太原南站综合作业通道施工方法

太原南站综合作业通道施工方法

许浩

太原铁路局太原地区工程建设指挥部山西省030000

太原南站由于批复时定位为只接发动车组的高铁客站，故只设有旅客地道，未设计车站作业通道或是行包地道，开通后给车站的生产运营及铁路多元化经营带来了极大的不便。2014年3月至10月间，我局组织实施了太原南站综合作业通道，现以此工程为例浅谈已运营高铁客站作业通道的施工方法。

1.太原南站新建综合作业通道的必要性

1.1便于车站作业。客运备品及车站垃圾可由综合作业通道实现站外与各站台间的运送，提高作业效率，减少对旅客的影响；

1.2便于行车组织。综合作业通道建成后，太原南站具备接发普速列车的条件，有利于枢纽内的行车组织，并为邻近普速车站施工改造需调整列车接发站提供了条件；

1.3便于站房设备检修。检修车辆和设备可通过综合作业通道到达各站台，更好的进行设备检查、维修工作；

1.4便于铁路多元化经营。综合作业通道兼有行包地道作用，使车站具备开展快运及行包业务的条件；

1.5便于应急处置。应急车辆、设备、人员可以通过综合作业通道便捷达到各站台，提高了车站应对突发状况的处置能力；

2.工程概况及面临的困难

2.1工程概况

太原南站综合作业通道位于站台南侧，中心线距站台端头约70米，主通道孔径为1-6m，净高3.3m，总长221.62m，横穿石太、大西场共22股道，并设10个引道与站台连接。通道内设有消防系统、客服系统、电力系统、照明系统。

2.2施工面对的困难

2.2.1工期紧、任务重。工程的实际施工时间约6个月。工程体量大，还需进行设备迁改防护、线路加固、基坑回填等，工作量繁重。

2.2.2周边条件制约施工效率。太原南站南咽喉东西两侧均为约7m高的路堑，且周边村落拆迁未完成，施工马道和钢筋加工场等无处设置，制约施工作业面和效率。

2.2.3站场内施工难度高、安全压力大。一是线间防护桩施工，人员和行车安全压力大；二是施工同时影响多股道，给点涉及多条线别，给点时间短；三是既有设备多需进行迁改或是防护，工作量大；四是靠近站台，施工对客运服务有影响

3.施工组织设计及重难点工程

3.1施工总体思路及工期部署

3.1.1施工总体思路

考虑到太原南站行车组织繁忙，石太、大西场分场管理，两个场不能互通，施工要最大限度的减少对运输的影响，并兼顾施工效率和进度，我局将该通道划分为4个施工单元，大西场为1、2单元，石太场为3、4单元，分场同步实施，即两个场在同一时段内各有1个单元施工。

由于开工建设时，仅东侧具备修建施工马道条件，故将施工分为3个阶段，施工次序为1单元-2、3单元（同时）-4单元。设计院按此次序，优先做出防护桩设计及1单元施工图。

3.1.2工期部署

3.1.2.1前期工作及施工准备：主要进行现场调查、施工图设计、施工方案编制及审查、管线及电缆迁改、施工场地建设、施工队伍及材料进场、钢筋加工、施工计划提报等工作。

3.1.2.2第一阶段：主要进行1单元5股道范围内的人工挖孔桩、线路加固、主通道及引道主体预制、预留套管安设、线路恢复等施工。

3.1.2.3第二阶段：主要进行2单元、3单元12股道范围内的施工，同步实施1单元引道雨棚施工。

3.1.2.4第三阶段：主要进行4单元5股道范围内的施工，同步实施2、3单元引道雨棚和装修样板段。

3.1.2.5第四阶段：主要进行4单元引道雨棚施工和通道内装修、设备安装。

3.2主要工作量

3.2.1迁改数量

东侧电缆约300条，西侧电缆约140条，线间电缆约20条，共460条；

DN300供水管线5条，DN200供水管线1条，DN150供水管线1条，检查井2个；DN300供热管线2条，共9条。

3.2.2线路加固数量

应力放散、24mD梁加固线路22股道。

3.2.3人工挖孔桩数量

1.5mD梁支撑桩88颗；1.25m防护桩702颗；接触网杆防护桩33颗；照明铁塔基础防护桩14颗；箱变基础防护桩22颗；马道防护桩111颗。人工挖孔桩总计970颗。

