于美君
摘 要 根據我國《中長期鐵路網規劃》,鐵路網絡覆蓋將進一步擴大。長大鐵路,所經地區地形地貌、水文地質復雜,重點控制工程多,不確定因素多,施工便道設計需要滿足更為嚴格的條件。本文結合長大鐵路線路,梳理施工便道設計的基本原則和流程,探討施工便道設計的技術要點,對今后長大鐵路線路施工便道設計工作提供一定的參考。
關鍵詞 長大鐵路線路;施工便道;設計;技術要點
引言
根據我國《中長期鐵路網規劃》,到2020年,一批重大標志性項目建成投產,鐵路網規模達到15萬公里,其中高速鐵路3萬公里,覆蓋80%以上的大城市。到2025年,鐵路網規模達到17.5萬公里左右,其中高速鐵路3.8萬公里左右,網絡覆蓋進一步擴大,路網結構更加優化,骨干作用更加顯著,更好發揮鐵路對經濟社會發展的保障作用。
施工便道是長大鐵路線路施工重要的大型臨時工程,主要作用是滿足施工期間人員、材料、機械的進出場及調配。施工便道將所建項目各施工工點及鋪軌基地、梁場、拌和站等臨時工程與項目所在地的國省干道、縣道等既有道路有機連接,形成運輸網絡,以保證施工過程中生產要素輸入與輸出的及時性與高效性。施工便道設計得合理與否,直接影響鐵路主體工程能否順利開展。針對長大鐵路,所經地區地形地貌、水文地質復雜,重點控制工程多,不確定因素多,施工便道設計需要滿足更為嚴格的條件。
1施工便道設計的基本原則
(1)經濟合理。施工便道是輔助鐵路主體建設的臨時性設施,使用周期較短,主要服務于工程施工階段。施工便道設計是否經濟適用,將嚴重影響項目投資。因此,便道設計應該根據當地地形地貌等自然條件,合理選線,因地制宜,充分利用既有道路,在不受地形、地物限制的情況下,便道要可能順直,以縮短運程,降低便道建設成本。
(2)安全可靠。長大鐵路線路長度長,跨度大,沿線地形地貌多樣、地質條件復雜。施工便道僅滿足施工機械、土石方調配車、材料運輸車等基本通行要求,設計施工等級低,且便道施工和運行受天氣影響嚴重,極易被破壞。因此,施工便道設計要遵循安全可靠的原則,盡可能避免穿過地質不良地帶和行車危險地帶,避免出現坍塌、落石等情況。必要時可采取措施,以保證運輸安全。
(3)環境保護。施工便道設計施工過程中往往會穿過水田、旱地、林地等地類,砍伐樹木,破壞植被,嚴重影響周圍的生態環境。因此,施工便道設計應該充分考慮當地的自然環境等因素,減少對環境的影響和破壞,盡量避免拆遷建筑物和穿過良田,少占農田,并注意保持原有的水系的暢通。施工結束后,要按設計復墾方案恢復土地原狀,并經相關部門驗收合格方可交付。
2施工便道設計的基本流程
①設計人員在奧維地圖或1∶10000的線路平面圖上,標注出路基、橋梁、隧道及其輔助坑道等各重點工程,以及鋪軌基地、梁場、拌和站等大型臨時工程的位置。②根據重點工程和大型臨時工程需要,結合地方道路交通情況、前期現場踏勘時留下的限高、限重的控制性資料,確定可利用的縣級及以上道路,并按照設置原則及基本要求規定,在圖紙上標注。③在原有地方公路不能滿足運輸要求時,應新建便道或改擴建地方道路,可先在奧維地圖或平面圖紙上規劃便道走向,隨后進行現場踏勘,提出修建方案和擬建長度。④在1∶10000圖紙上進行施工便道平、縱斷面初步設計,據此優化、調整便道方案。⑤測量施工便道長度,估算施工便道造價。⑥施工便道設計完成后,可設計結果編制材料供應計劃,并計算運雜費。
3施工便道設計的技術要點
目前,鐵路施工便道設計主要是依據《鐵路大型臨時工程和過渡工程設計規范》(Q/CR 9149-2018),并根據運量、地形條件,參照現行《公路工程技術標準》JTG B01及《公路路線設計規范》JTG D20中四級公路的標準進行設計。
根據理論分析及項目實踐經驗,結合長大鐵路線路的特點,探討施工便道設計的技術要點。
3.1 結合地方交通統籌規劃
