汾河特大桥工可说明书09730终Word文件下载.docx
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（二）工程实施对其它环境要素的影响及其治理措施33
八、施工组织方案意见34
（一）砂石料调查及运输34
（二）施工中的水电供应34
（三）施工场地布置34
（四）主要施工方案35
（五）施工进度安排35
（六）主要施工机械36
九、投资估算38
（一）主要工程数量38
（二）用地和拆迁概数38
（三）投资估算39
十、研究结论49
十一、有待进一步解决的问题和建议50
附件
一、总估算表
二、综合估算表
三、主劳材统计表
四、图纸目录
新建山西中南部铁路通道
汾河特大桥
山西中南部大能力铁路对外通道横贯山西、河南、山东三省，本铁路通道西起山西省吕梁市兴县瓦塘镇，经临县、柳林、石楼、隰县、蒲县、洪洞、安泽至长治市，然后向东经汤阴、鹤壁、濮阳、泰安、兖州至日照港，线路全长1365.721km。
山西汾河特大桥为线路跨越汾河连接南吕梁山隧道与洪桐枢纽的特大桥。
一、概述
（一）研究依据
1、铁道部发展计划司计长函[2008]14号《关于委托九景衢铁路等八项目预可研方案竞选工作的函》。
2、铁道部发展计划司计长函[2008]139号《关于公布重庆至贵阳铁路等八项目方案竞选结果的通知》。
3、铁道部计划司铁计函【2008】1695号《关于报送新建山西中南部铁路通道项目建议书的函》。
4、铁道部发展计划司计长函【2009】13号《关于公布杭长客运专线等项目方案竞选、勘察设计招标结果及勘察设计工作安排的通知》。
5.中国铁路建设投资公司《山西中南部大能力铁路对外通道项目方案竞选说明书》。
6、国家发展和改革委员会关于《新建山西中南部铁路通道项目建议书的批复》（发改基础【2009】1904号）。
7、铁道部计划司09年铁路项目建设安排计划。
8、《铁路建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》（TB10504-2007）。
9、山西中南部铁路通道公司筹备组[2009]3号《山西中南部铁路通道公司筹备组加快可研进度工作会议纪要》。
10、山西中南部铁路通道公司筹备组中南铁筹[2009]3号《关于山西中南部铁路通道项目设计分工等事项的通知》。
11、铁道第三勘察设计院集团有限公司总体设计原则。
（二）研究范围和设计年度
1、研究范围
新建铁路山西中南部铁路通道跨越汾河铁路特大桥，设计里程CK341+548.700～CK345+463.300。
全长3914.6m。
2、设计年度
近期：
2020年；
远期：
2030年。
（三）项目建议书的主要内容及执行情况
1、项目建议书主要技术标准
•铁路等级：
国铁Ⅰ级。
•正线数目：
双线。
•设计行车速度：
120公里/小时。
•最小曲线半径：
瓦塘至泰安段1200米，泰安至日照段2800米。
•限制坡度：
下行方向13‰，上行方向6‰。
•到发线有效长度：
1050米，部分1700米。
•牵引种类：
电力。
•牵引质量：
5000吨，部分10000吨。
•闭塞方式：
自动闭塞。
2、项目建议书执行情况
均按项目建议书意见执行。
（四）项目研究的历史背景
2005年至2006年间，依据国家能源建设战略、山西煤炭基地有序开发的需求，有关部门经过研究，提出建设本项目的设想。
2006年11月，铁道部与山西省联合组织研讨会，对本项目的建设规划进行了研讨，决定启动本项目的规划研究工作，委托铁三院集团公司进行进本项目的规划研究工作。
铁道第三勘察设计院集团公司于2007年7月完成《晋煤外运中南部铁路通道规划研究报告》。
2007年7月，铁道部会同山西省、河南省、山东省联合组织召开本项目的“规划论证会”，基本明确了通道规划方案。
