高娟(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,陜西西安 710043)
西寶高鐵施工組織設(shè)計(jì)回顧與總結(jié)
高娟
(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,陜西西安 710043)
施工組織設(shè)計(jì)對(duì)高速鐵路項(xiàng)目控制工程、重難點(diǎn)工程和各專(zhuān)業(yè)工程施工方案、施工方法、資源配置、大臨和過(guò)渡工程等有重要的指導(dǎo)意義,是制定基本建設(shè)投資計(jì)劃、進(jìn)行項(xiàng)目交易的基礎(chǔ)。本文從施工組織設(shè)計(jì)制約因素、控制工程施工方案、材料供應(yīng)、臨時(shí)工程設(shè)計(jì)等方面對(duì)西安至寶雞高速鐵路施工組織設(shè)計(jì)的成功案例進(jìn)行了回顧,以期為類(lèi)似工程施工組織設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
高速鐵路 施工組織 設(shè)計(jì) 回顧
鐵路項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)按階段不同分為概略施工組織方案意見(jiàn)、施工組織方案意見(jiàn)、施工組織設(shè)計(jì)意見(jiàn)、指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)和實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單位在預(yù)可研、可研和初步設(shè)計(jì)階段分別完成概略施工組織方案意見(jiàn)、施工組織方案意見(jiàn)和施工組織設(shè)計(jì)意見(jiàn)[1]。高速鐵路建設(shè)規(guī)模大、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、質(zhì)量要求嚴(yán),大量采用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝,施工組織復(fù)雜,在鐵路初步設(shè)計(jì)階段,以初步設(shè)計(jì)確定的主要工程內(nèi)容和分布情況為基礎(chǔ),根據(jù)批復(fù)的可研階段確定的總工期和施工組織方案,對(duì)控制工程、重難點(diǎn)工程和各專(zhuān)業(yè)工程施工方案、施工方法、資源配置、大臨和過(guò)渡工程等進(jìn)行全面深化和優(yōu)化設(shè)計(jì),為編制設(shè)計(jì)概算提供基礎(chǔ),為制定基本建設(shè)投資計(jì)劃、進(jìn)行項(xiàng)目交易提供基礎(chǔ)[2]。
2009年,西安至寶雞高速鐵路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)西寶高鐵)完成完成了施工組織設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)鐵道部尚未發(fā)布《鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)指南》(鐵建設(shè)[2009]226號(hào)),原《鐵路工程施工組織調(diào)查與設(shè)計(jì)辦法》(鐵建設(shè)[2000]95號(hào))中少有針對(duì)高速鐵路(客運(yùn)專(zhuān)線)的設(shè)計(jì)辦法,這種情況下,西寶高鐵參考《設(shè)計(jì)辦法》,同時(shí)分析總結(jié)鄭西客專(zhuān)、武廣客專(zhuān)的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合《客運(yùn)專(zhuān)線鐵路指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)指南》等文件,對(duì)西寶高鐵施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行了摸索設(shè)計(jì),目前,西寶高速鐵路已經(jīng)完成初步驗(yàn)收,正在積極準(zhǔn)備國(guó)家正式驗(yàn)收的相關(guān)工作,有必要對(duì)西寶高速鐵路施工組織設(shè)計(jì)情況進(jìn)行回顧、分析和總結(jié),以期為類(lèi)似工程提供設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
1.1工程概況
西寶高鐵位于陜西省關(guān)中平原西部,東起西安,向西經(jīng)咸陽(yáng)市、楊凌示范區(qū)至寶雞市,線路正線全長(zhǎng)138.107km。西寶高鐵是《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中“四縱四橫”快速客運(yùn)網(wǎng)徐蘭客運(yùn)專(zhuān)線的組成部分,與鄭西高鐵、徐鄭高鐵及在建的寶雞至蘭州高鐵相連,形成隴海高速鐵路通道。
1.2與施工組織設(shè)計(jì)相關(guān)的工程特點(diǎn)
