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          高速鐵路技術論文

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          高速鐵路技術論文

          高速鐵路技術論文:底座板施工技術高速鐵路論文

          一、底座板鋼筋網加工及安裝技術

          底座板鋼筋網根據不同超高、不同位置和不同梁跨的配筋要求,在加工場使用胎具集中分段綁扎成型。用拖車運輸至橋下,吊裝至橋上指定位置。吊裝施工時,要確保鋼筋不破壞兩布一膜滑動層和防水層。鋼筋籠吊裝就位后,進行鋼筋搭接區域的鋼筋綁扎。綁扎時要注意到搭接區的箍筋間距為100mm。鋼筋籠要安裝到定距墊塊上邊。定距墊塊結構尺寸為:厚度4cm、寬度5cm、長度50cm,定距塊材質與底座板混凝土相同,并配置一根直徑為6mm的通長鋼筋。

          二、底座板鋼板連接器的焊接與安裝

          1.鋼板連接器組裝。在鋼板連接器兩側設計為HRB500Φ25的精軋螺紋鋼,兩種鋼筋的長度均為2.5m。HRB500Φ25鋼筋穿過鋼板連接器的孔,必須露出3cm,焊接采用E502或E506焊條,焊縫的焊腳長度不小于15mm,焊接固定。

          2.螺母的處理方法。后澆帶鋼板安裝完畢后要保障螺母為松開狀態,松開距離距鋼板至少為3cm。在澆筑混凝土前采用手不施加預應力的方法將螺母擰緊。待混凝土初凝后將螺母松開,松開距離距鋼板至少為3cm。

          三、底座板模板施工技術

          1.模板系統設計

          (1)側模設計。側模模板采用5mm厚鋼板加槽鋼制成,每2m一節,直線段時用高度為30cm的模板進行施工;曲線段超高時用30cm+30cm的組合模板進行施工。

          (2)后澆帶端模設計。后澆帶端模采用竹膠板開槽,保障后澆帶精軋螺紋鋼筋通過,開口封堵嚴實,制作尺寸不同的端模板適應不同超高地段。后澆帶預留缺口寬度要嚴格按照設計要求進行,保障后續張拉連接的順利進行。

          2.模板安裝首先測量放線,其次安裝模板和支撐,然后安裝軌道,接著模板精調、加固,對軌道的標高進行精調。

          四、底座板混凝土澆筑技術

          1.澆筑前每50m3檢查一次混凝土坍落度、含氣量、擴展度、入模溫度指標,滿足要求后方可澆筑并制作標養及同條件養護試件各2組。

          2.混凝土通過泵車直接泵送入模,按照由模板低邊到高邊的順序依次布料,采用插入式振搗棒振搗,梁端鋼筋搭接密集區用直徑30mm振搗棒振搗密實,嚴禁漏振。混凝土振搗時,必須從鋼筋的間隙插入,插入的深度嚴格控制,避免破壞滑動層。在操作過程中要求快插慢拔,垂直點振,不得平拉,不得漏振,謹防過振;振動棒移動距離不得超過振動棒作用半徑的1.5倍,每點振動時間約20s~30s。

          3.振動棒的作用范圍必須交叉重疊。振搗器不能碰動模板和鋼筋,防止接縫處混凝土出現蜂窩麻面或使鋼筋骨架出現位移。插入式振搗完成后,啟動整平提漿機對混凝土進行整平;同時人工配合,對于混凝土過高或過低的部位人工修整到位。混凝土初凝后開動拉毛機進行拉毛,拉毛深度1.8mm~2.2mm。

          五、底座板張拉技術

          在確定底座板張拉伸長量時,首先要明確底座板張拉連接的本質是對底座板結構的“縱連”,張拉連接完成后可在一個施工單元內進行軌道板的施工。張拉連接的控制要素為:溫度、時間、張拉量。不同溫度情況下的張拉量不同,設計合攏溫度為25±5℃,大于30℃或小于0℃不進行張拉連接。當溫度大于20℃小于30℃時無需張拉,直接進行連接;當溫度低于20℃時,需要計算出對應的張拉量進行張拉,張拉量的計算公式為:ΔLi=(T0-Ti)×αt×Li其中:ΔLi——第i個連接器的張拉量;T0——零應力溫度;Ti——張拉時混凝土溫度;αt——張拉系數10-5;Li——第i個張拉連接器的作用長度。一個底座施工單元內張拉作業要嚴格按照順序進行,且左右線同步。

          1.K0(臨時端刺起點)與常規區的張拉及后澆帶澆筑

          (1)張拉:底座板溫度<鎖定溫度A.臨時端刺縱連的當天,從臨時端刺的自由端依次擰緊鋼板連接器后澆帶J4~J1的所有錨固螺母(不施加預應力的擰緊),之后臨時端刺才具備了承載能力(抗拉和抗壓)。B.接著按構件的溫度張拉常規區中靠近臨時端刺K0的2個鋼板連接器后澆帶BL1。C.根據張拉行程,再張拉常規與臨時端刺間的鋼板連接器后澆帶K0。D.根據張拉行程,先張拉J1再張拉J2,同時常規區的剩余BL1的張拉可與之同時進行。E.為了保障臨時端刺自由端到鋼板連接器后澆帶J3區段的摩擦力起作用,在張拉J1、J2后,以J2張拉行程的1/3張拉J3。至此常規區與臨時端刺處的底座板張拉就已經施工完成了。縱連后澆帶需在24小時內完成(溫差小)。另一側的臨時端刺和此方法相同,可以兩側同時對稱進行。

          (2)后澆帶澆筑:底座板溫度<鎖定溫度A.澆筑常規區的所有的鋼板連接器后澆帶BL1和臨時端刺中的鋼板連接器后澆帶K0和J1。B.底座板縱連后,常規區的齒槽后澆帶BL2通常也應該盡可能地進行澆筑,但是底座板溫度<鎖定溫度時,常規區的BL2澆筑必須等待一定的時間(具體按實際溫度確定),一次性澆筑。C.縱連3~5天后澆筑臨時端刺J2處的2個BL2。至此常規區與臨時端刺處的底座板澆筑就已經施工完成了。另一側的臨時端刺和常規區連接澆筑與此方法相同,可以兩側同時對稱進行。

          (3)張拉:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.臨時端刺縱連的當天,從臨時端刺的自由端用扭力扳手依次擰緊鋼板連接器后澆帶J4~J1的所有錨固螺母。(扭力扳手的扭矩≥450Nm)。B.接著把K0及常規區的所有BL1擰緊(從K0開始)。至此常規區與臨時端刺處的底座板張拉就已經施工完成了。縱連后澆帶需在24小時內完成(溫差小)。另一側的臨時端刺和此方法相同,可以兩側同時對稱進行。

          (4)澆筑:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.縱連完成后澆筑常規區的BL1和臨時端刺鋼板連接器后澆帶K0和J1,以及常規區的齒槽后澆帶BL2。B.縱連3~5天后澆筑臨時端刺J2處中部的2個BL2。至此臨時端刺已完成施工并和常規區的底座板完成澆筑。但是臨時端刺剩余的后澆帶要保持留空直到與下一個常規區的底座板連接完成后才可以澆筑。另一側的臨時端刺和此方法相同,可以兩側同時對稱進行。

          2.K1(臨時端刺終點)與常規區的張拉及澆筑

          (1)張拉:底座板溫度<鎖定溫度A.根據構件溫度,張拉常規區靠近K1的2個BL1。B.再根據相應的張拉行程張拉臨時端刺與常規區之間的鋼板連接器后澆帶K1。C.依次張拉行程,張拉J4~J2同時可以張拉常規區的BL1。

          (2)澆筑:底座板溫度<鎖定溫度A.澆筑臨時端刺中K1、J4到J2以及常規區的BL1,一同澆筑。B.在等待一定時間(根據當時溫度確定)后澆筑常規區的BL2。C.縱連完成10天后,澆筑臨時端刺內所有BL2。

          (3)張拉:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃從K1開始依次擰緊常規區的鋼板連接器后澆帶螺母,在擰緊時扭矩應該為450Nm。

          (4)澆筑:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.澆筑常規區的BL1和臨時端刺區域內的K1、J4到J2,以及常規區的所有BL2。B.縱連3天后澆筑原臨時端刺區域內的所有剩余的BL2。

          六、結語

          CRTSⅡ型板式無砟軌道橋梁底座板施工技術的科學性、合理性、高效性需要當代鐵路施工人員不斷地總結完善。本文通過對實際施工經驗的簡明介紹,旨在為初學者提供一點幫助。

          作者:王驍單位:中鐵十六局集團及時工程有限公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路隧道襯砌裂縫病害與整治技術

          摘要: 本文就高速鐵路隧道襯砌裂縫的成因、擴展規律進行分析,并提出了其防治措施和施工工藝。

          關鍵詞: 襯砌裂縫;成因分析;擴展規律;整治措施;施工工藝

          1 隧道襯砌裂縫病害成因分析和擴展規律

          當隧道兩側的外圍覆土厚度不同或者不均勻時,產生的(地形)偏壓導致隧道兩側的襯砌結構承受不對稱的圍巖壓力。在此種情況下,隧道兩側的襯砌拱腰位置會出現數條間距在0.25m左右,深度在10cm左右的裂縫,而且在隧道覆土較深襯砌位置的裂縫數量、深度均高于隧道覆土較淺的襯砌位置。裂縫的分布情況是造成襯砌變形的直接原因,在上述條件下,一般會在覆土較深的襯砌拱腰部位發生結構的較大變形,拱腰部位也是裂縫分布數量最多、深度最深、間距最密的位置。

          當隧道穿過節理裂隙或者某一側靠近地質斷層、破碎帶時,使隧道局部位置承受較大的主動圍巖荷載,產生的(地質)偏壓導致隧道兩側的襯砌結構承受不對稱的圍巖壓力。在此種情況下,隧道一側會產生比其它位置大的結構變形并造成裂縫的產生。靠近節理、裂隙或者側斷層圍巖主動荷載大小、傾角不同會直接導致襯砌變形和裂縫分布的不同。在荷載逐漸增大的情況下,裂縫產生的情況是:首先是靠近節理、裂隙和側斷層襯砌部位產生裂縫;然后是當荷載大小超過一定值時,裂縫向隧道無節理、裂隙和側斷層的部位發展。而荷載傾角的作用正好相反,在荷載傾角小于45°時,隧道無節理、裂隙和側斷層的部位會產生裂縫,在荷載傾角大于45°時,靠近節理、裂隙或者側斷層的部位會產生裂縫。

          當隧道襯砌背后有空洞存在時,該位置會產生凸向圍巖一側的自由變形,同時空洞部位的襯砌裂縫分布集中。空洞的大小是決定裂縫數量和深度的直接因素,空洞的尺寸越大,襯砌結構發生變形的區域就越大,裂縫的數量和深度就越高,使該位置的混凝土劣化嚴重,可能產生混凝土掉塊的現象。空洞處于不同位置產生的影響不同,在空洞處于隧道拱頂時,除了襯砌結構會產生裂縫外,隧道的左右兩側墻角也會產生裂縫;在空洞處于隧道右側襯砌拱腰時,隧道右側襯砌拱腰、隧道左側墻角、過渡部位、隧道右側仰拱部位都會產生裂縫;在空洞處于右側邊墻時,裂縫只會產生于空洞位置。