3.2.4主体数量

基坑开挖5.4万方

主通道756㎡，三通口8个、二通口2个，1101㎡，引道3504㎡，钢结构雨棚1800㎡；

基坑回填三七灰土3万方，级配碎石1万方，共计4万方。

3.2.5预留电缆通道数量

1.25m钢筋混凝土套管440米。

3.2.6线路恢复数量

拆除D梁、恢复线路、大机捣固22股道。

3.3各施工单元实施方案

3.3.1施工工艺流程

3.3.2工期安排

3.3.2.1电缆及管线迁改：同步组织。

3.3.2.2D梁支撑桩、防护桩：10天

3.3.2.3D梁加固线路：3天。

3.3.2.4基坑土方开挖：5天

3.3.2.5主体预制：25天

3.3.2.6拆模、基坑回填及套管安设：10天

3.3.2.7D梁拆除、线路恢复、排水沟连接、大机捣固及阶梯提速：10天

3.3.2.8钢结构雨棚安装：下一施工阶段同步组织对本单元内引道雨棚进行安装。

3.3.2.9通道内装修及设备安装：第四阶段统一进行，总时间30天。

3.3.3电缆及管线迁改

提前联系相关设备管理单位或产权单位，确定迁改方案，尽可能在原位采取防护措施，如必须迁改，则先接通临时管路后再对原管线进行截断。

3.3.4支撑桩和防护桩施工

支撑桩、防护桩施工均在邻近营业线施工计划内进行作业，D梁支撑桩（每加固股道4颗）同时实施，引道两侧的防护桩（每引道78颗）按照隔1挖1的原则进行。

3.3.5线路放散

D梁加固前，对股道进行应力放散。

3.3.6D梁运输、吊装方案

D梁采用汽车运输至施工区域，人工使用工具滑移、安装，施工过程中股道封闭、接触网不停电。

3.3.7基坑开挖及出土

人工配合机械开挖，24小时不间断作业，自卸车外运土方。开挖前挖设探沟，开挖时注意各种地下设施。

3.3.8主体预制

主体施工采用定型钢模板，肋角处配少量镜面板木模拼装，模架体系为满堂红脚手架，采用地泵泵送商品混凝土浇筑，强度达标拆除模板后立即组织进行防水层的施工。

3.3.9基坑回填及套管安设

基坑分2次回填，第一次回填至套管管底，套管安设完成后，进行第二次回填至路基面，套管采用双层钢筋混凝土管，两条套管并列安设在通道南侧，套管顶与通道顶板顶齐平，套管与套管间有钢插口。

3.3.10D梁拆除、线路恢复及排水沟连接

基坑回填完成后，同步实施线路恢复，并根据现场实际，确定排水沟的连接路径，重设排水沟坡度，保证排水顺畅。拆除D梁步骤与安装相反，D梁拆除后运至下一阶段施工单元附近存放，拆除后第二日对股道进行大机捣固，随后阶梯提速。

3.3.11钢结构雨棚安装

，钢结构桁架等通过马道和已完成的主通道运送至引道内拼装、焊接、安设阳光板，施工前在引道周圈设置隔离护网，确保人员、材料不侵限。

3.3.12通道内装修及设备安装

主通道及引道内墙使用白色涂料粉刷，同时对各系统管线进行分类整合，并在顶部修建双层电缆桥架，在每个引道处增设广角镜及站台指引标，线缆及设备安装要统一规划，合理利用内部空间安装设备，不能影响通道正常使用。

3.4重难点工程

3.4.1电缆迁改

施工区域内有大量的供水、供电、通信、电力、信号设备，以22道东侧为例，有约300余条电缆、数十条供水管线需在施工前过渡或迁改，而受时间和条件限制，迁改工作根本无法在施工前完成，而且基坑开挖时，以上电缆将悬空约16m，如此大数量的电缆在自重作用下必将折断。

3.4.2人工挖孔桩施工

一是人工挖孔桩施工进度直接制约后续线路加固和基坑开挖；二是挖孔桩多数位于线间，需在道砟坡脚开挖并使用小型机械，对路基稳定和行车安全有影响；三是大面积开展后，站场内施工人身安全压力大；四是站场内施工，土方难以外运。

