既有鐵路車站改造過渡方案及技術研究

張乃明

（中國鐵路北京局集團有限公司，北京 100860）

0 引言

隨著鐵路建設步伐不斷加快，特別是一些大型鐵路站場升級改造的過渡施工引起營業線、鄰近營業線施工越來越多，對確保營業線施工安全提出更高要求。鐵路營業線施工，最關鍵的就是要在保證客運、貨運列車的暢通及最大限度地降低對運營線路的干擾，確保旅客和施工人員的安全。其中，京張高鐵張家口南站改造工程有著異常復雜的鐵路營業線施工，為確保張家口南站既有線運行安全及站場和站房能順利施工，經過無數次的研討對接，張家口南站采用了“五步過渡”方案。施工中涉及便線過渡撥接、插入道岔、拆岔堵豁、長鋼軌換鋪、“四電工程”、大體量站房等施工。本文致力于研究在站場改造中科學、合理地確定過渡方案，既保證了運營、施工安全，又保證了按照時間節點順利完成改造任務，同時又按照永臨結合的原則節省了投資。因此，開展既有車站改造方案和技術研究，具有十分重要的經濟社會意義。

1 京張高鐵張家口南站改造概況

1.1 工程概況

新建北京至張家口鐵路位于北京市西北部、河北省北部，本線自北京北站，經北京市海淀區、昌平區、延慶區，跨官廳水庫，河北省懷來縣、下花園區、宣化區，西止張家口南站。新建正線全長173.964km，其中北京市內70.503km，河北省內103.461km。全線共設10 個車站，分別為北京北、清河、沙河、昌平、八達嶺長城站（地下站）、東花園北、懷來、下花園北、宣化北、張家口南站。

既有張家口南站為客貨運車站，站臺2 座，地道2處，到發線11 條（含正線2 條），調車線8 條；站房面積既有約5000m2；日接發客車34 對、貨車75 對、區段貨車8 對；平均日接發旅客約8000 人，高峰期約12000人；車站與車輛段、機務段、綜合貨場、多條專用線接軌。

張家口南站改造完成后，站場為6 臺16 線，其中高速場為3 臺8 線，普速場3 臺8 線（其中4 臺為共用站臺），普速場正線2 條、貨車到發線2 條、3 條客車到發線等，站房總面積96000m2。

1.2 總體過渡方案

張家口南站站場改造及站房工程十分復雜，2017年底張家口南站站房設計方案還未批復，導致整個站場不能按期開工，致使整個車站改造工程成為京張高鐵全線制約性工程，為確保張家口南站與京張高鐵于2019年底同步建成運營，這就要求必須制定科學、合理的施工過渡方案。結合鐵路總公司要求的“公轉鐵”運輸需求，經多次組織并協調鐵路多個運營單位及張家口市政府和地方相關部門，重新調整并確定了張家口南站施工過渡方案：在整個張家口南站施工改造期間保證機務段線和工務軌道車基地等正常使用，車站內中石化專用線、電廠專用線、鐵路貨場專用線暫停辦理業務；在保證機務段線和工務軌道車基地等正常使用前提下，還要保證2018年5月30日以后普速京包正線正常運營。整個改造方案分為五步：

第一步，保留張家口南站既有工務軌道基地、機務段線及空油線，拆除張家口南站1-20 道，站內形成“全封閉”施工條件。

第二步，開通普速京包正線（X、XI 道）及站內12道，啟用改造完成的機務段線和新建的工務軌道基地。

第三步，首先開通14-16 道，同時停運10-12 道，為10-12 道范圍內站房高架層及雨棚施工提供條件。

第四步，再次開通10-12 道，同時停運14-16 道，為14-16 道范圍內站房高架層及雨棚施工提供條件。

第五步，南北站房、高架候車室裝修及6 站臺雨棚施工。2019年12月30日全站正式開通。

2 工程重難點

2.1 協調難度大

本工程涉及站前、站后四電及站房工程等專業，各專業之間接口多，在施工過程中各專業之間協調配合及組織安排協調難度極大[1]。

2.2 施工難度大

營業線施工涉及的地下電纜敷設錯綜復雜，施工前準備、施工過程中合理安排電纜改移路徑等難度極大。鄰近營業線施工時，施工道路唯一，現場施工場地狹窄，合理安排施工組織及各單位分序作業難度極大。施工區段位于多條并行鐵路間，按照常規做法施工無法實現，需結合場地環境、鐵路運輸組織，統籌安排人員作業時間、作業范圍、作業內容，大大降低了施工效率，加大了施工難度[2]。