          當隧道襯砌拱頂部位厚度不夠時,導致拱頂襯砌結構變形大于其它位置襯砌結構變形。在拱頂厚度為原有設計厚度的90%時,該位置會產生數條間距為0.25m左右,深度為7.5cm左右的裂縫;在拱頂厚度為原有設計厚度的80%時,該位置會產生數條間距為0.25m左右,深度為15cm左右的裂縫;在拱頂厚度為原有設計厚度的70%時,裂縫的數量、深度明顯增加,間距明顯減小,該位置會產生數條間距為0.2m左右,深度最深可達28cm左右的裂縫,甚至可以產生貫穿該部位的襯砌截面。當隧道襯砌拱腰厚度高于原有設計厚度80%時,襯砌結構并不會產生裂縫,但是當其低于原有設計厚度80%時,襯砌結構會產生于拱頂部位相似的裂縫情況。當邊墻部位的厚度低于原有設計厚度的90%時,會產生會拱頂部位相似的裂縫情況并且在隧道的過渡段也會出現裂縫現象。

          高速鐵路隧道襯砌結構的裂縫擴展過程可分為三個階段,前期迅速擴展階段,中期緩慢擴展階段,后期加速擴展階段。其中,隨著裂縫的擴展進程,已有裂縫部位的周圍也會產生新的裂縫,新裂縫會朝著混凝土中薄弱的位置進行擴展,并且和已產生的混凝土裂縫貫通、結合、擴展,造成混凝土的宏觀破壞。另外,當列車高速通過隧道時,引起的空氣壓力波動會增加裂縫尖端的應力強度因子,加劇裂縫的擴展速度,可能會造成襯砌混凝土結構瞬間失穩斷裂,最終導致裂縫貫穿襯砌截面,造成隧道的局部變形、失衡垮塌等安全事故。

          2 隧道襯砌裂縫整治措施和施工工藝

          目前,高速鐵路隧道裂縫的整治措施可總結為加強襯砌自身強度和提高圍巖穩定性兩種。單獨使用其中一種措施,已經能在一定程度上控

          結構變形、抑制裂縫產生,但是同時?取兩種措施則有更佳的效果。實踐中對于高速鐵路隧道襯砌裂縫的防治一般會采用錨桿加固、碳纖維加固、騎縫注漿、鑿槽嵌補、直接涂抹工藝的中一種或數種相結合的措施。下面以裂縫的開裂情況分類說明其施工工藝。

          2.1 一般或輕微裂縫部位 及時步是向襯砌后背位置進行控制壓力注漿;第二步是在裂縫延伸范圍內鑿出楔形槽,槽深約為8cm,里口寬約8cm,外口寬約6cm,第三步是用鋼絲刷刷洗或高壓水沖洗等方法將槽內清洗干凈;用由環氧樹脂、磷苯二甲酸二丁脂、丙酮、乙二胺配制成配合比為1∶0.1∶0.12∶0.05的環氧基液進行槽壁涂刷,用配合比為水泥∶砂子=1∶2的200#膨脹水泥砂漿作為槽內嵌襯(注意事項:水泥砂漿中必須以jp型膨脹劑摻和料,其摻量為水泥重量的10%左右)。

          2.2 較嚴重裂縫部位(局部襯砌混凝土肅落) 此種情況下一般采用錨桿、布鋼筋網、噴射混凝土和灌注細石膨脹混凝土等加固方法。具體步驟如下:及時步是向拱后背位置進行控制壓力注漿,注漿孔間距為1.0m×1.0m左右,按梅花形布置,注漿壓力控制在0.5~1.0mpa左右;第二步是鑿除原混凝土厚度14cm左右,用鋼絲刷刷洗或高壓水沖洗等方法將鑿毛清洗干凈;第三步是施作砂漿錨桿,其間距在1.0m×1.0m左右,錨桿為ф22mm,長2.5m;第四步是布設鋼筋網,網格間距20cm×20cm,環向主筋為ф12/16mm,縱向連接鋼筋為ф8mm,并且將網格與錨桿焊接成整體;是噴射200#混凝土厚6cm,并灌注6cm厚細石膨脹混凝土即可。 2.3 嚴重裂縫部位 雖然原有襯砌開裂嚴重,但其結構變形不大,尚未喪失承載能力和穩定性。因此采用鋼架、網噴混凝土來加強原襯砌穩定并控制裂縫的擴展。具體步驟如下:及時步是向拱后背位置進行控制壓力注漿,保障襯砌混凝土與巖層的粘結性,改善襯砌混凝土的受力情況,控制裂縫的擴展趨勢。因為隧道各部分的巖性、節理、滲透系數、擴散半徑均存在差異。在綜合考慮各種因素之后,確定注漿孔間距2.0m×2.0m,梅花形布置,注漿壓力控制在0.5~1.0mpa(防止壓力過高,造成原裂縫擴大或產生新的裂損)。注漿采用配合比為1∶1的水泥砂漿,壓漿遵循“由下至上,先稀后稠”的原則。在施工過程中,須指定專人對布孔進行編號、記錄壓漿量、壓力、部位等工作。壓漿材料使用425#普通硅酸鹽水泥和細砂。第二步是對裂縫部位鑿除混凝土厚14cm,并對裂縫延伸位置鑿出楔形槽(槽寬不大于8cm,槽深深于裂縫深度),用鋼絲刷刷洗或高壓水沖洗等方法將槽內沖洗干凈;第三步是施作砂漿錨桿。錨桿間距1.0m×1.0m,梅花形布置,錨桿ф22mm,桿長3.0m;第四步是布設鋼管鋼架。鋼管直徑580mm,管內灌注200#水泥砂漿,以增強其剛度,鋼架之間用ф22mm鋼筋連結(間距為1.0m即可)焊牢;第五步是布設鋼筋網,網格間距25cm×25cm左右,并與錨桿、鋼架連接成整體,網格環向筋ф20mm,縱向筋ф8mm;則是混凝土作業,即加固層厚16cm,向其中噴射200#混凝土厚10cm左右,為增強外表美觀效果,可在其表面灌注6cm厚的200#細石膨脹混凝土即可。

          3 結語

          因為設計、施工、地質等方面綜合因素,高速鐵路隧道的襯砌裂縫病害現象時有發生,首先,必須防患于未然,即在施工過程中必須嚴格按照設計強度、設計圖紙施工,另外必須加強施工的監督、檢查工作的力度,確保工程的施工質量達到預期要求。然后在發現襯砌裂縫病害時必須及時處理,其整治措施需結合隧道的實際情況選擇合理的施工工藝。,襯砌裂縫病害的整治是一種綜合性的技術,其在科學技術日新月異的更新下會取得長足的發展。

          高速鐵路技術論文:高速鐵路長枕埋入式大號碼無碴道岔原位法鋪設施工技術

          摘 要:本文結合京滬高鐵大號碼無碴道岔施工的具體情況特點,介紹了在該線建設中長枕埋入式大號碼無碴道岔鋪設施工技術的研究,并提出了一些結論。

          關鍵詞:長枕埋入式大號碼無碴道岔;施工程序;工藝流程

          1 工程概況

          由中交第二公路工程局負責施工的京滬高鐵六標段起止里程為dk1148+522~dk1301+300,正線設計時速350km/h,鋪設道岔182組,其中長枕埋入式大號碼無碴道岔22組(60kg/m-1/18)。

          2 施工程序及工藝流程

          道岔出廠前在廠內進行預組裝和調試,并在各部分打上組合標記,按要求分解或部分分解發運,方可出廠投入使用。其工藝流程見圖1《長枕埋入式道岔原位法鋪設施工工藝流程圖》。

          施工工藝流程圖

          2.1 道岔的運輸組織方案

          本段內無砟道岔主要集中在無錫、蘇州和昆山三個高架站,由于道岔需要提前鋪設,沒有鐵路可作為運輸通道,也難以利用新建的路基和橋面作為運輸通道。為了減少運輸和臨時存放環節,道岔的運輸擬采用汽車利用公路直接運到高架站的橋下,再用吊車吊到橋上的鋪設地點,如圖2所示。

          2.2 cpⅲ復測和支撐層及轉轍機平臺檢查交接

          2.2.1 測量人員在測量工程師的指導下,從線下單位接收已評估的cpⅲ控制網成果(含評估報告)并進行檢查復測,全站儀的自由設站偏差在允許的范圍內方可接收。

          2.2.2 按照設計圖紙關于支撐層的要求及標準對線下單位施工的底座混凝土及轉轍機平臺進行檢查,符合標準后方可接收。如有問題立即向線下施工單位提出,進行整改。接收線下施工單位《無砟軌道鋪設條件評估報告》,工后沉降變形符合設計要求后方可進行無砟軌道施工。

          2.3 道岔控制基樁測設

          2.3.1 計算道岔原位拼裝所需的關鍵控制點坐標。

          2.3.2 以cpⅲ軌道控制網為基準,利用全站儀測設道岔直股中下級外移控制樁:岔前點、岔心點、岔尾點以及每5m一個加密點。

          2.3.3 用電子水準儀測量道岔高程控制基樁。

          2.4 底層鋼筋綁扎及上層鋼筋擺放

          2.4.1 在底座混凝土表面鑿毛處理后,按照設計和規范要求布設道床板下層鋼筋。道床上層縱向鋼筋布設可在底層鋼筋鋪設后進行。

          2.4.2 道床鋼筋按設計進行絕緣處理。道床縱橫向鋼筋搭接處安裝絕緣套管,交叉點用專用絕緣綁扎帶綁扎鋼筋。并在鋼筋與支撐層之間擺放砂漿墊塊、形成保護層。絕緣套管安裝和絕緣綁扎如圖6。

          2.4.3 道床板鋼筋網架設完畢,應進行絕緣性能測試,詳細記錄測試數據。

          2.5 道岔原位組裝

          2.5.1 根據道岔控制樁位置安裝原位道岔組裝調試平臺,如圖7所示。

          2.5.2 布放岔枕。在道岔原位組裝平臺上按照設計順序布置岔枕,拉鋼弦線控制道岔中線,確保1號岔枕的位置和方向,調整組裝平臺限位調整機構,使岔枕安裝到位,要注意岔枕的左右開擺放方向,岔枕間距,尤其是轉轍器位置處的岔枕間距只能大,不能小。偏差為0-+5mm。

          2.5.3 墊板安裝。岔枕基本調整到位后安裝道岔扣件普通墊板和滑床墊板。先按照裝配號碼配齊零部件,再由下至上依次組裝墊板,整體安裝到岔枕對應位置。

          2.5.4 道岔組裝。龍門機組配合專用吊具吊裝道岔鋼軌件。吊裝從前至后依次完成,每段吊裝順序按照先直向后側向,先外股后里股進行。吊裝就位后,逐段撥正鋼軌,使鋼軌落槽,然后進行方向、軌距、尖軌密貼調整。調整基本到位后緊固扣件,扣件螺栓采用扭力扳手終擰,測定力矩是否符合設計規定。鋼軌連接嚴格按照廠內標記的接頭順序和設計預留軌縫值進行。

          2.6 道岔定位及安裝支撐體系

          道岔的定位和固定采用道岔豎向/側向支撐調整系統實現,該系統包括豎向支撐調整裝置和側向輔助拉桿調整裝置,以上裝置同道岔區專用測量系統配合使用,完成無碴軌道道岔的精調和固定。支撐體系安裝完成后,拆除岔枕安裝平臺,調整支撐體系使道岔軌排達到初步精調的水平。如圖8和圖9所示。

