浅谈铁路建设项目初步设计 1 一 概述 1 设计文件编制办法的发展1 1上世纪80年代 铁道部陆续发布了铁路建设项目可行性研究 设计文件 编制规定 和 试行办法 1 21999年 颁布了 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 1999 99号文件 自2000年1月1日起执行 2005年专门对信息化工程设计作了补充规定 1 32007年 修订并颁布了 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 自2007年10月1日起执行 新 办法 明确规定了铁路建设项目各研究 设计阶段主要目的 文件组成 设计内容 设计深度等项内容 铁路建设项目各设计阶段的工作内容和工作方法都必须遵循有关规定 2 2 新 办法 的主要内容和特点 新 办法 规定新建 改建 铁路设计文件应包括 总说明 总概算共计27篇20章节 其中增加了6篇4个章节的内容 祥见下页表1 新 办法 规定 初步设计文件是项目建设的主要依据 应根据批准的可行性报告进行现场调查 对局部方案进行比选 采用定测资料 依据批准的环境影响报告书 水土保持方案 地质灾害危险性评估 压覆矿产资源评估 地震安全性评价 防洪影响评价报告及通航论证报告等 进行比较详细的设计 其内容和深度主要包括 解决各项工程设计原则 设计方案和技术问题 提出工程数量 主要材料数量 用地及拆迁数量 施工组织设计及总概算 确定环境保护和水土保持措施等 3 表1 4 初步设计文件经审查 修改 批准后 即作为控制建设总规模和总投资的依据 应满足征用土地 建筑物拆迁 进行施工准备及主要设备采购的需要 初步设计总概算静态投资不应超过批复的可行性研究静态投资 因为主要技术条件和重大工程方案变化等原因 初步设计总概算超过批复的可行性研究投资估算5 时 应报请铁道部研究决定 初步设计总概算超过批复投资估算10 时 需重新履行规定审批程序后批准执行 新 办法 是以旧 办法 为基本框架修订而成 但在文件组成和深度要求上已结合近些年铁路建设发展实际进行了一定程度的调整 但对于习惯按照旧 办法 编制文件的设计单位来说还需要一定的适应期 5 二 初步设计的总体程序和方法 虽然各设计单位生产组织模式和专业分工不尽相同 但初步设计工作的总体程序是基本相同的 大体分为前期准备 外业定测 开放设计等三个阶段进行 各阶段的主要工作内容如下 1 前期准备主要包括两方面工作内容 第一 物质准备工作 是指开展定测工作所需的人员 设备 材料等方面的准备工作 包括根据线路长度和工作难度划分任务范围等项策划工作 第二 技术准备工作 是指为顺利开展定测工作所需的总体技术方案和线路方案研究 重点是初步拟订总体技术方案和各专业的设计原则 只有作好准备工作 才能顺利的开展定测阶段的工作 6 2 定测阶段本阶段的工作 目的是为各项工程的初步设计以及阶段施工图设计提供基础资料 是完成初步设计乃至施工图的前提条件 这一阶段的主要工作内容包括六个方面 第一 现场放线 是将准备阶段所拟订的线路方案以现场测设控制桩和中线桩的方式落实在地面上 以供下一步工作的展开 放线作业的进度必须满足有关规范的要求 控制桩及中线桩的设置必须满足交桩和各专业测绘 调查的需要 第二 专业测绘 调查 现场放线完成后 各专业根据实测的地面高程 初步完成纵断面设计 桥 隧 地 路 站等专业即可根据线路平 纵断面开展专业调查和测绘工作 7 第三 地质勘探 地质专业在进行沿线调查的基础上 结合其他专业的工作需求 提出地质勘探工作方案 并通知相关勘探队进行地质勘探 最终提交勘探结果的过程 地质勘探工作周期长 一般滞后与其他外业测绘工作 往往是初步设计完成的控制因素 第四 协议签定 铁路建设项目电多线长 不可避免与既有道路 构筑物 管道 通信 电力线路等发生干扰 为保证项目的顺利实施必须事先与相关部门签定相关协议或纪要 该项工作很难在定测阶段一次解决 