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2010-09-27 14:19 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
高等級鐵路施工組織設計中要結(jié)合其特點注鶯對施工總工期、鋪架(軌)設置地點及規(guī)模、橋梁梁部上程施工方案、制(存)梁場及制板(枕)場設置地點和規(guī)模、材料供應方案等方面的分析和研究;在工程造價的確定過程中要荸點關(guān)注路橋方案的技術(shù)經(jīng)濟比選、取土(石)方案的技術(shù)經(jīng)濟比選、各種基礎(chǔ)設計的技術(shù)經(jīng)濟比選工作并應注意難確反映工程設計,合理反映施上工藝要求。通常,我們把設計時速I>200km/h鐵路稱之為高津城際鐵路等;高速鐵路,如京滬高速鐵路。
等級鐵路,主要有以下4種類型:(1)時速>1200km/h的客貨共線鐵路,如向莆鐵路、廈深鐵路等;(2)客運專線,如武廣客運專線、石武客運專線、鄭西客運專線等;(3)城際鐵路,如滬寧城際鐵路、廣珠城際鐵路、京高等級鐵路具有運行速度高,規(guī)范規(guī)程新;科技含量高,設計標準新;質(zhì)量要求高,施工工藝新(即“三高三新”)的特點。目前,已經(jīng)建成和正在建設的高等級鐵路反映出來的一些問題和積累的一些經(jīng)驗,需要我們認真總結(jié),重新認識和思考,以便在新的高等級鐵路勘察設計中加以改進和提高。
1 高等級鐵路工程和造價特點
高速度、高密度運輸是我國高等級鐵路主要運營特點,為滿足行車安全、乘車舒適和準點行車的要求,鐵路線路必須具有結(jié)構(gòu)連續(xù)、平順、穩(wěn)定、耐久和少維修的性能,這些性能要求決定了高等級鐵路工程和造價具有下面主要特點。
1.1 拆遷工程量大,費用高曲線半徑大,拆遷難以繞避是造成拆遷工程量大的一個主要原因;另一方面,為方便旅客集散,貫徹鐵路運營人性化的服務理念,線路需要進入人口密集區(qū)域是造成拆遷工程量大的另一個主要原因。拆遷工程量大,拆遷費用高,如滬杭甬客運專線杭甬段初步設計拆遷補償費用23.03億元,占靜態(tài)投資的12.23%。
石武客運專線鄭武段初步設計接軌點拆遷補償費15.23億元,占接軌點工程費用的9.08%。
1.2 路基標準高、費用大高等級鐵路路基需要具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性,滿足耐久性要求,并強調(diào)與相鄰構(gòu)筑物的變形和剛度協(xié)調(diào)、統(tǒng)一,滿足高速列車平穩(wěn)、安全運營,以及旅客乘坐的舒適度要求。高等級鐵路對路基的技術(shù)要求決定了對填料的技術(shù)要求:路基本體采用改良土或A、B組填料,基床表層采用級配碎石。路基基底處理設計根據(jù)各工點的地基條件、填土高度,采取了強夯或強夯置換、振動碾壓、沖擊壓實;攪拌樁、旋噴樁、CFG樁復合地基和剛性樁(預應力管樁、方樁和鉆孔灌注樁等)一網(wǎng)復合地基;預壓等地基加固措施。路基基底處理工程量大,費用高,如石武客運專線鄭武段區(qū)間工程為例,地基處理費用14.77億元,占路基工程概算費用的30.38%,其中3種樁(旋噴樁、CFG樁、預應力管樁)費用10.9億元,又占到地基處理費用的73.8%。
