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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合其特點(diǎn)注鶯對施工總工期、鋪架(軌)設置地點(diǎn)及規模、橋梁梁部上程施工方案、制(存)梁場(chǎng)及制板(枕)場(chǎng)設置地點(diǎn)和規模、材料供應方案等方面的分析和研究;在工程造價(jià)的確定過(guò)程中要荸點(diǎn)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(shí)速I(mǎi)>200km/h鐵路稱(chēng)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(lèi)型:(1)時(shí)速>1200km/h的客貨共線(xiàn)鐵路,如向莆鐵路、廈深鐵路等;(2)客運專(zhuān)線(xiàn),如武廣客運專(zhuān)線(xiàn)、石武客運專(zhuān)線(xiàn)、鄭西客運專(zhuān)線(xiàn)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,規范規程新;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(diǎn)。目前,已經(jīng)建成和正在建設的高等級鐵路反映出來(lái)的一些問(wèn)題和積累的一些經(jīng)驗,需要我們認真總結,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(jìn)和提高。
1 高等級鐵路工程和造價(jià)特點(diǎn)
高速度、高密度運輸是我國高等級鐵路主要運營(yíng)特點(diǎn),為滿(mǎn)足行車(chē)安全、乘車(chē)舒適和準點(diǎn)行車(chē)的要求,鐵路線(xiàn)路必須具有結構連續、平順、穩定、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(jià)具有下面主要特點(diǎn)。
1.1 拆遷工程量大,費用高曲線(xiàn)半徑大,拆遷難以繞避是造成拆遷工程量大的一個(gè)主要原因;另一方面,為方便旅客集散,貫徹鐵路運營(yíng)人性化的服務(wù)理念,線(xiàn)路需要進(jìn)入人口密集區域是造成拆遷工程量大的另一個(gè)主要原因。拆遷工程量大,拆遷費用高,如滬杭甬客運專(zhuān)線(xiàn)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(zhuān)線(xiàn)鄭武段初步設計接軌點(diǎn)拆遷補償費15.23億元,占接軌點(diǎn)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、穩定性,滿(mǎn)足耐久性要求,并強調與相鄰構筑物的變形和剛度協(xié)調、統一,滿(mǎn)足高速列車(chē)平穩、安全運營(yíng),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各工點(diǎn)的地基條件、填土高度,采取了強夯或強夯置換、振動(dòng)碾壓、沖擊壓實(shí);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(zhuān)線(xiàn)鄭武段區間工程為例,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構連續、平順、穩定、耐久和少維修的性能及從節約用地、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(xiàn)公里造價(jià)高的一個(gè)重要原因。如石武客運專(zhuān)線(xiàn)鄭武段初步設計:鄭州樞紐鄭武正線(xiàn)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(zhuān)線(xiàn)杭甬段初步設計:杭州樞紐內橋隧比重67.09%。費用占靜態(tài)投資的47.65%,區間蕭山(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(shí)工程工程量大,費用高為保證正式工程的順利實(shí)施,必須修建必要的臨時(shí)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(diǎn)大臨工程投資約占到靜念投資的1.6%左右。其中,制(存)梁場(chǎng)、鋪架(軌)基地、制板(枕)場(chǎng)費用是其主要組成部分。如杭甬客運專(zhuān)線(xiàn)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(chǎng)、鋪軌基地、制板場(chǎng)占到大臨工程費用的84.9%。
石武客運專(zhuān)線(xiàn)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(chǎng)、鋪軌基地、制板場(chǎng)占到大臨工程費用的76.22%。
2 施工組織設計中需重點(diǎn)研究解決的問(wèn)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,但應根據上級主管部門(mén)工期要求,分析要求工期實(shí)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(gè)問(wèn)題:(1)施工準備時(shí)間不能太短,拆遷難度大的工點(diǎn)應作為控制工程看待。(2)注意各工序之間的時(shí)間間隔要求,如無(wú)砟軌道施工工期的安排應考慮無(wú)砟軌道道床鋪設開(kāi)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(jìn)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(diǎn)及規模鐵道部在全國范圍內統一布局了永久性的長(cháng)鋼軌焊接基地,設計中原則上不再考慮現場(chǎng)設置f臨時(shí)焊軌廠(chǎng)。