運營條件下既有鐵路原位改建施工技術探究

楊亞東

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，天津 300000）

1 引言

以酒泉至額濟納鐵路酒泉至東風段升級改造工程DJK115+500~DJK225+230 既有線原位改建施工項目為例，本文對如何在運營條件下進行既有鐵路原位改建的施工技術進行深入探討及研究。

2 項目概況闡述

DJK115+500~DJK225+230 段線路全長共110.55 km，嚴格按照TB 10082—2017《鐵路軌道設計規范》[1]的相關規定，根據次重型有砟軌道標準、區間無縫線路設計建成的。既有線路改建工程正線全長106.952 km，主要包括軌枕錨固作業、正線路基填筑、線路鋪設、整修及開通作業。本項目整體計劃施工時間為2020 年3 月1 日~2020 年12 月31 日，線路原位改建施工需在線路封鎖后進行，單次施工封鎖時間為48 h，改建總工程量為85.406 km，按1.5 km 為一個循環作業單元，單個單元施工完成后予以放行，改建線與既有線順坡率不大于6‰。改建過程中用到的工具軌為既有線拆除下的43 kg/m 舊鋼軌，相應的扣配件為70 型扣板式扣件。本次施工需封鎖的線路段為K115+500~K226+100，施工完成后，各列車需嚴格按照規定速度緩慢恢復行駛，施工全程由設備管理單位進行現場確認及管理。

2.1 施工流程

本項目原位改建需在封鎖點內進行，各單元區段具體施工工藝相同，施工全過程在封鎖點內進行，主要包括既有線路拆除、路基幫填、原位填筑、線路鋪設等過程。進行路基幫填時，需在前期做好施工測量放樣、土方備料、軌排線下組裝等準備工作，依據施工圖對相應路基進行地基處理、幫寬填筑及其他工序，將路基填筑到原有路基同高度處；進行原位線路填筑，原線路路基填筑時，需進行全段面測量放樣、填筑、檢測等，經人工鋪軌后進行補砟整道及軌距調整，待開通線路，經設備管路單位檢查符合改建標準后方可開通，后續再進行整修提速。

2.2 路基工程

路基是軌道交通的重要基礎，可為列車運營行駛提供必要的條件，路基需在承受列車動靜荷載的同時將荷載傳向地基深處，保證路基與表面平整、線路高程一致是實現列車安全運營的重要前提[2]。在本項目的路基施工中，需對施工材料、圖紙進行嚴格審核，在保證現場施工機械、人員配備齊全的情況下，還要對路堤的基底、坡腳、填層面進行充分的排水處理，尤其要在天窗點內做好施工整體規劃，包括材料、機具的合理布置，對提高整體施工效果有著重要意義。

明確施工范圍內測量放線的中心線位置，并按每10 m 一個斷面的標準標示填筑高度，按照設計圖用白灰線標明路基邊緣、坡腳及其他重要位置。做好地基的填平夯實，將不合要求的地基進行挖除換填，必要時予以碾壓處理。按200~300 m 的長度進行分段填筑，保證路基攤鋪面積及填筑厚度符合設計要求，經平地機平整、壓路機快速碾壓以保證填筑質量。嚴格按照壓實質量驗收標準[3]對路基進行填筑檢測，路基填筑時兩側加寬，寬度不少于50 cm，路基工程施工流程圖如圖1 所示。

圖1 路基工程施工流程圖

2.3 軌道工程

本項目原位改建段軌道工程施工時選用的是人工鋪軌方式，不論大小里程，施工時都需將軌面預留10 cm 的起道量，除首個封鎖點K139+500~K140+950 施工1.45 km，K140+950往大里程順-6‰坡177 m，K139+500 至小里程順-6‰坡182 m施工外，其余每1.5 km 單元至小里程均利用拆除即有線鋼軌、扣配件鋪設線路，當單元終點與既有線位置存在高差、線位差時，均采用既有路基過渡。需要注意的是，散軌時，不可使用大型機械強行拖拽，為避免鋼軌出現損壞，應統將軌排在設計位置組裝完成，施工前做好防護措施。底層道進行道砟攤鋪，測量好中線進行掛線攤鋪后應確認表面目視平坦，用3 m直尺測量高低差不超過10 mm，線路中心設50 cm 寬、5 cm 深的凹槽，厚度誤差不超過20 mm，肩寬誤差不超過20 mm，道床松散階段密度不低于1.4 kg/cm3，初期穩定階段不低于1.65 kg/cm3，最終穩定階段達到設計要求。人工鋪軌的軌道質量控制標準為：（1）軌距間允許偏差為+4 mm、-2 mm；（2）水平允許誤差為4 mm；（3）10 m 內高低允許誤差為4 mm；（4）枕距允許誤差為20 mm；（5）經目視可見方向順直、扣件齊全、位置正確且緊貼合；（6）目視外觀可見道床整潔，無飛砟，砟肩堆高，邊坡平順。人工鋪軌具體流程如圖2 所示。

