马洪伟,王海洋
(1.上海电机学院 商学院,上海 201306;2.中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司,重庆 400023)
铁路大型临时工程设计方案及铺架方案研究
马洪伟1,王海洋2
(1.上海电机学院商学院,上海201306;2.中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司,重庆400023)
简述了大型临时工程设计原则及特点,并结合贵州山区铜玉铁路大临工程设计方案,探讨了山区铁路大型临时工程设计及铺架方案及其具体选择。
大型临时工程;铺架方案;工程设计
大型临时工程作为铁路建设工程的重要组成部分,是施工过程中不可缺少的工程项目,大型临时工程设计成功与否,对工程进度,工期安排,控制投资等方面均有一定的影响,因此搞好大型临时工程设计对工程项目建设影响有举足轻重的作用。铺架方案对大临工程选址及规模、工程建设工期及工程投资控制等方面起到至关重要的影响。本文结合贵州山区铜玉铁路大临设计方案,探讨山区铁路大型临时工程设计及铺架方案的选择。
《铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定》(铁建设[2008]189号文)、《关于加强铁路大型临时工程设计及审查工作的通知》(铁建设[2008]89号文)等相关部级设计规范要求,对铁路大型临时工程的设置原则及相关技术规范做出相应要求。
(1)铁路大型临时工程宜临近既有铁路车站附近,便于引入岔线,衔接既有运营线便捷,对既有车站干扰小。
(2)铁路大型临时工程场址选择应优先选择在建项目的用地界内,需要临时用地时,宜与地方待开发建设的项目相结合。
(3)结合当地规划,选在地势平坦、少占农田地带,减少前期拆迁和场地平整费用,根据工期和铺架要求统筹规划,合理确定基地规模,做到永临工程结合,降低工程造价。
(4)基地联络线的坡度和曲线半径,应根据地形、运量和作业方式确定。线路最大坡度不宜大于正线的最大坡度,有长轨列车通过的线路曲线半径不宜小于300m,使用的道岔不宜小于9号道岔,并按有关规定设置安全设施。
(5)铁路大型临时工程应避开严重积水和严重不良地质的地理,并远离生态环境敏感区。
(6)铁路大型临时工程设施应根据工期要求,结合工程量、供料情况、运输条件、地形条件等因素,经技术经济比选后合理确定配置方案、建设标准和规模。
(7)铺架基地选址是铁路工程建设外业调查和施工组织设计的关键内容之一,也是保证铁路工程建设顺利进行的重要环节。
3.1铜玉线概况
铜仁至玉屏城际客运专线位于贵州省铜仁市境内,线路北起铜仁市,与渝怀铁路在铜仁车站共站,向南经铜仁市的万山特区后,止于铜仁市玉屏县,于大宗坪接沪昆客运专线,是联系铜仁地区与省会贵阳市和省内其他重要城市,作为城际铁路通道的重要组成部分。线路按电气化客运专线标准,设计时速200km/h,线路全长47km,全线深挖高填地段多,桥隧比占85%,具备典型的山区铁路工程特点,大型辅助临时设施设置相对较困难,因此,合理的大型临时工程设计方案对工程进度及工程投资控制都有积极的影响。
3.2铺架基地及预制梁场设计
铺架基地及预制梁场的规模及布置形式应受本项目的铺轨数量、预制梁的数量、建设工期、施组方案、地形地质条件、对外交通运输条件、可供接轨车站、材料供应等各种因素综合影响。经经济技术和多方面综合比选,确定铺架基地设计方案。
(1)铜玉线原设计铺架基地方案。铁总关于铜玉线铺架基地批复,在渝怀线铜仁东站设铺架基地。该方案为:铜仁东车站增设到发线1条,铺架基地设4条装卸线,统筹渝怀二线引入条件,相应改建车站货物线、专用线及车站两端咽喉区。铜仁东铺架基地车站示意图如图1所示。
图1 铜仁东原铺架基地方案平面布置示意图
原铺架设计方案:铺架工程列车在铜仁东铺轨制梁基地装车编组后,经过既有渝怀线7.4km后到达铜仁站,从铜仁站进入新建铜玉场,再从铜玉场进入工程线进行铺架作业。架梁、铺轨分别采用TJ165型架桥机架梁、铺轨,铺轨后风动车卸砟,机械养路设备整道,然后进行长轨换铺,长轨焊接、放散、锁定、精细整道后联调联试、开通。
(2)铜玉线铺架基地变更方案。原设计位置牵涉五家企事业单位和众多民房,根据建设单位现场摸底,并召开多次征地拆迁协调会,测算征地拆迁费用巨大,仅拆迁费用高达1.9亿元,且协调难度极大,铺架基地设置在铜仁东站,施工组织工期不确定性因素多,综上原因,铜玉线铺架基地变更至万山站。万山站设铺架基地方案本次研究了2个方案,铺架基地和梁场两侧设置方案和同侧设置铺架基地和梁场方案。
方案I:铺架基地和梁场两侧设置方案。万山站两侧分设制梁场和轨排基地长钢轨存放区,在站房同侧设置制梁场1处,设运梁装卸线1条,有效长540m。在站房对侧的维修工区处设置轨排基地长钢轨存放区和存砟区域,设置轨排装卸线1条、长钢轨存放线1条和运砟线1条,利用万山站正线进行调车作业,如图2所示。
图2 方案Ⅰ万山车站设铺架基地平面布置示意图
方案II:同侧设置铺架基地和梁场方案。将铺架基地和梁场设置于站房同侧,梁场按作业辅助区、制梁区、存梁区横列设置,梁场设置装卸线1条,铺架基地设置设置于站房左侧,分别设置长钢轨装卸线1条,轨排装卸线1条,钢轨道岔轨枕装卸线1条和运砟线1条,利用万山站正线进行调车作业,如图3所示。
图3 方案Ⅱ万山车站设铺架基地平面布置示意图
铺架基地和梁场两侧设置方案和同侧设置铺架基地和梁场方案2方案的长钢轨均需通过铜仁站经联络线进入铜玉线进入铺架地基长钢轨存放区。故对铜仁站进行站改工程,设置联络线和隔开设备,如图4所示。