1.3 橋隧比重高,費用比重大高等級鐵路必須具有結(jié)構(gòu)連續(xù)、平順、穩(wěn)定、耐久和少維修的性能及從節(jié)約用地、保護環(huán)境的國策出發(fā),高等級鐵路橋隧比重均較大,這也是造成其每正線公里造價高的一個重要原因。如石武客運專線鄭武段初步設計:鄭州樞紐鄭武正線橋隧比重50.80%,費用占靜態(tài)投資的53.06%,鄭州(不含)至豫鄂省界橋隧比重83.56%,費用占靜態(tài)投資的49.38%,豫鄂省至武漢(不含)橋隧比重64.2l%,費用占靜態(tài)投資的43.93%。
滬杭客運專線杭甬段初步設計:杭州樞紐內(nèi)橋隧比重67.09%。費用占靜態(tài)投資的47.65%,區(qū)間蕭山(不含)至莊橋(不含)橋隧比重97.49%,費用占靜態(tài)投資的55.94%。
1.4 大型臨時工程工程量大,費用高為保證正式工程的順利實施,必須修建必要的臨時工程。普通鐵路大臨工程投資約占靜態(tài)投資的0.6%左右;高等級鐵路由于“三高三新”的技術(shù)特點大臨工程投資約占到靜念投資的1.6%左右。其中,制(存)梁場、鋪架(軌)基地、制板(枕)場費用是其主要組成部分。如杭甬客運專線杭甬段初步?jīng)]計大I臨工程費用2.98億元,占靜態(tài)投資的1.58%,其中箱梁預制場、鋪軌基地、制板場占到大臨工程費用的84.9%。
石武客運專線鄭武段初步設計,大臨工程費用8.2l億元,占靜態(tài)投資的1.84%,其中箱梁預制場、鋪軌基地、制板場占到大臨工程費用的76.22%。
2 施工組織設計中需重點研究解決的問題
2.1 項目施工總工期項目施上總工期是項目施工組織設計的核心,鋪(軌)架(梁)方案是項目施工組織設計的關(guān)鍵。項目施工總工期的確定要遵循經(jīng)濟、合理的原則,根據(jù)項目工程量分析計算確定。不提倡不合理的施工總工期,但應根據(jù)上級主管部門工期要求,分析要求工期實施的叮能性及由此引起的費用投入。包括岡壓縮工期引起的大f臨工程、施工方案及工程措施變化費用等。
研究項目施工總工期要注意以下5個問題:(1)施工準備時間不能太短,拆遷難度大的工點應作為控制工程看待。(2)注意各工序之間的時間間隔要求,如無砟軌道施工工期的安排應考慮無砟軌道道床鋪設開工前對路基、橋梁工程預留沉降期的要求。(3)做好控制工程工期方案的技術(shù)經(jīng)濟比選。(4)施工進度指標確定應適宜,原則上每工日按二班制作業(yè)考慮。
(5)施工總工期按日歷天計算,扣除不能作業(yè)的惡劣天氣。