同时，铁道第三勘察设计院集团公司在《中长期铁路网规划调整》研究工作中，将通道规划方案纳入了调整后的中长期铁路网规划。
2008年1月，铁道部与山西省就进一步加快铁路建设进行了协商认为：
“‘十一五’期间应进一步加快山西中南部铁路出海通道等铁路建设、抓紧落实建设条件。
铁道部全力支持山西省政府关于以市场化方式加快建设山西中南部出海铁路通道的意见，双方要进一步抓紧项目前期工作，力争年内开工建设兴县至中阳（柳林）后方通道。
”河南省也多次函请铁道部尽快启动前期工作，为落实协议精神，铁道部安排此项目进行预可性研究方案竞选工作。
2008年5月，铁道部与山西省、河南省、山东省联合对项目预可研进行了审查。
2008年7月，铁道部发展计划司计长函[2008]139号《关于公布重庆至贵阳铁路等八项目方案竞选结果的通知》，明确了下一步前期工作的分工。
根据铁道部发展计划司《关于委托九景衢铁路等八项目预可研方案竞选工作的函》（计长函[2008]14号），和中国铁路建设投资公司《山西中南部大能力铁路对外通道项目方案竞选说明书》要求，铁道第三勘察设计院集团公司于2008年2月初组织到山西、河南和山东省及相应太原、郑州、济南铁路局广泛收集项目相关资料，征求对本项目的建设方案、建设标准、建设时机等方面的意见；
对沿线控制点和重点段落进行了详细的现场踏勘，研究过程中又多次对长治地区、日照地区及董家口港进行了详细的现场调研。
在现场踏勘的基础上，认真消化、吸收了各方的意见，并按照铁道部《铁路建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》（铁建设［2007］152号）文件的深度、广度以及方案竞选说明书要求进行编制，完成本项目方案竞选文件。
按照铁道部发展计划司计长函[2008]139号《关于公布重庆至贵阳铁路等八项目方案竞选结果的通知》要求，铁道第三勘察设计院集团有限公司与中铁咨询集团有限公司承担本项目的前期工作。
两院在前期方案竞选文件的基础上，按照审查意见，并根据山西中南部铁路通道的项目推进情况，进行了系统补充、深化工作，于2009年2月，编制完成预可行性研究报告。
（五）研究工作概况
根据铁道部发展计划司计长函【2009】13号《关于公布杭长客运专线等项目方案竞选、勘察设计招标结果及勘察设计工作安排的通知》，铁道第三勘察设计院集团有限公司为新建山西中南部铁路通道总体设计单位，我院承担汾河特大桥设计工作。
1、研究工作概述
（1）工程可行性研究
本次研究按照《铁路基本建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》（“铁建设[2007]152号”）中有关规定和部省会谈纪要的有关精神，在消化和吸收区域相关研究成果的基础上，总体院组织相关设计单位多次赴现场对主要线路方案和车站、段所布点进行了详细的踏勘，收集了地方经济、城镇、旅游、环保及交通等最新规划资料，并征求了路局（太原局）及沿线地方政府对建设本项目的意见和建议。
在充分考虑方案竞选阶段专家评审意见、项目评估专家意见、沿线各级地方政府意见、相关路局意见的基础上，铁道第三勘察设计院针对新建山西中南部铁路通道项目特点拟定了总体设计原则。
可行性研究是结合桥址区的地形地貌、水文、地质及两端接线等因素并根据总体设计单位提出的总体设计原则开展相关研究工作的。
我院于2009年2月～4月，开展新建山西中南部铁路通道汾河特大桥可行性研究工作，研究针对洪洞北、洪洞南两桥位进行了同深度、多方案比选，并于4月30日提交新建山西中南部铁路通道汾河特大桥可行性研究报告（送审稿）。
洪洞北桥位在洪洞县县城西北8.5km处跨汾河，东侧大堤为既有山坡，西侧大堤为人工堤防，桥位处东、西两岸汾河大堤堤间距约270m，主桥轴线与汾河现状河道西侧堤防交角约66°
。
桥梁全长4704.9m，设计里程CK340+202.100～CK344+907.000，线间距为4.0m。