如采用簡(jiǎn)支T梁配有砟軌道,施工組織設計按換鋪法鋪設無(wú)縫線(xiàn)路考慮,鋪架基地需考慮存軌(包括工具軌和長(cháng)軌條)、存枕、組裝軌排、鋪軌機編組、運料列車(chē)進(jìn)出、存放道砟、設置簡(jiǎn)支T梁預制場(chǎng)等因素需要占用面積較大。如采用簡(jiǎn)支箱梁配有碴軌道,施工組織設計按單枕法鋪設無(wú)縫線(xiàn)路考慮,簡(jiǎn)支箱梁制(存)制場(chǎng)按簡(jiǎn)支箱梁分布情況沿線(xiàn)設置,鋪軌基地只需考慮存長(cháng)軌條、存枕、鋪軌機編組、運料列車(chē)進(jìn)出、存放道砟等因素占用面積稍小。如采用簡(jiǎn)支箱梁配無(wú)砟軌道,現場(chǎng)鋪軌基地僅用來(lái)存放長(cháng)鋼軌,占地面積較小。鋪架(軌)基地的設置地點(diǎn)及規模應滿(mǎn)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(jiǎn)支T梁施工方案與常軌鐵路基本相同,主要區別有2點(diǎn):(1)架橋機需要改用170 t的架橋機。(2)每孔簡(jiǎn)支T梁需進(jìn)行橫向張拉。需要葦點(diǎn)研究解決總工期、架梁進(jìn)度、架梁總工程量之間的矛盾。對于簡(jiǎn)支T梁架設工程量較大的項目,可根據其工程分布情況,按照漢宜鐵路經(jīng)驗,沿線(xiàn)分散設置梁場(chǎng),增加架梁作業(yè)面。
簡(jiǎn)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(dòng)模造橋機橋位現澆法和膺架橋位現澆法。對于橋梁梁部的施工方案需重點(diǎn)研究解決2個(gè)方面的問(wèn)題:一是梁部施工方案如何滿(mǎn)足施工總工期的要求。包括:(1)大跨度連續梁間簡(jiǎn)支箱梁的施工方案的選擇;(2)連續梁跨及鋼拱橋跨施工方案的選擇;(3)拆遷難工點(diǎn)梁部施工方案的選擇;(4)設置預制場(chǎng)場(chǎng)地條件困難(或造價(jià)高)梁部施工方案的選擇。
二是隧道間少量簡(jiǎn)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(chǎng)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(guò)隧道方案;(5)整孔箱梁改組合箱梁方案;(6)隧道擴挖方案;(7)造橋機橋位現澆法;(8)膺架橋位現澆法。其中(2)~(8)為解決箱梁過(guò)隧道問(wèn)題技術(shù)方案,武廣客運專(zhuān)線(xiàn)設計考慮切翼緣板過(guò)隧道方案650孑L,實(shí)際現場(chǎng)較少采用。350 km/h客運專(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道簡(jiǎn)支箱梁經(jīng)優(yōu)化設計后總寬度減少為12 m,對箱梁過(guò)隧道問(wèn)題提供了基本條件,則不必進(jìn)行上述工作。
2.4 制(存)梁場(chǎng)、制板(枕)場(chǎng)設置地點(diǎn)和規模簡(jiǎn)支T梁預制場(chǎng)設計與普通鐵路基本相同。簡(jiǎn)支梁預制場(chǎng)設置地點(diǎn)和規模應遵循以下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,且用后需要復墾,因此梁場(chǎng)造價(jià)中與土地有關(guān)的費用占到造價(jià)的40%左右甚至更高,因此應加強梁場(chǎng)的優(yōu)化設計,充分考慮永臨結合,有效利用預留工程、鐵路貨場(chǎng)、站坪、維修基地、站前廣場(chǎng)及其他紅線(xiàn)地界內用地,做好單層存梁或雙層(簡(jiǎn)支梁可以多層)的技術(shù)經(jīng)濟比選,減少占地,節約征地拆遷費用。
。2)地基條件較好。梁場(chǎng)基礎處理的費用占到造價(jià)的30%左右甚至更高;地基條件較好,可有效減少預制場(chǎng)基礎處理的費用。
。3)成品梁到工地綜合運輸距離較短,可節約成品梁運輸費用,提高架梁效率。
。4)預制場(chǎng)宜大不宜小,盡量集中設置,發(fā)揮規模效益。
。5)施工條件較好,包括施工用水、用電、原材料供應、運輸道路等。
有砟軌道軌枕按外購考慮,施工單位可結合自身狀況、場(chǎng)地條件經(jīng)過(guò)經(jīng)濟比選確定是否現場(chǎng)制枕,但在設計階段進(jìn)行鋪架(軌)基地的選址時(shí),可優(yōu)先選擇現場(chǎng)有制枕場(chǎng)地的地點(diǎn)。無(wú)砟軌道軌道板(枕)預制場(chǎng)建造費用較高,目前無(wú)砟軌道結構型式趨于穩定,宜根據全國無(wú)砟軌道工程分布情況、并利用無(wú)砟軌道基本沿既有線(xiàn)建設的有利條件,合理布點(diǎn)建造無(wú)砟軌道軌道板(枕)預制場(chǎng),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(diǎn)研究解決一個(gè)“質(zhì)”和一個(gè)“量”的問(wèn)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(wèn)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(jìn)行一次普查后建立數據庫供項目設計使用。要注重線(xiàn)路沿線(xiàn)臨時(shí)道砟開(kāi)采點(diǎn)的調查和取樣工作,在符合條件的地方增加臨時(shí)道砟供應點(diǎn),節約運費和減少臨時(shí)道砟存儲面積。
高等級鐵路工程量大,所需要的材料數量也很龐大,因此要注重材料供應方案中“量”的分析,即選定的料源點(diǎn)的供應量要滿(mǎn)足施工的需要,滿(mǎn)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(cháng)鋼軌、軌枕(板)、接觸網(wǎng)鋼柱等材料供應量的問(wèn)題。解決方案主要有兩點(diǎn):一是增加料源點(diǎn),二是增加現場(chǎng)儲存量。
3 工程造價(jià)確定與控制中需重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題
