1 工程概况

　　1.1 既有线概况

　　既有星火站为东北环线上的既有中间站，车站既有正线2条、到发线3条、调车线7条，有效长度850m，整备线1条，基本站台1座，其中铁路均为电气化铁路;现状包括4条专用线，分别为热电厂专用线、北郊粮油公司铁路专用线、棉纺厂铁路专用线及铁科研专用线，其中热电厂专用线和铁科研专用线处于运营状态，北郊粮油公司铁路专用线和棉纺厂铁路专用线处于停用状态(见图1)。

　　1.2 新建星火站枢纽概况

　　新建星火站为京沈客运专线首发站，京沈客专星火站枢纽站前工程为京沈客专起点，该工程起自北京市朝阳区姚家园路，终点至东北五环路，该工程标段全长5.89km;新星火站设于既有星火站南侧439m处，车站规模为7台17线，动车走行线外包京沈客专正线进行疏解，区间所有新建线路均位于既有东北环线东侧，自西向东依次为既有东北环线、动车走行左线、京沈左右线、动车走行右线，其中轨道单线铺轨总计40km，新铺道岔75组，均为有砟轨道，新建桥涵32座，跨东北五环路顶推钢桁梁桥1座，全国首例全封闭式声屏障1.85km(见图2)。

　　1.3 星火站过渡施工重难点

　　1)星火站站房工程建筑等级为大型旅客车站，站房总建筑面积为18.26万m²，其中站房占既有星火站运营Ⅰ～Ⅲ股道及新建星火站7台17线，过渡改造施工要与站房施工相结合。

　　2)区间全封闭声屏障工程。京沈客专星火站至五环路段周边毗邻部分居住小区，为降低铁路运营给周围小区居民带来的噪声影响、加强隔声效果，采用明洞封闭式声屏障体系。声屏障基础采用混凝土扩大基础，上部主、次梁骨架采用钢筋混凝土结构，并设置中间柱，结构总计长度约1.80km，横向跨度40～80m，区间既有及新建线路均设置在声屏障拱形结构内。本封闭声屏障施工为国际首例，结构属于超长、超宽、超高的钢筋混凝土结构，施工须结合既有电气化铁路过渡改造，施工工序多、周期长，施工人员高空作业比例高，受力体系安拆体量大，大型机械及特种设备安拆作业多，对既有铁路设备及行车安全影响大，对施工过渡方案线位影响极大。

　　图1 既有星火站线路平面位置  

　　图2 星火站枢纽工程总平面布置  

　　3)星火站枢纽工程区间京沈正线线位下异形框构、东八间房框构及坝河等桥涵工点受征地拆迁影响，且异形框构工点占压既有线线位，对过渡方案工期影响较大。

　　2 星火站站场改造过渡方案

　　星火站过渡改造施工在保证东北环、星双线和铁科研专用线正常运营能力前提下，结合星火站站房方案、全封闭声屏障及线下结构物统筹实施条件，将过渡施工划分为3步进行。

　　2.1 第1步过渡方案及优化

　　2.1.1 第1步过渡原设计方案

　　星火站内施工不影响既有线运营的西侧基坑(站房基坑1)部分将既有线Ⅰ～Ⅲ道过渡至新建Ⅱ～Ⅳ道，区间铺设京沈左、右线及动右线，将铁科研专用线过渡至动右线，同时拆除站内既有Ⅰ～Ⅲ道、区间铁科研专用线停用线路及相关道岔;由于星火站枢纽区间新建线位下桥涵受征地拆迁影响无法按期实施完成，原设计方案不成立。

　　2.1.2 第1步过渡优化后设计方案

　　按“先站内后区间”分阶段开通的思路优化过渡方案，星火站内施工不影响既有线运营的西侧基坑(站房基坑1)部分将既有线Ⅰ～Ⅲ道过渡至新建Ⅱ～Ⅳ道，新建Ⅱ～Ⅳ道南北咽喉直接与既有线拨接连通，为站房及线下结构物后续施工创造条件，具体施工步骤如下(见图3)。

　　1)第1分步线下结构物施工完成不影响既有线运营的新建Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ道及京沈左线处框构桥涵与路基。