          2.7 道岔粗調

          利用軌檢小車進行粗調,起道撥道,檢查軌距,道岔頂鐵、尖軌密貼情況。

          2.8 安裝橫向調節系統

          通過橫向調節系統對道岔中線位置進行調整,同時穩固道岔。道岔橫向和水平調整器如圖10所示。

          2.9 綁扎上

          層鋼筋

          按照設計進行鋼筋布置及綁扎,鋼筋縱向搭接點安裝絕緣套管,鋼筋采用絕緣卡綁扎。

          2.10 鋼筋絕緣測試

          底層和上層鋼筋綁扎完畢后,使用搖表按設計要求進行絕緣測試。

          2.11 道岔精調

          采用全站儀及軌檢小車調試后,利用道岔支撐系統的調高螺桿完成左右軌高低和水平調整,利用橫向調節器完成道岔方向的調整。道岔精細調整到位后,線路幾何形位指標應符合表1的規定。

          2.12 鋼筋綜合接地及接地端子設置、銷釘布置

          按照設計要求用電鉆在支撐層上打孔,銷釘用植筋膠植入,完成綜合接地鋼筋計接地端子的布置。銷釘、綜合接地鋼筋與道床鋼筋之間要進行絕緣處理。

          2.13 模板安裝及固定

          2.13.1 先用墨線在支撐層上打出道床邊緣的位置,然后進行模板安裝及加固。

          2.13.2 道床板混凝土邊模板采用定型鋼模板,相鄰模板拼縫保障密貼。

          2.13.3 模板固定裝置應同基礎層預埋件牢固聯接,防止跑模。

          2.13.4 模板安裝前,應清理道床板鋼筋網片內遺留的雜物。

          2.13.5 混凝土澆筑前和澆注過程中,須進行模板加固狀態檢查,確保混凝土澆筑施工順利進行。

          2.13.6 道岔轉轍機基坑模板根據設計道岔轉轍機基坑結構形式選配。

          2.13.7 轉轍機基坑兩側岔枕之間加設臨時支撐,固定岔枕間距。

          2.13.8 混凝土澆筑前,在鋼軌需要焊接位置必須安裝預留焊接所需的溝槽模板。

          2.13.9 鋼模板固定后,應檢查轉轍機基坑長度、寬度和深度,符合設計后方可進入下道工序。模板安裝加固如12圖所示。

          2.14 道岔二次精調

          模板安裝加固完成,對道岔各個檢查項目進行二次檢查(鋼筋及接地、銷釘布置、模板安裝、支撐調節系統、道岔幾何線性),滿足設計要求后進行混凝土澆筑。二次精調結束24小時內必須進行混凝土澆筑,否則需要重新精調。

          2.15 道岔部件保護

          對道岔鋼軌部件、墊板、滑床墊板、扣件等應加裝臨時防護膜,防止混凝土澆筑時的污染如圖13所示。

          2.16 混凝土澆筑施工

          2.16.1 混凝土澆筑前基礎層及岔枕應灑水濕潤,以利于界面結合。灑水濕潤如圖14所示。

          2.16.2 檢查模板加固狀態和混凝土泵送、搗固設備工況,確保混凝土澆筑施工順利進行。

          2.16.3 道床混凝土澆筑時的道岔軌溫應滿足設計要求如圖15所示。

          2.16.4 道床混凝土由統一的拌合站集中供應,混凝土攪拌運輸車運輸,泵送入模,機械振搗,每車混凝土均做坍落度檢查,坍落度應滿足要求,并按規范要求制作混凝土試塊,做同條件養護。同一配合比每班次應制作5組試件。

          2.16.5 混凝土灌注過程中,保障振搗密實的同時,應有專人隨時檢查道岔軌排的固定裝置、防止移位。

          2.16.6 混凝土入模后,立即插入振動棒振搗。對岔枕底部位置混凝土要加強振搗,確保混凝土的密實性。轉轍機坑位置應加強搗固。

          2.16.7 搗固時防止振動棒觸碰支撐螺栓和側向支撐裝置。

          2.16.8 道床板混凝土表面用平板式振動器振平并以人工抹平,確保道床板的頂面高程、平整度和排水坡度符合設計標準。

          2.17 松開道岔扣件、拆除支撐體系

          道床板混凝土澆筑3~5小時達到初凝時,豎向調節螺栓(轍叉部分除外)松開1/4圈,混凝土澆筑5-9小時(與天氣、氣溫、季節有關),在混凝土終凝前,拆除豎向支撐螺桿,遺留孔洞以同級砂漿填充密實。豎向螺桿應進行清洗、涂油后備用。

          2.18 道床混凝土養護

          混凝土澆筑完畢及時覆蓋保濕棉墊,覆蓋養生,保障混凝土表面濕潤,且不受陽光直射和風吹。在道床板混凝土養生期間(7天),施工區嚴格封閉,嚴禁行人車輛在道岔上通過,如圖16所示。

          2.19 拆模

          混凝土達到一定強度后,約3天左右,拆除模板。模板表面進行磨光處理,并涂油備用。二次緊固道岔彈條扣件。

          2.20 養護結束

          養護結束,掀掉覆蓋保濕棉墊,按設計采用鋸縫機在基礎層表面鋸切伸縮縫并填充材料,然后清理道床和鋼軌部件上的混凝土殘渣,并用水沖洗道床。

          2.21 道岔幾何狀態檢測及后續精調

          利用軌檢小車檢測道岔直曲股數據,觀察混凝土澆筑前后的數據變化,對于數據不理想的位置確定調整方案并進行后期精調。

          2.22 安裝道岔裝換設備及調試

          安裝道岔電務轉換設備,以垂直道岔直股基本軌定位,在個牽引點分別安裝轉轍裝置及鎖閉裝置。以各牽引點動程控制,調整連接桿件定位,電動轉轍機通電后,檢測各牽引點動程和牽引力,檢查轉換機構工作動態,調試到位。

          2.23 道岔焊接及探傷

          道岔焊接采用鋁熱焊工藝進行焊接,道岔接頭按先道岔內部及道岔前后渡線的中間接頭、再焊道岔前后渡線與道岔的連接接頭、施焊尖軌跟端的兩股鋼軌的順序進行焊接。道岔內各接頭焊接完成后,對各焊頭進行外觀檢查和超聲波探傷。

          當環境溫度低于0℃時,禁止在岔內進行鋼軌接頭的焊接施工。

          結語

          結合京滬高鐵實際情況,通過對長枕埋入式無碴道岔鋪設施工技術的研究,特別是在目前高速鐵路道岔尚未形成比較成熟的施工工法情況下,總結開發出一套適合自己的成熟、完善的施工工藝,很大程度上提高了施工效率,節約了施工成本,對日后國內類似施工具有很強的借鑒意義。

          高速鐵路技術論文:高速鐵路中鐵路通信技術的應用

          摘要:提高高鐵鐵路建設施工技術,嚴格把控其質量控制則成為當下相關建設部門需要深入思考的一個問題。文章針對“高速鐵路中鐵路通信技術的應用”這一主題進行探討,也是希望我國的高鐵事業能夠得到更加長遠的發展。

          關鍵詞:高鐵鐵路;鐵路通信技術;應用

          1調整通信技術在鐵路中的作用

          通信技術,主要是指在鐵路運輸生產過程中,利用各種通信方式進行各種信息的傳送和處理。隨著現代科技水平的不斷提高,數字化和智能化成為了通信技術的主要特征,將其應用到高速鐵路之中,不僅能夠實現語言的交流,重要數據的傳遞,還能方便人們的生產,生活。與此同時,以現代通信技術作為高速鐵路通信網路,既能為高速鐵路的運行提供便捷,又能提升操控的性。

          2高速鐵路中鐵路通信技術的類型

          2.1無線通信調度技術

          該項技術主要是集傳統路電、IP電話、手持終端為一體,并且還涵蓋呼叫中心、指揮調度、軟交換、Web管理界面等功能模塊,與此同時,還可以有效支持手持終端間的短信交互、調度員短信群發,甚至也具有授權外部電話與系統內部電話間的通話功能,由此也可發現,這是一套綜合性無線通訊服務系統。通過這一技術的運用,則能更加有效地確保高速鐵路運用過程中的安全性,尤其是當危險事故發生的時候,相關工作人員也能夠及時時間取得聯系,并且及時找到科學的解決問題辦法。

          2.2移動業務技術

          移動業務技術的運用,意味著高速鐵路無線通信調度系統,在無線網絡覆蓋區域內可以自由的與任何電話進行免費的通話聯系。與此同時,高速鐵路的工作人員還能實現對網內任意通話的事實語音進行存檔,這對提高自身的工作質量和效率也很有幫助,同時,這對旅客而言同樣有著非常重要的意義,即他們能夠更加清楚業務的辦理流程。更加出乎意料的是,移動業務技術的運用,使得整個高速鐵路系統,比如:無線調度、語音會議等功能都形成了一個相對完善的體系。

          2.3無線監控技術

          無線監控技術,主要表現為系統通過無線網絡,進而提供車站監控盲區的視頻監控,最終也能實現手持終端的無線視頻瀏覽功能。該項技術的實現,則促使相關鐵路管理人員只要在監控現場,就可以在無線覆蓋的任何地方,僅憑使用手持終端就能對現場情況進行監控,甚至還能進一步指導工作人員處理相關的問題。尤其是面對一些突發事件的時候,無線監控技術的應用則將危害程度降到了低。

          2.4C3級列控無線通信接口監測技術

          C3級列控無線通信接口監測技術對科技的要求會更加地高,它主要是通過對Abis、A、PRI接口的信令和用戶數據進行分析,進而實現采集、存儲與解析,其主要目的就是在采集數據對C3系統無線通信異常狀態進行綜合分析的基礎上,實現對網絡服務質量的有效評估。運用到高速鐵路中,C3級列控無線通信接口監測技術不僅可以對列控系統車地設備通信進行實時的監控以及統計分析,而且還能為GSM-R無線網絡優化、列控系統運營維護和故障定位提供更加科學且的依據,總之,在關鍵的時刻,該項技術能夠解決高速鐵路運行過程中無線通信所出現的異常問題。隨著科學技術水平的不斷提升,以及相關科學家更加深入的研究分析,C3級列控無線通信接口監測技術的運用范圍將得到進一步的擴展,尤其是它的智能分析功能更是會得到進一步的增強,由此可見,在未來,C3級列控無線通信接口監測技術將在高速鐵路建設、運營中發揮更大的作用。

          3加強高速鐵路中鐵路通信技術的應用途徑

          3.1將GSM-R應用到高速鐵路的調度系統中

          GSM-R,其意思就是鐵路移動全球系統,它的設計主要是為了更好地滿足鐵路在移動通信方面的特殊需求,從目前來看,也算是一項比較成熟的實用性技術了。采用GSM-R列車調度系統,則能夠將列車運行經過地點以及沿途各個站點動態情況及時時間顯示在大屏幕上,這樣也能幫助調度中心的工作人員通過網絡技術手段發出各種指令。尤其是當突發事件發生的時候,還可以有效利用這一網絡平臺,幫助指揮人員實時掌握當時的救援情況,甚至還能掌握調度人員、助理值班員等人的工作狀態。除此之外,對原系統中的天線高度以及天線方向進行適當的調整也顯得尤為必要,因為這樣才能促使沿線的強場得以覆蓋。而在弱場區域,就應該添置相應的設備,從而使得地面與列車之間形成一個雙向無線通信系統。總之,當今高速鐵路中鐵路通信技術的應用已經大勢所趨。

