新建铁路杭州钱江铁路新桥工程可行性研究设计说明书

目录第一章概述1一、研究依据、范围、设计年度1二、项目建议书审查意见及执行情况1（一）审查意见1（二）执行情况1三、可行性研究工作概述1四、研究的主要结论2（一）桥梁建设的必要性和优越性2（二）建议桥址及主要技术标准2（三）方案比较3第二章需求预测和建设的必要性4一、路网构成4二、铁路客运量预测4三、运输组织5四、建桥的必要性和优越性6第三章桥梁建设条件与桥位选择7一、桥址地理位置及其铁路线路关系7二、桥址建桥条件7（一）桥址地形地貌、地面建筑及城市道路交通设施情况7（二）河道及其演变7（三）气象、水文及防洪7（四）通航11（五）工程地质、水文地质及地震动参数11（六）桥址河段航道、航运、港口条件13三、与既有钱塘江二桥等桥的桥位关系13四、有关部门对桥址方案的意见15第四章主要设计原则和方案比选16一、主要设计原则16二、方案比较和建议意见16（一）影响桥梁方案的主要因素16（二）线路平、纵断面条件17（三）桥式方案总体构思17（四）主桥方案17（五）引桥桥式18第五章相关工程及外部协作条件19一、相关工程19二、外部协作条件19（一）地方政府及有关部门对铁路建设的协作意向19（二）外部电源条件与电磁干扰和防护的补偿原则19第六章环境影响评价及工程措施21一、概述21（一）环境质量概况21（二）工程活动引起生态环境的变化概况21（三）主要污染源及其环境影响分析21二、控制与防治污染措施和生态保护措施初步方案23（一）控制与防治污染措施初步方案23（二）生态环境防护措施初步方案24三、环保工程措施及投资估算24四、结论与建议24第七章施工组织方案初步意见25一、概述25（一）研究依据25（三）当地建筑材料分布及水、电、燃料可资利用情况25（四）材料运输方案25二、施工场地布置26（一）场地布置原则26（二）北岸场地26（三）南岸场地26三、主桥下部结构施工方案27（一）北岸主桥27（二）南岸主桥27四、主桥上部结构施工方案27五、引桥施工方案27（一）下部结构施工方案27（二）上部结构施工方案28六、施工进度及工期安排28（一）总工期28（二）施工进度及工期安排28第八章投资估算32一、概述32（一）编制范围32（二）估算分段32二、编制依据32（一）一般规定32（二）人工费32（三）材料费32（四）机械台班单价32（五）水、电单价32（六）运杂费32三、各项工程静态投资估算及费用的编制33（一）施工准备33（二）正式工程33（三）价差33（四）施工措施费34（五）间接费34（六）税金35（七）大型临时设施35（八）其他费用35（九）基本预备费36四、动态投资、机车车辆购置费和铺底流动资金36（一）工程造价增长预留费36（二）建设期投资贷款利息36（三）机车车辆购置费36（四）铺底流动资金36五、投资估算总额及技术经济指标36六、投资增减原因分析36（一）编制范围变化36（二）主要工程投资变化36第九章有关新技术采用及科研试验项目的意见41一、水文41二、梁部41第十章有待进一步解决的问题42第一章概述一、研究依据、范围、设计年度（一）研究依据上海铁路局关于报送新建杭州钱江铁路枢纽铁路钱江大桥项目建议书的函（上铁计函20061444号）。铁道部、浙江省关于新建杭州钱江铁路新桥工程项目建议书的批复（铁计函2006985号）。浙江省交通厅关于南京至杭州至宁波铁路项目预可行性研究报告的意见（铁计函2006121号）。（二）研究范围钱江铁路新桥工程HYCK248186HYCK470786，共2226M。（三）设计年度近期2020年，远期2030年。二、项目建议书审查意见及执行情况（一）审查意见2006年9月1820日，部计划司在北京与浙江省发改委联合组织召开了“钱江铁路三桥与杭州东站工程预可行性研究”审查会。