　　2)第2分步星火站北咽喉改造铺设新建Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ道及京沈左线线路与5组道岔。星火站南咽喉停用站内南渡线、星走线及电厂专用线，点外拆除停用线路，正位铺设东北环改线线路及相关道岔。星火站内北咽喉要点拆除既有4,8,12,18,14,10号道岔并堵豁，人工配合小型捣固机捣固，既有9,11,13,15,21,23号道岔钉固直股加锁使用。停用站内Ⅰ，Ⅲ道，只保留Ⅱ道运营。点外拆除星火站北咽喉既有20,16,12,2号道岔及一步过渡须改造的550,350m线路，拆除既有6号道岔并堵豁。正位铺设36,13,40,38,8号道岔及650,430m线路，并采取小型捣固机捣固。启用新联锁点前大机车组及单机对新建线路及道岔进行捣固与压道作业。

　　图3 星火站第1步过渡方案优化后平面  

　　3)第3分步开通Ⅲ，Ⅳ道星火站南北咽喉分别拨接新建线路50,100m与新建京沈左线、东北环线连通，最大拨距3m。南北咽喉区拨线完毕后，大机对拨线地段进行捣固作业，在星火站内东北环正线插铺6号道岔，并采用小型捣固机捣固。点毕新建Ⅲ道、Ⅳ道、电厂专用线、Ⅶ与X道、挡1、挡29、渡1/3、安全线1、科环线及1,3,29,31,57,61,58,40,38,8,6号道岔开通。

　　4)第4分步开通星火站内Ⅱ道点外拆除占压Ⅱ道既有信号楼及南咽喉既有350m线路，新铺北咽喉36号道岔后350m线路。新建路基110m，新铺线路700m，新铺道岔5组。点内插入3组道岔，点毕星火站内新建Ⅱ道、星双线、挡15、挡17、9/11渡、挡13及新建9,11,13,15,17,19,36,34,16,14号道岔、挡34、14/16渡线开通。

　　2.2 第2步过渡方案及优化

　　2.2.1 第2步过渡原设计方案

　　星火站维持既有现状，区间完成京沈左、右线与动右线范围桥涵、路基及东侧全封闭声屏障基础施工，开通京沈右线及动右线，将东北环线、铁科研专用线分别过渡至新建京沈右线、动右线线位，为东北环线升级改造创造施工条件。因既有东北环线占压全封闭式声屏障中间柱位置，全封闭式声屏障上部结构须在第2步过渡完成方可具备施工条件，且动车走行右线靠近声屏障边拱结构，导致声屏障支架体系搭设空间非常狭小，营业线施工风险高，个别地段因不满足限高要求须多个封锁点内施工，给行车组织带来很大干扰;区间桥涵异形框构同时占既有铁科研专用线及新建京沈左线线位，由于星火站原第1步过渡方案区间未完成铁科研专用线过渡至动车右线施工，导致异形框构无法实施，东北环线无法过渡至京沈左线，原设计方案不成立。

　　2.2.2 第2步过渡优化后设计方案

　　以营业线施工行车安全及减少运输组织作为前提优化过渡方案，结合全封闭式声屏障结构及过渡线位关系，将东北环线及铁科研专用线过渡线位调整至京沈左、右线，降低全封闭式声屏障施工安全风险及行车组织干扰，同时考虑异形框构为第2步过渡交叉点，通过设置临时便线形式将占异形框构区域内铁科研专用线提前过渡，达到异形框构提前实施条件，将东北环线及铁科研专用线临时过渡至京沈左、右线(亮马河小里程为动车右线及京沈右线)，达到东北环线改造及亮马河和坝河西侧部分施工条件、拆除既有线铁科研专用线实施条件。

　　1)第1分步线下结构物施工完成星火站内至望京区间新建京沈左、右线及动右线线位下方框构桥涵、路基及东侧全封闭式声屏障基础与边墙施工，其中异形框构区域提前设置便线完成局部铁科研专用线过渡施工，如图4所示。

　　图4 全封闭式声屏障与线路位置关系断面(单位:m) 

　　2)第2分步预铺线路轨及相关道岔星火站北咽喉点外预铺京沈正线及动车右线线路与相关道岔，线路采用50kg/m工具轨预铺，共8.4km，道岔10组;并换铺长钢轨，待放散锁定完毕后，做好闪光焊接和胶结绝缘。长钢轨采用T11长轨车运送至星火站，点内长轨待既有线与工程线连通后进入工程线，人工配合长轨车将卸下的长钢轨拨移至线路两侧。拆除工具轨换铺长钢轨。

　　3)第3分步大型捣固机捣固及机车压道大机车组由东北环线北京东方向驶入星火站Ⅳ道，要点进入工程线，点外捣固京沈左、右线及动车右线线路与道岔。线路共8.4km，道岔10组(60～18单开道岔)。需1组线捣和1组岔捣。待大型捣固机捣固作业完毕单机要点进入工程线进行压道作业。