其中跨汾河主槽桥式经过预应力混凝土刚构-连续梁组合结构、预应力混凝土连续梁、连续钢桁梁等多方案综合比选，推荐采用（48+3×
76+48）m预应力混凝土刚构-连续梁组合结构，全长324m；
跨七一渠和大运公路分别采用（40+64+40）m和（24+36+24）预应力混凝土连续箱梁；
其余引桥经过32m、40m、48m等孔跨的经济比较，推荐采用32m预应力混凝土简支T梁。
洪洞北桥位工程投资估算总额54734.85万元（不含征地拆迁、站后工程等费用）。
洪洞南桥位在洪洞县县城西南5.5km处跨汾河，河道两侧为人工堤防，桥位处东、西两岸汾河大堤堤间距约380m，与汾河现状河道交角约77°
桥梁全长4995.2m，设计里程CIK350+928.500～CIK355+923.700；
线间距为5.0m。
其中汾河主槽桥式经过预应力混凝土连续梁、钢管混凝土简支拱桥、连续钢桁梁等多方案综合比选，推荐采用（44+5×
66+44）m预应力混凝土连续梁，全长418m，左右线跨越南同蒲铁路分别采用（36+58+36）m和（38+64+38）预应力混凝土连续箱梁（单线），其余引桥采用32m预应力混凝土简支T梁。
洪洞南桥位工程投资估算总额57465.63万元（不含征地拆迁、站后工程等费用）。
（2）工程可行性研究评审
2009年5月11日～14日，在北京由铁道部鉴定中心主持召开了山西中南部铁路通道工可评审会，并形成了《新建山西中南部铁路通道可行性研究审查意见（初稿）》，对汾河特大桥的审查意见为“结合线路调整，可采用较大跨度混凝土简支梁桥式方案开展防洪评价工作。
”
（3）工程可行性研究鉴修工作
工可评审后根据《新建山西中南部铁路通道可行性研究审查意见（初稿）》，铁三院对蒲县至洪洞段线位进行了多方案优化比较，相应跨汾河桥位也比较研究了多处，最终可研鉴修文件确定洪洞北绕行方案桥位（洪洞北桥位以北3.8公里）为推荐桥位，原洪洞北桥位为比较桥位。
我院根据审查意见对洪洞北桥位的设计进行了修改，对洪洞北绕行方案桥位进行可研阶段设计，并于2009年6月12日完成了可研鉴修工作。
洪洞北绕行方案在洪洞县县城以北12.5公里处跨越汾河。
河道两侧为人工堤防，桥位处东、西两岸汾河大堤堤间距约350m，与汾河现状大堤交角约73°
桥梁全长3039.7m，设计里程CK343+467.200～CK346+506.900；
线间距为4.0m。
根据桥位情况，并结合审查意见及汾河防洪要求，跨汾河主槽采用40m预应力混凝土简支梁。
桥轴线与大运公路夹角约79°
，考虑到桥墩较高，同样采用40m预应力混凝土简支箱梁跨越；
根据布跨需要，与跨大运公路40m梁相邻两孔采用24m预应力混凝土简支T梁，其余均采用32m预应力混凝土简支T梁。
（4）补充可行性研究
可研鉴修文件完成后，铁三院在现场开展补充勘测、勘探及定线等工作，我院也派人在现场配合铁三院定线。
通过多方案技术经济比较并结合铁道部鉴定中心组织的魏家滩至洪洞段工程可行性研究补充评审意见，最终确定原洪洞北桥位以北1.5公里桥位为汾河特大桥推荐桥位。
2、初测、初勘工作概述
初测工作已于2009年3月20日完成，主要完成的内容有：
洪洞南、洪洞北两个桥位的平面和高程控制测量、桥址定线及中线断面测量、桥址区1：
2000带状地形测绘、征地拆迁调查。
初勘工作已于2009年3月30日完成。
完成洪洞南4个钻孔、洪洞北5个钻孔、电测深点42个，钻探总进尺806.55米。
3、本阶段进行的专题研究与进展情况
（1）防洪影响评价报告阶段成果
（2）地震安全性评估阶段成果
（六）研究的主要结论
新建山西中南部铁路通道汾河特大桥为新建Ⅰ级铁路桥梁，设计行车速度120km/h，正线数目为双线。
本次可研共进行了四个桥位外部条件、水文、地质、桥式方案等多方面的研究，表明各桥位在技术上均是成立的，最终桥位的选择根据线路总体要求确定。