          3.2應用于高速鐵路車輛的安全監控中

          隨著科學技術水平的不斷提升,高速鐵路運輸系統在發展過程中,也對其通信技術的應用提出了十分嚴格的要求,比較突出的表現則是采用通信傳輸技術與信息網絡強化安全運行控制管理。主要就是以動態圖像監控貨車運行故障等,進而也才能有效確保整個運行線的安全監控水平。在眾多的通信技術手段應用中,短距離WiMax以及WiFi的無線傳輸技術有機結合的傳感器就發揮了十分重要的作用。比如:在紅外線探測軸溫系統中,往往每間隔30公里就需要安裝上紅外線探頭,以此用來測試紅外線的軸溫,與此同時,結合六十萬輛的貨車配備RFID標簽,則能夠有效且科學的檢測出車輛號碼以及每一根軸輪溫度,而這無疑也有效提升了車輛安全能力。與此同時,在機車與客運車輛上加設傳感系統,則能夠以靜態和動態兩種不同的形式測定線路鋼軌、隧道的數據,從而有效實現雙重檢測監控,同樣也能提升高速鐵路運行中整體安全系數。其實,類似TPDS(地面安全檢測運行狀態系統)、TADS(軌邊診斷早期故障系統)等系統,主要是應用網絡化、智能化及信息化技術,從而實現對高速鐵路列陳進行數據集中、動態檢測等。現如今,很多的高速列車都有自己的動態庫,而相關人員也能夠根據相關數據了解到目前車輛的保有量,與此同時,也能對重車裝置的內容與去向,掌握車輛的位置、機動車的位置等內容有更加清晰的認識。

          3.3將無線通信應用到高鐵信號系統中

          隨著通信技術在高速鐵路中的應用水平不斷提高,無線通信也開始應用到了信號系統之中,而且發揮著極其巨大的作用。比如中繼器的應用。以往,將無線基站設置在所有的高速鐵路中,這樣不僅沒有太多的意義,而且還會增加更多的成本。但是使用中繼器之后,就能通過基站來管理一些路線及車站,具有價值的是,基站不僅能夠管理該基站區域里面的場強,而且還能夠經過中繼器,并將一些射頻的信號送到管理的站區,從而有效確保高速鐵路運行中信號系統的穩定性。除此之外,還表現為能夠自動實現高速鐵路中列車次號的更改。如果想要通過通知高鐵列車來改變車次號,整個心痛就必須要事先儲備車次號及其機號的情況,進而才能將這些情況有效的傳送到集群系統之中。如果該系統能夠保存好以前的車次號及其機號的情況,那么就可以自動完成車次號以及車機號的交換,而這對旅客進行信號的呼叫也很有幫助。

          3.4加強調度通信系統在高速鐵路中的應用

          眾所周知,高速鐵路調度通信系統主要是由調度交換機、車站調度交換機、調度臺、網管設備及其他固定終端等組成的,通過與GSM-R系統互連,則能有效實現有線與無線調度一體化。實際上,調度所和車站調度交換機是FAS的核心部件,也就是相當于一臺數字交換設備,既能夠為調度所和車站提供各種調度業務,又能對全系統的網絡和通道進行管理。通常,調度交換機軟件系統都是采用分層的模塊化結構,這樣則能確保任何一層的任何一個模塊的維護和更新都不受影響。與此同時,在調度所配置調度通信系統網絡管理系統,還應對全線調度系統設備進行管理和維護,這樣才能確保故障出現的時候進行明確提示,實時報警。而那些關鍵的報警信息,則具有聲光持續報警的功能,進而才能實現各種故障報警、歷史故障查詢系統的安全維護等功能。總之,通過加強調度系統在高速鐵路中的應用,也能預防系統軟件在升級時一旦問題,也能迅速地恢復到原來程序。由此可以看出,調度交換機硬件系統應采用模塊式的硬件結構,實際上也是具有網絡故障和硬件故障定位告警的功能。

          4結束語

          雖然我國高速鐵路建設工程都在如火如荼的開展中,但是其中卻存在諸多的問題,而最為常見的通病則是施工技術問題以及質量缺陷問題。雖然它們的成因各不相同,但是這些通病卻對于高速鐵路修建造成了巨大的影響,并且要將影響人們的出行安全。以上分別對高速鐵路中一些問題進行了分析,并為此提出加強通信技術應用的有效途徑,其最終也是希望能夠對整個高鐵項目的修建技術以及質量進行嚴格的把關。

          作者:賀明華 單位:湖南高速鐵路職業技術學院

          高速鐵路技術論文:高速鐵路路基管樁施工技術

          摘要:

          經濟社會的不斷進步,推動了鐵路行業的發展。管樁屬于樁基礎,隨著科技發展腳步的加快,已被廣泛的應用,也對高速鐵路路基管樁施工技術的品質提出了更加高的要求,本文對管樁在鐵路路基中的技術進行了深入的研究,供同行參考借鑒。

          關鍵詞:

          高速鐵路;路基;管樁;施工技術

          近年來,基礎工程項目數量不斷增多,相關施工技術水平也得到了前所未有的提高。在高鐵施工中,管樁地基在鐵路路基處理中發揮著舉足輕重的作用,而針對項目工程的質量,管樁施工技術占據著重要位置。為此,有必要對高鐵路基管樁處理施工技術進行研究。

          1管樁處理軟基技術

          1.1預應力混凝土管樁工藝原理

          預應力混凝土管樁是屬于打入土里面且橫截面面積和它的長度比起來更加之小的管狀細長構件之一,它的關鍵價值在于增強地基承載水平,其支撐力主要包括的時樁側摩阻力與樁端阻力。澆筑結束樁帽混凝土基礎之上,安置土工格柵,通過土工格柵品質的延展性與抗剪性,均衡的水平與豎直的抗拉性,較強的抗疲勞性的屬性,進一步提升路基的不變的力矩,增強軟基的綜合的穩定性,提升了路基的填筑的腳步。

          1.2適用范圍

          預應力管樁可以被廣泛運用到濕陷性黃土于膨脹土范圍里,地基具有極其明顯的濕陷量與膨脹量的時候;在建筑物具有極大的荷載時,地基軟弱且有很高的地下水位,需選擇明挖基礎具有很多的沉降量,建筑物還禁止具備極其大的沉降環境基礎之上;在建筑物內外地面具有很多的堆載,讓軟弱地基出現了明顯的變形,還可以使當基礎會發生不均勻沉降而嚴重影響到建筑物的時候;在建筑物承載極其大的豎直荷載與橫向荷載,對建筑物提出嚴格規定的情況下。當地具有很厚的表軟土層,不能被當成是基礎持力層,還有地基中有暗溝等一系列的狀況。

          1.3技術特點

          上端荷載根據樁基礎轉移至土層,它屬于深基礎里極其普遍的模式之一,可以進步達到一系列的軟弱地質環境和荷載狀況的需求,展現出了較強承載水平與穩定性等優勢,同時可以選擇機械化施工,在很大程度上增加了放工進度。

          1.4施工設備選型

          預應力管樁施工選的是錘擊的措施。錘擊機的好處在于嵌巖水平高,體積不大行走方便,能被用在打設處理深度極其大的樁,對場地的標準同樣不是很高。靜壓機展現出了沒有噪音、振動以及污染的特點,可以被運用到臨近居民區的場地進行施工;不好的地方在于裝置體積大,規定施工場地需平整,同時具備適當的承載力。

          1.5施工操作要點

          1.5.1平整場地

          把施工場地里的雜物徹底清除,高低不平的位置推土機推平,建立一個工作面供機械施工的環境。

          1.5.2施工放樣

          及時參考設計方案設置施工放樣平面圖,監理驗證達標基礎之上測量組通過全站儀明確放樣出管樁處理領域的邊線控制樁。中間樁地點拉鋼尺需進行清楚的定位,并插竹釬進行標識。

          1.5.3運輸存放

          管樁運輸選擇的是長掛車,分層疊放、錯位安排、捆綁穩定,懸臂需要小于1.5m。現場堆放位置需平整,堆高需小于5層。施工過程中,根據“長樁管在下,短樁管在上”的原則加以施工。

          1.5.4起吊

          管樁的長細份額大且具有較強的自重,在進行起吊的時候,太多的動荷載會給管樁帶來影響。可行的起吊方案為:兩支點法還有兩頭勾吊法,吊樁傳輸到樁機四周的情況下,選擇單點吊樁,吊點建立在0.3倍樁長的位置,逐步進行豎直起鉤,精準的將樁傳輸至打樁機夾樁器里面,此外讓樁尖與樁位中心連接起來,逐步放下埋進土里。在吊裝時候輕吊輕放,防止影響到拖吊。

          1.5.5穩樁

          在樁尖埋進土里處在300mm~500mm時,通過經緯儀還有用支架線墜改不樁的豎直度(測量設備普遍于距樁機超過15m位置的處架設),觀測過程中,上部和下部的垂直度偏差需要控制在1%范圍之內(接樁過程中,首節樁入土時豎直度偏關需小于0.5%)。

          1.5.6沖程

          管樁施工過程中,柴油錘上限沖程需小于2m,施工過程中,根據1.8m掌控,1m沖程控制在1.2m。

          2工藝原理

          把管樁吊進樁機壓樁臺中間位置,壓樁臺里涵蓋了上、下兩組橫向的夾樁鉗口,在夾樁油缸的工作基礎之上,把樁穩固,帶動壓樁體系讓手柄運行,豎直的壓樁油缸的活塞桿變長,把壓樁臺順著導軌豎直由上至下工作,通過機身與配重鐵塊當成是反力,把管樁填進土里。如果樁端阻力與樁附近土摩擦力不大的情況下,壓樁力則不會很大,兩者為反比關系。所以,壓樁力的較大值也就是是機身自重與配重相加的總稱。在機重超過樁阻力的情況下,樁往下沉;在二力一樣的情況下,樁不再下沉,機身同樣不會上浮;在機重超不過樁阻力情況下,機身上浮,全部機器受力于樁身上。所以壓樁過程中需掌控好壓樁油缸壓力,在壓力與機重一樣的情況下(也就是長船與短船會發生上浮現象)需要不再進行施壓。樁徑出現變化時,就通過配重的改變以改變機重與壓樁力的多少。機重大就會有很大的沉樁力。

          3施工工序及操作要點

          3.1施工工序

          一個壓樁過程偉吊樁—校樁—壓樁。如果一根樁實現不了終壓的要求,則應該有二根和超過二根的管樁;則具備二個和超過二個的壓樁過程,到實現終壓條件才可以。

          3.2靜力壓樁操作要點

          3.2.1試樁、配樁

          (1)試樁的意義

          參考計劃單樁承載力、樁型、地質形勢、壓樁機的壓樁力,在試樁地點和工程樁位上實施試樁,方便供給終壓要求和單樁入土深度信息。

          (2)試樁需達到下述要求

          試壓樁的要求、長度和地質狀況需具有典型性;試壓樁需選擇于地質勘探掌控孔四周;施壓策略和施壓環境需和工程樁相吻合;試樁結束,停工7~15天,實施樁審核和試驗。

          (3)配樁的明確

          參考地質勘探信息和試樁的入土深度與終壓值以整體研究明確,獲得此點四周樁位管樁長度與總數。

          3.2.2測量定點

          內業準備。參考總平面圖明確坐標系與高程原點;明確建筑物在場地的位置。外業放點。參考施工圖,明確所有樁位的地點;同時搜集所有樁位高程信息,明確送樁深度。樁位再次審核。

