高速普速重叠车站改造技术

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

王如学

中铁六局集团有限公司,北京 100036

摘要

北京丰台站是北京枢纽的重要组成部分,本次改建将进一步优化路网结构和客运站布局,促进北京市南部城区发展,构筑城南地区综合交通枢纽,综合解决北京西站地区交通拥堵问题,建设意义非常重大。北京丰台站过渡原则主要是尽量减少过渡施工对铁路运输的影响,进行客运过渡,依据设计文件中各条新建线与既有线的线位关系及信号联锁条件,按照永临结合原则统筹统筹考虑地下行包库、地方下穿规划道路、主站房、高架平台、地方市政匝道等结构物的施工,划分过渡步骤,通过分步开通过渡便线或正式工程逐步实现站内既有线断流,达到分步骤拆除既有站场线路腾出施工场地目的,利用各过渡步骤间的空间场地与时间间隔分节段实施新建站场,最终实现北京丰台站开通的目的。施工过渡期间北京丰台站场改造均需邻近或被多条繁忙电气化铁路运营线路包围下进行施工,接触网软横跨跨越整个站场,且由于既有丰台站站历经多次站场改造,地下信号等电缆众多,交叉纵横位置确定困难,给站场施工造成巨大的困难。施工过渡各步需要多次对京广、京沪、永丰、丰沙线共同或分别要点,进行开通过渡便线等施工,期间需要多次铁路调图配合对铁路运输影响极大。


关键词

高速普速重叠车组 过渡 分阶段施工 开通

正文


1  工程概况

1.1 既有丰台站概况

丰台站位于北京市丰台区西四环至西三环间,为京沪线的中间站,同时是永丰线的终点,京广线的起点。2010年,为做好北京丰台站建设的施工准备,丰台站仅保留京广正线、京沪正线、施工材料线、西仓库牵出线及北京客运专线基础设施维修基地牵出线,其他轨道及设施均已拆除,丰台东货场场地业已平整,丰台站内房屋均已拆除。目前车站除办理旅客列车通过及西仓库军用专用线物资取送作业外,已不办理其他客、货运作业。

1.2 改造后丰台站情况

丰台站改建工程为北京枢纽办理普速列车与高速列车的主要客站,设有地面普速车场和高架高速车场的双层重叠车站。由于车站改建工程位于北京市区建成区内,本着节约土地资源原则,为减少工程拆迁征地范围,给市政配套设施预留建设空间,满足城市景观一体化规划设计要求,引入车站高速车场六线咽喉区位于普速车场九线咽喉区上方双层布置设计。

地面普速车场规模为11台20线(含正线5条),车场设550×13.0×1.25m基本站台2座,设550×11.5×1.25m岛式站台9座,到发线有效长度为650m,站台上设与站台等长的雨棚;高速、城际客运车场规模为6台12线,车场设450×11.5×1.25m岛式站台6座,到发线有效长度为500m,站台上设与站台等长的雨棚;设高架候车厅1座及站舍等配套设施。西端普速车场衔接丰沙线、京广铁路、京沪铁路以及派驻机车折返段、客车技术整备所方向,为九线咽喉布置,自北至南依次为丰沙上行线、京广上行线、京广下行线、机车(辆)出入段线(4条)、京沪上行线、京沪下行线;车站东端衔接有永丰铁路、京沪铁路,为四线咽喉布置,自北向南依次为永丰上行线、永丰下行线、京沪上行线、京沪下行线。接触网工区设在丰台站西南侧既有丰台客车技术整备所位置,接触网工区自站内京沪下行线接轨,并设有效长50m的安全线1条;工区内设接触网作业车停放线2条,有效长为89m、126m,轨道车停放线1条,有效长89m。

二层高速车场采取6台12线(含正线四条),为尽头式车站,衔接京广客专、京港高速铁路及北京丰台动车运用所,为六线咽喉布置,自北至南依次为京广高速上下行、动车走行A、B线、京港高速铁路上下行。其中京广高速场为3台6线,京港高速场为3台6线。

 

北京丰台站开通后平面示意图

1.3丰台站改造的必要性

目前北京枢纽衔接的京广客运专线引入北京西站,同时北京西站还承担京九线、京广线以及丰沙、京原等线旅客列车的到发作业,现状北京西站承担始发终到旅客列车176对,北京西站能力已逐渐饱和。为优化北京铁路枢纽路网结构和客运站布局,满足京雄铁路、京石城际、京太铁路等线路引入需要,促进北京市南部地区发展,构筑城南地区综合交通枢纽,急需对北京铁路枢纽丰台站进行改建。