2.2 鋪架(軌)基地的設置地點及規(guī)模鐵道部在全國范圍內(nèi)統(tǒng)一布局了永久性的長鋼軌焊接基地,設計中原則上不再考慮現(xiàn)場設置f臨時焊軌廠。如采用簡支T梁配有砟軌道,施工組織設計按換鋪法鋪設無縫線路考慮,鋪架基地需考慮存軌(包括工具軌和長軌條)、存枕、組裝軌排、鋪軌機編組、運料列車進出、存放道砟、設置簡支T梁預制場等因素需要占用面積較大。如采用簡支箱梁配有碴軌道,施工組織設計按單枕法鋪設無縫線路考慮,簡支箱梁制(存)制場按簡支箱梁分布情況沿線設置,鋪軌基地只需考慮存長軌條、存枕、鋪軌機編組、運料列車進出、存放道砟等因素占用面積稍小。如采用簡支箱梁配無砟軌道,現(xiàn)場鋪軌基地僅用來存放長鋼軌,占地面積較小。鋪架(軌)基地的設置地點及規(guī)模應滿足施工總工期需要及經(jīng)濟性的原則,避免材料倒運。
2.3 橋梁梁部工程施工方案簡支T梁施工方案與常軌鐵路基本相同,主要區(qū)別有2點:(1)架橋機需要改用170 t的架橋機。(2)每孔簡支T梁需進行橫向張拉。需要葦點研究解決總工期、架梁進度、架梁總工程量之間的矛盾。對于簡支T梁架設工程量較大的項目,可根據(jù)其工程分布情況,按照漢宜鐵路經(jīng)驗,沿線分散設置梁場,增加架梁作業(yè)面。
簡支箱粱目前普遍應用的施工方案有3種,分別為預制架設法、移動模造橋機橋位現(xiàn)澆法和膺架橋位現(xiàn)澆法。對于橋梁梁部的施工方案需重點研究解決2個方面的問題:一是梁部施工方案如何滿足施工總工期的要求。包括:(1)大跨度連續(xù)梁間簡支箱梁的施工方案的選擇;(2)連續(xù)梁跨及鋼拱橋跨施工方案的選擇;(3)拆遷難工點梁部施工方案的選擇;(4)設置預制場場地條件困難(或造價高)梁部施工方案的選擇。
二是隧道間少量簡支箱梁的施工方案技術(shù)經(jīng)濟比選。包括:(1)設置小型制(存)梁場方案;(2)短隧道或淺埋隧道改路塹方案;(3)短隧道或淺埋隧道改明洞方案;(4)切翼緣板過隧道方案;(5)整孔箱梁改組合箱梁方案;(6)隧道擴挖方案;(7)造橋機橋位現(xiàn)澆法;(8)膺架橋位現(xiàn)澆法。其中(2)~(8)為解決箱梁過隧道問題技術(shù)方案,武廣客運專線設計考慮切翼緣板過隧道方案650孑L,實際現(xiàn)場較少采用。350 km/h客運專線無砟軌道簡支箱梁經(jīng)優(yōu)化設計后總寬度減少為12 m,對箱梁過隧道問題提供了基本條件,則不必進行上述工作。
2.4 制(存)梁場、制板(枕)場設置地點和規(guī)模簡支T梁預制場設計與普通鐵路基本相同。簡支梁預制場設置地點和規(guī)模應遵循以下5條原則:
(1)少用地、少拆遷。由于大臨工程占地及由此引起的拆遷不在省部協(xié)議范圍之內(nèi),且用后需要復墾,因此梁場造價中與土地有關(guān)的費用占到造價的40%左右甚至更高,因此應加強梁場的優(yōu)化設計,充分考慮永臨結(jié)合,有效利用預留工程、鐵路貨場、站坪、維修基地、站前廣場及其他紅線地界內(nèi)用地,做好單層存梁或雙層(簡支梁可以多層)的技術(shù)經(jīng)濟比選,減少占地,節(jié)約征地拆遷費用。
(2)地基條件較好。梁場基礎(chǔ)處理的費用占到造價的30%左右甚至更高;地基條件較好,可有效減少預制場基礎(chǔ)處理的費用。
(3)成品梁到工地綜合運輸距離較短,可節(jié)約成品梁運輸費用,提高架梁效率。
(4)預制場宜大不宜小,盡量集中設置,發(fā)揮規(guī)模效益。
(5)施工條件較好,包括施工用水、用電、原材料供應、運輸?shù)缆返取?
