鐵路大型臨時工程設(shè)計方案及鋪架方案研究

馬洪偉，王海洋

（1.上海電機(jī)學(xué)院　商學(xué)院，上海　201306；2.中鐵二院重慶勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，重慶　400023）

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鐵路大型臨時工程設(shè)計方案及鋪架方案研究

馬洪偉1，王海洋2

（1.上海電機(jī)學(xué)院商學(xué)院，上海201306；2.中鐵二院重慶勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，重慶400023）

簡述了大型臨時工程設(shè)計原則及特點，并結(jié)合貴州山區(qū)銅玉鐵路大臨工程設(shè)計方案，探討了山區(qū)鐵路大型臨時工程設(shè)計及鋪架方案及其具體選擇。

大型臨時工程；鋪架方案；工程設(shè)計

1　前言

大型臨時工程作為鐵路建設(shè)工程的重要組成部分，是施工過程中不可缺少的工程項目，大型臨時工程設(shè)計成功與否，對工程進(jìn)度，工期安排，控制投資等方面均有一定的影響，因此搞好大型臨時工程設(shè)計對工程項目建設(shè)影響有舉足輕重的作用。鋪架方案對大臨工程選址及規(guī)模、工程建設(shè)工期及工程投資控制等方面起到至關(guān)重要的影響。本文結(jié)合貴州山區(qū)銅玉鐵路大臨設(shè)計方案，探討山區(qū)鐵路大型臨時工程設(shè)計及鋪架方案的選擇。

2　大型臨時工程設(shè)置原則及特點

《鐵路大型臨時工程和過渡工程設(shè)計暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)［2008］189號文）、《關(guān)于加強(qiáng)鐵路大型臨時工程設(shè)計及審查工作的通知》（鐵建設(shè)［2008］89號文）等相關(guān)部級設(shè)計規(guī)范要求，對鐵路大型臨時工程的設(shè)置原則及相關(guān)技術(shù)規(guī)范做出相應(yīng)要求。

（1）鐵路大型臨時工程宜臨近既有鐵路車站附近，便于引入岔線，銜接既有運(yùn)營線便捷，對既有車站干擾小。

（2）鐵路大型臨時工程場址選擇應(yīng)優(yōu)先選擇在建項目的用地界內(nèi)，需要臨時用地時，宜與地方待開發(fā)建設(shè)的項目相結(jié)合。

（3）結(jié)合當(dāng)?shù)匾?guī)劃，選在地勢平坦、少占農(nóng)田地帶，減少前期拆遷和場地平整費(fèi)用，根據(jù)工期和鋪架要求統(tǒng)籌規(guī)劃，合理確定基地規(guī)模，做到永臨工程結(jié)合，降低工程造價。

（4）基地聯(lián)絡(luò)線的坡度和曲線半徑，應(yīng)根據(jù)地形、運(yùn)量和作業(yè)方式確定。線路最大坡度不宜大于正線的最大坡度，有長軌列車通過的線路曲線半徑不宜小于300m，使用的道岔不宜小于9號道岔，并按有關(guān)規(guī)定設(shè)置安全設(shè)施。

（5）鐵路大型臨時工程應(yīng)避開嚴(yán)重積水和嚴(yán)重不良地質(zhì)的地理，并遠(yuǎn)離生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)。

（6）鐵路大型臨時工程設(shè)施應(yīng)根據(jù)工期要求，結(jié)合工程量、供料情況、運(yùn)輸條件、地形條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后合理確定配置方案、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)模。

（7）鋪架基地選址是鐵路工程建設(shè)外業(yè)調(diào)查和施工組織設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容之一，也是保證鐵路工程建設(shè)順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)。

3　銅玉線大型臨時工程設(shè)計

3.1銅玉線概況

銅仁至玉屏城際客運(yùn)專線位于貴州省銅仁市境內(nèi)，線路北起銅仁市，與渝懷鐵路在銅仁車站共站，向南經(jīng)銅仁市的萬山特區(qū)后，止于銅仁市玉屏縣，于大宗坪接滬昆客運(yùn)專線，是聯(lián)系銅仁地區(qū)與省會貴陽市和省內(nèi)其他重要城市，作為城際鐵路通道的重要組成部分。線路按電氣化客運(yùn)專線標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時速200km/h，線路全長47km，全線深挖高填地段多，橋隧比占85%，具備典型的山區(qū)鐵路工程特點，大型輔助臨時設(shè)施設(shè)置相對較困難，因此，合理的大型臨時工程設(shè)計方案對工程進(jìn)度及工程投資控制都有積極的影響。

3.2鋪架基地及預(yù)制梁場設(shè)計

鋪架基地及預(yù)制梁場的規(guī)模及布置形式應(yīng)受本項目的鋪軌數(shù)量、預(yù)制梁的數(shù)量、建設(shè)工期、施組方案、地形地質(zhì)條件、對外交通運(yùn)輸條件、可供接軌車站、材料供應(yīng)等各種因素綜合影響。經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)和多方面綜合比選，確定鋪架基地設(shè)計方案。

