格库铁路（青海段）扩能改造工程

营业线装配式建造技术应用

中国铁路青藏集团有限公司

2024 年 1 月 9 日

前言

营业线施工安全管理，受人员、设备、环境和管理等本质安

全要素的影响，“灰犀牛”“黑天鹅”未能得到有效防控。究其原

因，我们的思想观念仍然停留在“防”上，停留在传统的施工工

艺上，导致问题不能从本质上得到有效控制。因此，如何利用先

进的工艺工法“避”开营业线施工安全风险，这是编制本书的主

要目的。

青藏铁路集团公司管辖的青藏铁路、格库铁路、敦格铁路、

拉日铁路，最典型的特点是：点多线长、生态脆弱、气候恶劣、

无人无水无电区较多。这些特点给营业线施工带来的直接影响是：

人工成本高、安全风险高、运输成本高，施工效率低、质量可控

度低。结合“三高二低”的营业线施工特点，青藏集团公司在青

藏线格拉电气化改造、西格提质工程中做了初步探索，积累了一

定的经验。格库铁路扩能改造项目初设阶段，我们就提出了“利

用全装配式建造技术降低营业线施工风险，尽最大可能减少运输

干扰”的建设理念，经过充分论证分析、施工图优化，目前已进

入实施阶段。

格库铁路扩能改造项目推行“营业线全装配式建造技术”，

采用 BIM 数字化建模，将物联网建造和现场工厂化预制紧密结

合，在桩基、站房、涵洞接长、路基附属、四电等专业全面推广

装配、预配建造技术，主要优点为：一是营业线装配式建造减少

了气候环境对施工的影响，大大提高了施工效率；二是营业线装

配式施工，大大减少了“天窗”数量，有效地保证了线路的通过

能力，减少对运输的干扰；三是营业线装配式施工，将现场作业

由传统的劳务队变为专业化的技术安装人员，安全得到有效保障；

四是营业线装配式施工，通过精细化工厂化建造，施工质量得到

有效控制；五是营业线装配式施工，临建设施、人员投入、短途

运输成本大大降低，有效控制了施工成本。

综上所述，营业线全装配式建造技术在理论上是成熟可靠的

保证运输安全的有效措施，但在实践中还属于“空白缺项”的措

施。我们将在国铁集团的指导下，赓续“青藏铁路精神”，智慧

攻坚，结合项目建设实际，进一步优化施工方案和工艺工法，动

态总结提炼，为全面提升营业线施工安全管理水平贡献力量。

目 录

第一部分 BIM 技术在装配式中的应用

一、概况......................................................................................................... - 1 -

二、实施依据................................................................................................. - 3 -

三、实施组织................................................................................................. - 4 -

四、基本要求................................................................................................. - 6 -

五、BIM 技术应用目标................................................................................ - 7 -

六、BIM 建模 ................................................................................................ - 7 -

七、BIM 应用 ................................................................................................ - 8 -

八、BIM 应用效果......................................................................................- 23 -

九、BIM 应用成果......................................................................................- 24 -

第二部分 营业线装配式建造技术

一、编制依据...............................................................................................- 24 -

二、编制原则...............................................................................................- 24 -

三、工程概况...............................................................................................- 25 -

四、项目自然特征.......................................................................................- 26 -

五、装配式必要性分析..............................................................................- 27 -

六、装/预配式主要结构 ............................................................................- 30 -

七、装/预配式施工方案 ............................................................................- 30 -

八、施工质量保证措施..............................................................................- 70 -

九、装配式施工质量验收..........................................................................- 72 -

十、总体目标...............................................................................................- 74 -