2  施工特点

丰台站工程拆迁工作量大,位于北京市城区地带,建设历史久远,周边商业繁华。施工范围内拆迁路外、路内建构筑物、电力线路、通信信息线路、油气管道、给排水管路较多,工作量大。

丰台站高速车场首次创新采用双层高架车场,高架平台采用框架结构柱板形式,跨四环路采用120m主跨六线钢系杆拱桥,施工工艺复杂,技术含量高。

丰台站工程量大、工期紧,专业施工相互交叉多、综合性强。丰台站一次建成北京枢纽最大的客运站,同时与地铁、市政配套工程同步施工,施工组织需一体化综合考虑。

丰台站本工程四环桥段跨越或并行既有铁路,配合站内结构施工需多次拨改线路过渡,行包库基坑及万寿路框架桥、四合庄框架桥结构施工对运营地铁的影响大。工程实施过程中安全风险点多,安全风险等级高。

施工区域内地下通信、信号、电力等管线众多,在路基土方、行包库基坑开挖、丰台特大桥下部结构、站内框架桥涵、站区附属工程施工前,需探明地下光电缆,并做好相应保护措施,为本工程重点。

丰台特大桥、地下行包库施工过程中紧邻既有京沪、京广铁路,部分桥梁基础在四线间施工,丰台特大桥桥梁板19单元需跨越既有线京沪线施工,既有线搭设贝雷梁门洞防护,门洞的搭设、拆除对营业线运营安全影响大。

地下行包库区域内丰台特大桥墩柱控制:桥梁墩柱与行包库共柱,共柱定位精度要求高,控制难度大;桥梁墩柱跨越既有线,均位于营业线线间,线间距在6.5m左右,墩柱定位要求精度高,控制难度大。

丰台站改造需要在既有京广、京沪铁路不断流下要完成新建丰台站及相关配套工程的施工,需对既有运营线进行三步过渡,过渡期间的营业线安全是施工控制的重点。

3  改造整体原则

在丰台站改造过渡施工过程中涉及了所有形式的营业线与邻近营业线施工形式,涵盖了各个相关铁路专业,对营业线运输组织影响极大,每步过渡方案在建设、设计与施工等单位经现场调查后结合设计文件共同研究、比选的基础上,依据各条新建线与既有线的线位关系及信号联锁条件,按照永临结合原则统筹考虑主站房、行包库、市政匝道、高架平台、涵洞、框架桥等相关结构物,通过分阶段开通过渡便线(或正式工程)实现局部运营线断流,从而拆除既有线路及结构物后腾出施工场地的目的,利用各过渡阶段间的空间场地与时间间隔分节段实施新建站场,最终实现北京丰台站开通的目的。方案以开通京广、京沪线依次向北拨接到便线线位,完成对应地下地上结构物后南拨方案。施工方案环环相扣、互为制约,每一步施工的完成都为下一步施工创造了条件,同时又制约着下一步施工的开展。每一步过渡、甚至是每一步过渡中的任意一小步,都需要国铁集团统一协调客运分流,最终形成既满足现场施工要求,又能满足铁路运输要求的可实施性过渡方案。

4  过渡方案

4.1一步过渡

因既有京沪线跨四环地段占压六线拱桥基础,东侧京广永丰线占压主站房基础,为给跨西四环路六线拱桥下部结构、行包库、站房等地下结构物施工提供施工场地,需将新建站房西侧京广永丰上下行北拨、京沪上下行南拨至过渡线位,新站房东侧京广永丰、京沪上下行北拨至过渡线位。

过渡期间京广京沪正线通过,不再办理其他业务。

丰沙上行线旅客列车在西道口线路所经既有道岔与京广上行线两线合一。

车站东侧将京沪线、京广线北拨190m,腾出既有线线位施工主站房、高架车场8-18单元、地下行包库、万寿路框架桥、四合庄框架桥及相关路基、涵洞等。

京沪线四环桥处往南拨接13.5m,京广(永丰)线往北拨接6.7m,从而为高架车场六线拱桥桥墩基础。

 由于丰台站改建工程的实施,第一阶段改造施工为跨西四环路六线拱桥下部结构、行包库、站房等地下结构物施工提供施工场地,需将新建站房西侧京广永丰上下行北拨、京沪上下行南拨至过渡线位,新站房东侧京广永丰、京沪上下行北拨至过渡线位。

 第一阶段改造共分两步实施,第一步8月14日已完成拨接永丰京广上下行、改造丰沙线。

 第二步计划8月24日(0:40-4:40)拨接开通京沪上下行过渡线,完成第一阶段改造。

工务专业:拨接施工分为3大施工区域共计7个拨接口,拨线长度1.515km。第一作业区西咽喉京沪上下行2个拨接口、第二作业区站台西侧京沪下行1个和站台东侧京沪上下行2个拨接口、第三作业区东咽喉京沪上下行2个拨接口。