          3.2.3樁機就位

          樁機就位時候明確沒有地下障礙物,地面需實現樁機機重的承載水平。施工地點相鄰的建筑物間的大小,可以實現樁機下限的作業尺寸標準。機重的配置需要實現成樁終壓值的重量需求。

          3.2.4捆樁吊樁

          鋼絲繩的綁扎點需于管樁長度的75%的位置,兩根捆綁鋼繩的綁扎方向需要相吻合;防止碰撞別的物體。管樁吊入鉗口和下節樁保持一致,需慢慢下落,等到夾持工序把樁夾穩定后,才可以脫鉤。

          3.2.5校樁壓樁

          改變樁機讓其處在橫向位置;讓樁位置豎直。壓樁需不間斷進行,中間持續進行。參考施工現場的具體狀況,選擇妥善的壓樁步驟。需改變和去除施工現場地上、下剩余物。

          4鐵路路基管樁地基處理施工技術

          4.1樁位把關。

          參考工程部測量工作者測放的控制樁位,測量好所有樁的地點,同時維持保掌控樁還有把其運輸至不被打樁破壞的位置,方便進施工時盡快審核復核。假使找出控制樁有受到影響的痕跡,趕緊與工程部聯系盡快再次測量。

          4.2探樁。

          管樁入土準備階段,需去除樁位位置工作墊層里面具有的石塊,避免樁入土過程中偏位。樁位放樣結束讓人工實施探樁,在樁位位置通過鋼管檢驗地下是否存在障礙物。找出地下障礙物盡快清理,從而避免引起樁偏位、管塞和樁壓實不成功等施工事故的發生。

          4.3吊樁。

          及時把管樁由堆放處通過吊車,橫向運輸至樁架四周,隨之通過樁機上獨立安放的起樁重鉤和卷揚機吊樁就位。管樁吊起過程中需注意它的速率,杜絕太快吊起讓管樁和樁機受到損害,從而影響到管樁。吊車平吊傳輸管樁選擇的是兩頭勾頭法還有2點綁扎法。選擇2點綁扎法它的綁扎起吊點地點和樁端位置保持的是0.207L。機架上建立起重勾吊樁就位過程中,選擇一點綁扎法,它的綁扎起點地點和樁端位置是0.31L。

          4.4插樁(植樁)

          把封口型樁尖焊變為十字亦或者圓錐型時,起吊上升維持豎直位置,把樁上端與錘頭下端獨立的送樁器連接起來,隨之把樁尖清楚的擺在樁位上,首先選擇樁錘自重把樁填埋進地下30cm~50cm,樁身不再變動時,改變樁身、樁錘、樁帽的,并使得三種和中心線相重合,讓其和打入方向保持水平關系。逐步施工把樁填埋進土里約為1.5m的地方,不再進行施壓。在機架準備階段,挑選成90的兩個位置,所有和機架保持約為25m距離的位置,架設經緯儀,審核調直樁身豎直度。掌控好植樁樁身豎直度確保其在允許值得0.5%之下。

          結語

          中國經濟實力的發展和所有行業密不可分,而鐵路業屬于最為關鍵的一項國力展現項目,它的施工技術的安全質量在這些年中受到了高度的重視,而鐵路工程里的管樁技術同樣在人民的關注之下才取得今天的成績的。

          作者:賈智富 單位:中鐵三局集團第五工程有限公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路大跨度橋梁運營監測技術

          【摘要】近幾年,我國高速鐵路建設在發展中取得了較大的進步,在建設過程中由于受環境條件、材質以及車載量等因素的影響,在高速鐵路大跨度梁的運營監測中必須應用較高的監測技術。論文主要分析運營監測技術在高速鐵路大跨度梁中的應用。

          【關鍵詞】高速鐵路;大跨度橋梁;運營監測

          1引言

          目前,高速鐵路橋梁運行安全問題已成為我國鐵路部門一個重要的問題,在實際鐵路管理中必須采取一定的措施確保高速鐵路橋梁的安全運行,特別是對高速鐵路大跨度梁的安全監測必須要做好,因為大跨度橋梁規模較大,結構形式復雜,所以在設計和運營階段很難掌握其力學性能。應定期實施橋梁結構穩定性監測,以便更好地保障其安全運行的重要條件。

          2京滬高速鐵路大跨度橋梁監測中存在的問題

          2.1沉降觀測法不夠科學、合理

          我國很多大跨度橋梁運營監測一般采用普通三角高程測量、電子橋梁監測系統以及幾何水準等,但是在實際監測過程中由于受監測成本、現場地形等方面的限制,很難滿足運營監測需求,再加上大跨度橋梁建設地形比較特殊,使現有的運營監測方法很難實現目前鐵路橋梁的發展。

          2.2橋梁監測系統不健全

          在高速鐵路電子橋梁監測系統的應用中,一些大的系統都是建立在合成孔徑雷達監測等技術上,但是這些技術很難得到沉降量,監測成果可以實際應用的成分并不多,且應用成本較高,沒有得到大面積的推廣,因此,所有橋梁運營監測仍以傳統測量方法為主,但是這種測量方法很難跟上時展的步伐,已不能滿足高技術含量的橋梁監測的需求[1]。

          3高速鐵路大跨度梁運營監測技術

          3.1觀測元器件的設置

          對鐵路大跨度梁實施運營監測分析,橋梁岸上基準和三角座的測定是CRTSⅡ型板軌道基準網測釘結構進行測量。選用的材質為不銹鋼,規格為:1Cr18Ni9,具體結構形式如圖1所示。橋梁岸上基準點高程利用幾何水準測量,在測量過程中利用水準適配器保障測量度的提高;另外,測量過程中也要將橋梁的頂部圓錐精度控制在0.1mm以內,這樣能很好地保障水準適配器作用的發揮,提高觀測元器件的監測水平。

          3.2科學設置基準點

          運營期間,橋梁結構物的變形監測應充分利用精測網的平面控制點和水準基點作為水平和垂直位移監測的工作基點,根據橋梁跨度監測需要,還要在此基礎上建立監測期的基準點,并且在測定的過程中與精測網中線路控制點進行聯測。根據相關規范及運營經驗,制定相應的復測周期,基準點要求建立在沉降變形區以外便于長期保存的穩定地區,便于長期使用分析的需要,并且要進行相應的編號。監測技術必須符合《國家一、二等水準測量規范》(GB/T12897—2006)中的相關規定,只有這樣才能更好地提高基準點的監測成果。

          3.3儀器設備要求

          變形監測手段較多,傳統的幾何水準監測是當前鐵路運營監測的主要手段,廣泛應用于多條鐵路的運營監測,其測量精度高,但是易受環境的影響,且需要投入大量的人力和物力,且受列車運行影響,只能在夜間有限的時間段內進行,作業效率不高。自動化沉降變形監測技術近年來越來越普遍地得到應用,其特點是監測精度高,人工干預少,受監測條件影響小,例如在合武鐵路合肥段,采用ATR自動目標識別和照準功能的全站儀,儀器標稱精度不低于規定范圍的精度值,在2臺全站儀安裝的過程中,將首位置安裝在特殊的加工反射凌鏡中,實現了自動化監測,京滬高鐵部分地段使用自動化靜力水準儀器,數據遠程適時傳輸。但自動化設備一次性投入成本相對較高。綜合考慮各方面條件,運營監測應仍以傳統二等水準監測為主,自動化監測為輔;重點難點工程以自動化監測為主,二等水準監測方法為輔。常規二等水準監測與自動化監測優勢互補、互為備份,亦可相互校核。

          3.4大跨度梁運營監測系統的構建

          3.4.1監測點的設置

          考慮自動化監測的需要,監測點的設置一般通過有限的傳感器獲取整個系統的運行狀況信息,從而獲取更加的監測信息。目前,這種方式的應用一般是憑借經驗進行處理,由于受外界環境等多方面因素的影響,這種監測方式并不能確保傳感器地完成監測任務。當數據異常時,需要介入傳統的人工監測,檢核自動監測數據,所以監測點的布設還要考慮傳統監測的需要,以滿足人工監測要求;其次,要根據橋梁監測的具體內容測定各個部位的信息,同時確定較大應力分布和可能產生的應力集中位置;再次,在有限元分析過程中,要做好系統的優化分析,設計人員設計時必須將安全問題和質量問題放在首要位置,只有這樣才能更好地進行評估,依據監測內容和測點布置原則,對大跨度橋梁實施測點布置,要依據沉降變形發生的程度和動態監測資料適時動態地進行調整,后期在重點段落有可能需要增加監測點,既要考慮高監測效率與成本,還要滿足運營維護的需要。同時,橋墩監測標利用原各周期的沉降監測的既有點,普查后對丟失和破壞的點在原位進行補設。補設時要考慮大跨度梁的特征部位,將其納入運營監測系統中[2]。

          3.4.2數據分析技術數據分析

          技術的應用必須建立在數據分析處理系統下,并由布置在監控中心的服務器在相關技術的配合下完成整個系統的任務。在這個過程中,服務器可以自動檢測分系統的數據,并對數據實施全智能分析和處理。數據處理中的信號處理必須側重數據的提取,這樣能得到比較的數據信號,可以在此基礎上對原始數據信號進行處理,以便完成整個系統的科學監測。在數據分析過程中,對數據進行診斷和異常分析也是非常有必要的,從而能比較地診斷數據工作狀態,并對異常數據實時處理,結合傳統監測數據,查找原因。各期監測數據均應與前期數據進行對比分析,結合長期數據,主要分析差異沉降的變化量和變形速率,提出后期的維護解決方案。同時還應綜合分析線上線下數據,及時、地分析判斷橋梁結構變形特征。

          3.4.3支座位移監測數據分析

          支座位移和系統的結構溫度有一定的關聯性,他們之間的關系如圖2所示。從圖2中可以看出結構溫度和支座位置之間有緊密的相關性,這種情況下比較容易出現問題和產生支座位移,從而從側面分析出整個系統的特性,還可以從數據分析結果看出:系統支座位置與結構溫度之間的斜率變化可以較地反映出整個系統的制作工作性能的好壞,在統計支座位移的過程中我們能比較科學地安排制作的維修和養護,從而提高橋梁支座的承載能力,延長支座的使用壽命。

          3.4.4振動監測數據技術

          在系統分析過程中,我們對振動監測數據的分析首先必須實施相應的濾波處理,而后在高科技技術的應用下對數據實時分解重構分析,同時要剔除振動數據中的趨勢項;,在數據分析的過程中利用傅里葉原理進行實時頻譜分析,依據分析結果得出監測數據的副頻特性,同時在分析的過程中必須剔除橋梁相應的階振動頻率,而此振動頻率的實施主要是評價整個橋梁的動力性特點,為整個系統的穩定性監測提供科學的依據,具體的振動信號副頻特性如圖3所示