第一部分

BIM 技术在装配式中的应用

- 1 -

BIM 技术在装配式中的应用

为了 BIM 技术在格库铁路（青海段）扩能改造工程施工中

更好的落地应用，加快推进 BIM 策划及实施，格尔木工程建设

指挥部（以下简称指挥部）针对该工程成立了 BIM 技术应用实

施小组，BIM 数字建模将涵盖路基、涵洞、轨道、通信、信号、

电力、接触网、房建、车辆、站场等相关专业，旨在利用 BIM

技术提高施工效率、节约成本、实现项目管理精益化。

一、概况

本工程正线增开黄羊苏等 20 处预留会让站；配套工程格尔

木枢纽相关工程（上行到发场新增 5 条到发线，下行到发场新增

4 条到发线，调车场新增 2 条调车线。机务折返段整备场两端咽

喉区改造，新增 2 条整备线、1 条机车停留线，配套检查坑延长，

新增配砂站 4 套、气动输送系统、集中除尘系统、电控系统）、

牵引供电与电力配套工程（新设 35KV 配电所 5 处，8 座既有牵

引变电所牵引变压器增容）、生产生活设施补强配套工程（20 处

信号综合楼、5 处 35KV 配电所共 18436.91 ㎡，新建单身宿舍 2

栋共 15363.21 ㎡）、既有站正线轨道无缝化改造工程、茫崖镇站

货场扩建工程。

本工程 BIM 技术应用策划方案，按照“建成一站、全线推广

应用”的原则，车站选择具有代表性、典型性、专业涉及面广的

车站，黄羊苏、河西农场车站根据开展批次为首批开通站，且涉

- 2 -

及各专业施工，具有代表性。为此，BIM 技术应用策划方案依

托黄羊苏进行编制，该车站设计到发线 3 条（含现有正线）设置，

本次施工在现有正线左侧、右侧各增设 1 条站线，工程涵盖路基、

涵洞、轨道、通信、信号、电力、接触网、房建、车辆、站场等

专业。以下为各专业主要工程量：

1.1 路基专业

路基双侧帮宽 2.74km，站场土石方量填方 4.43 万 m³，挖方

0.289 万 m³，路基填高约 4m，填土层数 14 层。

1.2 涵洞专业

接长既有框架涵洞 1 座（1-3.0m），双侧各接长 5.04m。

1.3 轨道专业

站线铺设轨道 2.175 km，铺设单开道岔 4 组，面砟 6163 m³，

底砟 824m³。

1.4 通信专业

室外铺设塑料通信管道 130m，光缆敷设 9.15km，视频杆基

础制作及组立 2 根，新增摄像头 5 台；室内新增设备 18 套，新

增摄像头 12 台。

1.5 信号专业

室外道岔 4 组，信号机 12 架，轨道区段 11 个；信号机房设

置 CTC 车站分机 1 套；站间闭塞计轴设备 1 套；计算机 1 套；

信号集中监测分机系统 1 套；信号综合智能电源屏 1 套。

1.6 电力专业

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新建电力架空线路 0.48 条公里，敷设高压电缆线路 0.28 公

里，敷设低压电缆线路 1.5 公里，新建 10/0.4kV 变电所 1 座，新

建 35kV 变电所 1 座，新建 27.5kV 越级变台 1 座，站台照明路

灯 3 处。

1.7 接触网专业

新建横腹杆式混凝土支柱 8 根、钢柱 40 根、软横跨 20 组、

承力索 4.671 公里、接触线 4.671 公里、正馈线 1.242 公里、保

护线 1.242 公里、架空地线 2.078 公里、双极电动隔离开关 1 台、

避雷器 2 台。

1.8 房建专业

信号综合房屋面积 586.19m²、车辆探测机房面积 16.33m²，

房屋总面积共计 602.52 ㎡。

1.9 车辆专业

THDS 探测设备 1 套、UPS 不间断电源（THDS）1 套、探

测站远程监测设备 1 套。

1.10 站场专业

站名牌 1 块、站台墙 30m、站台面 90m²、站台栅栏 132m、

防护栅栏 2786m 及栅栏门 3 处。

二、实施依据

1.《铁路工程实体结构分解指南》（1.0 版）；

2.《铁路工程信息模型分类和编码标准》（CRBIM1001-2014）；

3.《铁路工程信息模型数据存储标准》（CRBIM1002-1-2015）；

- 4 -

4. 《铁路四电工程信息模型数据存储标准》

（CRBIM1002-2-2016）；

5.《铁路工程信息模型表达标准》（CRBIM1003-2017）；

6.《铁路工程信息模型交付精度标准》（CRBIM1004-2017）；

7.《面向铁路工程信息模型应用的地理信息交付标准》

（CRBIM1005-2017）；

8.《基于信息模型的铁路工程施工图设计文件编制办法》

（CRBIM1006-2017）；

9.《铁路工程 WBS 工项分解指南》（CRBIM1007-2017）；

10.《铁路工程数量标准格式编制指南》（CRBIM1008-2017）；

11.《铁路工程信息交换模板编制指南》（CRBIM1009-2017）；

12.《建筑信息模型分类和编码标准》（GB/T51269-2017）；

13.《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T51212-2016）。

三、实施组织

3.1 组建 BIM 应用领导小组

组建 BIM 应用领导小组，确保信息部工作能够按计划顺利

开展，带领 BIM 技术应用小组，编制工作计划，规范工作流程，

推动 BIM 工作开展，按照集中领导、统一协调、各负其责的原

则，对本工程的 BIM 及信息化工作进行高效的组织、指挥、协

调、控制，确保完成工作任务。

3.2 组建 BIM 应用技术团队

为保障本工程 BIM 应用的顺利实施，选调具有丰富施工经

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验和 BIM 应用经验的专业人员组建 BIM 实施小组，BIM 人员的

