1、 薊港鐵路擴(kuò)能改造工程跨越海河河道防護(hù)工程設(shè)計報告工程設(shè)計證書等級：甲級編號： 二OO八年三月薊港鐵路擴(kuò)能改造工程跨越海河河道防護(hù)工程設(shè)計報告批 準(zhǔn)： 核 定： 審 查： 校 核： 項目經(jīng)理： 編 制： 1 工程概況薊港鐵路擴(kuò)能改造工程北塘西至東大沽鐵路段位于濱海新區(qū)，是南疆港區(qū)鐵路集疏運主要通道，主要為天津港南疆港區(qū)、南疆港散貨物流中心、臨港工業(yè)區(qū)及沿線企業(yè)服務(wù)。擴(kuò)能改造完工后，薊港鐵路將與中國第一煤線大秦鐵路相連，極大地提高大秦鐵路至天津港南疆港區(qū)的貨物運輸能力。根據(jù)鐵道部第三勘察設(shè)計院提供的海河1號特大橋橋址平面圖，薊港鐵路擴(kuò)能改造段沿既有線路在海河二道閘上游約280m處跨越海河至東嘴島

2、，跨越處海河左堤屬津南區(qū)東嘴村，右堤屬津南區(qū)東泥沽村；薊港鐵路擴(kuò)能改造段穿越東嘴島后在二道閘公路橋上游約560m處跨越海河故河道老袁莊段。其中左堤位于東麗區(qū)老袁莊，右堤位于津南區(qū)東嘴村。本報告為薊港鐵路擴(kuò)能改造段跨越海河的防護(hù)工程設(shè)計。海河作為天津市城市風(fēng)景主軸線，起自天津市區(qū)子牙河與北運河交匯口，經(jīng)天津中心市區(qū)、東麗區(qū)、津南區(qū)、塘沽區(qū)至海河防潮閘入海，全長73.45km。2 設(shè)計依據(jù)堤防工程設(shè)計規(guī)范（GB50286-98）堤防工程施工規(guī)范（SL260-98） 鐵道部第三勘察設(shè)計院提供的海河1號特大橋橋址平面圖 有關(guān)的法律、法規(guī)3 工程現(xiàn)狀及規(guī)劃海河1號特大橋跨越海河處河段順直，河道斷面變化不

3、大，漿砌石護(hù)坡加土坡加防浪墻，墻頂高程5.5m海河1號特大橋跨越海河故河道老袁莊段處河段彎曲，河道斷面變化較大，根據(jù)海河1號特大橋第1號、第39號、第40號橋墩分別落于現(xiàn)狀堤防之上，對原堤坡造成了破壞，原有生態(tài)護(hù)坡破壞后，降雨會對現(xiàn)有堤坡造成沖刷，形成雨淋溝，造成堤防斷面減弱，故考慮堤坡防護(hù)。防汛路切改工程海河故河道東嘴段右堤原防汛道路坡度較陡，薊港鐵路擴(kuò)能后需調(diào)整路由以保證防汛道路凈高滿足4 .5m，故需對現(xiàn)狀防訊道路路由進(jìn)行調(diào)整（圖三）。圖三、海河故河道東嘴段右堤現(xiàn)狀防汛道路4 本工程主要設(shè)計內(nèi)容結(jié)合防洪工程規(guī)劃，本工程需進(jìn)行以下幾部分工程設(shè)計：按照河道及堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行河堤加固。對因橋梁

4、施工影響的防汛路進(jìn)行路面設(shè)計。5工程設(shè)計5.1工程設(shè)計范圍的確定海河左右堤、海河故道老袁莊及東嘴段護(hù)砌工程設(shè)計范圍為橋體垂直投影范圍及其上下游各50m，防汛路改線工程范圍根據(jù)原堤防的平順銜接長度確定。5.2堤防斷面設(shè)計堤防現(xiàn)狀現(xiàn)狀海河左堤迎水側(cè)護(hù)坡型式為下部漿砌石、中部平臺，上部為1:3草皮植被護(hù)坡；右堤迎水側(cè)護(hù)岸型式為下部漿砌石護(hù)坡，中部植被護(hù)坡，上部防浪墻，堤頂高程為5.5m，頂寬7m，迎水側(cè)邊坡均為1：2.5；海河故河道老袁莊及東嘴段兩岸橋下堤防防護(hù)設(shè)計海河1號特大橋第1號、第39號、第40號橋墩分別落于堤防之上，橋墩與堤防交界處均位于海河常水位以上，根據(jù)此工程特點，擬兩種加固堤防的方案