全線共設(shè)楊凌南、岐山、寶雞南三個(gè)新建車(chē)站;新建正線特大橋及大中橋總計(jì)121.026km/21座,占線路總長(zhǎng)度的87.63%;全線共設(shè)隧道0.903km/1座,占線路全長(zhǎng)0.65%,橋隧總長(zhǎng)121.929km,占線路長(zhǎng)度88.29%。
1.3地形條件
西寶高鐵走行于渭河斷陷盆地中西部的渭河沖積平原區(qū),南倚秦嶺,北臨黃土臺(tái)塬,總體地勢(shì)由南北兩側(cè)向渭河河谷呈階梯狀降低,西高東低??傮w上呈東西向延伸,南北向交替、條帶狀展布。地貌主要由渭河及其支流的河床、漫灘、一級(jí)和二、三級(jí)階地組成。
2.1施工總工期
施工區(qū)段劃分意見(jiàn)全線總工期為42個(gè)月,其中聯(lián)合調(diào)試6個(gè)月。
2.2分期、分段修建意見(jiàn)
貫徹“整體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建設(shè)、優(yōu)質(zhì)高效、一次建成”的建設(shè)方針,為了使本項(xiàng)目盡快形成路網(wǎng),產(chǎn)生運(yùn)營(yíng)效益,全線按同期開(kāi)工、同期建設(shè),一次建成的方式建設(shè)[3]。
2.3施工區(qū)段劃分意見(jiàn)
施工區(qū)段結(jié)合鋪軌基地、制梁場(chǎng)的設(shè)置及工期的要求進(jìn)行劃分。劃分的標(biāo)準(zhǔn)為:
(1)線下工程。在滿足工程質(zhì)量和工期的前提下,盡可能劃分大的施工區(qū)段。
本線施工區(qū)段的劃分以橋梁工程為主體,附帶路基、隧道、就近聯(lián)絡(luò)線為原則。
(2)鋪軌區(qū)段劃分。在確保質(zhì)量和工期的前提下,區(qū)段劃分盡可能長(zhǎng);鋪軌工期不超過(guò)計(jì)算所需工期,減少鋪軌基地、充分發(fā)揮設(shè)備能力。
根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況,全線劃分為一個(gè)鋪軌區(qū)段。
(3)站后工程。四電工程按系統(tǒng)集成,全線劃分為一個(gè)施工區(qū)段;車(chē)站建筑隨鋪軌區(qū)段或線下工程施工區(qū)段靈活劃分。
施工區(qū)段劃分情況見(jiàn)表1。
3.1橋梁工程
西寶高鐵正線橋梁工程約占線路總長(zhǎng)的87.63%。其中咸陽(yáng)西立交特大橋(18254.9m)為控制工期工程。全線橋梁工程的施工工期能否保證是整個(gè)工程總工期的關(guān)鍵之一,而特殊結(jié)構(gòu)部分及箱梁的架設(shè)又是橋梁工程的重點(diǎn),合理安排施工工序是保證橋梁工程工期的關(guān)鍵。
(1)施工順序。先期進(jìn)行生產(chǎn)生活區(qū)、施工便道,道路改移等大臨設(shè)施的建設(shè);分段平行施工,多開(kāi)工作面的方法進(jìn)行流水作業(yè),優(yōu)先安排特大橋鉆孔樁基礎(chǔ)的施工,然后順次安排承臺(tái)和墩身施工,再進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。中小橋、涵洞等的施工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度的實(shí)際情況及時(shí)展開(kāi),不影響相鄰路基等的施工。
橋梁施工的關(guān)鍵工序?yàn)椋簶蛄夯A(chǔ)工程、箱梁預(yù)制、預(yù)制箱梁運(yùn)輸架設(shè)。
(2)施工進(jìn)度。
施工準(zhǔn)備:3個(gè)月;
基礎(chǔ)(含深水橋):7~9個(gè)月;
連續(xù)梁:5~8個(gè)月;
連續(xù)梁-拱:10~12個(gè)月;
制梁:1.5~2.0孔/天;
表1 施工區(qū)段劃分表
表2 沿線砂場(chǎng)供應(yīng)計(jì)劃表
表3 沿線石場(chǎng)供應(yīng)計(jì)劃表
箱梁架設(shè):8km以下2孔/天;8~12km1.5孔/天;12 km以上1 孔/天。
(3)工期及保證工期措施。
工期:全線橋梁工程在20個(gè)月內(nèi)完成,保證無(wú)砟軌道的基礎(chǔ)施工。
工期保證措施:對(duì)控制工期的橋梁工程,尤其是水上施工的基礎(chǔ)和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)部分,在開(kāi)工后應(yīng)將其作為整座橋梁工程的重點(diǎn)部分優(yōu)先考慮,需和施工準(zhǔn)備搭接,提前開(kāi)工,力爭(zhēng)在一年中可連續(xù)施工的季節(jié)將基礎(chǔ)的主體部分完成,以確保該特殊結(jié)構(gòu)部分兩端的簡(jiǎn)支梁的架設(shè)工作得以順利進(jìn)行。
本線長(zhǎng)橋較多,下部工程采用分段平行施工,多開(kāi)工作面的方法,長(zhǎng)橋短修,保證整橋的工期。
本線設(shè)置的6處臨時(shí)制存箱梁場(chǎng),需要盡早安排,與橋梁下部工程同步建設(shè)。
3.2軌道工程