能力要求见下表：

内容 技能要求 相关说明

工程绘图和

BIM 建模

环境设置

系统设置、新建

BIM 文件及 BIM

建模环境设置。

（1）相关标准规范的基本规定

（2）BIM 建模软件的基本概念和基本操作；

（3）基准样板的选择；

（4）样板文件的创建。

创建结构族 结构族的制作流程

和技能。

（1）参照设置（参照平面、定义原点）；

（2）形状生成；

（3）特定族文件、参数化数据和元件的开发；

（4）梁、柱族的制作技能。

结构体系

BIM 建模

结构体系参数化

BIM 建模 BIM 属

性定义及编辑

（1）建筑结构构件 BIM 参数化建模；

（2）建筑结构体系整体模型构建；

（3）利用 BIM 属性，生成结构体系的技术指标明

细表。

创建图纸 创建BIM属性明细

表创建设计图纸

（1）创建 BIM 属性明细表及操作：从模型属性中

提取相关信息，以表格的形式进行显示；

（2）创建设计图纸及操作；

（3）定义图纸边界、图框、标题栏、会签栏；

（4）直接向图纸中添加属性明细表。

模型文件

管理

模型文件管理与数

据转换技能

（1）模型文件管理及操作；

（2）模型文件导入导出；

（3）模型文件格式及格式转换。

聘请专家进行业务指导：对于目前难以实现的 BIM 应用点，

利用平台优势，与相关院校合作，聘请目前国内 BIM 应用专家

进行指导，完善高难度的 BIM 应用。

制定人员交流轮换制度：一个项目的 BIM 应用往往有其自

身的局限性，为了更好的全方位的应用 BIM 技术，对于个别应

用点采取 BIM 人员交流轮换的方式，在不影响整体工程施工和

BIM 应用进度的前提下，对于其他项目应用效果较好的人员临

- 6 -

时借调，确保相应 BIM 工作顺利完成。

3.3 明确 BIM 应用目标

根据本工程的定位及特点，结合业主方的需求，制定 BIM

应用总体目标：

序号 BIM 应用目标

1

基于 BIM 技术，实现临时设施标准化和可视化，施工现场布局合理化，减少

施工过程中因频繁的调整而带来的安全隐患和工程废弃。

2

基于 BIM 技术，为施工材料工厂化加工提供可视化手段，提高施工器材工厂

化制作的占比，减少现场加工器材的数量，提高器材加工质量，加快施工进

度。

3

基于 BIM 技术进行施工阶段的深化设计以及施工模拟，提前解决施工过程中

可能出现的问题，同时采用三维可视化交底使施工交底更加生动、直观和易

理解。由此达到减少返工，提高施工质量，节省工期的效果。

4

竣工模型交付：随施工进度，逐步完善 BIM 模型，项目竣工时提交 LOD400

竣工 BIM 模型。为运维阶段提供完善的项目空间信息以及设备属性，实现施

工与运维的数据一致性。

四、基本要求

4.1 软件平台的选用

选用欧特克 Revit 2018。在提交模型时，必须将文件格式以

*.rvt 格式提交。

4.2 单位

项目单位及精度：长度单位为毫米，精度为 0mm;面积单位

为平方米，精度为 0.00 平方米；体积单位为立方米，精度为 0.00

立方米；角度单位为度，精度为 0.00°；角度单位为度，精度为

0.00°。此处注意总图单位为米，建模时需要调整总图比例。

4.3 基点、标高及轴网

- 7 -

BIM 建模时，各专业应采用统一的轴网及相对高程。信号

楼 1 轴与 A 轴交点应设置在项目基点（0，0，0）处，建模时依

据总图定义项目原点。

五、BIM 技术应用目标

格库铁路（青海段）扩能改造工程地处高原高寒地区，自然

环境恶劣，呈点多线长特性，项目紧紧围绕绿色、低碳、环保、

创新为理念，以精品工程在青藏高原落地生根为建设目标，工程

积极利用 BIM 技术新一代数字化技术，对首件定标黄羊苏车站

站前工程、强电工程、弱电工程进行数字建模，利用数字化仿真

建造，减少碰撞，提高施工质量、确保施工安全、优化施工进度、

辅助施工现场精细化管理，为智慧建造打下坚实基础。同时在

BIM 技术应用过程中，严格遵循“图模一致、模实一致”原则，将

BIM 打造成为数字孪生底座，进而为实现格库铁路（青海段）

扩能改造工程全生命周期管理提供有力技术支撑，实现数字交付。

六、BIM 建模