2.3 施工安全要求高

本工程與既有線交叉干擾大，過渡工程多，施工過程中如何確保不影響既有線正常運營，對施工安全提出了更高的要求。

3 張家口南站五步過渡方案

3.1 第一步過渡施工（2017年11月12日至2018年2月10日）

根據確定的過渡方案，施工期間停運鐵路貨場、661 專用線、電廠專用線、石化專用線，需保留機務段作業、空油專用線、工務軌道車檢修線（張家口南站普速軌道檢修基地建后可拆除）。

車站西側，既有工務軌道基地利用西咽喉京包上行線取送車，同時拆除張家口南站1-20 道及舊站房；車站東側，機務段尾部修建至京包下行線便線，滿足機務段至沙嶺子站作業，為機務段西咽喉改造創造條件；改造完成后，張家口南站站內形成“全封閉”施工條件（見圖1）。

圖1 張家口南站第一步過渡示意圖

3.1.1 站場專業

車站東側，機務段尾部修建至京包下行線便線，滿足機務段至沙嶺子站作業，為機務段西咽喉改造創造條件；東側修建調車線兩條（尾部設機待線），滿足京包下行線至空油線的轉線作業。既有沙張三線補強（K182+180-K184+300）及線路撥接。

3.1.2 建筑專業

根據張家口南第一步施工過渡需求在張家口南站既有機務段入口處新建臨時信號綜合樓，建筑面積312.90m2，采用鋼結構，建筑層高4.2m，為一層建筑。

3.1.3 接觸網專業

開通沙張三線至空油線，沙張三線部分區段（K183+300-K185+900）啟用，上方接觸網進行吊弦更換及懸掛調整，接觸網調整49 跨，更換吊弦322 根，接觸網調整3.2 條公里。

3.1.4 信號專業

張家口南第一步過渡在東咽喉設置臨時信號樓，新設張家口南過渡期間的TDCS、計算機聯鎖、信號集中監測、電源屏等設備。沙嶺子至張家口南（過渡站）采用半自動閉塞，為減少沙嶺子站的聯鎖修改工作，沙嶺子站利用一段既有沙張三線，在區間撥線至京包下行線。

3.1.5 通信專業

通信專業均為臨時過渡，從張家口既有通信站接至臨時信號樓，室內設傳輸及接入系統、無線列調通信設備、設數字調度分系統設備、綜合布線系統等。

3.1.6 電力專業

在臨時信號樓外新設臨時變壓器兩臺提供電源。

3.1.7 信息專業

在臨時信號樓內配套設置辦公信息系統，通過通信傳輸通道接入張家口車務段信息機房的辦公信息系統。

3.2 第二步過渡施工（2018年2月10日至2018年5月30日）

為緩解唐呼線孔家莊至沙嶺子西站間能力緊張的情況，并積極響應鐵路總公司“公轉鐵”相關運輸要求，在2018年5月30日開通張家口南站普速京包正線及站內12 道（見圖2）。[本步過渡主要完成了4-5 站臺范圍內站房地下結構，開通京包正線（X、XI 道）及12 道啟用改造完成的機務段線和新建的工務段軌道基地]。

圖2 張家口南站第二步過渡示意圖

3.2.1 站場專業

利用第一步過渡后，站場形成的全封閉施工條件，為滿足5月30日京包正線開通要求，根據永臨結合的原則，按照京包線正式線位實施改建京包線路基及軌道，并進行相應線路臨時封閉工程。同步拆除第一步便線相關的路基、軌道等工程。

3.2.2 建筑專業

為確保普速場四、五站臺間X、XI、12 道運營安全，在線路上方設東西跨度全長120m，南北跨度為18.6m 全封閉鋼結構防護棚；在站內新建六處機務仲裁室及車務用房。

