跨越長城遺址設(shè)計工程施工組織設(shè)計方案

...wd......wd......wd...中煤陜西榆林能源化工神靖鐵路集疏運通道中煤專用線段跨越長城遺址設(shè)計施工方案中煤陜西榆林能源化工二〇一六年一月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u目錄1一、編制依據(jù)4(一)研究依據(jù)4(二)勘察及研究過程4(三)有關(guān)法規(guī)規(guī)定5二、工程概況6(一)線路地理位置和路徑6(二)工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)模6(三)工程的進(jìn)展情況7三、長城遺址及工程概況7(一)明長城遺址概況7(二)保護(hù)范圍內(nèi)工程概況8四、鐵路線路繞避長城遺址方案比選8(一)方案說明8(二)針對明長城局部方案比較及優(yōu)缺點分析9(三)方案必選后選擇9五、鐵路跨越長城遺址的工程措施方案9(一)概況9(二)對明長城遺址的影響分析11(三)工程設(shè)計措施12(四)施工時文物保護(hù)方案及施工方法13(五)施工組織16(六)施工監(jiān)理及應(yīng)急預(yù)案17(七)運營期保護(hù)措施18六、鐵路跨越長城遺址的初步意見18跨越長城特大橋線路平面圖跨越長城特大橋線路縱斷面圖中煤陜西榆林能源化工神靖鐵路集疏運通道中煤專用線段跨越長城遺址設(shè)計施工方案編制依據(jù)研究依據(jù)2009年6月10日陜西省人民政府與中煤能源集團公司簽訂的?戰(zhàn)略合作框架協(xié)議?；陜西省開展和改革委員會?中煤能源集團公司陜西榆林能源化工基地總體規(guī)劃?有關(guān)意見的函〔陜發(fā)改煤電函【2009】274號〕；陜西省榆林市開展和改革委員會?關(guān)于同意神靖鐵路集疏運通道中煤專用線段工程開展前期工作的函?〔榆政發(fā)改函【2013】25號〕；陜西省鐵路支專線“十二五〞及中長期規(guī)劃?？辈旒把芯窟^程在編制工程可研期間，我公司和中鐵第一勘察設(shè)計院集團從榆林市文物局了解到境內(nèi)長城遺址眾多，但管理方法沒有出詳細(xì)細(xì)則，具體仍參考?長城保護(hù)條例?執(zhí)行，相關(guān)長城遺址資料由榆林市文物保護(hù)研究所、考古勘探隊以及轄屬橫山縣文管辦負(fù)責(zé)且目前當(dāng)?shù)匾淹瓿删硟?nèi)長城第三次普查提供。相關(guān)專業(yè)繼續(xù)走訪和咨詢了榆林市文管所、榆林市考古勘探隊、橫山縣文管辦，了解境內(nèi)沿線各長城遺址的走向，并從相關(guān)行政主管部門獲取第一手長城遺跡資料。我公司在市縣文保單位的指導(dǎo)下，與市文物考古勘探隊和工程設(shè)計單位聯(lián)合對該工程涉及的文物保護(hù)單位再次實地踏勘，進(jìn)一步勘測、核實、確認(rèn)鐵路與沿線涉及長城遺址的平面位置關(guān)系。經(jīng)與國家文物局?關(guān)于陜西省長城認(rèn)定的批復(fù)?〔文物保函【2012】946號〕比對，所獲資料與公布的長城遺址一致。經(jīng)實地勘察，線路所經(jīng)路段為明長城遺址。在工程勘察期間，由于線路經(jīng)由的既有龍泉墩商業(yè)街道與明長城斜交約45°穿插通過，明長城已形成既有破壞缺口。經(jīng)研究優(yōu)化，將原線路改線至已破壞的長城缺口處通過，采用32m簡支T梁橋跨越。龍泉墩商業(yè)街道、明長城及鐵路線路位置走向見首頁圖示。有關(guān)法規(guī)規(guī)定?中華人民共和國文物保護(hù)法?〔2013年6月29日起施行〕；?中華人民共和國文物保護(hù)法實施條例?〔2003年7月1日起施行〕；中華人民共和國國務(wù)院令第476號?長城保護(hù)條例?〔2006年12月1日起施行〕；?中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法?