          3.4.5數據管理技術分析

          這里我們說的數據管理技術主要是指數據管理分析的技術形式,在橋梁信息數據分析的技術上,利用這種技術形式能使橋梁管理工作更加科學、,并實現數據管理的信息化、科學化,促進橋梁管理的水平。并為用戶提出橋梁養護和維護建議。大橋檢測體系中各種類型的數據量比較大,而且類型復雜,管理過程中必須構建完整的數據庫系統,這種技術必須包含存儲技術、查詢技術和調用技術。在數據分析的情況下,快速完成整個橋梁狀態信息的提取和分析,使得到的數據信息更加圖文并茂,直觀、地展現在用戶眼前。數據庫管理的主要技術形式包含數據查詢、結構狀態、狀態監控、系統維護以及系統管理等方面的技術形式,這些技術共同作用于橋梁運行監測系統中,能在很大程度上提高橋梁運營監測工作質量和效率。

          4結語

          隨著現代橋梁建設的不斷加劇,在進行運營設備的安全管理中,為保障橋梁結構的安全穩定,需要從多個角度,進一步確保列車行車的安全指數。而在這個過程中,橋梁車輛的行車安全,主要集中在加速度以及橫向振幅等方面,為滿足對跨度中點上的安全防護,可針對安全管理的科學管理依據,進行檢測數據分析處理。而對于結構的溫度影響變化的控制管理,也可以結合相應的應力結構變化進行結構強度上的合理監管。

          作者:劉天亮 單位:中鐵第六勘察設計院集團有限公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路軌道施工技術研究

          摘要:隨著國家綜合國力的提升,我國高速鐵路建設取得歷史性跨越,進入建設時期。高速鐵路的最顯著特點表現為高速度,與傳統的有砟軌道結構鐵路相比,高速鐵路對軌道的結構要求更高,它需要軌道具有高平順性和高穩定性。以南京至安慶的新建鐵路為例對高速鐵路做出了簡單解析。

          關鍵詞:高速鐵路;施工技術;施工工藝

          1工程概況

          新建南京至安慶鐵路,正線全長156.536km,范圍內均鋪設為p60跨區間無縫線路。在江寧、馬鞍、涂東三個車站共鋪p60-100m長鋼軌7.285km、p50-25m鋼軌1.497km,除馬鞍站設有5道、6道、8道及維修線為有砟線路,其余均為無砟線路。三處臨近營業線為DK1+220~DK6+450段臨近滬蓉線、南京南動線C線,下穿南京南動車線D線,跨南京南動車線;DK31+810.66~DK35+050鄰近寧蕪線;DK76+187~DK80+500鄰近寧蕪線蕪湖東Ⅰ場。

          2主要技術標準

          2.1軌道技術標準:正線:無砟線路標準60kg/ml-500mU71Mn無縫,扣件標準WJ-7A;有砟線路標準60kg/ml-500mU71Mn無縫,扣件標準V型扣件。站線:3、4道線路標準60kg/ml-500mU71Mn無縫,扣件標準WJ-8A;5、6、8道線路標準60kg/ml-500mU71Mn無縫,扣件標準彈條Ⅱ型扣件;其他站線50kg/mL-25m有縫,扣件標準彈條Ⅰ型扣件。

          2.2正線技術標準:鐵路等級:客運專線;正線數目:雙線;正線間距:5.0m-4.6m;旅客/列車速度:200km/h以上。

          2.3道岔技術標準:單開道岔:有縫線路規格p501/9,無縫線路規格p601/18;高速客專道岔:無縫線路規格p601/18。

          3施工工藝及方法

          3.1無砟線路施工工藝流程及方法:運輸工藝:施工準備鋼軌裝車、運輸、鋪設空車返回;鋪設工藝:施工準備扣件就位牽引對位拖拉鋪設安裝扣件空車返回;施工方法:準備施工長鋼軌吊裝、裝車、運輸牽引車對位拖拉鋼軌對位拆除滾筒安裝扣件鏈接鋼軌長軌列車返回。

          3.2有砟正線施工工藝流程及方法:工藝:施工準備測量放樣鋪底砟布枕、均枕安裝工具軌卸放、鋪設長軌短軌回收上砟整道;施工方法:施工準備上底層道砟鋪設軌枕安裝扣件調整路線鋪長鋼軌回收工具軌再次調整線路。

          3.3一般站線施工工藝及方法:工藝:施工準備測量放樣鋪底砟布枕、均枕鋪設鋼軌上砟整道;施工方法:接收和檢測控制點上底層道砟將軌枕散步在底砟上調整路線。

          4施工技術

          4.1精密測量:軌道測量在施工前,首先建立軌道基樁控制網,在線下基礎工程完工并經鋪軌條件評估合格后,為保障施工結構位置、尺寸滿足設計要求并在限差范圍內,需按照規范要求復測線路中線。為檢查其樁位是否移動、破壞,建立軌道基樁控制網之前對原交樁的控制網進行復核測量,確保線下施工控制網與軌道施工控制網的坐標系統一致。

          4.2混凝土施工:對軌枕底部位置混凝土要加強振搗,搗固時防止振動棒觸碰雙向調整軸架的豎直螺栓和其它固定裝置,確保混凝土的密實性。為確保道床板的平整度、頂面高程和排水坡度符合設訓標準,道床板混凝土表面用平板式振動器振平并以人工抹平。

          4.3鋼軌焊接及放散鎖定:采用兩套UN5-150ZNB閃光焊機緊跟鋪軌進行單元軌焊接,1號焊機先焊接至安慶方向左線,完成左線鋼軌焊接后轉右線焊接至安慶方向的鋼軌。2號焊機首先焊接至南京方向右線,完成右線單元軌焊接后返回基地焊接至南京方向左線,然后2號機組焊接江寧南站、當涂東站、馬鞍山東站3個車站的到發線鋼軌。在馬鞍山至終點鋼軌開始鋪設后2號焊機進行馬鞍山東至當涂東的鋼軌焊接及放散鎖定作業,1號焊機進行當涂東東至標段終點的鋼軌焊接及放散鎖定作業。

          5施工技術難點及相應措施

          5.1與普通鐵路軌道相比,高速鐵路軌道系統的施工工藝更為復雜,技術含量更高,其難點主要體現在:①軌道基礎地基沉降變形規律難以控制。無砟軌道整體形態是通過扣件系統進行維持,因此,必須采取技術經濟合理的處理措施保障軌道地基的穩定性。②精密測量技術。傳統的測量技術已經無法滿足高速鐵路無砟軌道系統的施工建設需求,需要采用高精度的現代工程測量方法來保障保障無柞軌道線路平順性。③無砟道岔施工。應嚴格按相關規程進行道岔區無砟軌道施工,在確保無砟軌道的道岔間無縫的同時還要注意與不同標段間、不同區間無縫線路施工相互協調。④施工期間,單位施工較多,對施工組織尤其是自輪運轉設備的運行計劃及行車安全有一定的影響。三個道岔的鋪設時間很集中、工期短施工期間存在“突擊”現象,對人員、儀器、設備的工作安排給出了很大的困擾。

          5.2施工中出現難點的相應對策:在建設中,選擇合理科學的技術和方法。組織專業化強工作經驗豐富的道岔施工作業隊,鋪設前做好大量測量儀器、機具設備及人員的進場等保障工作。鄰近營業線等特殊地段在施工前制定專項安全施工方案并進行評審,施工過程及安全防護等嚴格按照評審通過的方案執行。施工期間嚴格按照寧安公司《寧安鐵路工程線運輸組織及施工安全管理辦法》及本標段行車調度室編制的《寧安鐵路工程線行車運輸管理辦法》中施工作業計劃上報及安排的相關要求執行。

          6結束語

          隨著中國經濟社會的快速發展,高速鐵道的建設規模和投資規模將會大幅度增加。在高速鐵道建設中,軌道的鋪設是重中之重,在文章中,結合新建南京至安慶的高速鐵路,系統分析了鐵路軌道施工的工藝、施工技術,施工難點及對策。希望文章有助于提高鐵路軌道施工工藝水平。

          作者:李靜 單位:中鐵十七局集團鋪架公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路建設施工技術

          摘要:研究得知,隨著我國社會經濟的快速發展,人民的物質生活水平有了明顯的提升。高速鐵路因為其載客量高、速度快、穩定性好和能耗較低等優點被廣泛使用。然而,高速鐵路建設中現澆道岔連續梁施工技術缺是高速鐵路施工中的難點之一,為了解決這一問題,本文以某高速鐵路為例,對其現澆道岔連續梁施工過程的進行了分析,深入探討了其具體施工工藝和質量控制要點,試圖對我國的鐵路運輸事業提供行之有效的可行性建議。

          關鍵詞:高速鐵路;道岔連續梁施工;質量控制

          1工程概況

          某高速鐵路中的跨河大橋全長約為3000m,橋梁占線路中長百分之十五,一共有90跨,17到19和40到44跨為雙線變三線道岔,采用預應力混凝土連續箱梁結構,長為200m,高為3m,跨度為(31.25+33.4×5+31.25)m,橋面寬12.5m,坡面局部傾斜,沿線基本是農田。

