羅星， 程秋平

（中國鐵路武漢局集團有限公司施工管理辦公室，湖北武漢 430071）

0 引言

宜萬鐵路東起漢宜鐵路宜昌東站、西至達萬鐵路萬州站，地理上位于鄂西北地區(qū)，穿行在長江與清江的分水嶺山地，兩跨長江，多次跨越深澗和峽谷，途經(jīng)地區(qū)70%為碳酸鹽巖類和喀斯特地貌。全線共有8座Ⅰ級風險隧道，穿越20 余條暗河、30 余處高壓富水大斷裂、100 余處大型溶洞，1088 處巖溶帶，橋隧比高達74%。沿線雨量充沛，年降水量達到1000～1700 mm，在每年5～9月雨季，一旦巖腔排水不暢、結構變化，易導致隧道涌水、襯砌開裂掉塊、漏水、巖溶塌陷等影響行車的病害［1］。

自2010年12月宜萬鐵路開通運營以來，發(fā)生了多起水害險情，尤其在2015—2017年接連發(fā)生，中國鐵路武漢局集團有限公司（簡稱武漢局集團公司）雖然采取了應急處置和專項整治，但從突水程度和排查結果來看，隧道病害呈現(xiàn)發(fā)展趨勢，特別是每年汛期，其不可知、不可控的風險增加，對運輸秩序的影響變大，嚴重威脅到行車安全，需要及時啟動集中整治。

2018年3 月，經(jīng)專家組實地查勘和會診，明確提出“確保2018年汛期不斷道，徹底整治病害”的工作目標，制定了“應急處理、全面排查、集中整治、補強完善”4個階段的總體思路，根據(jù)線路病害情況和運輸特點，研究確定了宜萬鐵路隧道整治“大天窗”條件下的運輸組織方案，整治工作正式啟動。

1 隧道病害及線路運輸特點

按排查統(tǒng)計，宜萬鐵路全線136 座隧道（單線82 座、雙線54 座），需整治的病害2206 處，主要是襯砌空洞、掉塊、裂紋、隧道滲漏水、漏筋等病害類型。整治施工難度最大的是襯砌空洞病害，根據(jù)空洞位置、大小和嚴重程度，采取的整治方案主要有鑿除、植筋、注漿、回填混凝土、錨桿加固、套襯加固等方法，較嚴重的還需要采用波紋板套襯，全線共計30 余處［2-3］。

工程實施的同時還需兼顧行車。宜萬鐵路主要開行我國華東、華中至西南方向的列車，少部分為武漢局集團公司管內(nèi)始發(fā)終到，列車以客運為主，貨車只有3對。車次分布特點是白天運行動車組，夜間運行普速客車和貨車。圖定客車長年保持在53 對以上（高峰期加開2 對臨客），53 對客車中直通45 對（其中動車33 對、普速12 對），管內(nèi)客車8 對（動車7 對、普速1對），動檢車1對，貨物列車3對。圖定V形天窗只有4 h，垂直天窗條件僅有2～3 h。

2 方案研究

2.1 整治施工大天窗條件的必要性

（1）整治工序時間長。一是在燕尾段（2條單線繞行變?yōu)殡p線并行）隧道拱頂高、作業(yè)面寬，作業(yè)平臺搭設、拆除就需要近2 h；二是整治難度最大的波紋板套襯安裝，一次完成吊裝、錨固、拼接成環(huán)等工序，連續(xù)作業(yè)整體要6 h 以上，如果天窗時間短，波紋板就不能在當天形成整環(huán)，只有等到第2 d 再繼續(xù)作業(yè)，不僅影響整治效率，而且增加了風險。

（2）施工人員進出隧道的輔助時間長。宜萬鐵路大部分都是長大隧道（3 km 以上30 個，10 km 以上4 個），作業(yè)人員進出隧道只能靠步行，為保證人身安全，步行進出還必須占用沒有列車運行的天窗點，短則1 h，長的約2 h，這樣剩下的純作業(yè)時間就更少。

（3）工期要求緊。如按圖定4 h 天窗實施，減去輔時，作業(yè)有效時間將大大減少，經(jīng)測算最少需要3年才能完成全部整治任務，而隧道病害一日不克服，行車就面臨著風險。

（4）施工組織風險高。作業(yè)有效時間過短不僅影響整體工期，同時還存在搶點、偷點和作業(yè)簡化的風險，現(xiàn)場組織、安全防控壓力大，也影響整治效果［4］。因此，方案研究首先要解決“大天窗”的問題。