〔修訂〕〔2015年1月1日起施行〕；?中華人民共和國環(huán)境影響評價法?〔2003年9月1日起施行〕；國家文物局?關(guān)于陜西省長城認(rèn)定的批復(fù)?〔文物保函【2012】946號〕；?古建筑防工業(yè)振動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔GB/T50452-2008〕。工程概況線路地理位置和路徑本鐵路專用線工程位于陜西省榆林市橫山縣波羅鎮(zhèn)馬扎梁鄉(xiāng)龍泉墩村，廠區(qū)至液化廠段線路自榆橫鐵路二期工程液化廠車站引出，沿榆橫鐵路方向至廠區(qū)，另一方向引出至產(chǎn)品站，路線全長6.257公里，單向一股道專用線鐵路。線路跨越長城位置處為龍泉墩商業(yè)街道與明長城穿插處，采用32m簡支T梁橋跨越，跨越處線路里程為DXK2+671。線路地理位置和路徑示意圖見首頁工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)鐵路等級：III級，轉(zhuǎn)水廟至大海那么段I級；正線數(shù)目：單線，轉(zhuǎn)水廟至大海那么段預(yù)留雙線條件；限制坡度：6/13‰均衡坡；最小曲線半徑：一般800m，困難600m,疏解線400m；牽引種類：電力；機車類型：HXD系列；牽引質(zhì)量：5000t；到發(fā)線有效長度：1050m；閉塞類型：自動站間閉塞；機車交路：由新豐鎮(zhèn)機務(wù)段擔(dān)當(dāng)新豐鎮(zhèn)至大海那么礦、紅石橋、液化廠、化工區(qū)南站的貨機交路，液化廠機務(wù)運用段機車擔(dān)當(dāng)大海那么礦至卸煤站、紅石橋至化工區(qū)南站的貨機交路。靖邊東機務(wù)運用段擔(dān)當(dāng)靖邊東至大海那么礦區(qū)、紅石橋等各裝車站的機車交路。規(guī)模投資估算總額14.9億元，其中靜態(tài)投資13.2億元，工期23個月。工程的進(jìn)展情況本工程是榆林市重要支線鐵路之一，由工程咨詢公司對本工程進(jìn)展了可研評審后，根據(jù)評審意見及有關(guān)要求進(jìn)一步修改完善了可研報告。由西安鐵路局進(jìn)展了對初步設(shè)計圖紙進(jìn)展了審查。方案于2016年3月開場開工建設(shè)。目前各種前置性文件的報批手續(xù)基本辦理完畢，地畝征拆工作基本完成。長城遺址及工程概況明長城遺址概況明長城遺址是2001年國務(wù)院批準(zhǔn)的第五批國家級文物保護(hù)單位，東起鴨綠江遼寧虎山，西至祁連山東麓甘肅嘉峪關(guān)，從東向西行經(jīng)遼寧、河北、天津、北京、山西、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、甘肅、青海十個省〔自治區(qū)、直轄市〕的一百五十六個縣域，總長度8851.8公里。榆林地區(qū)的明長城東起府谷，西至定邊，本線涉及的是榆林市橫山縣境內(nèi)的明長城。經(jīng)實地勘察，明長城遺址較為明顯。參考河北段明長城的保護(hù)范圍：以城墻為中心，向東、西兩側(cè)外延50m為保護(hù)范圍，在保護(hù)范圍外再外延100m為建設(shè)控制地帶。保護(hù)范圍內(nèi)工程概況貫穿方案在DXK2+671處以橋梁形式選擇從明長城缺口處繞避跨越長城遺址方案。鐵路線路繞避長城遺址方案比選本工程是榆橫工業(yè)園區(qū)鐵路的一局部，經(jīng)現(xiàn)場勘測，長城遺址在本區(qū)域為南北走向，中煤鐵路專用線為東西走向，鐵路專用線與長城遺址穿插，穿插點鐵路里程為DXK2+670，根據(jù)?長城保護(hù)條例?，我公司研究了下穿長城遺址和跨越長城遺址的方案比選。方案說明1、下穿長城遺址方案線路從廠區(qū)內(nèi)卸煤站引出，上跨B1路，B1路路面在跨越點標(biāo)高為1138.05，鐵路軌面標(biāo)高為1145.76，鐵路跨越過B1路后足坡下行，約680米后與長城遺址穿插。