会议要求杭州东站和钱江铁路三桥（后更名为“钱江铁路新桥”）作为两个独立的建名上报项目建议书。该次审查同意在钱塘江二桥上游并行新建钱江四线铁路新桥一座，正桥孔跨与既有钱塘江二桥对孔布置，采用预应力混凝土连续梁桥式方案。2006年12月1日铁道部、浙江省人民政府下达了关于新建杭州钱江铁路新桥工程项目建议书的批复（铁计函2006985号），主要内容为“三、建设方案及主要工程内容在钱塘江二桥上游并行新建钱江四线铁路新桥一座，正桥孔跨与既有钱塘江二桥对孔布置，采用预应力混凝土连续梁桥式方案，全长22公里。四、投资预估算及建设工期工程投资总额按130亿元控制，其中静态投资123亿元，建设期贷款利息07亿元。建设工期3年，2007年开工，2010年建成。”（二）执行情况1在钱塘江二桥上游并行新建钱江四线铁路新桥1座，正桥桥跨采用（456514806545）M共18孔一联预应力混凝土连续梁，与既有钱塘江二桥对孔布置，桥梁全长均为2226M，其中正桥长129655M。2工程投资总额139566亿元，其中静态投资130631亿元，建设期贷款利息08935亿元。建设工期3年，2007年开工，2010年建成。三、可行性研究工作概述可研前完成的工作有2006年8月，我院完成了钱江铁路三桥与杭州东站工程预可行性研究。2006年9月1820日部计划司在北京与浙江省发改委联合组织召开了“钱江铁路三桥（原名）与杭州东站工程预可行性研究”审查会。根据审查意见，院组织完成钱江铁路新桥预可行性研究的补充材料。2006年11月，我院完成了钱江铁路新桥工程的初测工作。2006年12月，我院根据铁道部、浙江省人民政府关于新建杭州钱江铁路新桥工程项目建议书的批复意见，完成本此新建杭州钱江铁路新桥工程可行性研究。本次可研重点研究了钱江铁路新桥的桥址、水文及通航的影响、正桥及引桥的结构设计和施工方案、环境影响评估、工期及投资估算等。四、研究的主要结论（一）桥梁建设的必要性和优越性杭州铁路枢纽位于浙江省会杭州市，衔接沪杭、浙赣、宣杭、萧甬四条铁路干线，规划的沪杭甬客运专线、宁杭铁路及杭长客运专线等将引入枢纽。东部客运专线网形成后，将成为东部地区客运专线网和长三角城际网中的重要节点，杭州东站距上海（虹桥）约159公里，距宁波约154公里，距南京（南京南）枢纽251公里，距鹰潭枢纽493公里，距芜湖枢纽293公里，是东部地区铁路网的重要枢纽，在路网中主要承担浙江与省内外客货交流运输，同时承担上海及苏南地区与我国南部地区的客货交流运输。目前杭州枢纽过江通道为2桥3线，远远不能满足客运专线建成后的过江需求，新建钱江铁路新桥对于缓解目前枢纽过江能力紧张的局面，适应铁路运输的要求具有重要意义。同时，新建钱江铁路新桥是满足枢纽点线能力协调的要求，也是发挥系统最大效益的需要，具有十分重要的意义。（二）建议桥址及主要技术标准1建议桥址钱江铁路新桥桥址选择在既有钱江二桥上游。既有钱塘江二桥铁路桥（浙赣绕行线）与公路桥（沪杭甬高速公路）并列在同一平面，两桥中线间距164M，铁路桥位于公路桥的上游侧，杭州岸有连接沪杭甬高速公路与S01、S02线（艮山东路、艮山西路）的大型互通式立交桥，受此互通立交控制，铁路新桥放在既有钱江二桥上游，接入杭州东站枢纽较为顺直，合理。根据内河通航标准（GB501392004）对水上建筑物选址的要求，当相邻水上过河建筑物的轴线间距不能满足大于船队长度与代表船队下行5MIN航程之和时，可靠近布置，但两过河建筑物间相邻边缘距离应控制在50M以内，且通航孔必须相互对应。根据钱江二桥的水文分析计算成果，结合桥梁承台布置和安全施工最小间距要求，钱江铁路新桥与二桥最小线间距不宜小于25M左右。