5、進(jìn)行選擇：漿砌石護(hù)坡加固：對橋下常水位以上堤防進(jìn)行漿砌石護(hù)砌至堤頂，邊坡坡比位1：2.5。該加固方案安全系數(shù)高，且能適應(yīng)水位的頻繁變動，但投資較貴且河道生態(tài)性較差。預(yù)制混凝土框格草皮磚護(hù)坡加固：橋下常水位以上堤防采用預(yù)制混凝土框格草皮磚進(jìn)行護(hù)砌，邊坡坡比位1：2.5，護(hù)坡結(jié)束后在坡面上植草養(yǎng)護(hù)。該加固方案安全系數(shù)高，施工方便，工期短，投資較低，且生態(tài)作用好，。對于常水位以上的護(hù)坡，方案與方案安全系數(shù)差別不大，從投資、工期等方面考慮，應(yīng)選擇方案作為橋下護(hù)砌方案。5.3預(yù)制混凝土框格草皮磚護(hù)坡設(shè)計海河迎水面護(hù)坡左堤護(hù)砌范圍：護(hù)砌總長度為122m，其中橋體部位為22m，橋體上下游各50m。右堤護(hù)砌范

6、圍：護(hù)砌總長度為121m，其中橋體部位為21m，橋體上下游各50m。海河故河道老袁莊及東嘴段迎水面護(hù)坡左堤護(hù)砌范圍：護(hù)砌總長度為128m，其中橋體部位為25m，橋體上游53m，橋體下游50m。右堤護(hù)砌范圍：護(hù)砌總長度為165m，其中橋體部位為65m，橋體上下游各50m。預(yù)制混凝土框格草皮磚護(hù)坡施工時應(yīng)符合下列要求：按設(shè)計坡比修坡，整平夯實基底。砼預(yù)制件在搬運時要輕拿輕放，避免人為破壞；砼框格為干砌，縫寬0.5cm，縫及框格中填充種植土，播草籽（參見下文）。砼框格不分縫。 砌筑后，要求砌體表面平整、穩(wěn)固、整潔，砌縫橫平豎直。表面平整度2m靠尺檢測凹凸不超過10mm，沿水流方向每20延米至少檢測2

7、個點次。砌體尺寸和位置的允許偏差，軸線位移誤差<10mm，標(biāo)高誤差±10mm。5.4防汛路路面設(shè)計防汛路改線段線路布置由于海河1號特大橋與海河故河道老袁莊段右堤防汛路交叉處位于防汛路的上坡段，建橋后橋下凈空減小，不能滿足橋下凈空4.5m的防汛通道要求，故需考慮從堤防背水側(cè)繞行的方案。路基及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計巡視道路凈寬6m，為二車道四級公路。采用C25混凝土路面，厚20cm，下部基層為石灰穩(wěn)定土，厚30cm。路緣石為C25混凝土預(yù)制構(gòu)件。基層新建巡視道路路基層寬8.0m，厚30cm，采用二層石灰穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)。基層應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。其配合比設(shè)計應(yīng)滿足四級公路石灰穩(wěn)定基層0.70.8

8、Mpa強(qiáng)度的要求。基層材料：土：其指標(biāo)應(yīng)符合公路路面基層設(shè)計技術(shù)規(guī)范（JTJ0342000）要求。石灰：石灰質(zhì)量應(yīng)符合公路路面基層設(shè)計技術(shù)規(guī)范（JTJ0342000）表中級鈣質(zhì)或鎂質(zhì)消石灰指標(biāo)。水：凡符合人或牲畜飲用的水源均可用于石灰穩(wěn)定土施工。基層石灰穩(wěn)定土基層施工需符合下列要求：石灰穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)應(yīng)在氣溫高于+5°C和非雨天時，才可進(jìn)行施工。灑水、拌合必須均勻，無夾心現(xiàn)象。石灰穩(wěn)定土混合料灑水拌合后，宜在當(dāng)天完成碾壓。碾壓時應(yīng)控制混合料的含水量為最佳含水量或略小于最佳含水量12%。灰土中粒徑大于20mm的土塊不得超過10%，最大土塊粒徑不得超過50mm，石灰中嚴(yán)禁含有未消解顆粒。石灰