需要反复谈判 多方协调才能完成相关协议的签定 由于没有建设单位的授权 从法律角度讲设计方与有关单位签定的协议是无效协议 按照铁道部 关于迁改工程 工程咨询和第三方监测招标投标有关问题的通知 铁建设函 2007 580号文件 要求 开展前期工作时 由建设单位组织 设计单位加强迁改工程的现场调查和有关协议的签订工作 与产权单位商谈和协议的签订工作由建设单位牵头 设计单位配合 8 第五 站后及其他专业的定测工作内容 经济与运量 运输专业 在相关路局 省 区收集了解并核实运量 和运输组织方面的相关资料 工经专业 调查沿线建筑材料 施工道路 大临工程等资料 环保专业 进一步落实相关环境敏感区的界限及环保要求资料 机务 车辆 通信 信号 电力 电气化 房建等专业的重点工作 调查相关枢纽 地区 内相关既有设施情况 以免新增设施设置不合理 电力 电气化还要详细了解沿线电力供应及既有电力设施情况 房建专业需调查相关房建标准等情况 注 房屋建筑需要钻探 但定测阶段一般不实施 需要在站场方案完全确定后 在补充定测阶段进行 以避免不必要的损失和浪费 9 第六 外业勘测资料的整理和验收 本项工作持续贯穿整个定测过程中 各专业按照设计单位的颁布的 勘测细则 进行编制整理 并经设计院组织验收整理后方可用于初步设计工作 以确保初步设计文件编制的质量 定测阶段的工作是初步设计成败的关键因素 有了优质的勘测资料支撑 优良的设计工作才有可能顺利完成 3 开放设计阶段开放设计阶段是初步设计的最后阶段 也是核心阶段 主要工作内容包括 确定总体技术方案 解决各项工程设计原则 设计方案和技术问题 提出工程数量 主要设备数量 主要材料数量 用地及拆迁数量 施工组织设计及总概算 确定环境保护及水土保持措施等 10 三 各专业主要工作内容 1 线路线路专业是铁路勘察设计的龙头专业 在初步设计阶段其主要工作内容可以概括为 研究 比选 确定 完善 说明线路方案 线路平 纵断面 线路方案确定的工作程序见下图 本阶段要逐步完善线路平 纵断面 完成正式的线路平 纵断面图 完成线路诸表的调查 整理 设计和汇总 组织进行道路改移设计 实际上线路专业自身的难度并不大 但是作为龙头专业 线路专业需要更多的精力放在了协调 配合其他专业设计中 11 以可研审查意见为基础初步确定总体技术方案 初拟各专业设计原则 线路专业进行多方案纸上定线 各专业配合确定线路方案是否可行 各专业计算工程数量 配合线路专业完成方案比选 提出推荐意见 向各级审查部门汇报 各级审查确定推荐意见是否合理 方案是否全面 推荐的线路方案有无优化的可能和必要 初步确定线路方案 无 是 图1线路方案研究工序示意图 是 否 修正线路方案 否 有 12 2 地质在铁路勘测设计工作中是典型的服务性质专业 初步设计阶段的主要工作是为线路方案的稳定提供地质依据和为各专业工程设计提供地质基础资料 设计单位应在开展工作前编写 地址勘察大纲 并组织审查 上报建设单位批准后严格按照大纲的要求执行 定测阶段的主要工作有 地质调绘 勘探点的布置 实施勘探 资料的整理和验收 其中勘探点布置的基本原则是 桥梁工程每墩一孔 隧道工程埋深小于100m的段落每500m一孔 进 出口应有钻孔控制 一般路基每100m应有一个勘探点 钻孔 触探 试坑 等 同时按照铁道部有关规定 定测阶段完成的勘探量不应低于应完成总量的70 13 3 路基路基专业是铁路勘察设计工作中重要的站前专业 在初步设计阶段主要工作是配合线路专业稳定线路方案 同时在详细设计的基础上提出准确的工程数量 材料数量 为准确计算工程投资创造条件 初步设计阶段的主要工作 一是根据批准的可研及审批意见 参加研究线路局部方案和重大设计方案的改善 二是为开展初步设计和施工图设计收集路基设计所需的详细的勘测资料 本阶段应完成路基初步设计分篇说明的编写 内容包括 概述 设计内容说明 重点路基个别设计和设计内容说明 含相应的设计图纸 应出图的主要内容是重点路基个别设计 各类代表性路基设计图和申购用地图 