王倩瑋
(中鐵第五勘察設計院集團有限公司東北分院,黑龍江哈爾濱 150000)
濱綏線為I 級雙線電氣化鐵路,區段行車速度為120km/h。K97 病害橋位于濱綏線帽兒山車站哈爾濱側咽喉區內,上、下行線分別設置1 座單線橋,線間距為11.23m。上、下行橋梁兩側均設有道岔,橋梁端部至道岔最小距離僅為10.6m,在橋梁拆除重建過程中,為保證線路及車站運營,需對帽兒山車站哈爾濱側咽喉區及站內各股道進行改造及施工過渡。該項目施工難度大,工程投資高,需對上、下行線綜合考慮,確定帽兒山車站改造方案。
濱綏鐵路運輸組織繁忙,帽兒山車站日接發列車53 對,其中客車17 對,貨車36 對,單機5 臺。上、下行橋梁同時拆除重建,會導致濱綏鐵路運輸組織完全癱瘓。因此,病害橋的整治必須上、下行依次進行,站場改造的關鍵在于施工過程中必須保證濱綏線正常通車。從站型布置的合理性、站場平縱斷面的改造情況、施工過渡、對營業線運輸組織干擾、工程投資等多角度入手,分別提出移位新建、便線雙線橋、便線單線橋以及局部單線的通車方案[1-3]。同時,通過對不同方案的優缺點綜合分析,確定最適宜的站場改造方案。
在既有下行橋左側12m 處新建下行橋梁。濱綏下行線設計線位自既有下行線直線處引出,采用反向曲線連接至設計橋位,再以左偏曲線與既有下行線相接。根據下行設計線位連接站內3 道、5 道、7 道。拆除既有下行橋,并在該位置修建新上行橋梁。濱綏上行線設計線位自既有上行線直線處引出,采用反向曲線連接至設計橋位,再以左偏曲線與既有上行線相接。根據上行設計線位連接站內4 道。根據新建橋梁高程,需對濱綏上、下行線及站內各股道進行抬道,最大高度為0.5m(見圖1)。

圖1 移位新建方案示意圖
為新建站場路基,需拆遷房屋2350m2,拆除并還建給水工區1 處,面積為270m2,拆除并還建水源井1座,拆除并還建磚墻580m,改移道路1 條,改建長度為400m。
在既有下行橋左側18.07m 處新建便橋,將下行線引至便橋上,保證上下行線可同時通車,根據便線線位連接站內3 道、5 道,7 道暫時中斷行車。在既有上行橋與便橋中間新建雙線橋,橋上濱綏上、下行線設計線間距為5.3m,與外側既有上行線、便線間距均為12m。雙線橋施工完畢后,利用天窗時間將下行線及3 道接入設計線位,待天窗時間后逐步撥移5 道、7 道至設計線位。再利用下一個天窗時間將上行線及4 道接入設計線位。根據新建橋梁高程,需對濱綏上、下行線及站內各股道進行抬道,最大高度為0.3m(見圖2)。

圖2 便線雙線橋方案示意圖
為新建便線路基,需拆遷房屋2350m2,拆除并還建給水工區1 處,面積為270m2,拆除并還建水源井1座,拆除并還建磚墻580m,改移道路1 條,改建長度為400m。
在既有下行橋左側12m 處新建便橋。將下行線引至便橋上,保證上下行線可同時通車,根據便線線位連接站內3 道、5 道,7 道暫時中斷行車。拆除并原位重建下行橋,橋梁建成后將上行線暫時撥移至下行橋上,再根據上行線位,連通站內4 道。拆除并原位重建上行橋,橋梁建成后,利用天窗時間將上行線和4道撥移回原橋位。再利用下一個天窗時間將下行線撥移至下行橋位上,并連接站內3 道,待天窗時間后逐步撥移5 道、7 道至設計線位(見圖3)。

圖3 便線單線橋方案示意圖
為新建便線路基需拆除房屋1020m2,拆除并還建磚墻200m。給水工區、水源井和道路維持既有。
在保證線路正常通行的條件下修建上、下行橋梁基礎和橋墩。基礎和橋墩建成后,中斷上行線通車,上行橋架設混凝土梁并新鋪橋上線路,上、下行列車在該站均沿既有下行線通過。站內Ⅱ道及4 道停用,在橋梁小里程側設置安全線與渡線,保證線路連通及行車安全(見圖4)。

圖4 單線行車方案示意圖(步驟1)
上行線架設完畢恢復通車后,以同樣方法架設下行線混凝土梁。在下行橋施工期間,中斷下行通車,上、下行列車在該站均沿既有上行線通過。站內Ⅰ道、3 道、5 道、7 道停用,在橋梁小里程側重新布置渡線與安全線(見圖5)。

圖5 單線行車方案示意圖(步驟2:哈爾濱側)
因該站綏芬河側咽喉無下行通路,且既有道岔間距和夾直線長度過小,無法插入道岔,改造困難,需在綏芬河咽喉區外側距站中心1.8km 區間(距離既有進站信號機0.8km)處新設道岔與安全線連接上、下行線,并對上行線進行抬道,最大抬道高度為0.3m(見圖6)。

圖6 單線行車方案示意圖(步驟2:綏芬河側)
上、下行橋梁均施工完畢后,拆除過渡期間所設渡線與安全線,恢復站場正常使用(見圖7)。

圖7 單線行車方案示意圖(步驟3)
該方案車站咽喉區單線行車,存在嚴重的上、下行交叉干擾,影響通過能力,降低運輸效率,危及行車安全。在實施過程中,咽喉道岔組的通過能力利用率為105.2%。經計算,至少需要分流3 對客車通過能力才可降至100%以內。但雙線區段組織單線行車,運輸組織繁雜,運輸效率較低,且上、下行交叉干擾,存在嚴重的安全隱患。
濱綏線K97 病害橋站場改造方案比較如表1所示。

表1 濱綏線K97 病害橋站場改造方案比較表
從平縱斷面的變化情況、是否修建便線便橋、站場的過渡次數及規模、征地拆遷情況和工程投資等方面綜合考慮,移位新建方案雖然存在拆遷數量大、濱綏線及站場需要抬道的問題,但該方案不需要進行施工過渡,不修建便線便橋,不改變既有線行車方式,不需要限速通行,且工程投資相對適中,對鐵路運輸最有利。從各方面看,移位新建方案具有明顯的優勢,可以在保證濱綏線及帽兒山車站正常運營的前提下,以較為適中的投資,解決病害橋的安全隱患。