高等級鐵路特點(diǎn)與普通鐵路相比有著(zhù)本質(zhì)的不同,有些原來(lái)普通鐵路設計時(shí)期建立起來(lái)的設計理念已不適用。需要我們更新觀(guān)念,克服容易出現的問(wèn)題。
為此,高等級鐵路工程造價(jià)的確定與控制中需要重點(diǎn)關(guān)注下列4個(gè)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(gè)顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)是可大量節約建設用地,減少拆遷工程量,而造價(jià)上與普通鐵路相比亦有變化:普通鐵路路橋方案造價(jià)差距較大,雙線(xiàn)鐵路橋隧比重每增加1%其技術(shù)經(jīng)濟指標增加約50萬(wàn)方正線(xiàn)千米。高等級鐵路路橋方案造價(jià)差距較小。如武廣客運專(zhuān)線(xiàn)進(jìn)行的宜橋地段以橋代路的修改設計,將全線(xiàn)200處路基地段改橋通過(guò),以橋代路方案實(shí)施后,武廣客運專(zhuān)線(xiàn)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(wàn)形正線(xiàn)千米。其主要原因是高等級鐵路由于對路摹結構的特殊要求,路基工程每千米造價(jià)與橋梁工程每千米造價(jià)互有高低,以石武客運專(zhuān)線(xiàn)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(jià)互有高低。
有些工點(diǎn),雖然橋梁方案會(huì )增加較多投資,也需要克服一些技術(shù)難題,但節約的建設用地可創(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在攻克道岔鋪設在橋梁上、大面積現澆梁等諸多技術(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(wàn)㎡的空間可開(kāi)發(fā)利用,將發(fā)揮較大的經(jīng)濟和社會(huì )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(gè)比較突出的問(wèn)題。由于填料要求高,數量大,做好取土(石)方案技術(shù)經(jīng)濟比選對工程造價(jià)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(wàn)斷面m‘,需外借土石填方680萬(wàn)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(shí)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(shí)用地及復墾費用,降低路基填料工程造價(jià)。
3.3 基礎設計的技術(shù)經(jīng)濟比選高等級鐵路路基基礎處理,橋梁鉆孔樁基礎費用占的比重很大,如滬杭甬客運專(zhuān)線(xiàn)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(jià)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(cháng)超過(guò)50 m,由于構造原因,應采用較大直徑的鉆孔樁。路基及構筑物基礎處理同理,小直徑樁經(jīng)濟性比大直徑樁的經(jīng)濟性好。
同時(shí)要防止基底處理工法與現場(chǎng)施工組織脫節,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,而施工單位綜合區段內施工機具使用情況后認為僅此少數工點(diǎn)組織長(cháng)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(lèi)鉆孔分類(lèi)計價(jià)定額與設計規范不匹配,巖石類(lèi)鉆孔分類(lèi)只有定性說(shuō)明,鉆孑L樁的地層分類(lèi)較為困難,需要深入研究,合理反映鉆孔樁工程造價(jià)。
3.4 工程造價(jià)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(lái)開(kāi)始建設,尚未形成完備的計價(jià)體系,如計價(jià)定額,大都數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(jià)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(shí)施,也不利于高標準鐵路項目建設質(zhì)量,需要根據當前高等級建設項目中反映出的一些問(wèn)題,調整概算的編制,合理確定工程造價(jià)。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(zhuān)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,土工格室指標調整為36.39形㎡,概算費用增加l 000多萬(wàn)元。高等級鐵路路基AB組填料,若采用石方為原料,根據《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,需要根據工藝要求增加級配的費用;炷粮鶕叩燃夎F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(jià)定額則不適用,并應考慮混凝土攪拌站、混凝土運輸道路等大型臨時(shí)工程費用等等。
4 結論
高等級鐵路所具有的“三高三新”的特點(diǎn),需要在施工組織設計和概算編制中更新過(guò)去普通鐵路設計時(shí)的一些理念。在高等級鐵路施工組織設計中要結合其特點(diǎn)注重對施工總工期、鋪架(軌)基地設置地點(diǎn)及規模、橋梁梁部丁程施工方案、制(存)梁場(chǎng)及制板(枕)場(chǎng)設置地點(diǎn)和規模、材料供應方案等方面的分析和研究。在工程造價(jià)的確定過(guò)程中要重點(diǎn)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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