（1）銅玉線原設(shè)計鋪架基地方案。鐵總關(guān)于銅玉線鋪架基地批復(fù)，在渝懷線銅仁東站設(shè)鋪架基地。該方案為：銅仁東車站增設(shè)到發(fā)線1條，鋪架基地設(shè)4條裝卸線，統(tǒng)籌渝懷二線引入條件，相應(yīng)改建車站貨物線、專用線及車站兩端咽喉區(qū)。銅仁東鋪架基地車站示意圖如圖1所示。

圖1　銅仁東原鋪架基地方案平面布置示意圖

原鋪架設(shè)計方案：鋪架工程列車在銅仁東鋪軌制梁基地裝車編組后，經(jīng)過既有渝懷線7.4km后到達(dá)銅仁站，從銅仁站進(jìn)入新建銅玉場，再從銅玉場進(jìn)入工程線進(jìn)行鋪架作業(yè)。架梁、鋪軌分別采用TJ165型架橋機(jī)架梁、鋪軌，鋪軌后風(fēng)動車卸砟，機(jī)械養(yǎng)路設(shè)備整道，然后進(jìn)行長軌換鋪，長軌焊接、放散、鎖定、精細(xì)整道后聯(lián)調(diào)聯(lián)試、開通。

（2）銅玉線鋪架基地變更方案。原設(shè)計位置牽涉五家企事業(yè)單位和眾多民房，根據(jù)建設(shè)單位現(xiàn)場摸底，并召開多次征地拆遷協(xié)調(diào)會，測算征地拆遷費(fèi)用巨大，僅拆遷費(fèi)用高達(dá)1.9億元，且協(xié)調(diào)難度極大，鋪架基地設(shè)置在銅仁東站，施工組織工期不確定性因素多，綜上原因，銅玉線鋪架基地變更至萬山站。萬山站設(shè)鋪架基地方案本次研究了2個方案，鋪架基地和梁場兩側(cè)設(shè)置方案和同側(cè)設(shè)置鋪架基地和梁場方案。

方案I：鋪架基地和梁場兩側(cè)設(shè)置方案。萬山站兩側(cè)分設(shè)制梁場和軌排基地長鋼軌存放區(qū)，在站房同側(cè)設(shè)置制梁場1處，設(shè)運(yùn)梁裝卸線1條，有效長540m。在站房對側(cè)的維修工區(qū)處設(shè)置軌排基地長鋼軌存放區(qū)和存砟區(qū)域，設(shè)置軌排裝卸線1條、長鋼軌存放線1條和運(yùn)砟線1條，利用萬山站正線進(jìn)行調(diào)車作業(yè)，如圖2所示。

圖2　方案Ⅰ萬山車站設(shè)鋪架基地平面布置示意圖

方案II：同側(cè)設(shè)置鋪架基地和梁場方案。將鋪架基地和梁場設(shè)置于站房同側(cè)，梁場按作業(yè)輔助區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)橫列設(shè)置，梁場設(shè)置裝卸線1條，鋪架基地設(shè)置設(shè)置于站房左側(cè)，分別設(shè)置長鋼軌裝卸線1條，軌排裝卸線1條，鋼軌道岔軌枕裝卸線1條和運(yùn)砟線1條，利用萬山站正線進(jìn)行調(diào)車作業(yè)，如圖3所示。

圖3　方案Ⅱ萬山車站設(shè)鋪架基地平面布置示意圖

鋪架基地和梁場兩側(cè)設(shè)置方案和同側(cè)設(shè)置鋪架基地和梁場方案2方案的長鋼軌均需通過銅仁站經(jīng)聯(lián)絡(luò)線進(jìn)入銅玉線進(jìn)入鋪架地基長鋼軌存放區(qū)。故對銅仁站進(jìn)行站改工程，設(shè)置聯(lián)絡(luò)線和隔開設(shè)備，如圖4所示。

圖4　銅仁站改建平面布置示意圖

鋪架基地和梁場兩側(cè)設(shè)置方案和同側(cè)設(shè)置鋪架基地和梁場方案2方案優(yōu)缺點分析見表1。

表1　方案優(yōu)缺點分析表

綜上分析，方案I與車站永久工程綜合維修工區(qū)結(jié)合，近期征地工程投資相對較省，但影響到綜合維修工區(qū)后期設(shè)施施工，兩個施工單位施工交叉干擾嚴(yán)重，鋪架基地對外交通不便，同時鋪架基地介于車站和高速公路之間用地遠(yuǎn)期無法利用，造成遠(yuǎn)期工程投資較大；方案II近期工程投資較大，但鋪架基地和梁場位于站前廣場區(qū)域內(nèi)，與萬山片區(qū)規(guī)劃結(jié)合較好，工程實施后可以開展廣場工程，遠(yuǎn)期工程投資省，避免兩個施工單位施工交叉干擾問題，鋪架基地作業(yè)靈活，工期可控。故本次擬推薦II同側(cè)設(shè)置鋪架基地和梁場方案。

