淺談既有站場改造過程中地道施工技術

許晶晶

（中鐵二十四局集團上海鐵建工程有限公司，上海 200071）

0 引言

隨著我國高速鐵路的跨越式發展，作為實現高速鐵路網與普速鐵路網互連互通的紐帶，既有站場改造建設任務量日益增加，隨著站場使用需求增加，站場內地道改造工程也隨之增多，地道改造具有工期緊迫、建設標準高的特點，又兼有施工和鐵路運輸相互影響制約，安全風險問題突出的特點，因此站場地道改造施工組織難度較一般鐵路新建地道施工項目更大。所以站場地道改造符合社會發展趨勢，有利于提高既有鐵路交通需求及服務水平。

本文主要以連鹽鐵路引入既有連云港站，在既有連云港站不中斷行車的條件下，結合站場改造，通過現場調查、方案比選、方案落實、保障行車安全、工期管理、資源配置等優化方法，選擇科學有效的施工組織來完成地道施工內容。

1 工程概況

既有連云港站位于連云港市海州區，車站設2 條正線（Ⅰ）、（Ⅱ）道，到發線8 條，專用線2 條，有基本站臺和中間站臺各1座，人行天橋和旅客地道各1 座，見圖1。

按照原鐵路總公司對新建連鹽鐵路的批復，新建連鹽鐵路引入連云港站，需對既有連云港站進行改造，對站內股道和站場構筑物等拆除重建，改造后由原2 站臺11 線（正線2 條）改為5 站臺14 線（正線4 條），并設旅客地道、南北通道、行包地道及人行天橋各1 座，見圖2。

圖1 既有連云港站平面布置

圖2 改造后連云港站平面布置

2 地道施工原方案

原設計方案：采用本站過渡，在站前廣場設置臨時站房，利用既有旅客地道接發旅客。在站場北側設置地道工作坑，新建地道采用分節段頂進施工。

通過對原設計方案現場調查發現以下問題：

（2）站內地下綜合管線繁雜，由于既有站長期運營中人員變動、設備更換等種種原因，管線路徑、數量等已很難完整記錄既有設備狀態，遷改復雜，在地道施工過程中，信號、電力、通信、給排水、接觸網等項目需配套實施，完成施工過渡，原方案無法滿足管線過渡。

（3）北側工作坑區域為鋪架基地，承擔整個連鹽鐵路2/3 鋪架任務，工期任務緊，又受場地限制，無法設置工作坑。

（4）原地道方案為分階段頂進施工，需對既有10 股道架設便梁，架設便梁孔數煩瑣，同時封鎖次數巨大，嚴重制約工期及行車安全。

（5）地道頂進行程過長，貫穿整個站場，頂進過程中無法保證頂進高程、方向等，影響行車安全。

（6）地道施工改造過程中多專業交叉施工，施工作業時，工程車輛跨越既有股道，需要在指定運輸路線走行，對機械設備、材料等造成不便。

以上一系列的問題都給施工帶來阻礙與困難，難以保證鐵路行車安全和整體工程質量。考慮到既有連云港站站場改造的同時還承擔運營，過渡安全風險和施工難度極大，為滿足工程施工需求，需重新確定合理、安全、經濟有效的地道施工方案。

3 方案優化

為確定合理、安全、經濟有效的地道施工改造方案，結合現場實際情況，在滿足行車安全的條件下，通過方案優化，確定采取客貨運業務異站過渡方式，調整到連云港東站，地道施工改為現澆施工。最終確定地道施工結合連云港站改造總體施工方案實施，總體分三個階段，第一階段：拆除既有（3）、（4）、（5）道及相關道岔，拆除既有中間站臺及人行天橋，停用（Ⅰ）、（Ⅱ）線路。保留（6）、（7）、（8）、（9）道運行，進行旅客地道、行包地道、南北通道的B 段施工。第二階段：開通隴海線正線（Ⅰ）、（Ⅱ）道，站內保留（Ⅰ）、（Ⅱ）、（4）、（7）道運行，進行旅客地道、行包地道、南北通道的A 段施工。第三階段：開通新（7）、（8）道，站內保留隴海正線（Ⅰ）、（Ⅱ）、新（7）、（8）道運行，進行北側連鎮鐵路段旅客地道、南北通道接長D 段施工及南側旅客地道、行包地道、南北通道的C 段施工。第四階段：啟用改建后所有股道，連云港站改造完成。最終上報改造過程中地道施工方案，經上海局集團有限公司、業主、設計、監理、各設備管理單位確定后實施。本文中旅客地道、行包地道、南北通道在前三個階段中完成全部施工內容，為后續連云港站啟用所有股道提供有利條件。