2.2 大天窗條件下的實施方案

為盡快啟動隧道病害集中整治工作，針對“大天窗”條件，對施工組織和運輸組織調(diào)整進行了詳細研究，綜合考慮施工組織難度和對運力的影響，按照“部分列車停運”“單線封鎖”“運輸組織調(diào)整”等思路制定了3種方案。

2.2.1 方案1：部分列車停運

方案1通過抽減列車運行線條，停運部分列車，從而擴大天窗時間。此方案結合宜萬鐵路列車分布特點，保留白天運行的40 對動車，對夜間運行的13 對普速客車和3對貨車采取停運、縮短徑路等調(diào)整措施，可在每天夜間安排10 h 的垂直天窗，其他時段正常行車。方案1運能損失為28%，工期可控制為15個月。

2.2.2 方案2：單線封鎖

方案2 通過編制施工分號圖［5］，區(qū)間單線封鎖，可提供全天候作業(yè)條件。此方案對宜昌南—長陽—巴東—建始—恩施—利川5個區(qū)間，采取逐個區(qū)間的一個行別封鎖、另一行別單線行車的方式，抽減列車運行線編制施工分號圖。

5個區(qū)間（分別封鎖上下行線）需要編制10張分號運行圖，每個區(qū)間上下行線工作量不同，對應的每張分號圖實施時間約為10～15 d，整個整治工期可控制在3～5個月。施工分號圖以最長的巴東—建始為限制區(qū)間（65 km），動車運行時分為29 min，按單線白天鋪畫動車組列車、夜間鋪畫普客、貨物列車，全天只能鋪畫15對列車，運能損失為65%。

2.2.3 方案3：運輸組織調(diào)整

方案3通過采取反方向行車等綜合調(diào)整措施，可將天窗擴大至上行8 h、下行6.5 h。分析宜萬鐵路運行圖的特點可知，如果將上行天窗點后的2趟客車在區(qū)間組織下行線反方向運行，則有條件將對應區(qū)間的上行天窗擴大，全線5 個區(qū)間均類似，可擴大至8 h，就能滿足上行線整治條件［6］。

下行運輸調(diào)整的余地不多，因下行天窗點后圖定連續(xù)緊跟5趟客車，組織起來難度大、效果也不好，但下行的優(yōu)點是可以組織天窗點前的列車管內(nèi)正點或早到，為下行天窗正點或適度提前創(chuàng)造條件。對點后的5趟客車，安排客車在指定車站待避施工天窗，保直達列車、利用營業(yè)停點或技術停點組織趕點，重點掌握，可力爭使下行列車在涼霧分界站的交口晚點控制在30 min 內(nèi)，這樣可以將下行天窗擴大至約6.5 h，基本滿足下行整治時間。同時，因為沒有抽減列車線條，只有下行5趟客車晚點在30 min以內(nèi)，所以運能損失很小。方案3的整個工期預計約18個月。

具體以利川—恩施、建始—巴東為例（見圖1）。圖中K1270/67 次列車組織在利川—恩施、建始—巴東間利用下行線反方向運行，預計晚點15 min，可利用恩施（停8 min）、宜昌東（停23 min）、漢西（停9 min）、武昌（停28 min）營業(yè)停點或技術停點組織趕點，確保在西河村分界口運行正點（或不增加晚點）；受影響的K788/5 次在利川站待避天窗，約晚開35 min，可利用恩施（停15 min）、宜昌東（停30 min）及鴉宜、焦柳線等站的營業(yè)停點或技術停點組織趕點，確保在西齋分界口運行正點（或不增加晚點）。下行客車Z49 次、K502/3 次列車在恩施站待避上行K788/5 次后再開，預計涼霧口晚交10～20 min，這樣利川—恩施、建始—巴東區(qū)間上行天窗可以擴大至8 h。

圖1 方案3實例

2.3 方案比選

綜合組織難度、運能影響、安全風險等幾個方面，對各方案分析如下：

（1）方案1的優(yōu)點是天窗時間充足，施工作業(yè)風險小，人員組織、后勤保障都沒有太大困難。缺點主要是13對普客、3對貨物列車停運，運能損失為28%，對運輸?shù)挠绊戨m然可控，但客運能力損失還是較大。特別考慮到宜萬鐵路是聯(lián)接上海、南京、杭州、寧波、福州、廈門及武漢等大中城市開往重慶、成都等西南城市最為快捷的一條通道，運能一直偏緊，近15 個月的整治時期多對列車停運，會對社會影響較大。

