條（既有環(huán)到線改場間聯(lián)絡線、改建環(huán)發(fā)線）；改建疏解線1 條（改西到線），新建疏解線5 條（南到線、東到線、發(fā)北線、發(fā)西線、北立折線）［2］。站場改造平面布置示意見圖1。上行系統(tǒng)采用自動化駝峰、點連式調速系統(tǒng)，并預留遠期規(guī)劃增容條件。主要工程量為：新建東到線、南到線、改焦柳上行線3座特大橋，共3600.9 延長米；鋪設線路93.81 km；鋪設道岔130 組（新岔105 組、重鋪25 組）。襄陽北編組站近遠期規(guī)模見表1。

圖1 站場改造平面布置示意圖

表1 襄陽北編組站近遠期規(guī)模

2 站場改造方案分析

2.1 主要特點

2.1.1 新老場交叉影響大

新建線路與既有線路交叉范圍廣，在既有功能未通過過渡工程或運輸調整替代前，無法拆除交叉處既有線以實施新建線路［3-4］。如：上行調車場（Ⅴ場）線位覆蓋既有直通場、軍供站，在未建成新軍供站、上行系統(tǒng)未具備直通場功能以前，不能拆除既有軍供站和直通場；改環(huán)發(fā)線降標高，線位與既有環(huán)發(fā)線基本重合，不封鎖該線無法實施；焦柳上行線、漢丹下行線、R1 線與下行出發(fā)場（Ⅵ場）整體斜向交叉，不完成三線改移無法形成場型等。

2.1.2 重點結構物受既有線影響大

受標高、線位等影響，需要先完成運輸功能替代，拆除既有線，再進行重點結構物實施。如：順正河中橋與既有直通場標高接近，不能滿足線路架空施工條件，拆除線路后方能實施框架及上方駝峰；清風路立交下穿上行出發(fā)場（Ⅵ場），其標高與軍供站北咽喉股道接近，拆除線路后方能實施框架及上方上行出發(fā)場（Ⅵ場）股道；焦柳上行線特大橋5#墩位于R1線路中心，需要完成功能替代并拆除后方能實施等。

2.1.3 營業(yè)線施工難度大

改建線路多、鄰線施工多、龍口撥接多，均涉及營業(yè)線施工，造成施工組織、安全控制難度大。如：改西到線、改漢丹下行線兩端撥接，東到線、南到線、改焦柳上行線一端撥接，焦柳上行線、漢丹下行線在軍供站南段撥接龍口達700 m，漢丹下行線、焦柳上行線軍供站北端及L3 線撥接分別連通上行出發(fā)場11、7、2 道等，且全部為營業(yè)線（含鄰線）施工；利舊道岔、接線岔拆除和插鋪基本為要點施工，特別是1/18 道岔質量、長度體量大，實施難度大。

2.1.4 工程接口復雜

站前、站后各專業(yè)施工交叉、相互配合要求高，每拆除1組道岔、插鋪新岔、開通過渡線路，都需要信號、接觸網(wǎng)等專業(yè)密切配合。因施工過渡，產生聯(lián)鎖軟件過渡，涉及相關場、相鄰站試驗及換裝，運輸、車務、機務、車輛、供電、工務、電務等施工配合要求高，各專業(yè)相互提供作業(yè)面、配合實施等接口復雜［5］。

2.2 站場改造方案

基于上述施工難點，在基本不削弱運輸能力的原則下，采取“工程過渡、運輸調整、分步開通”的方式予以解決。先實施非營業(yè)線影響范圍內的工程，再根據(jù)過渡方案逐步要點實施，主要站場改造步驟如下：

第1步：實施非營業(yè)線影響范圍內的工程。

第2 步：改造環(huán)發(fā)線（R2 線）。利用貨運量較少的春運時期，封鎖既有環(huán)發(fā)線2個月，進行降道、撥線施工。R2 線封鎖期間，發(fā)西向、發(fā)北向車流利用下行出發(fā)場北咽喉F1、J4 線通過既有直通場（Ⅳ場）發(fā)車。期間同步實施南到線原位跨環(huán)發(fā)線框架橋。