汾河特大桥设计范围为CK341+548.700～CK345+463.300。
全长3914.6m；
跨汾河主槽及大运公路采用40m预应力混凝土简支箱梁。
其余区段经过32m、40m、48m孔跨的经济比较，均采用经济性较好、施工方便的32m预应力混凝土简支T梁。
工程投资估算总额42292.21万元（不含征地拆迁、站后工程等费用）。
二、建设规模与主要技术标准
（一）建设规模
按照新建山西中南部铁路通道技术标准、总体设计原则的要求，汾河特大桥为双线铁路桥。
桥长3914.6m。
（二）主要技术标准
•线路等级：
国铁Ⅰ级；
双线；
6‰均衡坡（重车下坡13‰）；
•设计速度：
一般1200m，困难800m；
电力；
•机车类型：
客车SS7C，货车SS4系列、HXD系列；
•牵引质量（t）：
5000t；
•到发线有效长（m）：
1050m（双机1080m）；
•闭塞类型：
自动闭塞；
•设计活载：
中—活载，检算活载：
长大重车检算荷载；
•建筑限界：
（1）桥梁建筑限界采用：
“桥限—2”；
（2）建筑接近限界采用：
“建限－2”。
（三）主要执行的设计规范
《铁路线路设计规范》（GB50090-2006）
《铁路路基设计规范》TB10001-2005
《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）
《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）
《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》（TB10002.4-2005）
《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10005.1-2005）
《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）
《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》（铁建设函[2003]205号）
《铁路工程水文勘测设计规范》（TB10017-99）
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》局部修订条文（铁建设[2007]140号）
《关于印发铁路桥梁活载的研究科研成果评审意见的通知》（铁建设[2006]60号）
《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001图A1）
《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001图B1）
《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）
《中国地震动参数区划图》第1号修改单（国标委服务函[2008]57号）
（四）与其它专业接口的原则
由于铁路工程站前、站后专业系统性较强，汾河特大桥设计中我院仅考虑桥梁结构及桥梁附属工程的设计，达到铺轨条件。
轨道与通信、信号、电气化、公安及公务用房等站后工程均由总体院铁道第三勘察设计院集团有限公司统一设计。
其中：
1、轨道
按一次铺设跨区间无缝线路设计，全桥铺设有碴轨道。
（1）、钢轨：
钢轨采用60kg/m钢轨，其质量应符合相关技术条件。
（2）、轨枕：
设有护轨的有碴桥面采用新Ⅲ型混凝土桥枕（2.6m长），铺设1667根/km；
正线道岔采用混凝土岔枕。
（3）、扣件：
一般地段采用弹条Ⅱ型扣件，轨下垫板静刚度为55～75kN/mm；
有碴桥面依据计算采用弹条Ⅱ型扣件和小阻力弹性扣件；
岔区采用道岔专用弹性扣件。
（4）、碎石道床及铺设厚度