3.4.3D梁吊装

由于站场已开通，受进出通道、D梁自重、接触网调整、给点时间的影响，无法使用大型机械或是轨道车安拆D梁，人工使用液压千斤顶及平板小车的传统方式时间较长，既不适用站场施工的复杂情况，也无法保证施工的绝对安全。

3.4.4基坑回填

主体预制完成后，底部距基坑边仅1m，主体上部为轨道，又处于站场内，无法使用大型机械运送材料和夯填基坑，回填量大，小型机械和人工运送、夯填根本无法保证施工进度和回填质量。

3.4.5预留套管安设

预留套管每节长3m，重3t，一是受现场条件限制，大型机械无法施展，而光凭人工难以移动及连接钢插口；二是安设时间直接影响工程整体进度。

3.4.6大机捣固

为节省时间，股道D梁拆除后，第二日施工点内安排下一股道的D梁拆除及本股道的大机捣固，D梁拆除时一是作业人员多，二是撤出施工区域时需占用邻近多股道，两项施工互相干扰大，人身安全压力大。

4.主要做法

4.1优化列车运行图，减少工作量

结合施工总体思路，针对每个施工阶段，优化了太原南站列车运行图，考虑到正线和部分有列车吸污、上水设备的股道无法停用，科学合理的将这些股道排满，停用部分股道，减少线路加固及路基防护工作量。

4.2与地方协调，为施工多方面开展创造条件

积极协调地方政府，加快施工区域周边的拆迁进度，暂缓市政站南街施工进度，见缝插针的修建了西侧马道，并在站南街框构间填筑道路，利用石太、大西两场间的空地做为施工通道和钢筋加工场，。

4.3搭建临时钢桥，解决成堆电缆防护

对线路外侧的成堆电缆采用搭建临时钢桥悬挂防护，钢桥基础为人工挖孔桩，钢轨并排组成钢桥，挖孔桩端头预埋钢轨，内侧设钢轨，将电缆加设套管防护后，用钢承所悬吊在钢桥，并斜拉在内侧钢轨上，分散应力。

4.4组织技术攻关，研发D梁吊装小车

成立攻关小组对D梁安拆进行技术攻关，研制成功了“移动式D梁吊装装置”，移动式D梁吊装装置利用简易机械的组合，由运行系统、装载平台、吊装系统以及支撑配件组成，机械简易可靠、操作简单易懂，装载一组D梁后即可通过预铺的轨排和既有线路实现横向和纵向移动，到达安装区域后，仅需4人操作导链，便可实现D梁水平向的对位、垂直向的就位功能，拆除时反之。通道施工期间，我局使用该装置吊装、拆除D梁12股道，D梁吊装时从给点后该装置装载D梁到安设就位，拆除时从给点后松开D梁联接到移除施工区域仅需90分钟。

4.5细化人工挖孔桩施工安全措施

为避免施工开挖时引起道砟溜塌，天窗点内在桩顶端安设钢护筒防护后下挖。每股道前后各设1名防护员。施工用的悬臂提升机安装限位器，只能顺线路方向放置作业，不得转臂，防止侵线。钢筋笼主筋钢筋长度不超过4.5米，在孔内进行绑扎。桩基土方挖出后，堆码整齐，堆高不超过1.5m，并采用密目网覆盖防止扬尘。

4.6采用商品混凝土回填基坑

基坑回填采用C15商品混凝土，支设多台地泵，确保回填进度。第一回填全部使用混凝土，确保预留套管基础稳定，套管安设完成后进行第二次回填，线路下采用混凝土，线间采用素土回填并夯实，即便线间素土回填部分日后下沉，也不会影响线路稳定，回填完成后，我局组织对现场回填混凝土及原设计回填级配碎石、三七灰土从材料、回填时间、所用人工、机械进行价格综合对比，回填变更设计费用不增不减。

4.7人工机械配合安设预留套管

基坑第一次回填完毕后，装载机运载套管通过施工马道将套管卸在施工单元端头，人工提前在场地内支设滑杠，挖掘机停在施工单元端头，利用伸缩臂横向摆动推动套管前移，人工配合导向，尤其是钢插口对接时，要提前将高低水平调整后，按次方法，每个施工单元套管约36节只需4个小时就全部安设完成。