第3步：開通改西到線。先實施非營業(yè)線影響的鄰線工程，預留兩端撥接龍口，天窗點內實施龍口撥接、天窗點畢開通，同時為場間聯(lián)絡線提供部分線位。

第4步：改漢丹下行線過渡開通。先提前10 d封鎖R1 線，實施改漢丹下行線2 個交叉缺口，過渡線路接至軍供站原R1 線端口，要點停用既有漢丹下行線，將改漢丹下行線十堰端龍口撥接至既有漢丹下行線，過渡開通改漢丹下行線。同時，實施改焦柳上行線、場間聯(lián)絡線、發(fā)北線、發(fā)西線交叉口，為貫通創(chuàng)造條件；開通新Ⅵ場計算機聯(lián)鎖設備（過渡版），為發(fā)西線、場間聯(lián)絡線開通創(chuàng)造條件。

第5步：開通場間聯(lián)絡線、發(fā)西線。軍供站既有漢丹下行線端口撥接至Ⅵ場11 道，啟用Ⅵ場北咽喉，發(fā)西線具備漢丹下行線平行進路功能，場間聯(lián)絡線替代既有R1線功能。

第6步：開通發(fā)北線。要點封閉拆除既有焦柳線相關線路，軍供站端撥接至Ⅵ場7道，郜營端撥接至既有焦柳上行線，發(fā)北線基本替代焦柳上行線功能，并為Ⅵ場東半場線路實施創(chuàng)造條件。

第7步：開通新軍供站、改焦柳上行線、改漢丹下行線、東到線、南到線及新Ⅳ場10 道至既有Ⅳ場過渡聯(lián)絡線。提前5 d 停用改漢丹下行線過渡線路，功能由發(fā)西線替代，實現(xiàn)該段改漢丹下行線正位；要點7 h，按照營業(yè)線一級施工管理，新軍供站南端撥接正位連通焦柳上行線、漢丹下行線。開通后，東到、南到客車經新軍供站，東到、南到貨車經新Ⅳ場10 道過渡線路至既有Ⅳ場，同時為拆除既有軍供站創(chuàng)造條件。

第8 步：撥接既有Ⅳ場L3 線至Ⅵ場2 道過渡線路，停用L1 線，為整1 線、Ⅵ場南咽喉及清風路立交施工創(chuàng)造條件。

第9步：撥接既有Ⅳ場L1線至整1道過渡線路，停用L3過渡線路，正位Ⅵ場東側咽喉線岔。

第10 步：開通Ⅵ場全場，利用蒙西直通預留線路及軍供站股道作為連通新Ⅳ場10道至Ⅵ場的過渡線路，東到、南到貨車經過渡線路至Ⅵ場，實現(xiàn)Ⅵ場對既有Ⅳ場的功能替代，以拆除既有Ⅳ場，為順正河中橋、Ⅴ場實施創(chuàng)造條件。

第11步：實施交換場改造，實施Ⅴ場及剩余尾工。

第12 步：進行駝峰場溜放試驗及全站SAM 系統(tǒng)試驗，進行驗收并開通。

3 實施方法

按照以上站場改造方案，總體安排分步實施，根據(jù)各分步開通節(jié)點倒排路基、結構物、軌道、接觸網(wǎng)以及聯(lián)鎖軟件編制、仿真試驗、現(xiàn)場試驗等各專業(yè)、工序條件，為安全如期實現(xiàn)分段開通創(chuàng)造條件。