根據(jù)鐵路?線規(guī)?高程可下降約4米，鐵路軌面在穿插點高程為1141.76，長城遺址標(biāo)高為1137.60。所以，此處鐵路下穿長城遺址方案不可行。2、跨越長城遺址方案本方案線路的位置與下穿長城遺址方案線路位置重合，線路由于受到B1路路面標(biāo)高控制，線路在跨越長城遺址位置高程較高，可以自由上跨長城遺址，我公司同設(shè)計院研究了跨度為32m梁橋跨形式跨越方案。3、繞避跨越長城遺址方案由于設(shè)計線路附近既有龍泉墩商業(yè)街道與明長城有一穿插處，此處明長城已經(jīng)被破壞形成事實缺口，本方案擬采用通過線路繞行方式從此穿插口處采用32m梁橋形式跨越，與明長城軸線近似正交。通過與榆林市城建規(guī)劃相關(guān)部門的協(xié)調(diào)，龍泉墩街道交通凈空4.5m，凈寬20m，擬采用的方案可滿足規(guī)劃要求。針對明長城局部方案比較及優(yōu)缺點分析方案二主要優(yōu)點及缺點：優(yōu)點是線路稍短，造價相對較低，施工干擾小；缺點是與明長城斜交角度約為60°，32m梁橋雖能夠按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求跨越，但是對既有長城遺址干擾大，不利于文物古跡的保護(hù)。方案三主要優(yōu)點及缺點：優(yōu)點是通過改線與明長城斜交角度到達(dá)80°，采用32m梁橋跨越邊界充裕量較大，施工時對既有長城遺址干擾較小，較有利于文物古跡的保護(hù)；缺點是造價略有增加，與榆林市規(guī)劃部門協(xié)調(diào)、接口較多，對施工有一定干擾。方案必選后選擇綜上所述，選擇方案三，從明長城缺口處繞避跨越長城遺址方案，并盡快辦理相關(guān)報批手續(xù)。鐵路跨越長城遺址的工程措施方案受地形地貌、環(huán)境敏感區(qū)分布限制和集運需求，貫穿方案明長城遺址，方案以橋梁形式在DXK2+671處從明長城缺口處繞避跨越長城遺址。概況本工程與明長城遺址位置關(guān)系詳見圖。位置關(guān)系圖及實景圖片：現(xiàn)場位置關(guān)系圖位置關(guān)系草圖上跨明長城交匯地點處近景圖對明長城遺址的影響分析本工程的修建是為吸引區(qū)域現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)提供強有力的運力支持，進(jìn)一步強化、完善陜北地區(qū)的交通根基設(shè)施，擬以19-32m橋梁形式跨越以毛烏素沙地為自然根基的明長城遺址。根據(jù)?長城保護(hù)條例?，工程穿越形式符合保護(hù)條例要求，但施工期土石方工程可能會破壞明長城遺址的地下構(gòu)造，橋梁施工和運營期列車運行產(chǎn)生的振動可能會增加遺址構(gòu)造的不穩(wěn)定性，需采取適當(dāng)措施。在下階段設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)長城影響報告提出的該段長城城墻遺址的地下構(gòu)造形式和報告中預(yù)測的同類地區(qū)列車通過長城時長城縱向、豎向、橫向的地面振動速度，比對?古建筑防工業(yè)振動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?允許值，最大限度增加橋下凈空，以降低鐵路運營期產(chǎn)生的振動影響，將振動影響降至最低，同時橋墩距離遺址較近時，應(yīng)做好圍擋，嚴(yán)禁施工營地、取棄土〔渣〕場等大臨工程置于長城保護(hù)范圍和建設(shè)控制地帶內(nèi)，并提高施工人員的環(huán)保意識，防止在上述范圍內(nèi)進(jìn)展任何破壞遺址的行為，盡最大力度做好文物保護(hù)管理工作并建設(shè)突發(fā)事件應(yīng)急機制，一旦施工引起突發(fā)性的危及文物安全和文物保護(hù)工作秩序事件，應(yīng)第一時間通知文物保護(hù)行政主管部門，在其指導(dǎo)、評估下，進(jìn)展搶救性挖掘和后續(xù)修復(fù)、保護(hù)工作。