从线路走向条件来看，由于在HYCK1102处需穿越既有艮山西路立交桥，新建的杭甬客专正线、杭长客专正线和改建的浙赣绕行线需分别从三个桥孔穿越艮山西路立交桥，改建的浙赣绕行线接上既有浙赣绕行线，杭甬正线、杭长正线并行跨越钱塘江。受艮山西路立交桥桥墩位置限制和平面曲线半径要求（该处已采用1600M的曲线半径），新建的钱江铁路新桥和既有铁路钱江二桥两相邻正线最小间距只能控制在31M。综上所述，钱江铁路新桥选择在既有钱江二桥上游，结合两岸线路走向，本次研究钱江铁路新桥和既有钱江铁路二桥相邻正线间距推荐采用31M，如下图2主要技术标准（1）线路标准杭甬、杭长客运专线杭州枢纽内主要技术标准如下铁路等级客运专线正线数目双线速度目标值250KM/H最小曲线半径3500M限制坡度12，困难20牵引种类电力机车类型电动车组到发线有效长700M列车运行方式自动控制行车指挥方式综合调度集中（2）桥梁主要技术标准A设计洪水频率按1/100设计，1/300校核，水文特征值按上游径流和下游潮汐组合后的结果选取。B桥梁设计速度目标值250KM/H（按四线桥规模）C地震设计基本烈度桥址处地震动峰值加速度为005G（相当于地震基本烈度6度），设计按7度设防，动峰值加速度取01G。D设计荷载ZK活载。E未详部分遵循新建时速200250公里客运专线铁路设计暂行规定（铁建设2005140号）。（3）轨道采用双块式无碴轨道，结构高度767MM桥梁温度跨度都特别大，桥上铺设无缝线路，设置钢轨伸缩调节器。根据桥跨布置情况，为减小桥墩受力和改善轨道结构的运营状态，初步推荐每线分别在连续梁两端设置一组单向钢轨伸缩调节器。伸缩调节器的布置方式和位置示意图如下（三）方案比较根据批复意见，主桥桥式方案采用（456514806545）M共18孔一联预应力混凝土连续梁，与既有钱塘江二桥对孔布置，仅对梁部横截面进行比较。比较的横截面形式有单箱三室、单箱双室、双箱单室三个方案。其中单箱三室圬工方稍多，横向整体性稍好，梁体竖向刚度较大，但也有施工立模麻烦的缺点。本次暂按单箱三室设计并计列工程数量。引桥经比较连续梁和简支梁方案，推荐采用32M双线整孔简支箱梁。第二章需求预测和建设的必要性一、路网构成2015年沪杭甬客运专线、宁杭铁路、沪汉蓉快速铁路、沿海铁路宁波至深圳段、京沪高速铁路、沪宁城际铁路、沪杭磁浮交通线、沪乍嘉湖铁路、沪通铁路、浦东铁路、金温铁路技改、杭甬电化、华东二通道电化、南京芜湖安庆城际铁路建成。2020年杭长客运专线、金台铁路建成；苏州嘉兴城际轨道交通、常州江阴苏州城际轨道交通建成。2030年南京靖江江阴城际、无锡宜兴城际轨道交通、南京合肥城际铁路建成，沪甬（跨杭州湾）铁路按动态路网考虑。二、铁路客运量预测1枢纽客运量预测2005年杭州枢纽铁路客运量为1977万人。预测杭州枢纽2015年、2020年、2030年旅客发送量分别为4000万人、5400万人、7350万人，年均增长率分别为73、62、31，其中流向本省的客运量分别为1650万人、2150万人、2850万人。杭州枢纽旅客发送量见下表。杭州枢纽旅客发送量单位万人旅客流向2005年2015年2020年2030年本省755165021502850上海4236508801250苏南5271010401480南部地区423560750980北部地区324430580790合计19774000540073502枢纽客车对数预测2005年杭州枢纽办理旅客列车81对，其中始发终到车37对，通过车44对。根据确定的旅客列车年输送人数和预测的枢纽旅客发送量，以及行政区域间旅客交流量，预测杭州枢纽2015年办理旅客列车275对，其中始发车167对，通过车108对；2020年办理客车372对，其中始发车215对，通过车157对；2030年办理客车492对，其中始发车293对，通过车199对。杭州枢纽分方向客车对数如下表。