3.1 物資設備供應

對全站物資設備實行“分類管理、分級負責、專業(yè)服務、統(tǒng)籌供應”，分甲供、自購物資設備，抓好技術規(guī)格書編審、規(guī)范招標評審及進場驗收。進一步按照施工圖設計梳理物資設備清單，充分考慮招標、生產、運輸、倒運及程序辦理等合理周期，并考慮1個月的提前量，編制物資設備供應計劃。

其中，鋼軌、道岔、軌（岔）枕、道砟等大宗物資設備通過鐵路運輸。為減少二次倒運工作量，站場內線上料在天窗點卸車至鄰近位置，再進行短距離倒運；改西到線、R2 線等鄰近既有線較近線路在天窗點內從相鄰既有線卸車至設計位置，避免二次倒運；東到線、南到線、發(fā)北線、改漢丹下行線、改焦柳上行線等采取接軌后以工具軌鋪設線路按工程線開通，長軌、接觸網(wǎng)立柱等卸車至設計位置。其他外來物資設備通過鐵路運輸至車站，然后通過汽車倒運；當?shù)匚镔Y設備通過汽車運輸。

3.2 鋪設非營業(yè)線影響范圍軌道

總體采用人工輔助機械鋪設，鋪設范圍一般控制在既有線線路中心5 m 以外（或封閉網(wǎng)外）。正線無縫線路采用換鋪法施工，站場線岔采用人工鋪設，站場線路和道岔按計劃提前實施，并按工程線開通，為架梁、運長軌等作業(yè)創(chuàng)造條件。

3.2.1 道岔鋪設

施工單位技術人員嚴格復核施工圖，確定鋪設道岔型號、道岔開向、坐標、數(shù)量及采用的標準圖，編制道岔鋪設作業(yè)指導書，并按常規(guī)施工方法進行鋪設。

3.2.2 線路鋪設

站場內線路按常規(guī)鋪軌方法鋪設，利用汽車將道砟運至指定位置，利用鏟車進行底砟攤鋪，測量人員復核標高。人工配合吊車將枕木、鋼軌倒運至設計位置，進行人工方枕后鋪設軌道。初步完成軌道鋪設后，利用鏟車（輪胎式）補砟，再用小型搗固機搗固并起道，達到工程線標準并開通后，利用大型搗固機搗固、抬道，直至設計標準。

正線線路采用換鋪法鋪設，利用工具軌按常規(guī)方法完成軌道鋪設，并利用大型搗固機搗固、抬道，達到設計標準后，將長軌運至現(xiàn)場并卸至設計位置線路外側，人工配合小型機械進行換軌作業(yè)，工具軌置于線路中心，最后利用軌道車牽引平板回收工具軌。

3.3 營業(yè)線軌道施工

3.3.1 道岔拆除

按照施工圖，道岔拆除主要集中在軍供站內的利舊道岔拆除和軍供站南咽喉改造，拆除施工需在天窗點內實施，拆除后由軌排代替道軌恢復行車。

首先，根據(jù)拆除道岔前后切割位置（一般在原鋼軌焊縫之外附近），精確計算軌排配軌長度，在線路外側預鋪軌排；天窗點起逐次封鎖線路，接觸網(wǎng)停電，扒除岔枕間道砟，利用起道機械提升道岔，下部穿橫向平行軌道并在軌道與岔枕間安設滑輪小車，人工配合機械橫向推動，牽引道岔移出線外；再按照相同原理，將軌排移至原道岔直股位置，兩端采用應急夾板固定、安設跳線，上砟搗固恢復線路參數(shù)，接觸網(wǎng)同步調整；一般在天窗點畢前30 min 進行電務試驗；各設備單位檢查設備狀況，達到標準后銷記、開通線路并限速（一般控制在45 km/h以下）。

根據(jù)后續(xù)施工方案，確定應急夾板處置方式，如果該段線路短期內即停用，可加強養(yǎng)護不予進一步處置；如果線路長期運行，則在2～3 個天窗點內對鋼軌接頭進行焊接、提速搗固、接觸網(wǎng)精調，加強線路參數(shù)檢查、養(yǎng)護，直至提速至設計速度。