6.1 建模范围

（1）对车站采用 BIM 技术进行数字建模，主要内容有：路

基（含附属）、轨道、通信、信号、房建、车辆、电力、接触网

等，做到以点带面、全线通用。

（2）针对新建设备用房采用 BIM 技术进行建模，主要内容

有：基础、承台、基础梁、钢结构（重点是各连接节点的建模，

在工厂化生产中的应用，数字建模，动画推演）、ALC 墙板、孔

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洞预留、屋面、防水、装饰装修、室外排水等。

（3）针对通信设备建模，主要内容包括：光电缆的埋设路

径、设备位置、室内走线、成端、视频监控等。

（4）针对信号设备建模，主要内容包括：信号光电缆的埋

设路径、信号机、转辙机、绝缘、轨道电路、室内设备布局、配

线工艺等。

（5）针对电力、接触网设备建模，主要内容包括：配电所

设备、设备基础、电缆敷设路径及方式、接触网基础、支柱及网

上金具预配形式等。

（6）针对车辆设备建模，主要内容包括：探测设备、远程

监测设备、UPS 不间断电源等。

6.2 建模标准

以建设运营一体化为指导，参考铁路 BIM 联盟发布的团体

BIM 标准，从而确保 BIM 模型质量，实现施工方案优化、指导

现场施工等目标。

七、BIM 应用

7.1 站前工程

（1）深化设计

在项目方案实施阶段建立 BIM 模型，不同的预制构配件在

模型平台上进行预拆分，能够初步确定构件外形尺寸，为工厂生

产、运输、吊装等工序提供前期的准备工作，按照施工图结合实

际尺寸对路基、桥涵、房建、轨道进行整体建模，根据图纸整体

- 9 -

规划布局及施工工艺达到动画演示漫游效果。

图 1 信号综合楼三维视图

图 2 信号综合楼东立面效果图

图 3 桥涵拼装立面效果图

（2）方案模拟

对路基、桥涵、房建、轨道施工工艺通过 BIM 模型对每个

不同部位、不同的预制构件、不同的节点进行模拟预拼装，保证

- 10 -

今后实际安装准确无误，并对其相应配套工程进行优化。

图 4 结构效果图

（3）技术交底

通过将施工过程等做成 BIM 可视化工艺工法视频，实现每

一个工艺流程的三维展示，例如填土层数及厚度、涵洞拼装步骤

- 11 -

及要求、钢构螺栓型号及焊接部位、轨道施工步骤等信息，利用

三维模型进行施工交底，帮助施工人员理解设计。模拟吊装过程，

可以帮助施工人员了解构配件的不同放置位置采用不同的吊点、

吊具，提高实际操作效率。

图 5 构建平法施工模拟

（4）指导施工

BIM 动画演示可作为工程动态施工指导图，为现场精细化

- 12 -

施工提供有力支撑，通过 BIM 模型对每个部位、各预制构件、

不同的节点进行预拼装，保证现场施工安装准确无误。

图 6 桩基钢筋配置效果图

（5）接口方案优化

通过建立 BIM 三维模型，在模型中提前预警工程项目中各

个不同专业在空间上的冲突、各专业之间图纸之间关联等问题，

提高项目的设计质量，提高设计图纸质量和设计协调效率，实现

精细化设计。最大限度减少施工变更，提高施工生产效率。

- 13 -

图 7 结构立面效果图

7.2 强电工程

（1）深化设计

1）电力专业

按照配电所施工图并结合房建工程，根据实际尺寸及型号对

配电所房建和室内、室外设备进行整体建模，同时根据图纸布置

室内、室外设备，达到漫游演示功能。

- 14 -

图 8 配电所效果图

2）接触网专业

完成接触网支柱、腕臂、下锚装置、附加线、接触悬挂及设

备等模型的综合布置，提前预测各个设备的空间关系、解决设备

冲突及互相影响的问题，满足绝缘距离的同时保证施工工艺的美

观。

图 9 接触网棘轮下锚装置

- 15 -

（2）方案模拟

1）电力专业

对配电所高低压电缆敷设径路及预留进行模拟，并对其相应

配套工程进行优化，优化室内外电缆沟布局，优化室内外电缆沟

电缆支架使用数量，优化室内“丰”字型电缆支架数量。

图 10 电缆沟线缆布局

2）接触网专业

完成接触网支柱、腕臂、下锚装置、附加线、接触悬挂及设

备等模型的创建，并实现各零部件的信息提取及集成。建模完成

后通过创建甘特图等形式，对 BIM 模型进行挂接，按照施工时