碎石道床材料采用一级道碴，桥梁上轨底枕下道碴厚度35cm。
2、人行道、避车台、墩顶围栏等
桥上人行道宽度1.05m，在每个桥墩处设置避车台，每个桥墩处墩顶设计围栏吊篮作为检查更换支座的作业平台。
3、梁端伸缩调节器
在长联连续结构梁端设伸缩调节器，本次推荐桥位可不设。
4、电力、通信、信号电缆槽
大桥两侧预留电力、通信、信号电缆槽。
5、综合接地
每个桥墩设置综合接地。
三、建桥条件
（一）地形地貌
桥梁穿越汾河中下游河段，河西为洪洞县马牧乡石止村以北，河东为洪洞县赵城乡王开村。
汾河由北向南流经桥址区，桥址区河道凸向东微弯，河床呈不对称的U型，宽约270m，此处河床为辫状河道，被当地村民淘沙卵石形成不规则的沙丘。
汾河滩地两侧地貌属于堆积阶地，东侧地貌较为平坦，西侧在桥梁起点处存在一条较大的冲沟，沟深约46m。
两岸均有村道至桥址区，交通条件较好。
（二）河道概况
汾河是中国黄河第二大支流，发源于山西宁武管涔山麓，贯穿山西省南北，流经忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城6市27个区县，在河津附近汇入黄河。
河道全长706.5km，流域面积39471km2。
四周为山脉环绕。
上游水土流失严重，是洪水、泥沙的主要来源。
兰村至介休附近为中游，河出山谷，经太原市入晋中平原，有潇河、文峪河两大支流注入。
拟建汾河特大桥是山西中南部铁路通道工程的一部分。
拟选桥址位于洪洞县城上游约10km，位于临汾市洪洞县的汾河干流上，所处河段属平原型河道，河道宽浅呈“U”型，河槽蜿蜒前行，地形纵向平缓。
根据《洪洞县水利志》第五编记载，该河段河道纵坡划分为五个段落：
第一段好义至石东坝，长4.47公里，纵坡2.566‰；
第二段石东坝至马一石坝，长3.63公里，纵坡2.055‰；
第三段马一石坝至四清桥，长4.5公里，纵坡1.644‰；
第四段四清桥至洪安涧河河口，长4.36公里，纵坡0.68‰；
第五段洪安涧河河口以下，长4.083公里，纵坡0.52‰。
横向河床与河漫滩高差较大，一般在2.5～4.0m之间。
河床形态主要受大洪水的影响，冲刷和淤积都有发生。
桥位河段大堤的设计洪峰流量，农村河段采用20年一遇防洪标准，城区河段采用50年一遇防洪标准。
拟选桥位处堤防为20年一遇防洪标准，堤顶高程约为463.5m（85国家高程，下同）。
现状河段经过整治，河道较为顺直，两岸为人工河堤，河床质由粉土、中砂、粉质粘土等组成。
滩地中局部开垦耕种；
主槽受控于堤防内，摆动幅度较小。
汛期水流大时漫滩，全断面过水；
枯水期河槽较稳定、河床裸露。
（三）桥渡水文
1、暴雨、洪水特征
汾河流域的暴雨成因复杂，影响暴雨的各种天气系统主要为西太平洋副热带高压、切变线及冷锋，暴雨地区分布不均，多出现在7、8两月。
此外，孟加拉湾暖湿气流受特殊地形条件影响形成的地形雨也时有发生，汾河上游段的汾河水库～古交、中下游灵霍山峡一带，有利于形成气流辐合上升的强对流运动，从而产生历时短、强度大的暴雨。
汾河流域洪水主要由暴雨形成，故同暴雨发生期一样，时空分布不均，年际变化大，大洪水多发生在7、8月份。
汾河上游洪水经中游平原型河道削减后，在进入灵霍山峡之前，洪峰就已大幅减小，一般不会对下游构成威胁。
汾河下游干流洪水多由中、下游及区间暴雨产生，尤以灵霍山峡和临汾段众多支流产洪为主，形成历时短、洪峰较大、洪量较小的洪水。
当义棠站以上的中游洪水与灵霍山峡的暴雨洪水、以及区间洪水遭遇叠加后，易形成峰高量大、持续时间长的洪水过程，在下游形成大范围的灾害性洪水。
在地区分布上，洪峰流量上游大于中游，但受灵霍山峡特殊地形的影响，汾河下段石滩、柴庄等水文站洪峰流量又大于中游段。
2、河道近期演变分析
本项目所跨越汾河段位于临汾盆地内，工程拟跨越汾河处无水文测站，但汾河干流在洪洞北桥位桥址断面上游约16km处设有石滩水文站，下游约78km处设有柴庄水文站。