信号专业:室内分线盘拆除既有电缆96芯,配新电缆84芯;室外配合线路拨接,共7个拨接口,调整补偿电容12个;室外调试试验信号机13架(列车信号5架),轨道区段14个(涉及拨线6个)、封连绝缘1处、移设轨道设备2处、6个方向盒拆改配线、拆除信号机6架,调整信号机构1架。

 接触网专业:既有承导线拆除2条公里、软横跨更换上下部固定绳1组、倒锚1处、新旧承导线接头1处,拨移承导线正位1.1条公里,调整关节1.67条公里。

4.2二步过渡

因京沪一次便线占压六线拱桥南侧部分基础,待六线拱桥北侧基础施工完成后将京沪线往北拨30m腾出剩余部分基础,高架平台1-7单元。

二步过渡施工中间3.3km进行预铺,两端分四个拨接口同时进行京沪上下行线拨接施工。预铺线路期间同时进行附属施工(排水沟、防护栅栏)。

4.3三步过渡

待丰台特大桥施工完成后及跨四环桥顶推完成后,为将北边既有京沪上下行、永丰上下行线位于新建站场北侧,占压丰台站站房二期、地下行包库二期工程,因此需进行第三步过渡,将丰台站内既有永丰、京沪线拨接至正式站场位置,为既有线占压的北站房及附属工程提供施工场地。开通后永丰上下行拨至15道、XIII道线位,京沪上下行拨接至12道、10道线位。

 

4.4全站开通

待高架平台施工完成后,完成二层高架车场铺轨施工及相应普速场北侧施工,东咽喉进行全站联锁开通,联锁开通分三步过渡。

第一步开通柳村线路所、北京丰台普速场、北京丰台客整所新计算机联锁。开通后丰台站普速场京沪、永丰维持四条正线运行;各站调度集中开通TDCS功能。

第二步开通柳村线路所、北京丰台普速场、北京丰台客整所全部站场及CTC功能。完成CTC组网,启用丰台站调度大厅。

第三步开通北京南至丰台普速场、柳村线路所至广安门列控系统

5 研究结论及建议

解决施工与运营的矛盾。从施工角度来讲,希望封锁时间及次数尽可能满足施工需求,为施工提供方便,而从铁路运营角度来讲,合理安排施工要点次数及时间,最小程度地减少对铁路运营影响,这两者出现了明显的矛盾,合理安排施工组织,编制的施工方案要充分考虑铁路运输的要求。

通过优化施工组织,动态调整过渡方案,达到对运输干扰最小化,降低施工成本,提高施工效率,确保实现各阶段工期目标。

确定最佳的过渡施工方案及施工组织顺序,实现在被多条繁忙电气化铁路营业线包围的条件下,通过实施科学划分过渡步骤和相关营业线施工技术措施,利用各过渡步骤间的空间场地与时间间隔分节段实施站场改造工程和城市桥梁升级改造工程,实现站场改造施工中铁路营业线运营安全和改造施工安全。在丰台站改施工过程中,通过深入调研,分析设计施工方案,充分考虑设计要求,充分调动施工生产要素,充分考虑运输组织要求,从而不断优化施工方案,将能更合理安排施工工序,最大限度减少施工对运营的影响,保证了施工及运输安全。本次施工的顺利组织实施为今后更好地进行大型站改施工积累了宝贵的经验。

在丰台站改造过渡工程的成功实施,将多条铁路线组织施工,铁路建设与地方交叉,铁路多个专业协调组织施工问题成功解决及总结,对客专引入铁路枢纽改造、既有铁路过渡改造,涉铁地方工程施工等具有重大的借鉴意义。因此,开展本项目研究,具有十分重大的经济社会意义。

随着铁路建设步伐不断加快特别是一些大型铁路站场升级改造的过渡施工引起营业线、邻近营业线施工越来越多,对确保营业线施工安全提出更高要求,铁路营业线施工,最关键的就是要在保证客运、货运列车的畅通及最大限度地降低对运营线路的干扰,确保旅客和施工人员的安全,安全优质的如期完成施工任务。

参考文献:

[1]《中国铁路北京局集团有限公司营业线施工管理实施细则》[K];京铁施工〔2021300 号。

[2] 杜通道《津秦客专秦皇岛站施工过渡实施方案研究》[J];《铁道建筑技术》;2015-02-04

[3] 赵洪城 《秦皇岛站改造施工组织的实践》[J];《铁道货运》;2015-03-10

作者:王如学;职务:工程师,工作单位:中铁六局北京铁建公司


...


阅读全文