（2）方案2的優(yōu)點是整個施工期間單線運行，封鎖的地段可24 h連續(xù)施工，選擇哪個區(qū)間、封鎖多長時間都能靈活掌握，便于施工組織和現(xiàn)場管控，3～5個月即可完成整治任務。但缺點也較為明顯：一是編制、實施分號圖風險大，每張圖使用時間短，新舊圖交替過于頻繁，宜萬鐵路白天跨局的動車組密度大，客運組織、車底運用及接發(fā)列車等行車組織工作安全壓力較大；二是運能損失嚴重，達到65%，社會影響太大；三是一次配置的資源較多，施工、配合、異體監(jiān)督各方人員以及工程機械需要大量抽調(diào)；若多個區(qū)間多條單線同時封鎖，人員、機械需成倍配備，運能損失也會更大，現(xiàn)場管理、安全控制、后勤保障難度都會隨之增加。

（3）方案3的優(yōu)點是基本能夠滿足隧道整治“大天窗”條件，顯著的優(yōu)點則是運能損失最小、對社會影響少。缺點是工期較長，上行天窗不寬裕，對現(xiàn)場施工、運輸調(diào)整和對行車組織工作要求較高。辯證來看，方案3 工期長，但相比方案1 增加的時間并不多；較長的工期中可以集中力量對巴東—建始、恩施—利川區(qū)間5 座Ⅰ級高風險隧道先行整治，保證全線整體安全；“6.5 h 天窗”也比較符合人的作息規(guī)律，不用考慮換班，后勤更容易保障；30 余處波紋板安裝需要安排大天窗，可通過優(yōu)化方案、抓關鍵工序、分步來實施。采用方案3，實施少部分列車反方向行車、適當調(diào)整列車順序等運輸調(diào)整措施，只要周密部署、措施得當、卡控到位，行車組織工作的整體安全是有保障的。

3 工程實施及效果

2018年4—9月，在對宜萬鐵路全線病害徹底排查的基礎上，對部分問題突出病害優(yōu)先進行了整治，試點了施工工法，同時在中國國家鐵路集團有限公司的支持下調(diào)配了多支施工隊伍。集中整治工作最后按方案3實施，具體分3個階段：第1階段從2018年10月到2019年汛期來臨前，對巴東—建始、恩施—利川5 座富水高風險隧道病害及相關排水洞進行整治；第2階段在2019年汛期期間，對建始—恩施、長陽—巴東巖溶發(fā)育相對較弱的隧道病害進行整治；第3 階段從2019年汛期結束到2020年汛期來臨，完成宜昌南至長陽等剩余隧道整治的工作。

經(jīng)全體參戰(zhàn)人員的共同努力，整治工作進展順利、安全有序，截至2019年12月，已推進到第3 階段，累積安排了360多個6～8 h的“大天窗”，工期較計劃提前了近2個月。集中整治以來，一是加強行車部門的組織協(xié)調(diào)作用，每個調(diào)度班組及沿線車務站段要明確各整治階段的運輸組織及應急方案，同時建立施工計劃、調(diào)度指揮、現(xiàn)場組織等相關人員的協(xié)調(diào)機制［7］，二是對反方向運行、揭發(fā)組織調(diào)整的列車以及天窗給點前的幾趟列車，調(diào)度部門采取重點組織并全經(jīng)路盯控，確保天窗正點及兌現(xiàn)［8］，三是做好施工現(xiàn)場組織和開通條件確認，確保線路設備安全［9-10］。經(jīng)過周密組織，整治期間不僅列車沒有停運，而且通過強化組織和安全卡控，宜萬鐵路運輸秩序保持平穩(wěn)，只有少量客車晚點30 min 左右。同時，整治工作也取得了明顯的效果，2018年和2019年連續(xù)2年宜萬鐵路再未發(fā)生水害事故，實現(xiàn)了“汛期不斷道的目標”，有力保障了正常的運輸秩序和行車安全。

4 結束語

通過運輸組織對施工的配合，實現(xiàn)了大天窗條件下對宜萬鐵路隧道的集中整治，總結從決策、方案制定到組織實施全過程的經(jīng)驗如下：一是對反復出現(xiàn)的隱患，從發(fā)展規(guī)律上找原因，當機立斷、從本質(zhì)上解決問題；二是正確把握局部與全局的關系，整治不能擾亂整體秩序、進而擴大對社會的影響；三是運用科學的分析方法，在方案制定上，堅持從實際出發(fā)，全面看待，反復對比，選擇最優(yōu)的方案；四是正確處理質(zhì)量與數(shù)量的關系，有限天窗條件下，集中力量、逐個克服；五是抓主要矛盾，工期雖長，先解決風險最大的地方，可以在整體上更好地確保安全。