9、穩(wěn)定土層應(yīng)選用12t以上的壓路機(jī)碾壓，碾壓完成后，必須保濕養(yǎng)生。正溫養(yǎng)生期一般不少于14天。石灰穩(wěn)定土層上未鋪封層或面層時，禁止開放交通。若需臨時開放，應(yīng)采取保護(hù)措施。在鋪筑基層之前，應(yīng)從填好的路床上把所有的浮土、雜物全部清除，并整形壓實。路床上的車轍松軟部分或壓實不足的地方，以及任何不符合規(guī)定要求的部分都應(yīng)翻挖、填筑新料、重新整型和壓實。石灰穩(wěn)定土基層碾壓后的壓實度應(yīng)不小于95%，12t的壓路機(jī)碾壓后，輪跡深度不得大于5mm，并不得有浮土、脫皮、松散現(xiàn)象。石灰穩(wěn)定土基層可采用路拌法施工。要求石灰應(yīng)過篩，并鋪攤均勻。開始路拌時應(yīng)使石灰翻至土中間，要防止將石灰落到底部。最后路拌深度應(yīng)達(dá)到底層，不

10、得留有素土夾層，同時要防止破壞下承層的表面。采用路拌法施工時，應(yīng)事先通過試驗確定集料的松鋪系數(shù)，再現(xiàn)場攤鋪土和石灰、機(jī)械拌和、整平和壓實。分段施工時，段間銜接處應(yīng)采用搭接形式，并處理好縱橫向接縫的質(zhì)量。混凝土路面路面混凝土厚20cm，強(qiáng)度等級為C25，抗凍標(biāo)號F150。 脹縫、縮縫施工脹縫應(yīng)與路面中心線垂直，縫壁須垂直，縫寬一致。脹縫固定后的傳力桿必須平行于路面及路中心線，其誤差不得大于5cm。傳力桿必須與縫壁垂直，且位于路面厚度的中間。傳力桿固定方法根據(jù)混凝土路面施工順序、方法，可采用頂頭木模固定或支架固定的安裝方法。混凝土路面脹縫填料使用低發(fā)泡閉孔泡沫塑料板，混凝土接縫面兩側(cè)混凝土應(yīng)與閉孔

11、泡沫塑料板擠緊。混凝土路面的縮縫按施工圖紙要求設(shè)置，可采用切縫法施工。當(dāng)受條件限制時，可采用壓縫法施工。但各種方法均應(yīng)符合水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范（GBJ97-87）中的有關(guān)規(guī)定。混凝土路面的縮縫填縫材料為氯丁橡膠膠泥，其技術(shù)指標(biāo)如下表。氯丁橡膠膠泥技術(shù)指標(biāo)表項目指標(biāo)灌入稠度（s）<20失粘時間（h）624彈性（復(fù)原率，%）>75流動度（mm）0拉伸量（mm）>15混凝土路面養(yǎng)護(hù)期滿后，縫槽應(yīng)及時填縫。在填縫前必須保證縫內(nèi)清潔，防止砂石等雜物掉入縫內(nèi)。填縫采用灌入式施工時，應(yīng)符合下列規(guī)定：a.灌注填縫料必須在縫槽干燥狀態(tài)下進(jìn)行，填縫料應(yīng)與混凝土縫壁粘貼緊密。b.填縫料灌注

12、達(dá)到高度：夏季宜與路面齊平，冬季宜稍低于混凝土路面。混凝土路面養(yǎng)護(hù)期間和填縫前應(yīng)禁止車輛通行；當(dāng)路面混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的40%以后，方可允許行人通行；特殊情況下，當(dāng)路面混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%以上，可通行車輛的荷載不得大于設(shè)計荷載；當(dāng)路面混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時，可允許開放交通。 路緣石路緣石為預(yù)制混凝土構(gòu)件，其細(xì)部結(jié)構(gòu)尺寸為100mm（厚）×550mm（高）×800mm（長），每塊之間用水泥砂漿勾縫。材料：路緣石混凝土強(qiáng)度等級為C25，抗凍標(biāo)號F50。砌筑的預(yù)制件必須有檢驗合格證。砌筑：砌筑前須完成地基整平工作。表面松散土采用人工或機(jī)械夯實。砌筑面應(yīng)與路面高一致