          2施工工藝

          2.1地基處理該高速鐵路地基狀況比較良好,可以采用20E壓路機來實行碾壓,碾壓過后要求壓實密度達到90%以上,地基的承載能力約為0.5Pa,支架法要求支架地基高于普通地基15到20cm,在支架地基兩邊挖好排水溝,避免由于特殊原因積水浸泡支架地基從而造成破壞。基本的處理過后,建筑碳厚度約為20cm,建筑過后地基表面平整,再經過七天的養護工作后進行支架的搭設工作[1]。2.2支架搭設與預壓地基按照規定的流程處理過后,就可以進行支架的搭設工作了,搭設工作由施工技術人員手工進行,啟用吊車來調動工字鋼,根據設計圖紙的要求來畫間距線,并以此為基礎搭設支架,保障其測量精致,橫平豎直,接頭處鎖扣鎖緊。成功搭設支架后就要對其進行預壓力處理,采用分碼擺放的方式,以每次遞增百分之二十的載荷壓力的方法,逐級進行,全部應為百分之六十,百分之八十,百分之百,消除支架的的非彈性形變[2]。每個級別的加載最短維持三十分鐘,全部加載后保持三天左右,測得殘余形變量,以獲得混凝土重量引起的撓度反向設置支架預拱度。2.3模版安裝模版的拼接要求嚴格按照設計圖紙的尺寸來拼裝成整體,控制其偏差在要求的范圍之內,根據先底座,后側模的順序嚴格進行。單塊支座板的平整度要不超過一毫米,安裝后各支座的相對高度不超過兩毫米,支座與底模的預埋鋼要做到無縫銜接,避免側漏。側面模板采用吊車安裝,各個節點之間使用螺栓連接,與底面模板交界處加墊海綿體,以確保穩定性,并用靜電帶密封。內部模板要在鋼筋綁扎后進行安裝,加固以支頂為主,利用絲桿支頂兩側內模的橫肋[3]。2.4鋼筋綁扎、預應力穿孔鋼筋的綁扎與焊接過程要在支架上面進行,與模板的焊接同步進行:底面模板及腹部模板的鋼筋綁扎要優先進行,內部模板安裝完畢后再進行頂板鋼筋的綁扎。主梁的鋼筋需要設置為三十毫米的保護層,其他鋼筋的保護層約為40毫米,特別需要注意的是,鋼筋的綁扎不能深入保護層內,防止破壞。預應力筋采用2×8-26-2000-TG/J2500-1558。預應力鋼絞線是由二根三根或者七根鋼絲線形成的高強度鋼纜,并且經過穩定性處理,以便適應預應力鋼絞線。在波紋管的安裝過程中,接頭的密封工作必須做好,這樣混凝土才不會堵塞管道,保障鋼絞線的正常穿刺,要以底面模板作為標準,測量出相應的高度,并且標識在鋼筋上。波紋管使用鋼筋定位網片來進行固定,間隔為六百毫米,鋼絲網應焊接箍筋,箍筋下墊墊與實際,波紋管安裝到位,綁到鋼波紋管的頂部,來預防猶豫澆筑時因為波紋管的上下浮動而引發的嚴重質量事故,并且影響了日后的使用。在砼薄弱部位設置防崩鋼筋,保障預應力筋正常張拉。在安裝波紋管的過程中,施工人員要格外注意避免反復拉伸波紋管,因為波紋管是軟管,反復的拉伸容易使得管壁開裂,與此同時,也要額外注意焊接過程中電火花對其的影響[4]。波紋管安裝后,檢查波紋管的位置,形狀和尺寸是不是嚴格的按照設計圖紙,波紋管需要牢靠,確保接口處保持正常,波紋管的內外壁是否完好無損。如果發現有損壞現象要及時的進行更換或者修補,鋼束在張拉端口要預留七十厘米,用人工和機械相結合的方法安裝預應力鋼絞線。在進行穿束的過程中,前端口要綁著膠帶,將其傳入工廠特制的穿梭器材之中,并且在其前段插入五厘米的高強度鋼絞線并且用卷揚器拉伸,后端則需要技術人員手工推送,穿束時應注意波紋管接頭,尤其要避免因為牽引過快而引發的接頭損壞。在鋼筋混凝土進行二次澆筑的過程中,要由人工在鋼絞線的兩側進行推拉運動,防止水泥漿偶爾泄漏入通道,這將會嚴重的影響張拉力,給整個施工造成影響。通過梁,鋼絞線和波紋管端梁必須緊緊用膠帶包裹,以防止雨水生銹的鋼絞線。

          3質量控制要點

          3.1支架施工質量要點在進行支架的搭設之前,首先要對支架的配件進行嚴格的檢查,確保其質量過關,去除不合格的支架配件。要在統一指揮下,嚴格的按照施工圖紙進行線路的設定,鋪墊和定位底座等工作。在加載荷的過程中,要注意其載荷的重量和加載的速率,在地基經過上一級載荷的壓力并且凝固之后,再施加下一級的載荷,加載過程要逐級且均勻,需要嚴格的控制,避免由于局部大重量載荷而引起的基座大面積沉降形變[5]。3.2模板及鋼筋質量控制底面模板和側面模板在拼裝的過程中要格外注意銜接處理,所有的模板必須都要使用特制的油橡膠條,防止混凝土漏漿。在模板接縫不平整度超過一毫米的時候進行磨光處理,使其表面光滑平整,偏差控制在允許的范圍之內,鋼筋交叉點要綁扎結實,定位要,如果有特殊需要可以用電焊焊接。接口處用扣鎖鎖緊,沿著縱向線的方面進行交叉布置,綁扎用到的鋼筋要往里彎,不能深入保護層中。3.3混凝土施工的質量控制混凝土的塌陷度要盡可能減少,避免鋼筋混凝土在運輸途中出現離析現象,在泵送混凝土的過程中,除了在出口處使用軟管,其他部位要盡可能使用鋼管,因為其通常在高壓高溫的狀態下工作,避免其軟化形變[6]。

          4結論

          綜上所述,道岔連續梁施工不僅工序比較多,而且十分的復雜,很多因素都會對施工的整體質量產生影響,雖然我做了一些探討,但是綜合起來還不是非常的,還需要大家多多探討和研究,社會不斷發展,很多西方先進技術被不斷引進,我們也要多多學習,變為己用,希望我國的道路運輸事業可以繼續健康蓬勃發展,最終處于一個嶄新的高度。

          作者:劉玉秀 單位:中鐵二十局集團第三工程有限公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路隧道工程施工技術分析

          【摘要】目前國內高速鐵路飛速發展,隧道比例大、斷面大、地質結構復雜;在一定的時間和空間組織,計劃,以進行施工,有利于隧道工程施工管理。

          【關鍵詞】高速鐵路;隧道工程;施工技術

          現代鐵路隧道必須加強施工管理,加強資源配置,堅決貫徹“短鏡頭、弱爆破、強支護、頻繁測量、早襯砌”的施工原則,布局,科學施工。高度重視設計和爆破方案和施工通風方案,加強對地質分析和監測工作的支持,做好施工方案的施工,正確選擇施工方法,為施工條件的安全和快速施工、高質量。

          1高速鐵路隧道工程的特點

          高速鐵路隧道工程作為一種特殊的工程結構,具有顯著的特點,這說明在結構應力場中應長期存在于隧道工程中;支護結構受力、支護時間和支護結構的影響,特別是非均勻應力區的結構更為復雜;由于特殊的施工環境,即在活動的空間狹小,各工序間的干擾較大,造成施工過程中的環境質量差,如空氣質量差,溫度高,噪音低,能見度低。由于只有一個隧道看得見的表面和其他最隱蔽的工程,因此很難對整個項目進行科學的評價和分析,增加施工的危險,即使找到了問題。要返工也具有很大的危險系數。

          2施工準備期的技術準備

          2.1施工環境的勘測

          2.1.1根據地質鉆探資料的分類及分析

          工程地質特征,特別是巖、褶皺、斷層、地表水、特殊土的發展趨勢,可能由施工造成的不利影響充分預期,目前存在的問題以書面形式,要求承包商有充分的處治措施。

          2.1.2根據地質、氣象、供水、排水、原材料、供電、運輸、廢渣、現場施工現場核查。特別是洞口及淺埋段風化堆積層可能的滑動及偏壓;通過溝谷的發育、沖刷、淤積情況;洪水較高位;砂巖材料儲量和質量;配電方案的供電與運行;運輸路面施工:廢渣和環境保護,耕地補償。

          2.2施工材料設備和方案的準備

          2.2.1業主與承包人簽訂合同,監理工程師是根據合同對承包商進行監督和督促,按合同保障的人員和設備到位,進行臨時、控制測量和其他準備工作。實現了對硬件和軟件質量監督站臨時資格審查和現場實驗室要求的審批要求,包括實驗設備,完整的技術人員和完善的管理系統的期限;原材料的標準和先進的實驗,為早期的準備,施工打下了基礎。2.2.2承包商根據合同的日期、報告的日期、進度計劃的總體階段以及施工設計的實施,對工程中的工程師提出了調查和分析,并對承包商進行了討論、澄清和修改,主要針對工期和時間安排的合理性、施工準備的性、計劃目標與施工能力的適應性。

          2.2.3開始前,監理工程師對兩端的防外來控制點進行復測,結合,增加所有基準點的檢查和復測,每一個附近的入口處的溶洞位于不小于三個水平控制點和兩點的水平和控制的隧道中心線方向的樁。

          3初期支護方案

          正確、施工及時、二襯緊跟針對不同的圍巖級別,特別是軟弱圍巖地段,根據設計文件與現場地質情況制定正確詳實的支護方案,對洞口存在堆積體,滑坡體,淺埋及軟弱地層等不良地質隧道,大管棚和小導管灌漿預支護,地面旋噴樁加固灌漿;部分洞口設置抗滑樁保障邊坡整體穩定,在施工過程中應盡快進行施工。洞內爆破作業后,初噴混凝土封閉開挖巖面后,開始出渣,軟地層剖面的格柵框架、加強錨桿、鋼筋網、噴射混凝土作為支持手段的主要分支,必要的加強支護措施,同時要減少對周圍巖石的擾動,抑制巖石松弛過渡變形,組織和指導施工,加強支護,抓住最短的可能時間,在初期,嚴格做好支護施工階段的質量控制。在初期支護基本穩定后及時施工防水板與二襯砼,在二襯迅速形成閉合環,防止圍巖松弛變形,確保隧道施工安全。為加快隧道施工進度與確保施工質量。

          4其他施工技術方面

          4.1做好超前地質預報、進行地質分析根據設計文件采用不同的檢測方法,特別是對地質遺跡不好的,在開挖前必須使用地震波、地質雷達探測、地質鉆探、鉆探等先進的地質預測方法,做好預加固、加固等輔助施工措施。地質隧道施工技術在隧道施工和地質科學與技術的關鍵步驟,并配備專業的技術人員,為隧道施工信息平臺的建立。在隧道施工中做勘查工作,仔細檢查設計文件,施工過程中必要的檢查和驗證。根據巖石類型的短長,結合探測,根據地質變化的地質預測,地質素描和地質數據的表面映射,地表水監測,并經過驗證的設計,開發和適應現場地質施工方案和技術措施,以確保安全,防止倒塌事故的發生。

          4.2加強監控量測、預見事故和排除險情施工過程中的監控量測在隧道施工過程中,監控運行狀態,使用專業的測量儀器和工具,提供及時和穩定的圍巖和支護結構的性和安全信息,預見事故和危險情況,作為調整和改造的依據,為支護設計,并在試驗結果中確定了雙襯時間基礎。監測和測量應測量的項目有四個:①地質和支護狀況觀察,②周邊位移,③拱頂下沉,④錨桿或錨索內力及抗拔力。根據圍巖及地表沉降的情況,選擇了以下七個試驗項目:地表沉陷、巖體位移(內、面)、圍巖壓力和雙層支護壓力,鋼支撐內力及外力、支護與襯砌內力、表面應力和斷裂試驗、巖石彈性波試驗。專業技術人員從監測工作的監測數據記錄,及時繪制各種曲線和圖表,并對相關測量數據進行處理和分析:當位移時間曲線趨于緩慢時,應進行回歸分析,計算最終位移并掌握位移變化規律。當位移時間曲線拐點時,表明圍巖和支護是不穩定的,此時應密切監測圍巖開挖的動態,必要時停止停止,并制定相應的支護措施,調整原有支護參數和開挖方法,消除后的危險和安全問題,可以繼續工作。

          4.3水溝電纜槽目前,中鐵二局率先在開展排水溝電纜槽移動方式,保障了混凝土的內外質量。

          5結束語

          通過對鐵路隧道施工技術和經驗的總結,必須按照“超前預報、短炮、弱爆破、強支護、頻繁測量、早襯砌”的工作原理,進行施工。正確選擇爆破參數,合理控制開挖的畫面,加強支護是隧道施工的核心工作;地質分析,加強資源配置,切實落實好隧道施工安全技術規范的重要保障。

          作者:高健偉 單位:中鐵二十局集團及時工程有限公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路橋梁施工中新技術

          摘要:分析了高速鐵路施工中對橋梁工程的核心要求,介紹了對路橋過渡段如何更好地處置、幾種加強路橋過渡段施工的措施,以及如何使用鋼纖維混凝土施工技術加強高鐵橋梁的強度和穩定性。有利于促進我國高速鐵路事業的健康發展。