间展现不同的施工进度。

- 16 -

图 11 接触网整体效果图

（3）技术交底

通过将施工过程中的安全问题、重大施工难点工艺等做成

BIM 可视化工艺工法视频，实现每一个零部件的三维展示，例

如螺栓型号、外露、穿向以及紧固力矩等信息，做到每一道工序

的从开始到结束的全过程立体演示，例如所亭的基础的位置标注、

开挖、支模、浇筑等。同时实现每一道工序中可能存在的危险源

进行辨识，并做安全模拟演示，针对每一道工序中可能存在的质

量问题及此质量缺陷产生的后果进行直观有效预防，提高施工质

量。

- 17 -

图 12 隔离开关绝缘距离演示

（4）指导施工

1）电力专业

解决高低压电缆与控制电缆间的交叉敷设排列问题。解决高

低压电缆敷设时不同回路在交叉部位上下交叉问题，保证不同回

路之间的间距。解决高压电缆夹层敷设杂乱交叉现象，同时确定

电缆在电缆夹层中的敷设路径及穿墙孔洞的位置。解决预留井的

摆放位置问题，在施工前使用 BIM 技术模拟电缆敷设，可达到

电缆敷设一次到位的效果。

- 18 -

图 13 线缆布放模拟

2）接触网专业

净空受限位置，通过接触悬挂、附加悬挂建模，提前预测线

索、设备与上跨建筑物的位置关系，并校验绝缘距离，重点对腕

臂及附加线吊柱位置进行优化，使附加线过渡更加顺畅，安装后

各项绝缘距离全面达标。

（5）接口方案优化

通过建立 BIM 三维模型，在模型中提前预警工程项目中各

个不同专业在空间上的冲突、各专业之间图纸之间无关联等问题，

提高项目的设计质量，提高设计图纸质量和设计协调效率，实现

精细化设计。最大限度减少施工变更，在后期提高了施工现场的

生产效率。

7.3 弱电工程

（1）深化设计

在施工前，对通信、信号设备底座、室内机柜设备进行建模，

并按照施工图纸和工艺标准进行设备、机柜布置与安装，上走线

槽、下走线架布置、线缆布放，在正式施工前实现数字建模。

根据图纸和施工标准进行 BIM 虚拟布线，实现了线缆的三

维可视化规划，提前优化线缆路径，减少交叉，达到内实外美，

提高布线工艺。

对光电缆的埋设路径、室外设备信号机、转辙机、箱盒等进

- 19 -

行建模，依据施工图和工艺标准进行设备布置与安装，在施工前

模拟出施工后效果，避免了在施工过程中存在其它不确定性因素，

造成材料损失。

图 14 信号机房

图 15 通信机房

（2）方案模拟

- 20 -

BIM 建模模拟施工，指导下一步实际施工。通过虚拟建造

对每一道工序进行可视化展示，使每一个参建人员直观了解整体

布置情况，协助优化现场方案。

图 16 通信专业机柜布置

图 17 信号专业电缆布放

- 21 -

（3）技术交底

基于 BIM 模型，结合三维动画及影视后期技术，按照工艺

标准对关键工序制作动画，形象直观，可用于三维动画技术交底，

丰富交底手段。

图 18 通信机柜安装 视频杆

图 19 加装环氧树脂板采用尼龙螺栓连接

利用 BIM 模型生成多点位 360 度全景图，结合全景技术，

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制作可在网页端浏览的 BIM 全景，同时可结合二维码，扫码在

移动端进行查看，或将 BIM 模型发布为 3Dpdf 数据格式，可在

PDF 应用中以三维模型形式查看模型，产生效果和在 BIM 软件

中浏览模型一致。

该种方式是 BIM 模型应用轻量化方式，可用于技术交底和

指导现场人员，解决了 BIM 模型到达施工一线 BIM 应用“最后

一公里”问题，保证 BIM 落地应用并产生价值。

图 20 BIM 全景

（4）指导施工

利用 BIM 技术对机柜底座、上走线槽和下走线架进行三维

建模，建立精确模型，基于模型进行标注，输出二维图纸，提交

工厂进行预制，提高沟通效率。BIM 成果可作为施工材料的工

程化预制指导图、车间预配指导图、现场安装位置及打孔位置的

精确定位图等，为精细化施工提供支撑。

（5）方案优化

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装配式房屋采用 BIM 技术，可做到房建、站前专业、强电

