陈成功
摘要:我国高速铁路制梁场具有占地面积大、工装设备多、建设费用高、运架梁距离与外部干扰因素影响等特点,因此制梁场的选址、总体布局、梁场规模大小对整个工程的计划、进度、费用、资源起着关键性的作用。本文根据对新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-25标段君山制梁场选址的变更实例,对制梁场选址的重要性进行阐述。
关键词:高速铁路;制梁场;选址;论述
1、工程概况
中交三航局蒙华铁路MHTJ-25标段君山制梁场总计预制架设T梁1268单线孔,其中32mT梁1196单线孔、24mT梁66单线孔、20mT梁4单线孔、16mT梁2单线孔;架设起讫里程为DK1347+460-DK1394+127。制梁场混凝土总方量约13.86万方。T梁最大单重148t,最大顶宽2.45m,梁高2.642m。
2、制梁场设置原则
铁路制梁场位置设置一般遵循以下原则:(1)永临结合,征地拆迁及复垦工作量少;(2)供梁距离短;(3)交通方便;(4)地质状况好,地基处理工作量少;(5)考虑防洪、排涝等要求,确保施工安全。
3、梁场原设计选址
根据原设计图纸,制梁场位于松木桥隧道大里程侧,地处岳阳市君山区许市镇,中心里程DK1378+800.00。架梁分布为:大里程方向1420片,小里程方向1136片,最大运距31km。梁场设计平行于线路横列式布置,采用TTB160轮胎式搬梁机场内移梁,DJ168型公铁两用架桥机架梁。制梁场原设计位置见图2-1。
根据现场调查,该位置地形略有起伏,地势相对平缓,皆已被开垦为基本农田。地面高程为34.8~44.1m,相对高差约为9.6m。设计梁场场坪高程为39.00m,临时征地97.6亩。地层岩性、岩土施工工程分级及地质构造为:粉质黏土:灰褐色、软塑,土质均匀,刀切面光滑,厚度约1.0~3.0m;基本承载力:100KPa。粉质黏土:红棕色,硬塑,刀切面粗糙,见少量黑色铁锰结核,钻探揭示最大深度15.0m。基本承载力:180 KPa。
场址范围内未见不良地质及特殊岩土,地下水为孔隙水,受大气降水及河流补给,地表水及地下水对普通混凝土无侵蚀性、地质及水文条件情况较好。但存在征地复垦难度大、交通不便利、施工安全费用投入大等问题。具体如下:
(1)场址主要被基本农田覆盖(占地约81.5亩),其余为荒地(占地约13.6亩)。场内有一条农用380V电线需迁改,征拆难度大,复垦工作量大;同时通过计算需清淤:6306立方挖土方(基坑深h≤3,无水无挡):41739 立方,填土(密实96%):54876 立方。
(2)周边现有只有两条宽约2m村道可进入场区,道路宽度无法满足梁场施工用车进出,若选择此处建设梁场,需要从省道S306引入约570m长、5.5m宽便道进入梁场以供材料设备运输。
(3)场址位于填方路基段,若要提梁上线,必须采用高低腿龙门吊提梁上路基。门吊轨道分别设置在路基和梁场提梁区,提梁机将梁搬运至专用提梁台座处,高低腿龙门吊将梁吊起,提升至路基放置在路基上等待的运梁车上。根据设计图说明,梁场场坪设计高程39m,区段内轨面设计标高46.637m、46.47m、46.63m、46.952、46.791,相对高差约为7.2m,单侧路基边坡宽为10.8m。考虑到T梁最大单重约148t,最大梁高2.642m,最大梁宽2.45m以及炮车高度,设计采用高低腿龙门吊最小跨度为24m,龙门吊高腿高度至少为15m。
若采用此方案,不仅高低腿龙门吊采购费用高,还加大了施工风险系数。
经过项目部多次沿线考察,通过对制梁场选址原则的多次考虑必选,在西边屋场跨省道S306特大桥连续梁大里程处发现更合适位置。
4、制梁场变更地址
