铁路工程职称论文设计阶段施工设计重点分析

　　摘要: 本文对设计阶段铁路工程如何做好施工组织设计加以探讨，为从事施工组织设计的同仁提供一些经验和参考。

　　关键词：设计阶段,铁路工程,施工组织设计

　　1设计阶段施工组织设计的工作重点

　　施工组织设计是一项系统工程，在设计和施工阶段，编制的重点各有不同。

　　2做好施工组织设计的方法

　　2.1重视施工调查

　　铁路项目由于点多、线长，施工调查是一项繁重的任务。如何做好施工调查工作，应着重注意以下几点。

　　(1)调查准备。①熟悉线路的方案、标准等。根据新线和既有线结合的情况，将可能设置铺轨基地的方案以及桥隧的分布情况，将可能设置制(存)梁场的方案拟出，以便调查的时候进行现场核对;②概略的熟悉沿线地形地貌、道路交通及河流分布，对线路所经地区要有一个总体把握。

　　在调查工作开始前，做好准备要对线路和工程概况以及工作重点形成清晰的思路，才能在调查中起到事半功倍的效果。

　　(2)调查重点。施工调查的重点：砂、石和水在当地料的资源，铺轨基地和制(存)梁场，道路交通。客运专线由于大量采用高等级耐久性混凝土，对其骨料要求很高:粗骨料要选用强度高、颗粒表面粗糙、不含针状片状颗粒和粘土杂质，如石灰岩、花岗岩、辉绿岩等质地坚实且具有足够强度的碎石。评定粗骨料强度的指标有岩石抗压强度和碎石压碎值。标准要求混凝土强度等级为C60及以上时应进行岩石抗压强度检验，岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。骨料的颗粒形状应选择三维长度相等或相近的球体或立方体形颗粒。同时，粗骨料的最大粒径一般控制在19 mm左右。而其细骨料宜选择坚固性好、含泥量小于1.0%的天然河砂，细度模数2.7～3.7、级配区间为Ⅱ区的中、粗砂。若无砂源应选好石材制作砂料。客运专线施工调查，应重点围绕骨料问题进行。砂、石料场的调查要取样并下达试验勘察任务书，整理并分析试验资料是否满足设计要求。水源调查也需取样化验，检验水质能否满足施工及生活用水的要求。铺轨基地的调查主要根据外业调查准备工作拟定的可能选择铺轨基地的方案，对各方案的既有铁路车站出岔、铺轨基地上线、场地地形等条件进行踏勘。制(存)梁场的调查也是根据外业调查准备工作拟定的可能选择制(存)梁场的方案，对各方案的地形、上线及交通运输等条件进行踏勘。道路交通的调查需要理清沿线既有道路关系，对所经过的道路要记录其等级、宽度、状况、改扩建意见等。

　　(3)编写施工调查报告。调查完毕，须根据《铁路工程施工组织设计指南》填写施工组织调查表格，编写施工调查报告，并将需要新建或改(扩)建的汽车运输便道在线路平面图上标注出来，为编制设计概算做好准备。

　　施工调查是编制施工组织设计和设计概(预)算的基础，只有把施工调查工作做细、做好才能编制出符合工程实际的设计文件。

　　2.2抓住关键线路

　　施工组织设计中施工总工期由关键线路确定，铺架工程线和联调联试及运行试验，是施工组织设计的两条主线。铺架工程线是统筹安排各站前工程的控制线，联调联试及运行试验线是统筹安排站后配套工程及系统调试的控制线。同时，施工组织设计应以技术复杂的桥梁，以及特长、地质复杂的隧道、大型复杂站房、无砟轨道路基和软土路基等控制工程为研究重点。位于关键线路上的控制工程，在满足均衡生产的前提下，对其施工方案和工期应进行技术经济比较，从而优化施工总工期。

　　中铁二院设计的大瑞线保瑞段就是一个施工组织设计的经典案例。大瑞线保(山)至瑞(丽)段全长195.738 km。保山隧道DK145，长16 km，高黎贡山隧道D210，长35 km。全线桥隧比71%，T梁828孔，铺轨193 km，其中有砟109 km，无砟85 km。由于大丽至保山段已经开工，总工期5.5年，而瑞丽之后的中缅铁路项目也已启动，要求保瑞段尽量缩短工期。

　　既有铁路仅在大理端，保瑞段的轨料、T梁运输可利用大保段。制(存)梁场及铺轨基地设于保山站。由于16 km长的保山隧道距铺架基地仅9 km，属控制工期的工程之一。高黎贡山隧道全长35 km，且地质条件复杂，辅助坑道设置较困难，属全线控制工期工程。在铺架基地的设置上，很容易局限于常规的设计思路：仅考虑可出岔的既有车站或其附近，T梁采用铁路架桥机架设。根据此思路，该线的铺架基地仅能设于保山站，由保山向瑞丽方向单向铺架，但在关键线路上的铺架工期约11个月，工期太长。因此另辟蹊径，再做方案进行比较:

　　方案一：在保山设铺架基地，铺架至高黎贡山隧道进口，在高黎贡山隧道和瑞丽站之间的芒市站设T梁制(存)梁场，采用汽车架桥机先期架设高黎贡山隧道出口至瑞丽段的T梁，待高黎贡山隧道贯通后再从该隧道进口铺轨至瑞丽。关键线路的铺架工期约两个月。

　　方案二：在保山设铺架基地，铺架至高黎贡山隧道进口，在芒市站设T梁制(存)梁场及铺焊轨基地，采用汽车运轨料(100 m轨)至该铺轨基地，用铁路架桥机先期铺架完高黎贡山隧道出口至瑞丽段，待高黎贡山隧道贯通后再单独进行该段无砟轨道的铺设。关键线路的铺架工期约0.5个月。