13、，勾縫不應(yīng)高于砌筑面。5.5混凝土預(yù)制塊加工本工程主要混凝土預(yù)制塊為混凝土六角空心磚及防汛路兩側(cè)的路緣石。預(yù)制件加工時應(yīng)注符合以下要求：砼塊邊長預(yù)制誤差要求±3mm；砼強(qiáng)度：砼板、框格為C25；抗凍標(biāo)號：F150；水泥采用425#普通硅酸鹽水泥；拌制：采用機(jī)械攪拌，機(jī)械搗固，澆筑4小時之內(nèi)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不小于14天；砼的配合比、最大水灰比應(yīng)按照“水工建筑物抗凍設(shè)計規(guī)范”、“天津市預(yù)防混凝土堿集料反應(yīng)技術(shù)管理規(guī)定（試行，JJG14-2000）”規(guī)定執(zhí)行。5.6植草橋下護(hù)坡結(jié)束后，為防止降水對新做護(hù)坡造成坡壞，應(yīng)及時對護(hù)坡進(jìn)行植草養(yǎng)護(hù)。植草時應(yīng)符合以下要求：應(yīng)請有經(jīng)驗的園林綠化方面

14、的技術(shù)人員指導(dǎo)。草種：采用高羊茅（80%）與多年生黑麥草（20%）混播。種子質(zhì)量為國家標(biāo)準(zhǔn)一級種子。播種量按高羊茅32g/m2和黑麥草8g/m2計算。草種消毒：播種前用0.5%的高錳酸鉀溶液浸種2小時，取出后密封半小時，再用清水沖洗數(shù)次后，即可播種。播種期：宜選擇春、秋季無風(fēng)的日子播種，避開寒冷和高溫多雨的季節(jié)。播種方法：于框格中鋪種植土50mm75mm，整平，均勻撒播草種，不漏播。播種后即用細(xì)土均勻覆蓋草籽，厚度10mm15mm為宜。輕輕壓實土面。坡地草坪水分易流失，要注意加強(qiáng)灌溉。灌溉一定要適量，防止沖刷，噴水以細(xì)化、霧狀較好。57主要工程量匯總海河故道老袁莊段左堤主要工程量匯總?cè)缦拢篊2

15、5混凝土框格：7357塊綠化面積：827m2現(xiàn)澆C25混凝土護(hù)肩：28.8 m36鋼筋：326.9kg海河故道老袁莊段右堤主要工程量匯總?cè)缦拢篊25混凝土框格：9483塊綠化面積：1066m2現(xiàn)澆C25混凝土護(hù)肩：37.1m36鋼筋：421.09kgC25混凝土路面：1484m2C25預(yù)制路緣石：20.4m3海河左堤工程量匯總?cè)缦拢篊25混凝土框格：5850塊綠化面積：658m2現(xiàn)澆C25混凝土護(hù)肩：27.45m36鋼筋：311.6kg現(xiàn)澆C25混凝土齒腳：23.4 m3海河右堤工程量匯總?cè)缦拢篊25混凝土框格：5803塊綠化面積：652m2現(xiàn)澆C25混凝土護(hù)肩：27.2 m36鋼筋：308.

16、7kg現(xiàn)澆C25混凝土齒腳：23.2m36施工組織設(shè)計61施工條件薊港鐵路擴(kuò)能改造工程跨越海河河道防護(hù)工程主要包括預(yù)制件制作、框格草皮磚護(hù)砌、混凝土防汛路等。工程區(qū)位于天津市津南區(qū)和東麗區(qū)，處于大陸性與海洋性氣候的過度帶，四季分明，春季多風(fēng)少雨，夏季濕熱多雨，秋季干燥氣爽，冬季寒冷少雪。降雨主要集中在7月上旬至8月下旬。多年平均降雨量586.1mm，汛期平均降水量443.1mm，汛期降水約占全年降水量的75.6%，據(jù)氣象觀測資料，1977年年最大降水量為1093.3mm，1968年年最小降水量僅為270.4mm，降水量極不均勻。多年平均氣溫11.6°C。冰凍期由12月下旬次年3月上旬，一般約6080天。一般凍土深度在69cm左右。 薊港鐵路擴(kuò)能改造工程跨越海河河道段沿河兩岸民居及企事業(yè)單位較多，多為平房，居住人口密集。現(xiàn)狀主要交通干線為二道閘公路。工程所在地區(qū)建筑材料缺乏，塊石、砂石骨料可由天津薊縣、河北青龍等地選購，汽車運至施工現(xiàn)場，水泥、鋼材等可從天津市區(qū)選購，所購建筑材料應(yīng)滿足設(shè)計要求，并保證質(zhì)量。施工現(xiàn)場施工生活用電由附近變壓器接引，生產(chǎn)用電自附近高壓線路接引，部分工程配以柴油發(fā)電機(jī)備用。62施工方法621土方施工土方工程包括坡腳齒槽開挖、回填、防汛路填筑等。坡腳齒槽采