4.8合理安排D梁拆除次序，确保与大机捣固同步进行

第一个施工点内先进行最外侧D梁的拆除作业（D梁拆除后的存放侧为最内侧），第二天施工点内进行该股道的大机捣固和内侧下一股道的D梁拆除，最大限度的减少了两项施工的互相干扰。

5.几点体会

5.1工程建设要充分考虑生产运营的需要

一是太原南站仅在北咽喉设计有一处穿越线路的电缆廊道，太原南站开通时线位已满，我局结合本次施工，在通道南侧预留2-1.25m钢筋混凝土套管，为今后电缆或是管线横穿站场提供了便利。二是考虑到普通日光灯运营后能耗高、维修保养工作量大，我局经过比对使用了LED灯管，虽然单价高于普通灯管，但LED灯管照度高，数量缩减60%，工程造价未增加，且LED灯管使用寿命10倍于普通日光灯管，并大大减少了运营后的维修保养工作量和费用，每年节约用电约20万度。

5.2同步开展各项工作是推进工程建设的前提

接到铁路总公司批复后，我局要求设计单位按照施工总体思路进行设计，分4个单元优先作出线路加固设计，主体设计时预留施工缝等，施工单位分别编制4个单元独立的施工方案，提前备齐料具，按2个单元同时实施组织施工力量，大大缩短了施工图设计、施工方案、施工准备的时间。2014年3月设计全部完成时，施工队伍、材料机具已就位，1单元的施工计划已下达，区域内的电缆、管线已迁改或防护完毕，春运结束第二天施工便如火如荼的展开。在进行1单元主体施工时，我局已开始组织开展2、3单元的防护桩、马道、电缆防护等施工，各单元施工紧密结合，有序衔接。

5.3积极创造施工条件是推进工程建设的保障

施工面对诸多条件限制，例如为不中断行车，线路加固量大、人工挖孔桩数量大；站场内场地有限，钢筋加工场规模较小，无法保证加工速度；除站场东侧外均无修建施工马道的条件，2、3、4单元施工无法开展，更别说同步进行了。我局加强现场调查、集思广益想办法、多方协调为施工尽可能的创造更多有利条件，通过加快拆迁、将规划路施工场地用作施工马道、调整列车运行图，大大减少了工作量，迅速创造出施工大面积、多方向开展的条件。

5.4科学合理的施工方案时推进工程建设的基础

时间紧迫，我局根据施工总体思路，协调设计院分批次完成施工图设计，优先做出线路加固防护设计，施工单位分别编制施工方案，编制时邀请了相关专家参加，针对每一步施工反复推敲，确定最优方案，能够同时开展的施工，要同步安排。由于施工条件在不断变化，每个施工阶段尾声，我局都要组织施工单位对下一阶段的施工方案进行重新编制，重新审查，并结合上一阶段施工的安全质量情况及季节性气候变化完善安全质量措施和应急预案，

5.5组织重难点工程技术攻关是推进工程进度的关键

本工程开工建设时，我局确定了多项重难点工程，均直接影响着工程的建设进度，为此，我局组织施工、监理、设计单位组成技术攻关组，反复踏勘现场，广泛征求意见，并收集国内其它类似工程的施工方法，借鉴其成功经验，最终逐个攻破难题，在大大缩短建设周期的同时，提高了作业效率，降低了安全风险，尤其是“移动式D梁吊装小车”的研发成功，更是创造了我局站场内D梁吊装、拆除的时间记录，且该装置操作简单，安全保障性高，目前正在我局工程建设领域大力推广。

5.6确保工程的安全质量是推进工程进度的核心

工程建设过程中，我局面对诸多困难和工期压力，始终认为确保施工安全和质量是加快工程建设的根本前提和重要保证。一是对工程实行了全过程盯控制度，24小时均有包保领导和干部现场盯控；二是制定了严密的安全质量管控措施，针对施工每个工序都要求制定了作业指导书，明确安全质量控制要点，积极开展风险研判，对各施工阶段的风险环节制定了预防和应急措施；三是充分发动各级加大现场的检查力度，施工中我局建设处、质监站、建设管理单位、施工单位及其上级单位、监理单位不间断组织检查，确保了安全质量隐患整治。

在太原南站综合作业通道7个多月的施工时间里，未发生任何安全质量事故。