杭州枢纽客车对数表单位对/日2015年2020年2030年客专客专客专类别合计城际AB普速线合计城际AB普速线合计城际AB普速线合计2751302451703721828251574922511235563一、始发车167102156442151333017352931804724421、宁波方向4229310563931478544202、嘉兴方向3127134031545139753、南京方向63461438060164110832614、宣城方向779913135、金华方向2424303910841414194二、通过车108289452615749523422199717631211、南京金华方向211412151312、宣城金华方向3355663、嘉兴宁波方向30226243338260471034、金华宁波方向6132833111154115、南京宁波方向2058726899351212116、宣城宁波方向2222337、嘉兴金华方向4528176943815127965788分方向合计嘉兴方向10649134221526843231819092641816南京方向85512311110692714150964113宣城方向121216162222宁波方向100578191613583122119187118162627金华方向87118511611522726142167829193过江客车对数预测钱塘江过江通道办理的旅客列车主要是杭州到宁波、金华方向的始发客车以及上海、南京、宣城与宁波、金华方向之间的通过客车。根据前面分析的各年度杭州枢纽分方向的旅客列车对数，预测2015年、2020年、2030年杭州枢纽过江的旅客列车对数分别为168对、235对、307对，其中杭州枢纽始发分别为66对、86对、119对，通过客车分别为102对、149对、188对。根据杭州枢纽内主要车站和各个过江通道的客运分工，分析得出杭州各个铁路过江通道的客车对数见下表杭州枢纽铁路过江通道客运分工表单位对/日2015年2020年2030年分类合计一桥二桥新桥合计隧道二桥新桥合计隧道二桥新桥总计168451910423551141703077011226始发6640026864404211961058宁波方向421626563620785721金华方向24243082241437通过客车10251978149714128188911168南京金华方向202404505宣城金华方向335566嘉兴宁波方向300228430241600357南京宁波方向200202602635035宣城宁波方向222233嘉兴金华方向45017286901257790871从上表可以看出，除铁路一桥（隧道）、二桥承担少量的客车以外，杭州枢纽过江的大部分旅客列车将由钱江铁路新桥承担，2030年杭州枢纽过江客车307对，其中由钱江铁路新桥承担的客车为226对，占总量的736三、运输组织1过江通道分工原则及行车量（1）过江通道分工新建钱江铁路新桥及望江门隧道后，杭州枢纽将形成8线过江的格局（隧道建成后，既有钱塘江一桥不再承担铁路过江运输）。隧道主要办理长兴方向普速通过列车，杭州站发宁波、金华方向普速列车，以及宁波方向大部分客专始发终到列车；二桥主要承担枢纽过江货车、上海方向宁波、金华方向通过普速客车；钱江铁路新桥承担沪杭长客专、宁杭甬客专所有过江客车，以及少部分宁波方向客专始发终到列车。（2）过江客货列车对数结合杭州枢纽客站分工、编组站功能调整，枢纽各个铁路过江通道列车对数见下表。研究年度过江通道列车对数表2015年2020年2030年货流密度（万吨）客车对数（对）货流密度（万吨）客车对数（对）货流密度（万吨）客车对数（对）过江通道总量5690168750023594373071铁路隧道（一桥）4551702铁路二桥5690197500149437113钱江铁路新桥104170226沪杭长5698128宁杭甬487298从上表可以看出，杭州枢纽过江的绝大部分旅客列车将由钱江铁路新桥和隧道承担。