等专业间的接口方案优化，提前预留接口，提供尺寸和方式等。

图 21 防雷箱接口预留

八、BIM 应用效果

8.1 解决问题

在格库铁路（青海段）扩能改造工程施工前期，指挥部组织

各施工单位通过 BIM 技术对各专业接口碰撞进行了检查及优化，

累计发现并解决问题 53 条，其中土建与四电问题 35 条、房建与

四电问题 18 条，同时优化设计问题 15 条。

8.2 经济效益

本工程 BIM 技术应用，不仅对施工技术进行了提升，同时

也与施工项目管理进行深度融合应用。应用轻量化技术、全景等

新数字技术，和工厂化施工多方面的结合应用，助力项目管理节

省工期、降低成本、减少资源、人力、时间等浪费，保证施工质

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量和人员安全，有效助力项目管理精细化。

8.3 社会效益

本项目积极采用 BIM、工厂化施工、新工艺进行施工建造，

对施工进度、成本、安全、质量进行了精细化管理，助力打造精

品、绿色工程，促进高原地区经济社会发展。

九、BIM 应用成果

形成了一套针对于普速铁路施工阶段 BIM 实际应用需求的多用

途、多精度、多平台的基础模型，如建立路基填高约 4m，双侧

帮宽 2.74km。框架涵洞 1 座（1-3.0m），双侧各接长 5.04m。轨

道模型 2.175 km，铺设单开道岔 4 组。房建模型信号综合房屋面

积 586.19m²、车辆探测机房面积 16.33m²，房屋总面积共计 602.52

㎡。车辆模型 THDS 探测设备 1 套、UPS 不间断电源（THDS）

1 套、探测站远程监测设备 1 套。站场模型站名牌 1 块、站台墙

30m、站台面 90m²、站台栅栏 132m、防护栅栏 2786m 及栅栏门

3 处。

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第二部分

营业线装配式建造技术

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营业线装配式建造技术

一、编制依据

1.《国铁集团青海省人民政府关于格尔木至库尔勒铁路（青

海段）扩能改造工程可行性研究报告的批复》（铁发改函〔2023〕

142 号）；

2.《国铁集团关于格尔木至库尔勒铁路（青海段）扩能改造

工程初步设计的批复》（铁鉴函〔2023〕303 号）；

3.《国铁集团工程管理中心关于格尔木至库尔勒铁路（青海

段）扩能改造工程施工图审核报告审查意见的函》（工管设函

〔2023〕62 号）；

4.《格尔木至库尔勒铁路（青海段）扩能改造工程水土保持

方案审批准予行政许可决定书》（青水许可决〔2023〕40 号）；

5.《海西州生态环境局关于格尔木至库尔勒铁路（青海段）

扩能改造工程环境影响报告表的批复》（西生审〔2023〕47 号）；

6.国家有关方针政策以及国家现行有关标准和国铁集团现

行的工程质量验收标准；

7.设计文件和工程相关图纸；

8.铁路建设的技术标准、管理规定。

二、编制原则

1.充分考虑施工过程中对青藏高原生态环境的影响，施工中

注重环境保护，本着“三同时”的原则，采取合理措施，加强对水、

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生态、噪声等方面的环保要求。

2.针对格库铁路沿线自然环境恶劣，大部分工程位于低压缺

氧的高海拔地区，地质条件较为复杂，基础设施薄弱，外部电源

薄弱、无施工用水、交通不便、混凝土运输不便，建设条件较困

难，在提高前期工作深度调查的基础上，调整资源配置、优化技

术方案，打造精品工程。

3.按照“创新引领、方案先行、样板引路、协调协同”的工作

方法，纵深推进标准化管理要求。科学组织、统筹计划调配，合

理安排，做到分段平行作业。

4.坚持依法建设，科学合理安排施工组织设计，鼓励采用新

技术、新材料、新工装，在建设工期服从质量的基础上，加快施

工进度、节约人力成本、减少环境污染。

三、工程概况

本次扩能改造工程，增开预留车站 20 处（河西农场、河西

农场西、拖拉海西、灶火西、中灶火、黄羊苏、柴山堆、思布塔、

格南木嘎、甘森湖、甘森西、小尖山东、黑山、茫崖湖东、茫崖

湖西、大乌斯、英雄岭、尕斯、七个泉、尕斯湖），每站主要工

程内容包括：路基帮宽、桥涵接长、轨道、站场、房建、车辆、

电力、接触网、通信、信号、信息等相关配套工程。既有改造车

站：格尔木南站增设到发线 11 条，格尔木南站机务段改造和车

辆设施补强；乌图美仁、花土沟站增设接触网检修列停放线；茫

崖镇货场新建纵列式货 3 线；塔尔丁站信号机位置改移。以及既

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有线牵引供、变电及电力设施增容补强；既有车站正线股道道岔

无缝化改造；路局调度设施补强工程等。

四、项目自然特征

格库铁路扩能改造工程（青海段）位于青海省西部海西蒙古

族藏族自治州境内，沿线所经一级地貌单元为柴达木盆地，总体

地势为西高东低。

柴达木盆地区（格尔木至依吞布拉克）：为高原内陆型盆地，

北西西向展布，四面环山，夹于祁连山、阿尔金山和昆仑山之间，

海拔高 2700～3100m，地势西北部高，东南部低，地形起伏不

大。线路走行在山前倾斜洪积平原的前缘及湖积、洪积平原上，

沿线分布有风沙、地震液化等不良地质和盐渍土、软弱地基土、

膨胀岩等特殊岩土。

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图 1 沿线自然特征

五、装配式必要性分析

5.1 水资源紧缺

格库铁路扩能改造工程（青海段）线路通过柴达木盆地内流

区，区内内陆水系分别发源于昆仑山、天山和阿尔金山，最终流

入内陆湖泊消失在戈壁沙漠中。沿线河流大部分为短小的季节性

水流，常年流水的河流仅有那陵格勒河。距离那棱格勒河较远施

工地点无法取水，且沿线湖泊均为内陆封闭型咸水湖，沿线地下

水主要为第四系松散层孔隙潜水。地下水位较深，水质较差，沿

线地表水、地下水水质较差，一般具有氯盐腐蚀性、硫酸盐侵蚀

性，侵蚀等级为 L1～L3、H1～H4，部分段落具有镁盐侵蚀性，

侵蚀等级为 H1～H3。综上，沿线无论是施工用水还是人工饮用

水都极为困难。

5.2 电力资源不足

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本工程沿线车站仅有 10kV 电力贯通线，供电可靠性要求高，