拟变更位置距离原设计位置仅距离1KM,位于岳阳市君山区许市镇凉亭村,场区拟与西边屋场跨省道S306特大桥连续梁大里程方向DK1379+700~DK1380+000线路平行布置,对应线路中心里程1379+850.00。场地情况如下:
(1)地质情况:该处位于丘陵区,地形有起伏,地势相对平缓,场区主要由林地、菜地、荒地和农田组成。经现场实测,地面高程为32.4~41.72m,相对高差约为9.32m。场址范围内未见不良地质及特殊岩土,西边屋场跨省道S306特大桥桥址区为冲积平原地貌,地表多为农耕地,农田水沟较多,水量不大,因此地质及水文条件情况都较好。场址区内及其附近无区域断层及全新活动断裂构造带通过。主要岩土:粉质黏土,硬塑,基本承载力200KPa;砾砂,中密,基本承载力300KPa;黏土,硬塑,基本承载力200KPa;花岗岩,全风化,基本承载力250KPa;花岗岩,强风化,基本承载力450KPa。
(2)交通情况:该处紧邻省道S306和岳常高速许市出口,交通便利,可直接从省道S306直接进入场区,可供设备材料运输;
(3)土地情况:基本农田:主要位于DK1379+900~DK1380+000区间及DK1380+000往右侧延伸200~250m处,总计约为15.2亩;一般农田:主要分布在区域内2个角落,约为6.8+11=17.8亩。其他为荒地,中间有一条宽2.5m水泥道路穿过,道路两边主要分布有杂树和灌木,占地约57.6亩。绝大部分为荒地,征拆难度较小,复垦工作量小;
(4)T梁上线方式:若选用该位置为制梁场,则西边屋场跨省道S306特大桥7#~12#墩为提梁上桥范围,可设置4个存梁台位作为提梁上桥专用台位,采用2×100T龙门吊提梁上桥。
5、方案经济性比较
两处选址仅仅相距1km,两处仅相差西边屋场跨省道S306特大桥前3跨总计12片T梁,对大小里程方向架梁数量几乎没有影响。根据现场调查及向有关公司询价,通过从临时用地、土石方量、提梁上桥方式、交通条件等多方面进行经济性比较。结果如下:假设两处选址制存梁台座及相关配套设施条件相同,原设计选址位置方案需一次性投入4487734.5元,变更位置方案需一次性投入3806266元;场址变更后将少投入681468.5元。具体如下:
原设计场址费用:场地平整费760234.5元,设备购置费3000000元,新建便道及改移道路费95850元,临时用地费631650元,共计费用4487734.5元。
变更后场址费用:场地平整费874116元,设备购置费2500000元,改移道路费18900元,临时用地费用413250元(征地費用标准参照湘政函2014年113号文标准)共计681468.5元。
且备选地相比原设计位置有以下几大优势:
(1)征地拆迁难度小:原设计场址全部被开垦为基本保护农田,农田占地达81.5亩;而变更位置主要以荒地为主,农田只占地33亩,征地拆迁协调难度比原设计场址小。
(2)交通更为便利。原设计场址虽然靠近省道S306,但是需要征用基本农田修筑长约530m便道进入场区;而变更位置紧邻省道S306和岳常高速许市出口,大型运输车辆可直接从S306进入场区,既便利又不用单独征用临时用地修便道。
(3)提梁上桥设备一次性投入少。原设计场址位于填方路基段,设计采用高低腿龙门吊提梁上桥,经多方咨询,该龙门吊购置费超过300万;而变更场址可直接采用跨桥龙门吊提梁上桥,由于跨距相对较小,该设备购置费在250万左右。在考虑两处选址同等生产规模情况下,制梁场选址变更后建设费用要少投入约681468.5元。
6、结论
通过项目部做的一系列的调查以及出具的有力数据,君山制梁场场地位置得以变更,得到了湖南东洞庭湖国家级自然保护区管理局的正式批复。
通过变更,项目部不仅在初期建设成本投入上节约了近七八万,还在后续提梁上线施工中增加了施工安全系数。此次变更为我公司在后续铁路施工管理提供了宝贵的借鉴经验。
(作者单位:中交第三航务工程局有限公司)