2030年杭州枢纽过江客车307对，其中由钱江铁路新桥承担的客车为226对，占总量的736；由隧道承担的客车为70对，占总量的2282过江通道能力适应情况分析根据以上分工，过江通道各线能力适应情况见表。铁路隧道（一桥）能力适应情况表研究年度平行运行图能力（对）客车（对）客车使用能力（对）能力富余（对）2015（一桥）10284587422020（隧道）340512041532030（隧道）34070204134注区间通过能力利用率取085铁路二桥能力适应情况表研究年度平行运行图能力（对）客车（对）货运量（万吨）货车使用能力（对）货运输送能力（万吨）能力富余（万吨）201518851956901291070350132020188514750013911602410220301885119437146121412704注客车扣除系数取24，货车使用能力系数取09钱江铁路新桥列车通过速度按200KM/H计，各种列车在本段需限速200KM/H运行。由于部分列车在杭州东或杭州南停车，停站列车将多占用一定的区间通过能力，因而产生额外的扣除，列车平均扣除系数取15。列车追踪间隔采用MIN，天窗时间取H，区间通过能力使用系数取09，计算钱江铁路新桥线路通过能力见表。钱江铁路新桥能力适应情况表区段年度平行运行图能力（对）使用能力（对）客车（对）能力富余（对）201534020456148202034020498106沪杭长场引出的双线203034020412876201534020448156202034020472132宁杭甬场引出的双线203034020498106从以上能力适应性分析看，过江通道能力可以满足研究年度过江客货运输需要，并有一定富余。四、建桥的必要性和优越性1缓解杭州铁路枢纽过江能力紧张的局面目前杭州枢纽的过江运输任务由铁路一桥和铁路二桥共同承担，但是由于铁路一桥为单线桥，通过能力有限。研究年度由于杭甬客专、宁杭铁路等新线的建设，枢纽过江运量有较大增长，根据预测，2015年重车方向过江运量为客车168对、货运量5960万吨，既有钱塘江大桥能力远远不能适应运输需要。开辟新的过江通道迫在眉睫。2是满足点线能力协调要求，发挥系统最大效益的需要。根据既有大桥能力与预测运量的适应性分析，既有大桥的能力仅能满足既有客货运运输需要，而研究年度初期建成的沪杭甬客运专线的客车全部为过江客车，宁杭铁路中也有相当数量的过江客车。根据需求预测，2015年的过江运量将达到客车168对、货运量5960万吨，但是既有的过江通道不能满足需求，这将严重影响相关线路的利用能力。因此，新建钱江铁路新桥是满足点线能力协调要求，发挥系统最大效益的需要。3增加枢纽内铁路运输的灵活性铁路钱江新桥建成后，与现有的铁路钱塘江一、二桥可连成一个铁路环线，形成环形格局，会给运营调度带来更大的机动灵活性。第三章桥梁建设条件与桥位选择一、桥址地理位置及其铁路线路关系本项目位于钱塘江干流杭州市河段，北岸为杭州市彭埠镇，南岸为杭州市萧山区。项目桥址位于杭州铁路枢纽既有钱江铁路二桥上游约40M处，向北接改建后的杭州东站客专场，向南引入萧山站客专场，是沪杭甬客运专线杭甬段和杭长客运专线的重要组成部分。二、桥址建桥条件（一）桥址地形地貌、地面建筑及城市道路交通设施情况本桥跨钱塘江，河道平面蜿蜒，两岸地势平坦。钱塘江杭州侧大堤（8M宽道路）外为采沙场、仓库、道路等，建筑物密集（无高层建筑物）。桥梁跨越的既有城市道路主要有航海路（路幅宽135M，机非混行，机动车道为双向4车道）外，其余等级均较低，跨越的规划道路有凤起路和钱江路延伸线，规划凤起路和本线相交的里程为HYCK2563；规划钱江路延伸线和本线相交的里程为HYCK2937。