该电力线路为铁路行车设备重要负荷供电，不能为临时用电提供

电源。

5.3 沿线环境恶劣

本线属典型的大陆型干旱性气候区，气候异常干旱、寒冷、

多风少雨，昼夜温差大。尤其在戈壁沙漠中，风的频率高，风力

强，一经起风，便飞沙走石，能见度极低。

柴达木盆地区，年平均气温 2.9℃～6.4℃，极端最高气温

32℃～35.5℃，极端最低气温-30.1℃～-34.3℃，年平均降水量

28.4～44mm，年平均蒸发量 1801.7～2739.3mm，每年 2～9 月为

风季，主导风向以西风、西北风为主，年平均风速 2～3.5m/s，

最大风速 21.3～29.2m/s，年平均八级以上大风日数 6～43d；大

于起沙风速（约 5m/s）的风经常出现，最大冻结深度 100～200cm。

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图 2 沿线环境

5.4 原材购置困难

经现场调查石料场仅有那陵格勒河左侧山体、塔尔丁独立山、

花土沟、七个泉石料场等 4 处，多为花岗岩。四处沙石料场短缺

且距施工点较远，距离过长，本工程购置原材十分困难。

经以上几点及实地调研，总结本工程现场浇筑施工难点：

①施工工点多、工点分散且跨距大。

②沿线水资源较少且水质较差，对混凝土工程侵蚀强。

③施工所用砂石料运距较远。

④搅拌站距离施工现场较远，如采用现浇施工，混凝土运距

较远。

⑤沿线气候环境恶劣，冬季时间较长影响混凝土质量。

装配式施工优点：

①效率高，与传统方式相比，工厂生产不受恶劣天气等自然

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环境的影响，工期更为可控，且生产效率远高于人工作业。

②质量高，构件工厂化生产，质量大幅提高。

③机械化程度高，可大幅降低人工工资。

④现场装配，节水、节电、节原材且环保。

⑤预应力高强混凝土管桩（PHC 桩），混凝土强度可达到 C80，

抗渗性强，抗腐蚀性强。

综上所述，采用混凝土预制件、构配件现场装配式施工工艺，

达到无人化、少人化、工厂化、集约型、零浇筑的目的。

六、装/预配式主要结构

本次装/预配式主要有房建、桥涵、站场及附属、接触网和

信号工程，主要结构如表 1。

表 1 装/预配式主要结构

序号 专业 主要内容 备注

1 房建 信号运转综合楼、电力变配电所。

2 桥涵 孔径 3m 及以下且正交的涵洞。

3 接触网 软横跨、硬横梁、腕臂、支柱基础、

拉线基础。

4 信号 信号机械室机柜、信号设备围台。

5 站场及附属 站台墙、站台面、边坡防护。

七、装/预配式施工方案

7.1 房屋装配式施工方案

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（1）主体结构采用：全螺栓连接装配式钢框架结构。

（2）基础采用：预应力高强混凝土管桩（PHC 桩），桩身

混 凝 土 标 号 C80 ， 桩 径 采 用 600mm ， 管 桩 类 型 采 用

PHC-600(110)AB-C80-*，承台及基础梁采用预制。

（3）屋面采用：钢骨架轻型板屋面。

（4）墙体材料采用：蒸压加气轻质混凝土墙板（ALC墙板）。

7.1.1 结构计算

（1）计算模型

图 3 计算模型

（2）整体计算指标

表 2 整体结果指标

指标项 汇总信息

总质量(t) 180.25

质量比 1.00 < [1.5](1层1塔)

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最小刚度比

X向 1.00 > [1.0](1层1塔)

Y向 1.00 > [1.0](1层1塔)

楼层受剪承载力

X向 1.00 > [0.80](1层1塔)

Y向 1.00 > [0.80](1层1塔)

结构自振周期(s)

X 0.2057

Y 0.2152

T 0.1900

有效质量系数

X向 100.00% > [90%]

Y向 100.00% > [90%]

最小剪重比

X向 19.97% > [3.20%](1层1塔)

Y向 17.69% > [3.20%](1层1塔)

最大位移角(地震)

X向 1/2102 < [1/550](1层1塔)

Y向 1/1457 < [1/550](1层1塔)

最大位移角(风)

X向 1/9999 < [1/550](1层1塔)

Y向 1/6206 < [1/550](1层1塔)

最大位移比

X向 1.03 < [1.50](1层1塔)

Y向 1.29 < [1.50](1层1塔)

最大层间位移比

X向 1.03 < [1.50](1层1塔)

Y向 1.29 < [1.50](1层1塔)

刚重比

X向 289.03 > [10.00](1层1塔)

Y向 265.56 > [10.00](1层1塔)

（2）计算结果

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图 4 计算结果

7.1.2 工艺流程

基础施工（PHC 管桩）→桩基检测→承台基础梁吊装（预

制）→主体拼装→墙板及屋面拼装→室内外装饰装修。

7.1.3 施工方法

（1）预应力管桩施工

1）材料进场堆放、吊装、运输

①出厂时管桩混凝土强度等级达到 100%。

②管桩吊装时采用两支点法，两支点距离桩端距离宜为

0.21L（L 为管桩长度），绳索与桩身水平夹角应大于 45 度。

③管桩在起吊、装卸、运输时必须做到平稳、轻起、轻放，

严禁抛掷、碰撞、滚落。

④管桩在运输时，用钩绳、钢缆对管桩两支点处附近进行封

固，防止滚动。

⑤管桩堆放场地必须平整坚实，周边设排水设施，不得产生

不均匀沉降。管桩层两面外侧挡以楔形挡木，防止滚落。结合场

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地情况，宜单层或双层堆放。管桩见图 5。

图 5 管桩

2）试桩

在管桩施工之前应进行试桩，试桩主要目的：

①确定贯入度及桩长，并对打桩设备进行核验，确定施工工

艺措施是否满足施工要求。

②根据试桩结果，结合现场地质条件，选出最佳施工方案指

导管桩施工。

3）桩机就位

①将场地平整好后，在每台桩机下铺设 30mm 厚的钢板或其

他刚度、强度较大的板材，保证打桩机站位的稳定，同时保证桩

机在施打时桩锤与桩帽、桩帽与管桩、管桩与地面的垂直度一致，

确保沉桩质量。

②桩机移位前要对地表进行碾压密实，以保证桩机就位的稳

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定，为管桩垂直度的控制提供可靠前提。

4）锤击沉桩

地表层土质较松散，初打时可能下沉量较大，宜采取低提锤，

轻打下，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。在整个打

桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持同一轴线上。必要时

应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩

受到偏心锤打，以免管桩受弯受折。打桩较难下沉时，要检查落

锤有无倾斜偏心，重点要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适，

需要更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免

难以继续打下去。房屋管桩基础施工见图 6。

图 6 房屋管桩基础施工

5)桩基检测

①桩基施工完成后对抗压桩总桩数的 30%(且不少于 10 根)