本次地道施工主要重難點：①在既有站場不中斷行車的條件下完成施工，鐵路行車安全風險巨大；②涉及既有線施工及鄰近既有線施工，施工管理難度大；③施工場地受限制，不僅要確保現有設備的完好，還要保證運輸安全不能因設備、材料侵入限界而受到影響；④地下管線的數量和徑路不明確，施工過程中存在諸多安全隱患；⑤改造施工涉及多專業、多部門，施工協調難度大；⑥工期緊，需科學制定工期計劃，確保早日完成接發旅客任務；⑦深基坑施工，需確保基坑止水效果，支護形式滿足基坑穩定。

內部流程方面首要考慮的是內部流程設計要充分體現企業的科技創新戰略，還要將企業的財務績效與客戶滿意度相關指標結合起來。本文選取以下四個方面的評價指標：引進創新人才的數量、公司開展科技創新的工作量、開展學習創新技術的會議次數以及申請的創新產品專利數量。

4 地道施工基本情況

旅客地道、行包地道、南北通道框架結構全部采用現澆施工，旅客地道開挖深度7.5m、南北通道開挖深度8.4m、行包地道開挖深度7m。旅客地道、南北通道、行包地道的施工方法及工藝相同，本文不予以分開描述。由于場地和地質條件的限制，基坑采用不放坡開挖。

基坑支護、止水方案采用鉆孔樁和高壓旋噴樁組合形式。基坑支護采用單排鉆孔樁支護，樁頂設置1.0m 厚的鋼筋混凝土冠梁，同時在冠梁上設置鋼管支撐，每5m 一個，為直徑609mm、壁厚12mm 的鋼管。緊靠支護樁外側設置直徑50cm 高壓旋噴樁，高壓旋噴樁沿基坑頂四周全封閉布置作為止水帷幕。

地道主體框架及出入口地基加固采用φ50cm 高壓旋噴樁處理，正方形布置。基坑開挖后采用30cm 碎石+土工格柵+20cm C20 混凝土作為墊層。

旅客地道主體段總長104.8m，出入口共4 段，分別為二、三、四、五站臺出入口；南北通道主體段總長182.3m；行包地道主體段總長101.4m，出入口共五段，每段長100m。

5 第一階段施工

第一階段施工站內保留（6）、（7）、（8）、（9）道運行，在（6）、（7）道之間設置臨時柵欄封閉施工現場，同時在（6）、（8）道；（7）、（9）道處設置臨時平交道口，為后續大型機械進出施工現場提供條件，臨時平交道口24h 設專人看護。站內改造施工過程中，申請45km/h 慢行施工。在施工過程中三處地道的施工區域斷開隴海正線（Ⅰ）、（Ⅱ）道，完成后連接恢復。

因第一階段施工在兩線之間，對線路有影響，為保證行車安全，需對線路（6）、（7）、（8）、（9）道進行無縫線路的應力放散，完成后施工臨時支墩，臨時支墩施工完畢后，進行D24m 便梁架設，完畢后線下開槽施工條形基礎下高壓旋噴樁，待施工完后，進行條形基礎施工，條形基礎施工完后，移梁，便梁在條基上架設完后，線下開槽，對（6）、（7）、（8）、（9）道線路下方地基進行加固，同時進行高壓旋噴樁基坑地基進行加固；基坑圍護鉆孔樁施工，施工完畢后，進行冠梁施工，同時進行高壓旋噴樁止水帷幕的施工。