有砟軌道軌枕按外購考慮,施工單位可結(jié)合自身狀況、場地條件經(jīng)過經(jīng)濟比選確定是否現(xiàn)場制枕,但在設計階段進行鋪架(軌)基地的選址時,可優(yōu)先選擇現(xiàn)場有制枕場地的地點。無砟軌道軌道板(枕)預制場建造費用較高,目前無砟軌道結(jié)構(gòu)型式趨于穩(wěn)定,宜根據(jù)全國無砟軌道工程分布情況、并利用無砟軌道基本沿既有線建設的有利條件,合理布點建造無砟軌道軌道板(枕)預制場,充分利用既有鐵路運輸軌道板(枕),可減少大臨工程投資和制造設備投入,節(jié)省軌道板(枕)運輸費用。
2.5 材料供應方案高等級鐵路材料供應方案需要重點研究解決一個“質(zhì)”和一個“量”的問題。從質(zhì)的方面講設計主要解決砂、石、道砟、級配碎石的質(zhì)量問題,由于高等級鐵路質(zhì)量要求高,如混凝土需采用高性能混凝土,因此要注重高等級鐵路外業(yè)勘察的取樣試驗工作。高等級鐵路建設區(qū)域,優(yōu)質(zhì)中粗砂、I級道砟、特級道砟資源比較缺乏,可在進行一次普查后建立數(shù)據(jù)庫供項目設計使用。要注重線路沿線臨時道砟開采點的調(diào)查和取樣工作,在符合條件的地方增加臨時道砟供應點,節(jié)約運費和減少臨時道砟存儲面積。
高等級鐵路工程量大,所需要的材料數(shù)量也很龐大,因此要注重材料供應方案中“量”的分析,即選定的料源點的供應量要滿足施工的需要,滿足施工工期的需要。設計主要研究解決砂、石、石灰、道砟、級配碎石、長鋼軌、軌枕(板)、接觸網(wǎng)鋼柱等材料供應量的問題。解決方案主要有兩點:一是增加料源點,二是增加現(xiàn)場儲存量。
3 工程造價確定與控制中需重點關(guān)注的問題
高等級鐵路特點與普通鐵路相比有著本質(zhì)的不同,有些原來普通鐵路設計時期建立起來的設計理念已不適用。需要我們更新觀念,克服容易出現(xiàn)的問題。
為此,高等級鐵路工程造價的確定與控制中需要重點關(guān)注下列4個方面。
3.1 路橋方案的技術(shù)經(jīng)濟比選橋梁方案和路基方案相比一個顯著的優(yōu)點是可大量節(jié)約建設用地,減少拆遷工程量,而造價上與普通鐵路相比亦有變化:普通鐵路路橋方案造價差距較大,雙線鐵路橋隧比重每增加1%其技術(shù)經(jīng)濟指標增加約50萬方正線千米。高等級鐵路路橋方案造價差距較小。如武廣客運專線進行的宜橋地段以橋代路的修改設計,將全線200處路基地段改橋通過,以橋代路方案實施后,武廣客運專線鐵四院設計范圍670.005 km,橋隧比重增加8.47%,增加費用9.12億元,橋隧比重每增加1%技術(shù)經(jīng)濟指標增加16萬形正線千米。其主要原因是高等級鐵路由于對路摹結(jié)構(gòu)的特殊要求,路基工程每千米造價與橋梁工程每千米造價互有高低,以石武客運專線鄭州至武漢段路橋方案技術(shù)經(jīng)濟比選為例,其中路基方案與橋方案相比造價互有高低。
有些工點,雖然橋梁方案會增加較多投資,也需要克服一些技術(shù)難題,但節(jié)約的建設用地可創(chuàng)造較好的效益。如新廣州站及相關(guān)工程新廣州站咽喉區(qū)在攻克道岔鋪設在橋梁上、大面積現(xiàn)澆梁等諸多技術(shù)難題后變更路基方案為橋梁方案,雖然路基改橋梁變更設計增加投資10.23億元,但橋下約20萬㎡的空間可開發(fā)利用,將發(fā)揮較大的經(jīng)濟和社會效益。
3.2 取土(石)方案的技術(shù)經(jīng)濟比選高等級鐵路路基填料是一個比較突出的問題。由于填料要求高,數(shù)量大,做好取土(石)方案技術(shù)經(jīng)濟比選對工程造價有較大影響。如京滬高速鐵路徐州(不含)至南京(不含)段路基總計1 327萬斷面m‘,需外借土石填方680萬m3,占路基總斷面方的5I%。高等級鐵路取土(石)方案注意做好改良土和AB組填料的技術(shù)方案比選,在經(jīng)濟指標相差不大的情況下,宜優(yōu)先考慮使用AB填料,為保證工程的總工期及工程的順利實施創(chuàng)造良好的條件。注意作好擴塹取土(石)、充分利用隧道棄渣、橋涵挖基棄方、改短或淺埋隧道為路塹增加挖方量及結(jié)合地方水利工程等技術(shù)方案,縮短填料運輸距離、減少取土臨時用地及復墾費用,降低路基填料工程造價。