图4 铜仁站改建平面布置示意图
铺架基地和梁场两侧设置方案和同侧设置铺架基地和梁场方案2方案优缺点分析见表1。
表1 方案优缺点分析表
综上分析,方案I与车站永久工程综合维修工区结合,近期征地工程投资相对较省,但影响到综合维修工区后期设施施工,两个施工单位施工交叉干扰严重,铺架基地对外交通不便,同时铺架基地介于车站和高速公路之间用地远期无法利用,造成远期工程投资较大;方案II近期工程投资较大,但铺架基地和梁场位于站前广场区域内,与万山片区规划结合较好,工程实施后可以开展广场工程,远期工程投资省,避免两个施工单位施工交叉干扰问题,铺架基地作业灵活,工期可控。故本次拟推荐II同侧设置铺架基地和梁场方案。
本次研究了采用铁路架桥机架梁、铺轨方案和公路架桥机架梁、人工铺轨或单枕连续法铺轨方案进行经济、技术比选,见表2。
表2 铜玉铁路铺架方案比选表
4.1铁路架桥机、换铺铺轨方案
根据招标文件要求,采用铁路架桥机铺轨架梁方案。
(1)轨道施工流程。①摊铺底层道床;②轨排、桥梁装车整备、运输至工地;③TJ165架桥机架梁及铺工具轨排;④K13卸砟车分层卸道砟;⑤大型养路(MDZ)机组分层整道;⑥卸长钢轨、换轨小车换铺长钢轨;⑦工地焊接长轨、应力放散、锁定线路;⑧精细整道。
(2)铺架施工顺序。①万山至大宗坪、铜仁方向铺轨架梁;②铺架过后,紧跟K13卸砟车分层卸道砟、大型养路(MDZ)机组分层整道;③在铜仁站怀化端1道插入道岔,铺设临时线路与铜玉左线过渡接通;④长轨列车从铜仁站的过渡线路,用自备机车牵引长轨车经工程线进入万山铺架基地长轨区卸车;⑤工地卸长钢轨、换轨小车换铺长钢轨、工地焊接长轨、应力放散、锁定线路、精细整道。
4.2公路架桥机架梁方案
本方案采用先架后铺法施工,为缩短工期,采用两套公路架桥机同时由万山往铜仁、大宗坪双向架梁,铜仁至万山段单线采用人工铺轨,铺通后以该线作为工程运输线,大型铺轨设备及轨料通过该线运输至万山铺架基地,以节约轨料及大型铺轨设备的倒运转场费用,其余段落采用单枕连续法一次性铺设长钢轨方式施工。
(1)轨道施工流程。①公路架桥机桥头拼装,调试;②梁车运梁;③公路架桥机架梁,如此循环;④一区间桥梁架设完成,汽车运轨料,卸至两侧;⑤摊铺底层道床;⑥人工铺轨(铜仁至万山段单线),其余地段采用单枕连续法铺设长轨;⑦K13卸砟车分次卸道砟;大型养路(MDZ)机组分次整道;⑧卸长钢轨、单枕法铺设长钢轨;工地焊接长轨、应力放散、锁定线路;⑨精细整道。
(2)铺架施工顺序。①同时由万山分别往铜仁、大宗坪双向双线架梁(两套架桥机);②万山至铜仁区间架梁完后,卸轨料、摊铺道砟,人工铺轨铜仁至万山段单线;③K13卸砟车分次卸道砟、大型养路(MDZ)机组分次整道;④在铜仁站怀化端1道插入道岔,铺设临时线路与铜玉左线过渡接通;⑤长轨列车从铜仁站的过渡线路,用自备机车牵引经工程线进入万山铺架基地长轨区卸车;⑥工地卸长钢轨、单枕连续法铺设剩余段落长钢轨、工地焊接长轨、应力放散、锁定线路、精细整道。
为确保铜玉线总体工期及工程投资节约,保质保量的完成铜玉线的铺架施工,推荐采用铁路架桥机方案进行架梁、铺轨。
大型临时工程作为保证正式工程顺利实施的主要辅助工程,其设计成功与否和铺架方式的选择是否合理,对工程进度、工期安排、控制投资等方面均有一定的影响。因此,建议设计人员在设计过程中加强现场资料收集,结合具体项目本身特点,因地制宜,合理设计大型临时工程和选择合适铺架方案,确保设计的大型临时工程合理、实用、经济、环保。
Study on Design and Framing Solution for Large Scale Provisional Railway Engineering Projects
Ma Hongwei1,Wang Haiyang2
(1.School of Business, Shanghai Dianji University, Shanghai201306;2.CREEC(Chongqing)Survey Design Research Co., Ltd., Chongqing 400023, China)
In this paper, we introduced briefly the principle and characteristics of the design of large- scale provision engineeringprojects, then in connection with a practical case, discussed the specific selection of the design and framing solution for the large- scaleprovisional railway engineering projects in the mountainous area.
large-scale provisional engineering project; framing solution; project design
U215
A
1005-152X(2016)01-0106-03
10.3969/j.issn.1005-152X.2016.01.028
2015-12-10
国家自然科学基金(61273042);上海市教育委员会科研创新项目(13YS125);上海电机学院校级重点学科(10XKJ01)
马洪伟(1982-),讲师,博士,研究方向:交通运输管理、物流管理。