此外，规划的车站南路在线位西侧约95M处与线位并行。萧山侧大堤（6M宽道路）外分布苗圃、鱼塘等，建筑物较少。（二）河道及其演变钱塘江是浙江省最大的河流，上游山岳起伏，源短流急，山洪量大，河床比降大。下游地热势平坦，江宽水江，受海洋潮汐影响，桥址区河段位于钱塘江下游，距杭州湾出海口的杨子角约185公里，属平原蜿蜒型河流，河湾较多，河床受山洪与潮汐的交替冲击，河床变化在非汛期时以潮汐作用为主，汛期时以山洪作用为主，形成洪冲潮淤的现象特别明显，从历年资料所得，主槽的冲淤变化大于滩地，最高可达9米。深泓线沿弯曲河段凹岸往返摆动于两岸塘堤之间。解放后，钱塘江得到了有计划的综合治理，特别是1979年以后，杭州岸围垦筑堤，将河床压缩300余米，目前桥址处南北防洪堤间净距约1286M（200611初测数据），主槽冲刷加深，深泓线摆动幅度在500米左右，目前主槽偏于杭州岸。H纵120横4桥址断面图（三）气象、水文及防洪1气象杭州市地处亚热带湿润地区的北缘，属亚热带湿润季风气候，四季分明，有一些明显的特殊气候现象如寒潮、雾、梅雨、台风、春秋季低温、干旱等。（1）日照年平均日照时间为18002100小时，平均年日照百分率为4148，每年7、8月份，日照时数在220小时以上，冬季一般在120150小时以下。（2）气温常年平均气温153170，最冷月（1月）平均气温3050，最热月（7月）平均气温274289，极端最高气温421（1930年8月10日），极端最低气温105（1966年1月24日），冬季土层冻结深度为2030CM，冬季最大积雪厚度23CM（1997年），基本雪压04KN/M2，年平均结冰日数为395天。（3）湿度年相对湿度80左右，月平均相对湿度以夏季最大，冬季最小，总的来说各地相对湿度变化都不大。（4）降雨杭州市年平均降雨量1100MM1600MM，各地平均降雨日为150160天，年最大降雨量23561MM（1954年），年最小降雨量9546MM（1967年），降水以春雨、梅雨（46月）、台风（79月）为主，月最大降雨量为5149MM（1954年5月）。（5）风况78月份杭州市常受太平洋台风影响，带来狂风暴雨，台风袭击本流域每年约23次。杭州气象站实测最大风速28M/S（1967年8月），风向为ESE，春季及冬季多北风，汛期多东南风，最大台风达12级，风速34M/S。基本风压035KN/M2。2水文（1）流域概况钱塘江古名浙江，亦名渐江；钱塘江一名原指流经钱唐（塘）县的河段，民国时期方作全江统称。钱塘江有南、北两源。北源长于南源56KM，而南源集水面积和年径流量均为北源的17倍。北源源出安徽省休宁县皖、赣两省交界怀玉山脉主峰六股尖东坡，自上而下称大源、率水、浙江、新安江；南源源出休宁县南部的青芝埭尖北坡，从上而下称齐溪、马金溪、常山港、衢江、兰江。两源在建德县梅城镇汇合后称富春江。富春江水力发电站（以下简称水电站）大坝以下的富春江下段受潮汐影响，为钱塘江河口区以径流作用为主的河流段；浦阳江汇入后为河口区径流和潮流共同作用的过度段，再向下至海盐县澉浦长山闸与慈溪市西三闸的连线进入河口区以潮流作用为主潮流段（河口湾杭州湾），在杭州湾湾口断面（上海市南汇县芦潮港闸与宁波市镇海区外游山的连线）注入东海，全长494KM，流域面积54349KM2。流域内地势自西南、西北逐渐向东北倾斜，上游山峦起伏，源短流急，山洪量大，河床比降大，衢州以上河床比降为05，建德至芦茨埠河床比降为015；下游地势平坦，江宽水浅，受海洋潮汐影响，潮区界原在富春江的芦茨埠附近。富春江电站大坝建成后，潮区界在大潮期仍可达电站大坝下；潮流界在闻家堰与富阳之间，随洪水径流量的大小、江道地