圖2 人工鋪軌具體流程圖

3 施工條件準備

3.1 施工準備工作

做好施工前的準備工作是促進施工流程順暢的重要保證，本次項目于施工前15 d 已經將軌枕按要求進行現場錨固，進行錨固作業時平行既有線路走向，將軌枕卸至路基坡腳以外并均勻分部。對既有路基實施封鎖施工時，將原有線路路基進行幫寬分層填筑后，實現與既有路基同一標高標準，同時施工人員在既有路基兩側均設置了寬3.5 m、坡度為3%~6%的單行馬道，馬道每隔300 m 設置1 個，可充分滿足施工過程中機械運行的實際需求。為有效縮短封鎖期間填料開挖的時間，提前對備料場內的填料進行悶料，確保填料含水率，并將運輸通道進行提前維護，保證了封鎖施工期間運輸道路的暢通。

3.2 運輸條件

設備、物料運輸是實際施工過程中的重要環節。為有效保證將路基填料、混凝土枕、底層道砟及路基、軌道施工所用機械、機具運至現場，本項目沿鐵路線新修的一條貫通便道。施工所用的運輸工具主要包括風動補砟車、配砟整形車、搗固車、穩定車及鋼軌運輸車，其運輸線路均從K116+347 段的鋪軌基地接入，經既有線路將所需物料順利運送至施工地點。

3.3 水電條件

為保證工程順利進行，做好施工人員水電供應十分重要。本項目施工臨時用電均由柴油發電機提供，其主要用到的設備有電焊機、夜間照明。夜明燈在整個施工過程中具有重要作用，本項目在施工路段每間隔20~30 m 設置一枚碘鎢夜明燈，在路基路肩、路障、危險區域分別設置反光貼及警戒繩，可起到相應的指引、警示作用，對保證施工安全有重要意義。本次施工利用灑水車從東干渠及黑水河取水運至施工現場，其中，最遠的運輸距離為3 km。

4 施工質量管控

4.1 施工質量目標

確保項目達到現階段國家規定的全部工程驗收標準、保證投入使用后的行車安全是本工程的終極目標。故本項目的主要工程等級均需達到優良，并且單位工程驗收的一次合格率要達到100%。

4.2 如何保證施工質量

為實現以上目標，針對如何保證施工質量，本項目中采用的具體方法如下：

1）創立專門的質量創優領導小組，組內成員主要包括項目經理、項目總工及各施工隊負責人，通過體制考察、質量控制教育、質量意識強化等組織工程質量的創優活動。

2）明確各自的質量負責內容，通過責任劃分由專人負責某一部分的工程質量，貫徹“誰管生產，誰管質量；誰施工，誰負責質量；誰操作，誰保證質量”的原則實施終身責任制。

3）對基礎工作進行標準化管理，建立嚴格的質量管理制度，嚴格按照圖紙施工，在施工過程中，施工人員也要密切配合好監理工程師的相關工作及要求，同時，嚴格落實自檢、復檢、專檢的“三檢”制度，對施工過程進行分級檢查及驗收，同時建立技術交底制度，于施工前交底詳細技術，完成復核后方可實施。

5 結語

國內鐵路的發展，對我國國民經濟發展起到了重要的促進作用。在正常的運營條件下，我國城市鐵路主要服務于城市交通，而將既有鐵路資源用于促進城市公共交通發展已成為眾多鐵路單位的主要施工目標，在實施既有鐵路原位改建時，相關單位也會面臨如何選擇鐵路列車類型、如何控制改建成本及如何優化具體改建施工技術等一系列問題。本文涉及工程項目建成后無疑提升了該鐵路段的運輸能力，對優化該地區鐵路交通、促進行業發展均有重要意義。