　　方案三：在保山设铺架基地，铺架至高黎贡山隧道进口，在芒市站设T梁制(存)梁场及铺轨基地，采用汽车运轨料(25 m轨)至该铺轨基地，用铁路架桥机先期铺架完高黎贡山隧道出口至瑞丽段，待高黎贡山隧道贯通后再单独铺设该段无砟轨道，最后全线一次性换铺长钢轨。关键线路的铺架工期约1.5个月。

　　通过比较，方案二的工期最短，但汽车运100 m长轨难度较大，还需要改造一部分道路，造价高，不推荐。方案一、三工期接近，但方案一的费用最省，故推荐方案一。

　　全线的控制工程高黎贡山隧道的施工方法也是研究的重点之一。一般采用钻爆法，再设置辅助坑道来缩短工期，但工期太长，不满足要求。再对地形、地质条件深入研究后，通过技术经济比选，采用TBM法+钻爆法+辅助坑道，有效缩短工期6个月。

　　在对关键线路的工期进行优化后，保瑞段的施工总工期满足了业主的要求。

　　由此可见，在对项目的工期进行优化时，一定要抓住关键线路上的工程工期进行优化，广拓思路对各方案进行技术经济比选，才能提出技术先进可行、经济合理的方案。

　　2.3做好大临工程设计

　　铁路项目的大临工程主要包括铺轨基地、制(存)梁场、混凝土拌和站、材料厂、铁路便线、便桥、汽车运输便道、临时电力线路等。大临工程的设计应根据工期要求，结合工程量、供料、运输、地形等因素，经技术经济比选后确定配置方案、建设标准和规模等。一般，大临工程投资约占静态投资的1%～3%，做好大临工程的设计对控制工程投资具有重要作用。在大临工程中，制(存)梁场所占的比重又是最大的，据不完全统计，梁场的投资约占大临投资的30%～60%，因此，大临工程设计的重点在制(存)梁场的设计上。

　　制(存)梁场的设计主要是确定梁场的个数及规模。根据T梁架设施工工艺，梁场一般和铺轨基地合并设置。对于箱梁制(存)梁场，梁场的设置主要是结合桥隧分布特点、地形、地质条件来综合考虑的。根据运梁车的走行特点，运距一般不宜超过20km，且运梁车不宜通过长大隧道，梁场设置尽量靠近桥梁集中地段，特别是梁孔数较多的长桥附近，以缩短运梁距离，加快架梁进度。根据以上原则，在外业调查之前，就须收集桥隧表，并在线路平面图上拟选出梁场方案，在施工调查时重点踏勘。在确定了梁场的设置地点及个数后，梁场规模的确定就是施工组织设计的重点。

　　梁场的规模主要是由架梁进度控制的。以箱梁为例，当运距为8 km时，每天可架设2.0双线孔;当运距为8～12 km时，每天可架设1.5双线孔;当运距为12～20 km时，每天可架设1.0双线孔。理论上，架梁进度等于供梁进度。根据每个制梁台座每月可预制5～7孔梁、成品梁的形成时间约为45天，以及各梁场具体的地质和地形条件确定的存梁方式(单层或双层)，可计算出每个梁场所需要的制(存)梁台座的个数。但用以上参数算出来的制(存)梁台座个数是在架梁进度要求最快的情况下的最大值。实际上，架梁进度是可根据梁场供梁范围内允许的架梁工期进行调整的。现以中铁二院做的广西沿海铁路钦北段的钦州北箱梁制(存)梁场为例进行说明。

　　钦州北箱梁制(存)梁场位于钦北段的设计起点DK0+000处，由于钦江双线特大桥位于DK4+637且为钢桁梁，受钢桁梁宽度的限制，运梁车无法通过该桥主跨，而起点至钦江双线特大桥主跨前共有简支箱梁94孔，钦州北箱梁制(存)梁场就负责这94孔箱梁的制架任务。若梁场的设计只是根据运梁距离小于8 km，就简单地按每天架设2.0孔箱梁设计，需配置8个制梁台座、48个单层存梁台座及16个双层存梁台座，架梁时间为47天。但经研究发现，该梁场供应范围内无控制工期的工程，工期还有进一步优化的可能，将主体工程工期压缩后，在满足总工期的前提下，该段的架梁时间可达100天，由此反算出该段的合理架梁进度应为1孔/天，设置4个制梁台座、24个单层存梁台座及8个双层存梁台座即可满足要求，梁场规模压缩了近一半，投资大幅减少。

　　由此看出，梁场规模的确定，一定要结合工期来考虑，不能盲目套用最快的架梁进度来设计梁场，造成浪费。

　　3结语

　　设计阶段铁路工程施工组织设计是一项系统、复杂的工作，要做好这项设计应抓住重点，并充分进行技术经济比选，从而得出技术先进、经济合理的方案，最大限度地发挥投资效益，以实现建设项目的质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新“六位一体”的管理目标。

　　参考文献:

　　[1].铁建设[2009]226号，铁路工程施工组织设计指南[S].

　　[2].魏大千.高性能混凝土的原材料控制[J].河南建材，2010(3):21.

　　[3]. 周继祖,刘邦兴.铁路施工组织方案比选方法研究[J].铁道工程学报.1987(04)

　　[4]. 郭晋恒.《铁路工程施工组织设计指南》中工期参考指标的确定[J].铁路工程造价管理.2010(03)

　　[5]. 易洋.论铁路工程项目投标施工组织设计的编制[J].基建优化.2005(03)