陳成功
摘要:我國高速鐵路制梁場具有占地面積大、工裝設備多、建設費用高、運架梁距離與外部干擾因素影響等特點,因此制梁場的選址、總體布局、梁場規模大小對整個工程的計劃、進度、費用、資源起著關鍵性的作用。本文根據對新建蒙西至華中地區鐵路煤運通道土建工程MHTJ-25標段君山制梁場選址的變更實例,對制梁場選址的重要性進行闡述。
關鍵詞:高速鐵路;制梁場;選址;論述
1、工程概況
中交三航局蒙華鐵路MHTJ-25標段君山制梁場總計預制架設T梁1268單線孔,其中32mT梁1196單線孔、24mT梁66單線孔、20mT梁4單線孔、16mT梁2單線孔;架設起訖里程為DK1347+460-DK1394+127。制梁場混凝土總方量約13.86萬方。T梁最大單重148t,最大頂寬2.45m,梁高2.642m。
2、制梁場設置原則
鐵路制梁場位置設置一般遵循以下原則:(1)永臨結合,征地拆遷及復墾工作量少;(2)供梁距離短;(3)交通方便;(4)地質狀況好,地基處理工作量少;(5)考慮防洪、排澇等要求,確保施工安全。
3、梁場原設計選址
根據原設計圖紙,制梁場位于松木橋隧道大里程側,地處岳陽市君山區許市鎮,中心里程DK1378+800.00。架梁分布為:大里程方向1420片,小里程方向1136片,最大運距31km。梁場設計平行于線路橫列式布置,采用TTB160輪胎式搬梁機場內移梁,DJ168型公鐵兩用架橋機架梁。制梁場原設計位置見圖2-1。
根據現場調查,該位置地形略有起伏,地勢相對平緩,皆已被開墾為基本農田。地面高程為34.8~44.1m,相對高差約為9.6m。設計梁場場坪高程為39.00m,臨時征地97.6畝。地層巖性、巖土施工工程分級及地質構造為:粉質黏土:灰褐色、軟塑,土質均勻,刀切面光滑,厚度約1.0~3.0m;基本承載力:100KPa。粉質黏土:紅棕色,硬塑,刀切面粗糙,見少量黑色鐵錳結核,鉆探揭示最大深度15.0m。基本承載力:180 KPa。
場址范圍內未見不良地質及特殊巖土,地下水為孔隙水,受大氣降水及河流補給,地表水及地下水對普通混凝土無侵蝕性、地質及水文條件情況較好。但存在征地復墾難度大、交通不便利、施工安全費用投入大等問題。具體如下:
(1)場址主要被基本農田覆蓋(占地約81.5畝),其余為荒地(占地約13.6畝)。場內有一條農用380V電線需遷改,征拆難度大,復墾工作量大;同時通過計算需清淤:6306立方挖土方(基坑深h≤3,無水無擋):41739 立方,填土(密實96%):54876 立方。
(2)周邊現有只有兩條寬約2m村道可進入場區,道路寬度無法滿足梁場施工用車進出,若選擇此處建設梁場,需要從省道S306引入約570m長、5.5m寬便道進入梁場以供材料設備運輸。
(3)場址位于填方路基段,若要提梁上線,必須采用高低腿龍門吊提梁上路基。門吊軌道分別設置在路基和梁場提梁區,提梁機將梁搬運至專用提梁臺座處,高低腿龍門吊將梁吊起,提升至路基放置在路基上等待的運梁車上。根據設計圖說明,梁場場坪設計高程39m,區段內軌面設計標高46.637m、46.47m、46.63m、46.952、46.791,相對高差約為7.2m,單側路基邊坡寬為10.8m。考慮到T梁最大單重約148t,最大梁高2.642m,最大梁寬2.45m以及炮車高度,設計采用高低腿龍門吊最小跨度為24m,龍門吊高腿高度至少為15m。
若采用此方案,不僅高低腿龍門吊采購費用高,還加大了施工風險系數。
經過項目部多次沿線考察,通過對制梁場選址原則的多次考慮必選,在西邊屋場跨省道S306特大橋連續梁大里程處發現更合適位置。
4、制梁場變更地址
擬變更位置距離原設計位置僅距離1KM,位于岳陽市君山區許市鎮涼亭村,場區擬與西邊屋場跨省道S306特大橋連續梁大里程方向DK1379+700~DK1380+000線路平行布置,對應線路中心里程1379+850.00。場地情況如下:
(1)地質情況:該處位于丘陵區,地形有起伏,地勢相對平緩,場區主要由林地、菜地、荒地和農田組成。經現場實測,地面高程為32.4~41.72m,相對高差約為9.32m。場址范圍內未見不良地質及特殊巖土,西邊屋場跨省道S306特大橋橋址區為沖積平原地貌,地表多為農耕地,農田水溝較多,水量不大,因此地質及水文條件情況都較好。場址區內及其附近無區域斷層及全新活動斷裂構造帶通過。主要巖土:粉質黏土,硬塑,基本承載力200KPa;礫砂,中密,基本承載力300KPa;黏土,硬塑,基本承載力200KPa;花崗巖,全風化,基本承載力250KPa;花崗巖,強風化,基本承載力450KPa。
(2)交通情況:該處緊鄰省道S306和岳常高速許市出口,交通便利,可直接從省道S306直接進入場區,可供設備材料運輸;
(3)土地情況:基本農田:主要位于DK1379+900~DK1380+000區間及DK1380+000往右側延伸200~250m處,總計約為15.2畝;一般農田:主要分布在區域內2個角落,約為6.8+11=17.8畝。其他為荒地,中間有一條寬2.5m水泥道路穿過,道路兩邊主要分布有雜樹和灌木,占地約57.6畝。絕大部分為荒地,征拆難度較小,復墾工作量小;
(4)T梁上線方式:若選用該位置為制梁場,則西邊屋場跨省道S306特大橋7#~12#墩為提梁上橋范圍,可設置4個存梁臺位作為提梁上橋專用臺位,采用2×100T龍門吊提梁上橋。
5、方案經濟性比較
兩處選址僅僅相距1km,兩處僅相差西邊屋場跨省道S306特大橋前3跨總計12片T梁,對大小里程方向架梁數量幾乎沒有影響。根據現場調查及向有關公司詢價,通過從臨時用地、土石方量、提梁上橋方式、交通條件等多方面進行經濟性比較。結果如下:假設兩處選址制存梁臺座及相關配套設施條件相同,原設計選址位置方案需一次性投入4487734.5元,變更位置方案需一次性投入3806266元;場址變更后將少投入681468.5元。具體如下:
原設計場址費用:場地平整費760234.5元,設備購置費3000000元,新建便道及改移道路費95850元,臨時用地費631650元,共計費用4487734.5元。
變更后場址費用:場地平整費874116元,設備購置費2500000元,改移道路費18900元,臨時用地費用413250元(征地費用標準參照湘政函2014年113號文標準)共計681468.5元。
且備選地相比原設計位置有以下幾大優勢:
(1)征地拆遷難度小:原設計場址全部被開墾為基本保護農田,農田占地達81.5畝;而變更位置主要以荒地為主,農田只占地33畝,征地拆遷協調難度比原設計場址小。
(2)交通更為便利。原設計場址雖然靠近省道S306,但是需要征用基本農田修筑長約530m便道進入場區;而變更位置緊鄰省道S306和岳常高速許市出口,大型運輸車輛可直接從S306進入場區,既便利又不用單獨征用臨時用地修便道。
(3)提梁上橋設備一次性投入少。原設計場址位于填方路基段,設計采用高低腿龍門吊提梁上橋,經多方咨詢,該龍門吊購置費超過300萬;而變更場址可直接采用跨橋龍門吊提梁上橋,由于跨距相對較小,該設備購置費在250萬左右。在考慮兩處選址同等生產規模情況下,制梁場選址變更后建設費用要少投入約681468.5元。
6、結論
通過項目部做的一系列的調查以及出具的有力數據,君山制梁場場地位置得以變更,得到了湖南東洞庭湖國家級自然保護區管理局的正式批復。
通過變更,項目部不僅在初期建設成本投入上節約了近七八萬,還在后續提梁上線施工中增加了施工安全系數。此次變更為我公司在后續鐵路施工管理提供了寶貴的借鑒經驗。
(作者單位:中交第三航務工程局有限公司)