的工程桩进行小应变瞬态无损动测，且每根柱下不少于一根；对

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抗拔桩应 100%抽检；待桩验收合格后方可进行基础施工。

②工程桩施工完成后应进行静载检测试桩(简称试桩)，工程

桩按单位工程用桩量的 1%且不少于 3 根(当根数小于 50 根时不

少于 2 根)进行静载试验检测，最大加载量为单桩承载力设计值

的 2 倍。检测按《桩基检测技术规范》JGJ106 执行。试验均采

用慢速维持荷载法，反力装置采用堆载平台。桩基施工完毕应进

行桩身完整性检测。

（2）承台基础梁预制

1）钢筋加工及绑扎

制作骨架的钢筋有 HPB300 和 HRB400 两种；HRB400 应符

合《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》的规定；HPB300 应符合《钢筋

混凝土用热轧光圆钢筋》的规定，均采用扎丝进行连接：

①钢筋骨架要有足够的刚度，接点牢固，不松散、不塌垮、

不倾斜，无明显的扭曲变形和大小头现象。钢筋骨架在运输、装

模及成型管子过程中，应能保持其整体性。整个钢筋骨架全部采

用手工绑扎补齐。

②骨架不应有明显的纵向钢筋倾斜或环向钢筋在接点处出

现折角的现象。纵向钢筋端头露出环向钢筋长度不大于 15mm。

③钢筋骨架经检验合格并按规格、级别标识后方可使用。

④钢筋骨架内外侧设保护层垫块、垫块宜采用高强砂浆垫块，

垫块的强度等级不低于混凝土主体等级。垫块布置应合理，准确

的绑扎在受力钢筋上，固定牢固，防止在浇筑过程中发生位移和

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滑落。

⑤钢筋骨架采用防止骨架变形的专用吊具进行吊装。桩与承

台连接见图 7。

图 7 桩与承台连接

2）模型安拆

①模型内壁应清理干净，剔除残存的水泥浆渣。模型内壁应

涂上隔离剂。

②隔离剂可选用油脂、乳化油脂、松香皂类等。其基本要求

是不粘接和污染管壁，成膜性好，易剔除，与钢模附着力强。

③钢筋骨架装入模型前应保证其规格尺寸正确，保护层间隙

均匀准确，在组装后的模型内钢筋骨架一般应不松动。

④模型连接螺栓应齐全完整并紧固。

⑤混凝土脱模强不小于 30MPa 时方可脱模，混凝土强度到

达设计强度的 75%后方可吊装，并做好原始记录。如果达不到设

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计强度的 75%应继续静养，不得进行下道工序。

3）混凝土施工

①严格执行混凝土配合比审批制，干湿度及搅拌时间控制到

位，在规定的时间内必须完成浇灌。

②采用混凝土电脑自动配料系统，依据试验室下达的混凝土

配合比单，严格控制混凝土用水量，第一盘料出盘时检测混凝土

坍落度，杜绝离析现象发生。

③混凝土浇筑是在室内进行，避开高温、低温和降雨等不利

因素影响。

④混凝土采用罐车从拌合站运至预制场。操作方法：振动棒

垂直插入，快插慢拔，每次棒振动之间的距离不超过 30cm，振

捣时不得碰撞钢筋、模板和预埋件，每次振捣时 2 至 3 台振动棒

一起操作，来回均匀振捣，振动时间为 30 秒～40 秒。附着式振

动器时间一般为 30 秒左右。具体操作根据现场情况确定，直到

混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为准。基础梁与柱脚连

接见图 8。

图 8 基础梁与柱脚连接

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⑤混凝土的养护：采用洒水养护。

4）产品堆放、喷涂标记

拆模后在管身外侧喷涂项目名称及生产日期、规格型号和断

面类型。字迹要求工整清晰无歪斜。承台基础结构见图 9。

图 9 承台基础结构

（3）承台基础梁拼装

预制承台基础梁达到设计强度后进行吊装施工。安装承台基

础梁时垫层面清扫干净，再用吊车把承台基础梁吊到指定位置。

钢立柱与主梁连接位置、主梁次梁连接位置按照设计要求拼

装完成后进行二次混凝土浇筑。

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图 10 承台基础梁拼装

（4）主体拼装（型钢柱及型钢梁）

1）型钢柱的安装

①钢柱由厂内制作加工好后运至施工现场，进场后根据要求

进行堆放并对钢柱进行编号。确定钢柱安装位置及方向。

②钢柱安装时，先将基础清理干净，然后进行安装。柱子安

装时，注意调整柱的垂直度。柱子安装工序：基础放线、绑扎、

吊装、校正、固定等。

2）型钢梁的安装

钢梁总体随钢柱的安装顺序进行，相邻钢柱安装完毕后，及

时连接之间的钢梁使安装的构件及时形成稳定的框架，且安装完

的钢柱必须用钢梁连接起来，不能及时连接的应拉设缆风绳进行

临时稳固。房屋柱脚见图 11、房屋型钢柱及型钢梁连接见图 12、

型钢梁接口连接见图 13。