正線138.107雙線公里采用雙塊式無(wú)砟軌道,站線及聯(lián)絡(luò)線采用有砟軌道。鋪設(shè)雙塊式無(wú)砟道床是軌道工程的關(guān)鍵工程,需要高度重視,提前籌劃和安排。軌道工程的施工關(guān)鍵工序?yàn)椋弘p塊式軌枕鋪設(shè)、鋪設(shè)無(wú)縫線路。
(1)施工進(jìn)度。
大號(hào)碼道岔按25天/組;
整體道床單工作面全套機(jī)械化作業(yè):200米/天;鋪軌:4km/天。
(2)工期及保證工期措施。
工期:整體道床施工每個(gè)施工單元按7.5個(gè)月工期安排,站線無(wú)縫線路鋪設(shè)和聯(lián)絡(luò)線鋪設(shè)按3個(gè)月工期安排。
保證措施:雙塊式軌枕預(yù)制廠、鋪軌基地按工期要求如期完成,雙塊式軌枕和鋼軌的儲(chǔ)備滿足鋪設(shè)需要。整體道床施工采用分段平行施工,多開(kāi)工作面的方法,加強(qiáng)施工隊(duì)伍和設(shè)備的投入。全線整體道床施工按6個(gè)作業(yè)面安排[4]。
(1)廠發(fā)料。在三橋、咸陽(yáng)西、興平、馬嵬坡、武功、楊凌、降帳、常興、眉縣站、蔡家坡、虢鎮(zhèn)和臥龍寺站設(shè)12處材料廠,由汽車(chē)運(yùn)輸至工地。
(2)直發(fā)料。
60kg、50kg鋼軌:由武鋼供應(yīng),火車(chē)運(yùn)輸。
道岔:由寶雞橋梁廠供應(yīng),火車(chē)運(yùn)輸。
鋼筋混凝土Ⅲ型枕:平頂山軌枕廠供應(yīng),火車(chē)運(yùn)輸。
鋼支柱:由寶雞橋梁廠供應(yīng),火車(chē)運(yùn)輸。
(3)當(dāng)?shù)夭牧系臄?shù)量、來(lái)源、運(yùn)輸方法及供應(yīng)范圍見(jiàn)標(biāo)2、表3。
5.1大型臨時(shí)工程
(1)材料廠。共設(shè)置臨時(shí)材料廠12處,分別位于三橋、咸陽(yáng)西、興平、馬嵬坡、武功、楊凌、降帳、常興、眉縣站、蔡家坡、虢鎮(zhèn)和臥龍寺站,利用車(chē)站既有貨場(chǎng),平均占地20畝。
(2)鋪軌基地。根據(jù)可研審查意見(jiàn)設(shè)在咸陽(yáng)西站,鋪軌基地結(jié)合咸陽(yáng)西站改造,新建岔線。鋪軌基地主要存放500米長(zhǎng)鋼軌、大號(hào)碼道岔拼裝存放。
基地規(guī)模:新建岔線連接既有隴海線,出岔點(diǎn)為DK500+150處(用完后需拆除);場(chǎng)內(nèi)設(shè)到車(chē)線1條、發(fā)車(chē)線1條、機(jī)走線1條;500米長(zhǎng)鋼軌存放臺(tái)座1座配17米跨度固定式2 t群吊40臺(tái); 其余軌料存放配2臺(tái)17米跨度10t軌行式龍門(mén)吊;基地占地約106畝(長(zhǎng)800m,寬80m)。負(fù)責(zé)供應(yīng)全線275.6公里軌料。
(3)制存梁場(chǎng)。本工程共設(shè)置6處臨時(shí)箱梁制存梁場(chǎng)和2處臨時(shí)“T”梁制存梁場(chǎng),負(fù)責(zé)全線3541孔簡(jiǎn)支箱梁和694孔簡(jiǎn)支T梁的制架梁任務(wù)[5]。
(4)雙塊式軌枕廠。雙塊式軌枕廠分設(shè)武功3#箱梁場(chǎng)和歧山5#箱梁場(chǎng)處。
(5)混凝土集中攪拌站。根據(jù)全線工程的分布,全線設(shè)混凝土集中攪拌站9處,平均占地20畝。
5.2汽車(chē)運(yùn)輸便道方案設(shè)計(jì)
擬修汽車(chē)運(yùn)輸便道52.05km,整修汽車(chē)運(yùn)輸便道57.5km。
需新建的引入便道,擬修汽車(chē)運(yùn)輸便道31.15km,整修汽車(chē)運(yùn)輸便道17.85km。
5.3施工供水方案
沿線水系比較發(fā)育,河流眾多,地表水、地下水儲(chǔ)量豐富。城市范圍內(nèi)工程可利用城市自來(lái)水水源;其余區(qū)間工程可利用縣城自來(lái)水,或利用農(nóng)田灌溉水井,或就地打井供水,沿線水源能滿足工程施工用水需要。
5.4施工供電方案
本地區(qū)電網(wǎng)分布密集,重點(diǎn)工程附近皆有10KV、35 KV電源,且地方電源富裕量可全部滿足本線重點(diǎn)工程的需要。本線10KV臨時(shí)電力線設(shè)置111.1km。
西寶高鐵施工組織設(shè)計(jì)對(duì)項(xiàng)目工程施工方案、施工方法、資源配置、大臨和過(guò)渡工程等起到了很好的指導(dǎo)作用,為項(xiàng)目投資和工期控制提供了保障。目前該項(xiàng)目已經(jīng)完成驗(yàn)收并試運(yùn)營(yíng),正在積極準(zhǔn)備國(guó)家正式驗(yàn)收的相關(guān)工作。
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[5]黃弟福.鐵路客運(yùn)專(zhuān)線梁場(chǎng)規(guī)劃研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2009(6):42-45.
高娟(1982—),女,工程師,2006年畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)工程管理專(zhuān)業(yè)。