　　4)第4分步启用新联锁点点内区间拨接新建线路与既有线连接，线路捣固车对拨接口线路进行捣固作业。施工完毕后启用新联锁，东北环线及铁科研环线经新线位运行。

　　2.3 第3步过渡方案

　　星火站第1及第2步过渡的顺利实施，为第3步全线工程实施创造施工条件。第3步过渡方案满足现场施工，无须优化。主要施工内容为接长亮马河框构中桥及坝河中桥、施工星火站内Ⅰ，Ⅴ～XIV及XVI,XVII道路基、轨道及道岔、驼房营线路所与DK14+400—DK15+050,DK15+700—DK16+900全封闭式声屏障上部结构竣工，升级改造区间东北环线。站场北侧要点拨接东北环线与站内IV道连通;区间东北环线拨接至最终改建线位，修改计算机联锁软件，开通星火站全站。连通京沈左右线正线、小井村1号线路所，至此星火站改造施工完毕。

　　1)第1分步线下结构物施工完成改建东北环线及动车左线、到达疏解线下方桥涵、路基及全封闭式声屏障施工。

　　2)第2分步换铺长钢轨预铺线路及相关道岔:预铺星火站内Ⅰ，Ⅴ～XIV,XVI,XVII道及区间东北环改线、动车左线、到达疏解线线路及相关道岔。其中，Ⅰ，Ⅴ～XIV道及区间东北环改线、动车左线、到达疏解线采用50kg/m工具轨预铺并换铺长钢轨，待放散锁定完毕后，做好闪光焊接和胶结绝缘。XVI,XVII道为货车到发线，采用50kg/m淬火轨铺设。新建线路做好大型捣固机捣固及机车压道作业。

　　3)第3分步启用新联锁点星火站内要点插入道岔2组(分别为60,63号道岔)。站场北侧要点拨接东北环线与站内IV道连通;区间东北环线拨接至最终改建线位，连通京沈左右线正线、小井村1号线路所，修改计算机联锁软件，开通星火站全站。至此，星火站改造施工完毕。小井村2号线路所根据动车运用所实施情况，与动车运用所设备一次性开通使用。

　　3 星火站过渡技术保证措施

　　1)根据设计平、纵断面图及设计说明，结合现场调查情况，确定星火站既有各股道改造范围和内容，包括站内及区间改建起终点与拨接点位置;须拆除、插入道岔数量、型号;新铺、改建线路长度;再统计计算材料数量，确定轨料来源及进场方式。

　　2)星火站过渡改造第1及第2步过渡咽喉区均涉及既有线拨移后与新线连通的轨缝位置，俗称“龙口”，一般按设计线路中心线与既有线路中心线间距约2.6m处确定，即新老线相距1根枕木的距离。拨接一般利用封锁或无车条件将既有线以曲线形式与新线连通，新铺线路应最大限度按设计曲线要素及位置预铺至龙口位置，减少拨接工作量，降低延点风险，尽量避免超长距离拨接、新老线路正反拨等情况发生，施工过程中须重点考虑。

　　3)站场改造施工均涉及既有线插入道岔，须注意的是既有线须插入的新道岔岔位不可按设计坐标照搬照套，尤其是遇到既有双线不动地段插入渡线道岔，应充分结合既有线间距、轨型轨缝等状况。首先按设计位置先确定首个道岔岔心，根据现场实际线间距和辙叉号确定另一组渡线道岔岔心，再确定岔前后轨缝位置，测量距前、后既有轨缝或焊缝长度是否满足最短轨要求，设计有要求时，岔后应更换1对新轨。

　　4)临时过渡设计，当新铺或既有线拨接线位不能按设计一次到位时，或结构占压既有线路须设置临时过渡便线时又无过渡设计的情况下，为满足工程顺利实施，须设置临时过渡便线，临时过渡便线的曲线要素要满足线路运行速度要求。由于过渡方案在既有站区内实施，场地狭窄，因此必须考虑过渡便线与既有线路的相互位置，以及新增设备与既有股道的相互位置，须在点内拨接的便线要控制好拨接长度。

　　4 结语

　　由京沈客专星火站改造实施过程可看出，过渡改造方案是决定工程工期、安全及效益的关键，在坚持站改方案设计要同时兼顾施工与运输的指导思想下，施工组织一定要以过渡方案为施工组织主线路，线下所有结构物均作为施工重要点位，施工组织要做到点满足线要求，当点不能满足线或很难满足线要求时，便要深入分析影响线路开通的因素，根据工程性质划定施工顺序和范围，科学合理优化过渡方案，尽可能创造安全有利的施工条件。