通过石滩、柴庄站实测大断面套绘图（见图3-3-1和3-3-2）可以看出，河岸基本稳定，上段滩槽变化明显，主槽有冲有淤，下段滩地稳定，主槽冲淤明显，冲淤在1m范围内变化。
分析其主要原因是多支流水土流失严重，河床质以粉土、细沙等为主，抗冲能力较低；
水流含沙量大，故大水时易于冲刷，小水时淤积严重。
图3-3-1石滩水文站断面图
3-3-2柴庄水文站断面图
3、河道演变趋势分析
根据本河段河道前期演变情况，主河槽的摆动明显受控于两岸河堤和来水量的大小；
冲淤情况随来水来沙的不同，冲刷和淤积都有可能发生。
小水时，水流基本稳定在主槽内，平面变形比较小，但水流流速小，容易产生淤积。
大水时水流流速加大，河床的纵向变形将会加剧；
在平面上，当发生超标准洪水或持续长时间洪水时，容易发生溢流或冲刷溃决，但根据地形及历史情况，水流主线可能仍在现状河道内，主槽大幅摆动可能性较小。
综上所述，预测未来河道演变趋势为：
中小水时河岸在平面上比较稳定，上段滩槽或会有此变化，纵向有冲有淤。
发生超标准或持续长历时洪水时，由于受地形条件的限制，平面上主槽摆动幅度有限，但河道纵向变形可能加剧。
以后遇连续枯水年，河道又有可能回淤。
4、桥渡设计值
拟选桥址断面上游约15km处设有石滩水文站，下游约79km处设有柴庄水文站。
石滩站设立于1951年5月，控制流域面积28214km2；
柴庄站1956年1月由上游15km处的史村站迁来，控制流域面积33932km2。
石滩与柴庄站水文资料均由山西省水文水资源勘测局整编、审查，成果可靠，可直接用于水文分析计算。
石滩站有1952～2002年共51年的洪水系列，另外加入1843、1917和1942年历史调查洪水；
柴庄站有1952～2002年共51年的洪水系列，另外加入嘉庆年间1895年历史调查洪水。
鉴于石滩、柴庄站洪水系列已达51年，基本包括了丰、平、枯时段和各种来水组合，且又加入了历史调查洪水，同时洪水系列均值、变差系数Cv也趋于稳定，因此认为该洪水系列具有较好的代表性。
根据《山西省洪洞县汾河恒富大桥防洪评价报告》，石滩、柴庄站统计参数及设计洪水成果详见表3-3-1。
表3-3-1石滩、柴庄站洪峰流量频率计算成果表（m3/s）
站名
频率（%）
1
2
3
5
10
石滩
4032
3312
2804
2384
1714
柴庄
2750
2426
2024
1492
根据上表中流量计算成果，用插值法估算桥位处百年一遇设计流量为3917m3/s，并根据本河段河道纵坡比降估算推出桥位处百年一遇设计水位为465.77m。
（四）工程地质
1、地质构造
桥址区位于临汾地槽内。
处于祁吕弧东翼与新华夏系大同－太原―临汾断裂带的复合部位，属于挽近时期多字型地槽。
西侧以龙祠断裂（马头山断裂北段）、万安断裂和罗云断裂与五麓山―青龙山隆起分界；
东侧以梨湾―李槽断裂、陶唐峪―周家滩断裂、郭家节―兴唐寺断裂等南北向和新华夏系断裂与霍山隆起分界；
北侧以东西向什林断裂与灵石隆起分界。
桥址区本次勘察钻孔揭示，勘探深度内地层由第四系中更新统离石组（Q2）、上更新统丁村组、马兰组（Q3）和全新统（Q4）组成，它们的基本特征如下：
（1）第四系中更新统离石组（Q2）
广泛分布在桥址区下部，与下伏下更新统离石组不整合接触，厚度40~80m，最厚100m，最薄20m左右。
岩性为洪积相棕黄色黄土状粉质粘土层夹棕红色古土壤，富含钙质结核，底部见冲积相砂砾石与粉土互层，砂层具水平层理，未胶结，但夹钙质胶结砂板。
（2）第四系上更新统丁村组、马兰组（Q3）
广泛分布在桥址区地层，与下部离石组棕黄色粉质粘土不整合接触。
马兰组为洪积破积相和风积相两种成因
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