3.3.2 道岔插入

道岔插入一般采用側位插鋪方式，即在設計位置線路外側（不滿足條件時在線路外側縱向前后一定距離內）組裝道岔，利用天窗點進行插入作業(yè)。

道岔插入工序與上述道岔拆除施工原理類似，即先切割、移除對應位置既有線路軌排，再利用橫向（必要時增加縱向）滑移軌道，人工配合機械推動、牽引至設計位置；再上砟搗固、接觸網(wǎng)調整至規(guī)定參數(shù)，天窗點畢前30 min 進行電務試驗，曲股（或直股）不開通時尖軌扳至規(guī)定位置并釘固、加鎖（車務、工務雙鎖）；最后，由設備單位檢查設備狀況，達到標準后銷記、開通道岔。

道岔插入后，利用1～2 個天窗點內對基本軌兩端接頭進行焊接，同步實施大機搗固、接觸網(wǎng)精調，逐步提速至設計速度。

3.3.3 線路撥接

線路撥接施工一般指改（新）建線路接軌至既有線路，引起既有線線位調整和改（新）建線路撥移正位，以實現(xiàn)新、舊軌道順接的施工以及僅有既有線線位調整的施工。按接軌方式分為道岔接軌、非道岔接軌。道岔接軌指在既有線設計位置插鋪道岔以接入新鋪線路，非道岔接軌是指在設計位置斷開既有線路以接入新鋪線路，兩者都可能由既有線、新鋪線路共同撥接實現(xiàn)順接。當新、舊線路縱曲線調整時，往往伴隨抬道、降坡施工。

線路撥接施工一般在天窗點內進行，原則上減少既有線撥移工程量，可通過安全距離外新線路預鋪正位或接近正位實現(xiàn)?，F(xiàn)通過軍供站南咽喉焦柳上行線、漢丹下行線轉線撥接施工予以說明，該處施工主要目的是改焦柳上行線與既有線交叉處龍口撥接連通，并插鋪1組道岔，改漢丹下行線與既有漢丹下行線撥接連通，2條改建線路開通后替代既有線功能，為后續(xù)施工創(chuàng)造條件。營業(yè)線施工等級為Ⅰ級，詳細施工方案見圖2。

圖2 漢丹上行線、焦柳上行線撥接施工方案示意圖

第1步：天窗點前準備，完成非營業(yè)線施工。改漢丹下行線鋪至已拆除線路處，在已拆除線路處預鋪軌排41 m，軌排最大撥移量5.00 m；改焦柳上行線鋪至既有漢丹下行線外側道岔岔尾、已拆除線路處，側位預鋪道岔，在新鋪線路上預鋪道岔岔尖至新線接口段長度的軌排；標記好既有漢丹下行線、南到線切口以及臨時回流線布設徑路。準備好挖機、鏟車、起道機、小型搗固及大型搗固機械，線外備足道砟，勞動力1200 人，做好技術、安全交底等，召開天窗點前會核實施工準備情況。

第2步：天窗點內施工，鑒于工作量大，經原中國鐵路總公司特批7 h 天窗點。將作業(yè)區(qū)分成3 部分：（1）焦柳線龍口，拆除既有線120 m、抬道0.90 m，插鋪道岔1 組、推進軌排40 m；（2）漢丹下行線K315+144—K315+496 段撥線352 m，最大撥移量3.65 m；（3）漢丹下行線K315+496—K315+577段撥線81 m，拆除既有線60 m、落道0.25 m，最大撥移量5.00 m。