工程設(shè)計措施橋位概況線路于DXK2+671位置附近跨越明長城遺址，線路至地面高度約4至5m?，F(xiàn)存城墻整體保護(hù)一般，并有一道路已對其進(jìn)展了破壞，東西兩側(cè)均為沙地。工程地質(zhì)情況根據(jù)現(xiàn)場調(diào)繪及工程地質(zhì)勘探提醒，橋址區(qū)勘探深度范圍內(nèi)底層為：第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層〔Q4eol〕、第四系全新統(tǒng)沖積層〔Q4al〕、侏羅系中統(tǒng)安定組〔J2a〕砂巖。橋孔布置根據(jù)現(xiàn)場情況以及跨越點里程和角度，以長城遺址軸線及商業(yè)街道軸線交點為中點，本跨采用32m簡支梁進(jìn)展跨越。目前，全橋為單線鐵路橋，橋跨布置為19-32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁，橋梁全長640.63m，中心里程為DXK2+442.5。墩臺與根基橋墩采用圓端形實體墩，橋臺采用T臺，根據(jù)地質(zhì)情況，根基采用Φ1.0m樁根基。施工時文物保護(hù)方案及施工方法總體施工方案為減小期間對明長城遺址的影響，在施工區(qū)域外圍設(shè)置消聲溝，并沿城墻四周設(shè)置排水溝引至遠(yuǎn)端滲溝的方式對既有城墻進(jìn)展保護(hù)，防止雨水進(jìn)一步浸泡。橋梁鉆孔灌注樁根基施工時，泥漿池設(shè)置于橋墩遠(yuǎn)離遺址側(cè)，并對鉆渣、泥漿及時進(jìn)展外運處理，防止污染現(xiàn)場環(huán)境。承臺開挖時采用鋼板樁支護(hù)開挖以減小基坑開挖尺寸。梁部采用梁場預(yù)制統(tǒng)一鋪架，施工期間嚴(yán)格管理，防止高空落物或機械傾覆對遺址造成破壞或影響。經(jīng)過現(xiàn)場實地測量放線后明長城左端頭距離橋中心30m，明長城右端頭距離橋中心32m。施工時對明城墻的保護(hù)措施平面布置見以以下圖：施工時對明城墻的保護(hù)措施平面布置圖施工時對明長城的具體保護(hù)方案和施工方法①機械施工過程中對明長城的保護(hù)在上跨明長城施工過程中，機械施工在管理不當(dāng)?shù)那闆r下會造成對長城遺址的破壞，因此在明長城附近使用機械進(jìn)展現(xiàn)場施工時，必須有施工隊長和安全防護(hù)員進(jìn)展現(xiàn)場指導(dǎo)。在施工過程中機械作業(yè)區(qū)域距離明長城遺址消聲溝的安全距離不大于5m，并且在明長城附近進(jìn)展挖溝，以減小機械施工對明長城的影響。在施工過程中。針對以下機械進(jìn)展嚴(yán)格控制：挖掘機在開挖基坑過程中其作業(yè)半徑不得超過消聲溝外邊界；吊車在吊裝過程中吊裝作業(yè)半徑不得超過消聲溝外邊界；裝載機在施工過程中由于靈活性比挖掘機和吊車高，在作業(yè)時需加大防護(hù)和引導(dǎo)指揮，確保裝載機作業(yè)不得超過消聲溝安全距離。②人員在施工過程中對明長城的保護(hù)在施工人員進(jìn)場前組織進(jìn)展中華人民共和國文物保護(hù)有關(guān)規(guī)定的學(xué)習(xí)，使施工人員詳細(xì)了解明長城的意義，同時在施工場地懸掛警示標(biāo)語——“國家文物，人人保護(hù)，破壞犯法〞來警示施工人員保護(hù)明長城的重要性。③排水溝設(shè)置為了防止雨季施工對于明長城遺址的影響，擬對明長城采用排水溝進(jìn)展保護(hù)，排水溝設(shè)置原那么為“以排為主、以堵為輔〞。排水溝采用混凝土澆注，構(gòu)造尺寸為60×60×60cm，澆注混凝土厚度為15cm，同時通過夯筑砌補的方式填補遺址本體外表已經(jīng)形成的沖溝，恢復(fù)遺址本體外表排水，最后整體排水通過臨時排水溝排入到滲溝處以防止遺址本體進(jìn)一步受雨水的沖蝕破壞，具體設(shè)置方案見總體方案中平面布置圖。