4　銅玉線鋪架方案選擇

本次研究了采用鐵路架橋機(jī)架梁、鋪軌方案和公路架橋機(jī)架梁、人工鋪軌或單枕連續(xù)法鋪軌方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比選，見表2。

表2　銅玉鐵路鋪架方案比選表

4.1鐵路架橋機(jī)、換鋪鋪軌方案

根據(jù)招標(biāo)文件要求，采用鐵路架橋機(jī)鋪軌架梁方案。

（1）軌道施工流程。①攤鋪底層道床；②軌排、橋梁裝車整備、運(yùn)輸至工地；③TJ165架橋機(jī)架梁及鋪工具軌排；④K13卸砟車分層卸道砟；⑤大型養(yǎng)路（MDZ）機(jī)組分層整道；⑥卸長鋼軌、換軌小車換鋪長鋼軌；⑦工地焊接長軌、應(yīng)力放散、鎖定線路；⑧精細(xì)整道。

（2）鋪架施工順序。①萬山至大宗坪、銅仁方向鋪軌架梁；②鋪架過后，緊跟K13卸砟車分層卸道砟、大型養(yǎng)路（MDZ）機(jī)組分層整道；③在銅仁站懷化端1道插入道岔，鋪設(shè)臨時線路與銅玉左線過渡接通；④長軌列車從銅仁站的過渡線路，用自備機(jī)車牽引長軌車經(jīng)工程線進(jìn)入萬山鋪架基地長軌區(qū)卸車；⑤工地卸長鋼軌、換軌小車換鋪長鋼軌、工地焊接長軌、應(yīng)力放散、鎖定線路、精細(xì)整道。

4.2公路架橋機(jī)架梁方案

本方案采用先架后鋪法施工，為縮短工期，采用兩套公路架橋機(jī)同時由萬山往銅仁、大宗坪雙向架梁，銅仁至萬山段單線采用人工鋪軌，鋪通后以該線作為工程運(yùn)輸線，大型鋪軌設(shè)備及軌料通過該線運(yùn)輸至萬山鋪架基地，以節(jié)約軌料及大型鋪軌設(shè)備的倒運(yùn)轉(zhuǎn)場費(fèi)用，其余段落采用單枕連續(xù)法一次性鋪設(shè)長鋼軌方式施工。

（1）軌道施工流程。①公路架橋機(jī)橋頭拼裝，調(diào)試；②梁車運(yùn)梁；③公路架橋機(jī)架梁，如此循環(huán)；④一區(qū)間橋梁架設(shè)完成，汽車運(yùn)軌料，卸至兩側(cè)；⑤攤鋪底層道床；⑥人工鋪軌（銅仁至萬山段單線），其余地段采用單枕連續(xù)法鋪設(shè)長軌；⑦K13卸砟車分次卸道砟；大型養(yǎng)路（MDZ）機(jī)組分次整道；⑧卸長鋼軌、單枕法鋪設(shè)長鋼軌；工地焊接長軌、應(yīng)力放散、鎖定線路；⑨精細(xì)整道。

（2）鋪架施工順序。①同時由萬山分別往銅仁、大宗坪雙向雙線架梁（兩套架橋機(jī)）；②萬山至銅仁區(qū)間架梁完后，卸軌料、攤鋪道砟，人工鋪軌銅仁至萬山段單線；③K13卸砟車分次卸道砟、大型養(yǎng)路（MDZ）機(jī)組分次整道；④在銅仁站懷化端1道插入道岔，鋪設(shè)臨時線路與銅玉左線過渡接通；⑤長軌列車從銅仁站的過渡線路，用自備機(jī)車牽引經(jīng)工程線進(jìn)入萬山鋪架基地長軌區(qū)卸車；⑥工地卸長鋼軌、單枕連續(xù)法鋪設(shè)剩余段落長鋼軌、工地焊接長軌、應(yīng)力放散、鎖定線路、精細(xì)整道。

為確保銅玉線總體工期及工程投資節(jié)約，保質(zhì)保量的完成銅玉線的鋪架施工，推薦采用鐵路架橋機(jī)方案進(jìn)行架梁、鋪軌。

5　結(jié)語

大型臨時工程作為保證正式工程順利實施的主要輔助工程，其設(shè)計成功與否和鋪架方式的選擇是否合理，對工程進(jìn)度、工期安排、控制投資等方面均有一定的影響。因此，建議設(shè)計人員在設(shè)計過程中加強(qiáng)現(xiàn)場資料收集，結(jié)合具體項目本身特點，因地制宜，合理設(shè)計大型臨時工程和選擇合適鋪架方案，確保設(shè)計的大型臨時工程合理、實用、經(jīng)濟(jì)、環(huán)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

國家自然科學(xué)基金（61273042）；上海市教育委員會科研創(chuàng)新項目（13YS125）；上海電機(jī)學(xué)院校級重點學(xué)科（10XKJ01）

馬洪偉（1982-），講師，博士，研究方向：交通運(yùn)輸管理、物流管理。