3個作業(yè)區(qū)同步作業(yè)：

（1）點起在既有線標定位置切口，以便于撥接作業(yè)；

（2）拆除龍口范圍既有線、扒除撥移既有線范圍道砟；

（3）進行降道、抬道挖除和上底砟施工；

（4）按照側位預鋪方式插入道岔，利用橫、縱移滑道拆除既有線軌排、推進預鋪的新軌排，人工輔助機械撥移軌道（對于撥移量超過1.00 m部分利用橫移滑道）；

（5）連接軌排間、岔軌間接口；

（6）補充道砟并利用小型搗固機搗固線路，待達到工程線條件后進入大型搗固機搗固，同步進行接觸網(wǎng)調整；

（7）線路參數(shù)、接觸網(wǎng)參數(shù)達到標準后，拆除施工回流線，大型搗固機搗固、接觸網(wǎng)梯車撤場，進行電務相關試驗；

（8）道岔開通直股加鎖（車務、工務雙鎖），各設備管理單位檢查相關設備狀況，確認開通條件；

（9）確認達到開通條件后，銷記、開通。

第3 步：后續(xù)養(yǎng)護。在2～3 個天窗點內對軌道接頭進行焊接，再利用2個天窗點進行大機搗固，加強線路參數(shù)檢查和日常養(yǎng)護，直至提速至設計速度。

4 站場改造施工控制重點

4.1 科學編制總體方案

大型站場改造對運輸影響較大，要通過科學編制總體方案以減少對運輸?shù)挠绊?。方案以軌道鋪設為主線，統(tǒng)籌信號、接觸網(wǎng)等配套施工。要充分征詢運輸、機務、車輛、供電、工務、電務等各部門意見，掌握既有設備分布、狀態(tài)，了解既有運輸組織方式，了解各方向客貨列車進路、平行進路以及可行的既有替代進路，作為方案編制的基本依據(jù)。

原則上，方案應先實施非營業(yè)線影響范圍工程，待滿足條件后，集中分步實施涉營業(yè)線施工。每一步營業(yè)線施工，小到1 組道岔，大到1 條線、1 個場，都要考慮功能替代，一般可通過運輸組織調整，或通過先期開通新線、新場實現(xiàn)功能替代；同時，還應考慮新功能替代后，進路長度、運行速度等對作業(yè)效率的影響［6］。由于新修過渡線路實施周期長、投資大，一般不宜作為運輸過渡首選，必要時盡可能利用既有線路、新鋪線路，減少新建過渡工程量。初步完成編制后，由鐵路局集團公司組織相關部門、站段，實地踏勘、核實，對總體方案進行完整推演，再下達審批意見。項目管理機構、各參建單位要嚴格落實，不宜輕易改變總體方案。

4.2 優(yōu)化聯(lián)鎖換裝方案

由于編組站車場多且位于樞紐重要位置，涉及相鄰站多，聯(lián)鎖換裝一般涉及多個場、站，編制工作量大、試驗周期長、實施組織復雜，容易出現(xiàn)問題。因此，在考慮總體方案及過渡方案時，盡量通過技術手段減少換裝或不換裝，必須換裝時要減少涉及場、站數(shù)量。同時，嚴格仿真試驗、現(xiàn)場試驗，確保聯(lián)鎖關系與聯(lián)鎖圖表一致。

4.3 細化局部專項方案

局部改造專項方案一般指道岔拆除、插入、線路撥接、接觸網(wǎng)改造等單個工點具體施工，應包括施工項目、負責人、作業(yè)內容、地點、時間、影響，還包括限速范圍、設備變化、施工方式及流程、施工過渡方案、施工組織、施工安全和質量的保障措施、施工防護辦法、列車運行條件、驗收開通安排等基本內容，并根據(jù)各工點現(xiàn)場實際制定針對性措施。

4.4 高度重視工程接口

大型站場改造施工是復雜的系統(tǒng)工程，各單位、各專業(yè)、各步施工環(huán)環(huán)相扣、相互提供條件，工程接口必須提前謀劃、科學組織。以鋪軌施工為主線，重點把握軌道與信號、車輛、接觸網(wǎng)專業(yè)接口，信號、車輛、電力與房建專業(yè)接口，信號與電力、接觸網(wǎng)與電力、車輛與通信等專業(yè)接口，確保各專業(yè)為接口提供作業(yè)條件，全面合理地統(tǒng)籌安排“一體化”施工［7-8］。