14 4 桥涵桥涵专业是重要的站前专业 本阶段除配合线路专业稳定线路方案外 还应根据可研报告确定的原则和鉴定意见 立交协议 通航论证和防洪评价报告 优化桥梁结构和孔跨 确定建设规模和投资 确定各项工程设计原则 设计方案和技术问题 提出工程数量 用地及拆迁数量 施工组织设计 确定环境保护和水土保持措施 本阶段应完成的设计内容有 根据定测资料进行桥孔布置 涵洞选型并计算工程量 代表桥涵的设计 复杂及特殊桥梁设计 复杂涵洞设计 道路桥梁设计 完成项目初步设计的桥涵说明书 汇总各项图表资料 重点桥涵设计图 各类代表性大中桥设计图 复杂小桥涵设计图 道路桥涵设计图 15 5 隧道隧道专业同样是重要的站前专业 本阶段一方面要对线路方案现场踏勘进行落实和优化 另一方面要根据线路方案情况开展本专业外业测绘和调查工作 结合踏勘情况确定隧道工点 统计数量 特长隧道结合地形条件和工期初选辅助坑道位置 针对特长隧道按照不同设计方案编制施工进度图 随时与线路 地质 线路 路基等专业保持沟通 通过外业调查确定隧道位置 落实 早进晚出 的设计原则 尽量避开滑坡地段 选择洞口位置及辅助坑道 运营通风 截排水和改沟工程的布置 确定施工场地 弃砟处所 环境保护 拆迁工程等内容 本阶段应当根据可研评审意见和相关规范 选择确定建设限界标准 结合线路 轨道专业相关设计原则确定隧道横断面具体尺寸 按时提交隧道正洞 辅助坑道 弃砟场的图件 提报隧道定测说明书 定测隧道表 定测隧道调查表和隧道弃砟协议等文字资料 16 6 站场在铁路勘察设计工作中站场专业是站后专业的 核心 与站场在铁路运输中的核心地位一样 同时它又是重要的站前专业 在线路方案研究中具有重要的地位 因此设计工作相对比较复杂 站场专业在定测工作中首先要配合线路专业稳定线路方案 另一方面在线路稳定的基础上开展本专业的外业测绘工作 主要包括 收集相关资料 车站地形测量 基线测量 中线测量 横断面测量 车站调查及签定有关协议 本阶段应提报站场勘测报告 车站平面图 既有站复测平面图及股道纵断面设计图 车站路基横断面设计图及分站地质说明书 各站拆迁调查表 取弃土场调查表 既有车站调查表 级配碎石及AB组填料来源 运距 运输方式等 收集地方政府市政规划图 地方政府有关设站的意见和纪要等 17 7 电气化 电力电气化专业作为站后专业在初步设计阶段以调查 收集相关资料为主 本阶段应确定技术方案 设备类型 准确计列工程数量 本专业应根据可行性研究审查意见确定牵引供电 牵引变电 接触网 供电段设置方案 要落实外部电源对牵引变电所的供电方案及对牵引供电系统设计的要求 与站场 房建等专业一起完成牵引变电所 分区所 AT所等选址工作 编制确认为保证接触网设计所必要的外业资料 结合对既有供电段调研的基础上确定设计位置和原则 电力专业应当作好地方电源调查并与地方电力部门签定供电协议或纪要 并协助完成沿线既有站段电力线路和电力设施的勘测和调查工作 18 8 其他站后专业主要包括机务 车辆 通信 信号 信息 房建等专业 这些专业的设计内容颇为繁杂 相互之间的接口也十分繁琐 其中房建专业是这些专业中一个重要的 节点 与其他站后专业之间的互提资料和设计接口较多 初步设计阶段站后专业的重点工作主要涉及设备选型 设计工程内容和枢纽 地区 内既有设备的协调问题 需要说明的是 各站后专业的定测工作难以与站前专业保持同步 往往是在初步设计审查后方能最终确定站后各专业的设计标准和技术方案 其部分定测工作 如房建勘探等 需要在补充定测 施工图设计 阶段完成 19 9 工程经济工经专业在初步设计阶段的主要工作 一方面是根据各专业主要工程数量和主要工程内容完成施工组织设计 另一方面是在此基础上结合主要设备数量 主要材料数量 用地及拆迁数量等内容编制初步设计概算 施工组织设计文件是在施工组织设计调查的基础上 依据定测资料 各类工程设置和工程量情况 按照铁建设 2007 152号文件有关要求编制的 设计文件应当包括 主要工程数