山岭地区高速铁路施工总体方案
2018-12-27王书新
王 书 新
(中铁十四局集团第三工程有限公司,山东 济南 250300)
1 工程概况
张家界至吉首至怀化铁路设计为350 km/h双线高速铁路,其中麻阳工区线路全长10 km。
主要包括:区间路基1 163 m,站场路基1 590 m;特大桥3 350 m/3座,大中桥2 222 m/12座;单洞双线隧道共计1 857 m/(0.5+2+0.5)座,桥隧比73%。
2 现场调查情况
2.1 地形和交通条件
线路靠近麻阳县城,沿线村镇较多,主线与国道209和省道308交叉,其他道路多为乡村道路。
小里程部分山势较陡,交通条件较差。中间部分为尧里河阶地和湿地,地势较平坦。大里程靠近鲁家庄隧道为丘陵地形。
起点到大溪坳特大桥一段交通困难,地势陡,临近的主要道路被尧里河隔断,施工条件差。地形和交通情况见图1。
2.2 气候、水文、地质条件
沿线出露地层多为层状页岩、泥岩,风化程度较高。主线跨越尧里河和尧里河湿地,周边水系发达,汛期洪水灾害多发。年降雨量1 300 mm,雨水多,降雨多集中在4月~9月份。
3 重难点分析
3.1 大溪坳特大桥
大桥全长682 m,最大墩高59 m。5号~7号墩(48 m+48 m T构)、15号~17号墩(56 m+56 m T构)跨越道路和水渠。桥位处山体较陡,高墩和T构梁施工难度较大。
3.2 尧里河特大桥
大桥全长1 738 m/52孔,29号~32号墩(40 m+72 m+40 m连续梁)跨越尧里河。尧里河两岸湿地地势低洼,汛期洪水灾害多发,施工安全和环保风险较高。
3.3 隧道施工
鲁家庄隧道全长2 235 m,麻阳工区承担进口940 m施工。隧道埋深浅、围岩条件差,正洞58 m浅埋段最小埋深仅2 m,施工风险较高。
4 施工工期安排
4.1 关键线路
本项目施工组织以架梁施工为主线。架梁顺序为麻阳梁场→尧里河特大桥→大溪坳特大桥→杨家湾隧道→掉头→鲁家庄隧道。
4.2 节点工程
主要工期节点包括站场路基、尧里河特大桥、大溪坳特大桥、鲁家庄隧道。
5 主体工程施工方案
5.1 桥梁基础施工
尧里河特大桥、龙池大桥、麻阳车站大桥以旋挖钻机为主,其余桥梁桩基施工以冲击钻作为补充。尧里河特大桥及荒田冲大桥水中墩利用枯水期采用草袋围堰施工[1]。
5.2 墩台身施工
实体墩柱模板采用整体模板;圆端形空心墩采用翻模工艺,模板按照空心墩全高配置。高墩混凝土的浇筑使用汽车泵泵送入模,高于40 m的采用塔吊浇筑混凝土。
每台塔吊同时配合3个墩柱施工,塔吊和空心墩模板配合周转使用,T构主墩塔吊单独配置。
5.3 梁部施工
尧里河特大桥连续梁2个T构的挂篮施工完后,周转到大溪坳特大桥使用,挂篮按最大承重设计。黄泥衙大桥64 m+64 m T构单独配一套挂篮。
5.4 隧道施工
鲁家庄隧道、满家隧道、杨家湾隧道先期开工,开三个工作面,岩咀隧道待满家隧道完成后开始施工。
6 临时工程施工方案
6.1 便桥
跨尧里河特大桥位置需要建一座跨河便桥,尧里河洪涝灾害多发,20年一遇洪水流量1 900 m3/s。便桥基础需要防冲刷,由于枯水季节水量较小,河床为岩石,整体性较好,因此采取扩大基础。上下游做铺砌,施工速度快,成本低。严格控制施工质量,保证抗冲刷[2]。
6.2 便道
小里程段便道施工困难,有两个方案进行比选:方案一,从线路右侧G209国道在大田关村跨过尧里河,需要新建120 m施工便桥;方案二,利用线路左侧上寨到下半村5 km土路绕行,从下半村到大溪坳工地。方案对比见表1。
表1 小里程便道方案对比一览表
选择方案二,利用左侧上寨到下半村5 km土路,进行路面硬化。虽然道路硬化成本较高,但施工通行得到有效保证,保证困难地段的施工展开。
6.3 拌合站
项目混凝土合计30.2万m3,拌合站布置有两个方案进行比选。方案一,设计一处(2×180)集中拌合站,位置设在DK200麻阳西站左侧2.6 km。方案二设两处拌合站,1处拌合站(1×180)位置设在大溪坳大桥;另一处拌合站(2×180)位置设在麻阳车站附近。拌合站费用对比见表2。
表2 拌合站费用对比一览表
设一座集中拌合站费用低。但大溪坳特大桥段混凝土运距超过10 km,道路通行条件差,严重影响施工。方案二在困难地段增加一座拌合站,对本区段重难点的突破有利。
考虑本项目施工环境复杂,工期紧张的情况,选择方案二两座拌合站方案。拌合站设置见表3。
表3 拌合站设置一览表
7 结语
张吉怀铁路麻阳工区线路桥隧比高,地质条件差,地形复杂,暴雨洪水等灾害天气多发,施工难度和工期风险较大。通过现场调查,对施工重难点和关键线路进行分析判断,确定了总体施工思路。在主体工程、临时工程方案比选过程中进行了定性定量对比。
本项目环境复杂,不确定因素多,施工安全风险和工期风险较高,如果前期投入不足,后期成本可能增加更多,因此在方案制定过程中,安全和工期保障始终作为首要考虑因素。
由于复杂地区的高速铁路施工组织难度大,方案选择各有利弊,施工总体方案的制定还有很多不足之处,还需进一步总结和提高。