在安全使用并滿足施工運輸要求的情況下,長大鐵路施工便道應結合地方交通道路統籌規劃。在勘察設計階段,詳細調查當地交通情況,以現場勘察結果為主,結合奧維地圖或地形圖,能用則用,能改則改,盡量減少新建數量。對地方縣級及以上道路可直接利用,鄉道及以下道路要考慮既有道路補償費用。同時,充分利用通站(所)道路、維修通道等正式工程,進行永臨結合,以設置最安全、經濟、合理的施工便道方案。
3.2 結合總體布置綜合考量
長大鐵路施工便道要結合項目總體布置來設計,綜合考量施工便道與各施工工點及拌和站、材料廠、預制場等其他臨時工程的位置關系,盡量將便道設置在各工點和臨時工程附近,靠近運輸“重心”,以縮短運輸距離,提高運輸效益。
3.3 科學選擇曲線半徑
施工便道平面設計以滿足行車安全為原則,對線形美觀、行車舒適性等不做要求。其設計應盡可能簡化,以直線與圓曲線相連接,設置超高及彎道加寬。綜合考慮長大鐵路復雜的地形條件和安全因素,便道最低設計速度為20km/h,最小曲線半徑一般為30m,極困難條件下為18m。在山區陡坡地段,重車轉彎時速度通常有所放緩,因此,施工便道曲線半徑可以滿足施工過程中行駛的最大車輛通過為準,以降低施工難度,滿足施工便道的經濟性要求。
3.4 合理設置縱坡坡度
通常,施工便道縱坡坡度大,便道長度短,運輸安全性降低;縱坡坡度小,便道長度長,運輸安全性更高。為滿足重車運輸要求,施工便道最大縱坡坡度一般為8%,極困難條件下為9%。長大鐵路所經山區通常山高坡陡、峰谷交錯。施工便道應依山而建,盤山展線。因此,設計人員在繪制便道方案時,應盡量減少連續切割等高線甚至垂直切割等高線的情況,盡量沿著山體等高線繞行升降。在確保行車安全的前提下,可在坡度允許范圍內,適當提高縱坡坡度以縮短便道長度、節約便道投資。
3.5 重點路面硬化處理
考慮施工便道維修養護成本,拌和站、隧道口等現場重點區域進出場段的便道、與既有等級公路相接的便道處采用30cm厚混凝土路面,其他路段便道采用15cm厚泥結碎石路面。若線路途經熱帶、高原等特殊地區,受雨季、降雪的影響,采用泥結碎石路面嚴重影響運輸效率及行車安全,且養護費用較高。從安全、工期及成本等多方面綜合考慮,在必要路段也需進行硬化處理。
3.6 適當設置錯車道
引入線按單車道考慮,路面寬3.5m,路基寬4.5m;干線按雙車道考慮,路面寬6m,路基寬6.5m。采用單車道時,為避免雙向車輛發生擁堵,同時節約成本,應在便于瞭望的地點設置錯車道。通常不大于400m設置一處錯車道,視線不良地段不大于200m設置一處。并且為了便于錯車車輛的駛入,在錯車道的兩端設10m過渡段,錯車道段有效長度按20m控制。寬度以兩輛大型車輛順利通行為宜,路面寬不小于6m。
3.7 合理布局排水溝
為保證施工便道排水順暢,應根據地形條件,結合既有排灌系統,合理布局排水設施。排水溝可設置在便道一側,尺寸以保證排水暢通為宜。利用既有道路改建或拓寬段應合理利用原有排水設施,新建段排水溝應結合地形特點,將水排至既有溝渠。便道阻斷農田灌溉水渠或山間沖溝時,可根據地形特點,設置混凝土圓管或過水路面[1]。排水溝通常采用土溝,但可根據實際情況,對部分地段進行硬化處理。
3.8 加強日常養護與管理
施工便道設計標準低,使用過程中容易損壞,為保證施工車輛的順利通行,必須加強便道的日常養護與管理。安排養護人員負責施工便道的日常檢查與維護,及時修復路面坑槽與損壞的地方,清理排水溝和涵洞的淤泥、雜物等,保障便道平整通暢。配備灑水車對路面進行灑水,確保不揚塵[2]。
4結束語
長大鐵路線路施工便道設計受沿線地形、地貌、水文、地質等多種因素影響,設計工作較為困難和復雜。施工便道對長大鐵路線路順利施工有著重要的意義和作用。本文結合理論分析和實踐經驗,總結出長大鐵路施工便道的設計原則和技術要點,為此類項目施工便道建設提供參考。
參考文獻
[1] 龔加有,陳隨海,張修.山區高速公路施工便道選線與建設管理探討[J].中國集體經濟,2020,(1):160-161.
[2] 許益國.淺談高原山區鐵路施工便道設計原則與建設要點[J].鐵路工程技術與經濟,2020,35(1):29-32.