3.2.3 接觸網專業

在2018年5月30日開通京包正線及站內12 道。本次過渡工程主要完成張家口南站內Ⅹ道、Ⅺ道（京包正線）和12 道及相關渡線接觸網掛網，共計約8 條公里。

3.2.4 信號專業

考慮永臨結合，本步信號過渡均利用正式工程設備。在新建的信號樓內按正式工程規模，新設TDCS（3.0）、區間閉塞、計算機聯鎖、信號集中監測等信號設備。

3.2.5 通信專業

因西紅外探測站、東西車務用房和機務仲裁室臨時過渡，從既有站點臨時鋪設光纜和電纜。

3.2.6 電力專業

本步過渡需對正式信號樓及東西臨時車務、機務用房提供臨時電源。從既有普速鐵路配電所的10kV機輛干線，接線并設臨時變臺為臨時信號樓供電。

3.3 第三步過渡施工（2018年5月30日至2018年11月09日）

本步主要是修建13-16 道的路基、軌道及相應站房結構工程，并計劃于2018年11月開通站內14-16道，為9-12 道站房高架候車室結構施工提供條件，其中15-16 道電化（見圖3）。

圖3 張家口南站第三步過渡示意圖

3.3.1 站場建筑專業

在五、六站臺間高架候車室東、西兩側各設置25m長的鋼結構防護棚。

3.3.2 接觸網專業

本步過渡工程完成15 道、16 道接觸網掛網電化（接觸網線為正式工程），對Ⅹ道、Ⅺ道影響站房上部結構施工的接觸網進行調整。

3.3.3 信號專業

配合站場完成14-16 道信號設備安裝及調試，相應修改LKJ 數據。

3.4 第四步過渡施工（2018年11月09日至2019年10月12日）

本次過渡施工主要利用14-16 道運營，修建整個站內剩余路基、軌道及站房工程，計劃于2019年10月12日再次開通站內10-12 道，停運14-16 道，為站房14-16 道范圍雨棚及裝修工程施工提供條件（見圖4）。

圖4 張家口南站第四步過渡示意圖

3.4.1 站場專業

本步主要修建高速場及其他剩余路基、軌道等工程。

3.4.2 站房專業

為保證10-12 道再次開通，完成對應的站房高架層及雨棚施工。

3.4.3 接觸網專業

本步主要完成10-12 道正式接觸網掛網電化工程。

3.4.4 信號專業

配合站場方案，調試開通10-12 道，修改LKJ數據。

3.5 第五步過渡施工（2019年10月12日至2019年12月30日）

利用10-12 道運行，主要進行南北站房、高架候車室裝修及6 站臺雨棚施工（見圖5）。高速場聯調聯試，于2019年12月30日全站正式開通。

圖5 張家口南站第五步過渡示意圖

3.5.1 站場專業

主要進行維修工區及貨場走行線改造。

3.5.2 站房專業

主要進行6 站臺雨棚施工和站房室內裝飾裝修工程。

3.5.3 接觸網專業

本次過渡工程配合6 站臺雨棚施工，15、16 道接觸網落線并恢復，吊弦、電連接等更換安裝。

3.5.4 信號專業

配合站場專業全站開通，相應修改LKJ 數據。

4 研究結論

本項目自開工建設以來，一直受到中國國家鐵路集團有限公司、中國鐵路北京局集團、張家口市等單位領導的高度關注，在實施過程中多次到現場檢查指導，提出了諸多寶貴意見。本次采用科學劃分過渡步驟，確定最佳過渡方案，避免人員、勞力、材料等浪費，節省了工程投資。

5 結語

確定科學、合理的過渡方案及施工組織順序，實現在被多條繁忙電氣化鐵路營業線包圍的條件下，通過科學劃分過渡步驟和相關營業線施工技術措施，利用各過渡步驟間的空間場地與時間間隔分節段實施既有站場改造工程，既能保證改造施工中營業線運營安全，又能保證施工安全，同時保證改造工程按照時間節點順利完成。形成了一整套的技術資料和施工經驗，對于類似工程有很大的啟發性、借鑒性。