④消聲溝設(shè)置為了防止在施工過程中因鉆孔、樁基樁頭鑿除或機械施工過程中因振動過大而影響到明長城遺址，擬采取明長城兩側(cè)進(jìn)展消聲溝開挖來減弱外界因素對明長城的影響，遺址本體可依賴消聲溝提高本體的整體穩(wěn)定性。這種工藝技術(shù)方便、簡潔，是治理遺址本體局部失穩(wěn)的重要措施，消聲溝開挖尺寸為：1m〔寬〕×1m〔深〕，具體施工開挖路線見總體方案中平面布置圖。⑤設(shè)置墻基排水明長城遺址墻基及墻頂區(qū)域容易形成較大的匯水面，頂部集中水流和根部的積水是遺址本體破壞的主要原因。擬采用三七灰土，就地夯實形成不小于5%的坡度，寬度盡量控制在60cm以上，以散水的形式對施工區(qū)域附近明長城本體根部進(jìn)展組織排水。具體可根據(jù)地形及周圍環(huán)境適當(dāng)變化。⑥穩(wěn)定性監(jiān)測明長城受多年自然風(fēng)雨的洗禮，遺址本體出現(xiàn)不同程度的各類病害，甚至局部坍塌。為有效的防治即將坍塌的遺址本體，擬對遺址本體進(jìn)展前期、施工過程及措施實施后的穩(wěn)定性監(jiān)測。通過實時監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確把握遺址本體的變化、位移趨勢及大小，以指導(dǎo)保護(hù)加固措施的實施。具體方法如下：a、根據(jù)現(xiàn)場實際情況在施工區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)展布設(shè)沉降、位移觀測點；b、沉降觀測點和位移觀測點按照每隔10m進(jìn)展對稱布點；c、采用DSZ3精細(xì)水準(zhǔn)儀進(jìn)展沉降位移觀測，并及時將數(shù)據(jù)輸入計算機進(jìn)展數(shù)據(jù)處理。d、根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，分析變形趨勢及外力影響情況，并指導(dǎo)現(xiàn)場施工。⑦鋼板樁加固由于上跨長城簡支梁墩臺根基施工時對長城遺址可能產(chǎn)生不利影響，因此基坑開挖過程中要采用鋼板樁加固防護(hù)，待鋼板樁施工完成后，再進(jìn)展基坑土方開挖至基底。如以以下圖所示：墩臺根基基坑開挖時鋼板樁加固示意圖施工組織科學(xué)的施工現(xiàn)場布局是降低施工振動的重要途徑，應(yīng)在保證施工作業(yè)的前提下，固定作業(yè)場地、施工營地、施工場地的布局盡量遠(yuǎn)離長城。施工車輛，特別是重型運輸車輛的運行通路，防止穿越長城，施工便道的布設(shè)盡量遠(yuǎn)離長城。盡可能將產(chǎn)生振動的施工設(shè)備置于遠(yuǎn)離長城的位置，以防止振動影響周圍環(huán)境。在靠近長城區(qū)段施工時，制止使用打樁機、夯土式壓路機等強振動的機械。對鉆孔樁施工中產(chǎn)生的泥漿，應(yīng)及時處理，防止污染周圍環(huán)境。施工完畢后，廢油、廢瀝青、廢水泥、廢混凝土等建筑垃圾，應(yīng)及時處理。含有有害物質(zhì)的建筑垃圾須專門處理?？茖W(xué)管理、做好宣傳工作和文明施工在保證施工進(jìn)度的前提下，倡導(dǎo)科學(xué)管理；做好施工人員的環(huán)境保護(hù)意識的教育；大力倡導(dǎo)文明施工的自覺性，盡量降低人為因素造成施工振動的加重。為了有效地控制施工振動對長城的影響，除落實有關(guān)的控制措施外，還必須加強環(huán)境管理，嚴(yán)格執(zhí)行國家和沿線省、市的有關(guān)法律、法規(guī)、條例，施工單位應(yīng)主動承受當(dāng)?shù)刂鞴懿块T的監(jiān)視和管理。施工監(jiān)理及應(yīng)急預(yù)案為確