4.5 保障物資設備供應

站前、站后物資設備無論屬于甲方提供還是自購，都要以總體方案為依據(jù)，梳理清單、編制計劃，合理安排招標、生產、運輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)周期，以服務現(xiàn)場、不影響現(xiàn)場為原則。

4.6 統(tǒng)籌把握天窗計劃

站場改造涉營業(yè)線軌道、接觸網(wǎng)、信號、電力、通信等專業(yè)均涉及要點，據(jù)粗略統(tǒng)計，本工程施工天窗總數(shù)達400個左右，數(shù)量大、工點多、交叉多且較為集中，繁忙樞紐運輸給點條件有限。針對該情況，應根據(jù)總體方案統(tǒng)籌編制天窗計劃，根據(jù)各專業(yè)、各單位每步涉營業(yè)線施工影響范圍，采取共用天窗模式，各單位要上足資源以占滿天窗時間、空間，提升作業(yè)效率以減少要點數(shù)量。同時，充分考慮設備管理單位運營維護要點，做好協(xié)調對接，力爭錯開作業(yè)，的確不能錯開時爭取共用天窗。天窗計劃作為要點施工基本依據(jù)，納入施工組織設計和鐵路局集團公司各月度計劃管理，提升天窗管理的計劃性［9-10］。

4.7 做好質量安全卡控

總結為“十抓”：重點抓好基礎管理，完善責任管理體系；抓紅線管理，堅持紅線管理常態(tài)化；抓源頭控制，做好設計質量、方案論證、原材料進場檢驗；抓樣板引路，落實各專業(yè)工程首件評估制度；抓長效機制，通過技術交底、警示教育、包保盯控、管理診斷等長效機制進一步規(guī)范管理和作業(yè)行為；抓標準化建設，提升“四化”支撐水平；抓重點關鍵，落實物理隔離、線纜防護、大機作業(yè)、要點施工組織等強制措施；抓專項活動，根據(jù)各階段施工安全重點開展針對性專項活動，確保每個活動有計劃、有推進、有反饋、有成果、有回訪、有成效；抓履職履責，等壓傳遞壓力、督導落實崗位責任，以形成齊抓共管態(tài)勢；抓監(jiān)督考核，通過嚴肅信用評價等獎懲手段形成震懾。

4.8 提升溜放試驗水平

根據(jù)我國編組場使用經驗，時有空車溜行不到位、脫軌等情況發(fā)生，需在溜放試驗階段消除各種隱患。駝峰溜放是鐵路編組站的主要功能，駝峰自動化系統(tǒng)功能試驗主要包括：減速器單項、三部位、摘錯、追鉤、釣魚等22 項，試驗內容多、配合單位多、試驗周期長，要明確每個試驗的實施單位、試驗方法、安全措施、實施標準等，試驗方案須經鐵路局集團公司批準后方能實施。在實施過程中，嚴格落實批準的試驗方案，原始記錄準確、齊全，根據(jù)情況及時調整設備狀況，將設備狀況調至設計標準和使用條件。

5 結束語

通過科學制定總體方案、細化局部方案，抓好物資設備供應，做好分步開通施工條件，加強營業(yè)線施工過程控制，把好開通關口，使襄陽北編組站增建上行系統(tǒng)安全如期建成投產，工程投資控制在批復范圍內，對樞紐鐵路運量未造成任何影響。根據(jù)本工程建設管理經驗，又順利實施了襄陽北站預留能力擴能、京廣線大花嶺站改造、武漢北疏解區(qū)改造等項目，得到了實踐檢驗，效果良好，可供類似建設項目參考借鑒。