3.3 基礎(chǔ)設計的技術(shù)經(jīng)濟比選高等級鐵路路基基礎(chǔ)處理,橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)費用占的比重很大,如滬杭甬客運專線杭甬段初步設計路基基底處理和橋梁鉆孑L樁占到項目靜態(tài)投資的24.52%,做好基礎(chǔ)設計技術(shù)方案的技術(shù)經(jīng)濟比選對高等級鐵路工程造價確定和控制作用重大。橋梁鉆孔樁,在取得相同剛度的情況下,在軟弱地層,不小于1.00 m、不小于1.25 m鉆孔樁的綜合費用相當。在一般地層,小直徑鉆孑L樁經(jīng)濟性比大直徑鉆孔樁的經(jīng)濟性好。大多數(shù)情況下,從分散受力的角度出發(fā),應盡可能采用小直徑鉆孔樁,但是,當樁長超過50 m,由于構(gòu)造原因,應采用較大直徑的鉆孔樁。路基及構(gòu)筑物基礎(chǔ)處理同理,小直徑樁經(jīng)濟性比大直徑樁的經(jīng)濟性好。
同時要防止基底處理工法與現(xiàn)場施工組織脫節(jié),如某段短路基,從設計角度看采用CFG樁處理是經(jīng)濟合理的,而施工單位綜合區(qū)段內(nèi)施工機具使用情況后認為僅此少數(shù)工點組織長螺旋鉆機施工并不合理,寧愿使用基底換填等其它處理措施。另外,由于土壤類鉆孔分類計價定額與設計規(guī)范不匹配,巖石類鉆孔分類只有定性說明,鉆孑L樁的地層分類較為困難,需要深入研究,合理反映鉆孔樁工程造價。
3.4 工程造價要正確反映工程設計、合理反映施工工藝要求高等級鐵路近幾年來開始建設,尚未形成完備的計價體系,如計價定額,大都數(shù)仍在使用已往普通鐵路定額編制概算,高等級鐵路工程造價與工程設計、施工工藝要求往往容易脫鉤,造成投資缺口,不利于建設項目順利實施,也不利于高標準鐵路項目建設質(zhì)量,需要根據(jù)當前高等級建設項目中反映出的一些問題,調(diào)整概算的編制,合理確定工程造價。如某高等級鐵路項目設計概算中土工格室指標22.07形㎡,而專業(yè)設計采用的是抗拉強度更高的土工格室TGL一400—200,而非定額中所用的土工格室TGL一340—100,抽換主材后,土工格室指標調(diào)整為36.39形㎡,概算費用增加l 000多萬元。高等級鐵路路基AB組填料,若采用石方為原料,根據(jù)《鐵路路基工程預算定額》(鐵建設[2004]47號)石方爆破含解小的費用,但達不到高等級鐵路路基填料的級配要求,需要根據(jù)工藝要求增加級配的費用。混凝土根據(jù)高等級鐵路施工工藝要求需采用集中拌和,應按集中拌和編制工程費用,分散拌和的計價定額則不適用,并應考慮混凝土攪拌站、混凝土運輸?shù)缆返却笮团R時工程費用等等。
4 結(jié)論
高等級鐵路所具有的“三高三新”的特點,需要在施工組織設計和概算編制中更新過去普通鐵路設計時的一些理念。在高等級鐵路施工組織設計中要結(jié)合其特點注重對施工總工期、鋪架(軌)基地設置地點及規(guī)模、橋梁梁部丁程施工方案、制(存)梁場及制板(枕)場設置地點和規(guī)模、材料供應方案等方面的分析和研究。在工程造價的確定過程中要重點關(guān)注路橋方案技術(shù)經(jīng)濟比選、取土(石)方案的技術(shù)經(jīng)濟比選、各種基礎(chǔ)設計的技術(shù)經(jīng)濟比選工作并應注意正確反映工程設計,合理反映施工工藝要求。
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