線路加固、地基加固、基坑支護完后，打設井點管進行基坑降水。降水施工完后，先將基坑降土2.5m 后，施工鋼管支撐，待以上工序施工完畢后，進行基坑的開挖，并對基坑進行封底。

基坑封底完成后施工旅客地道、南北通道、行包地道B 段的主通道及出入口施工。B 段主通道及出入口施工完成后進行防水施工，待養護達到設計要求后進行基坑回填施工，見圖3。

圖3 第一階段完成后平面布置

6 第二階段施工

開通隴海線正線（Ⅰ）、（Ⅱ）道，站內保留（Ⅰ）、（Ⅱ）、（4）、（7）道運行，進行旅客地道、行包地道、南北通道的A 段施工。

施工A 段區域內高壓旋噴樁地基進行加固；同時鉆孔樁施工對基坑進行支護，待鉆孔樁施工完畢后，對冠梁進行施工，并施工高壓旋噴樁止水帷幕；待地基加固、基坑支護完后，打設井點管進行基坑降水；基坑降水施工完后，先將基坑開挖至2.5m 深度，打設鋼管支撐；待以上工序施工完畢后，進行基坑的開挖，并對基坑進行封底；進行地道A 段主通道及出入口施工，施工完成后進行防水施工，待養護達到設計要求后進行基坑回填施工，見圖4。

7 第三階段施工

開通新（7）、（8）道，站內保留隴海正線（Ⅰ）、（Ⅱ）、新（7）、（8）道運行，進行北側旅客地道、南北通道接長D 段施工及南側旅客地道、行包地道、南北通道的C 段施工。施工方法及工藝同第二階段施工，見圖5。

圖4 第二階段完成后施工平面布置

圖5 第三階段完成后施工平面布置

8 施工監測

本工程中三處地道基坑開挖最深為8.4m，屬深基坑施工工程。深基坑工程開挖施工過程中往往會引起支護結構內力和位移以及基坑內外土體變形等情況發生，風險性較大，稍有不慎，將危及基坑本身安全及行車安全。因此在施工全過程中進行監測，其主要監測內容為對基坑冠梁的水平位移和垂直位移觀測、基坑四周沉降觀測、基坑外水位監測、既有站場路基沉降位移監測、線路監測、便梁條基監測。

基坑施工監測工作貫穿于基坑工程施工整個全過程。基坑開挖施工前進行3 次觀測，觀測值作為初始值。開挖前期每兩天觀測一次，基坑開挖至結構底板澆筑完成后3d，這段期間每天一次，基坑、周邊環境位移變化較大或基坑出現險情時，加密觀測。

既有線監測工作應貫穿于施工全過程。施工前進行3 次觀測，觀測值作為初始值。開工后每2 h 測量一次，并記錄在表。

整個施工過程中，既有線監測數據既有線總累計沉降9.58mm、路基總沉降9.89mm、路基總水平位移9.45mm。整個監測數據保證鄰近既有線施工過程中鐵路運營安全及基坑安全。

9 結束語

站場地道改造工程施工環境相對復雜，不可避免會遇到各專業交叉作業導致的各種問題，本工程的地道為站場改造、鄰近既有線深基坑的施工，通過優化后的方案實施，項目成本目標、安全目標、進度目標都得到利益最大化，所以地道改造過程中總體協調困難、安全系數要求相對較高。統籌策劃不僅保證施工進度，又確保既有線的安全運營，為以后類似的施工項目提供寶貴的施工經驗。

本文結合工程實例介紹采取結合站場改造過程中地道施工的實際應用，通過方案優化，結合站場改造分階段施工，由頂進改為現澆，基坑采用鉆孔樁支護、旋噴樁止水的形式確保基坑穩定。地道施工過程中通過對基坑、既有線等監測，較好地實現基坑防護結構穩定，既滿足既有鐵路設備設施安全，又達到優質的目標。通過上述既有站場改造過程中地道的施工總結，為以后類似工程施工提供借鑒。