          關鍵詞:高速鐵路;橋梁;路橋過渡段;無砟軌道;軌道平順性

          交通行業是國民經濟的先導行業,而鐵路在我國的交通行業中一直占據著極其重要的地位。為了滿足人民快節奏的生活工作需要,應對城市間人員的快速流動,迫切需要一種方便快捷的交通出行方式;而高速鐵路作為一種快速、大運量的便捷交通方式,很好地滿足了這些需求。目前,我國已建成了世界上最為龐大的高鐵網絡,并且正在如火如荼的進行著更大的發展。高速鐵路建設的最重要組成部分是高速鐵路橋梁施工,它也是整個施工中最重要的環節。高鐵橋梁施工的任意一個環節一旦出現問題,就會導致嚴重的事故發生,這將對我國經濟的發展以及社會的和諧產生諸多不良影響。目前,鐵路行業工作者最為關注的問題就是如何攻克高速鐵路橋梁施工技術上的難關,從而不斷地進行技術創新和積累,提高高速鐵路建設水平。

          1高速鐵路施工中對橋梁工程的核心要求

          1.1更好的橋梁結構動力性能

          在高速鐵路運營階段,列車在高速行駛狀態下會對高速鐵路橋梁產生強大的沖擊荷載,在此荷載作用下,橋梁將承受巨大的沖擊力和振動效應。同時,這種沖擊和振動的能量可能會伴隨著車橋的共振而不斷積累加大,最終超出橋梁的承載能力,造成重大事故的發生。所以,必須在設計和施工階段保障橋梁具有良好的結構動力性能,具有足夠的承載力和符合要求的自振周期,確保列車安全平穩地運行。

          1.2更嚴格的的軌道平順性要求

          軌道平順性是保障高速列車安全行駛以及乘員舒適度的最重要指標。只有在高速鐵路橋梁工程施工中嚴格把關,高標準執行設計文件,才可能保障高鐵線路具有良好的平順性,避免列車的顛簸,從而保障列車的安全平穩運行,同時保障旅客乘車的舒適感。其中,徐變上拱度和工后沉降是決定軌道平順性的兩個最為關鍵的技術指標。

          1.3具備鋪設無砟軌道的條件

          不同于有砟軌道有一定的可調空間,無砟軌道對線路的改變調整能力極其有限。并且,無砟軌道對于鋼軌因受力失衡造成的隆起或者移位的反應尤其明顯。所以,鋪設無砟軌道的橋梁要比鋪設有砟軌道的橋梁在技術指標上有著更加苛刻的要求,這就要求必須在技術上有過硬的創新和積累。

          1.4嚴格的橋梁施工要求

          相比普通鐵路橋梁來說,高鐵橋梁作為高速客運的專線橋梁,時刻關系著人民生命和國家重大財產的安全,有著更為、苛刻的技術要求。不但在設計階段要謹慎工作,在施工中更需要精益求精,容不得半點偏差,并對施工工藝水平和質量管理能力提出了更高的要求。

          2路橋過渡段施工中的新技術

          2.1臺后路基處理的創新

          在路橋過渡段,臺后路基的沉降和變形是決定整座橋梁質量的重要因素,需要重點予以考慮。常用的處理方法如在臺后地基中打入特殊的樁位以控制沉降,這對于軟土地層的地基處理尤其有效。另外,多年的施工技術創新經驗表明,半剛性路基對沉降和變形的控制效果好。

          2.2選用填充材料對臺后基坑進行回填

          用混凝土對臺后基坑進行回填可有效控制沉降,若臺后基坑面積比較大,填充材料可以用更經濟的碎石塊代替,施工過程中應采取分層填充、逐層壓實的施工工藝,這樣可以有效提高其密實度,達到結構穩定,更好的控制路基的整體沉降量。

          2.3在過渡段路基橫斷面采用正梯形的幾何形式

          在路橋過渡段路基采用一種上窄下寬的正梯形結構。這樣的結構可以使路基整體剛度更好滿足控制沉降的需要,而且降低了施工的難度。

          2.4在過渡段選擇更好的填充材料

          在選擇填充材料時,首先考慮的物理特性是材料必須有很大的彈性模量,這樣在很大的壓力作用下,材料的變形才可能控制在很小范圍內。填充材料的彈性模量愈大,穩固性越好,路基的沉降也會越小。耐壓強度大并且在壓實作用下易于達到結構穩定的材料是選擇。

          2.5使用鋼筋混凝土搭板作為橋臺與路基之間的連接

          鋼筋混凝土搭板兼具很高的的強度和優良的韌性,具有很高的承載能力且不易破壞,是一種經濟有效的路橋之間過渡連接的方案。這樣可大大減少高速列車對橋梁的強大沖擊效應,防止橋梁結構出現裂縫或者損毀的發生,充分保障了列車的運營安全和國家基礎建設的使用壽命。

          3嚴格對路橋過渡段的施工控制

          3.1選擇的路堤填料

          在甄選路堤填料時,首先必須對施工現場的土質、水文等情況進行嚴格、細致的勘察,依據具體情況,兼顧經濟、適用的原則選擇合適的填充材料。在選定之前,必須對過渡段的土壤進行細致的比對,對土體各項物理力學參數嚴格測試,在此基礎上選擇出的材料對過渡段路堤進行填筑。

          3.2加強壓實要求

          在實際施工過程中,錐坡填土和臺背路堤填土這兩項重要的工作會同時進行。施工過程中,要嚴格的按照施工工藝流程的要求來進行作業。在每一土層完成機械壓實工序后,必須保障其厚度不超過15cm。后續處理時,可采用人工灑水、人工平整等方法對平整度和密實度欠缺的局部范圍進行補作,以保障整體的壓實效果。在此期間,需要持續地對土層含水率和壓實度進行檢測,確保達到最理想的壓實效果。

          4在高鐵橋梁施工中使用鋼纖維混凝土應注意的事項

          4.1優化攪拌投料順序以及攪拌時間

          在鋼纖維砼澆筑施工過程中,常見的問題是鋼纖維結團,其克服辦法是采用分級投料。另外需要注意的是,等到材料風干之后才可以進行加濕作業。在澆筑施工開始之前一定要對施工材料與設備進行認真檢查,并確保技術交底的到位。橋臺結構的澆筑施工和臺后路基的填筑施工在時間上應緊密進行,以防路橋間沉降差的出現。在分層填筑施工中,必須充分保障每層填料的厚度和均勻度,并且在每層完成后及時跟進檢查工作,確保每層的填筑質量符合要求。

          4.2使用強制式攪拌機

          雖然可能會犧牲一定的施工效率,但強制式攪拌機的使用可以使鋼纖維混凝土在攪拌階段獲得更佳的配置屬性,均勻程度更好,這無疑會提高澆筑后的鋼纖維混凝土結構的堅固程度。

          4.3使用插入式振動棒完成澆注

          在對鋼纖維混凝土進行澆筑的過程中,一個突出的不良現象是澆筑接頭的存在,而振動棒的使用則可以很好地克服此類問題,在振動效應下,混凝土會向一側聚集,整體更加均勻。

          4.4盡可能縮短鋼纖維混凝土的運輸時間

          在運輸途中,外力作用會使鋼纖維混凝土中大比重成分不斷下沉,導致混凝土材料發生不均勻分布,這會嚴重影響澆筑后混凝土結構的整體強度。所以在施工布局上要合理規劃,減少其運輸時間,并采取措施盡量減小運輸過程中鋼纖維混凝土受到的外力振動效應,這樣才可能充分保障混凝土在澆筑之前的均勻性,使得施工過程流暢進行,縮短總體澆筑時間從而節約成本,最重要的是減少了潛在的結構質量隱患。

          5結束語

          高鐵橋梁的施工水平關系到整個高鐵項目的成敗。高鐵橋梁的施工質量,不僅關系到國家投資的效益較大化,還關系到之后運營期的整個高速鐵路的運行安全。這就要求一定要將高鐵橋梁的施工技術不斷地進行深化改革和創新,不斷地進行完善,以強大的技術創新能力和積累深度為后盾,保障高速鐵路橋梁施工的質量和安全。只有這樣,才能避免高鐵安全事故的發生,并且促進我國高速鐵路事業更好的發展,使得我國的高速鐵路事業在不斷地自我超越中躋身于世界前列。

          作者:鄧宏 單位:中鐵十九局集團有限公司一公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路工程測量技術研究

          【摘要】本文以精密工程控制測量為前,將鐵路線路測量的目的,內容及方法進行具體闡述。

          【關鍵詞】高速鐵路 工程測量 控制網

          1前言

          隨著我國經濟發展,交通運輸領域的工程建設也口益增加,以方便人們的出行和促進各區域的經濟交流,實現區域資源共享,共同發展高速鐵路的修建極大地縮小了地區之間的交流時間,使各地區之間的經濟文化交流加快,促進經濟發展經濟的迅速發展離不開便利的交通運輸條件。社會各界越來越關注高速鐵路的發展,高速鐵路的施工需要以高精度測量為基礎,近些年,無碎軌道成為高速鐵路發展的新方向,高速鐵路工程的不斷完善將帶動工程測量技術的進一步發展。

          2高速鐵路工程測量的目的

          對高速鐵路進行工程測量,是為了通過各級平面及高程控制網絡的建立,使高鐵的工程能夠在按照設計線型標準的基礎上的施工得到保障,進而提高軌道鋪設的度,確保軌道行車安全性和高速性。高速鐵路在我國的行駛速度為250~350km/h,要使在這種較高的運行速度下保障行車安全性和舒適性,就要嚴格地按照設計線型來進行工程施工,具體來說,就是保障幾何線性參數的性,并保障軌道的平順性在較高的范圍內,軌道設計精度要以控制在毫米級的范圍之內為標準。

          3高鐵控制網布設

          3.1CPI

          該級控制網能夠提供工程勘測、施工、運維的坐標基準。CPI布設的方式是B級GPS靜態測量,將50-100km設為網點間距,聯測網店后,要設置單點,每隔3-4km布設一個,對于布設難度大的地區,將布設間隔不小于1000m作為布設標準。針對隧道較長的情況,CPI控制點要根據特長隧道以及特大橋梁附近的實際情況選擇增設數量。要保障CPI網的兩個相鄰點之間通視性良好,各個控制點均必須具備一個相鄰的通視方向,促進“三網合一”目標的實現。

          3.2CPII

          CPII的測量要借助GPS測量實現,CPI是進行CPII測量的基礎工作,導線法也可作為CPII的測量方法。當測量兩點的間距為800-1000m時,1/100000為最弱邊相對中誤差,運行導線法時,計算時選擇四等標準,注意不要使各誤差超值。2.5"為測角的中誤差,不大于1.7"是基線邊方向中誤差的范圍,1/400000為相對閉合差。

          3.3CPIII

          設置CPS控制網的固定點的方法是,以在路基兩側的接觸網基座輔助立柱、橋梁防撞墻、隧道壁沿線路布置的實際情況,以建筑物的結構情況為基準,每隔50m-60m布置一對點,兩對點之間自由點的布置要相隔100m-120m,自由測站點的布置以對前后各三對點(共12個CPS平面控制點)進行邊角交會,保障每個CPS控制點有三個自由設站點的交會方向。要將CPS平面控制網附和在CPI,CPII或加密的高級控制點上(約相隔500m-800m),在自由設站點上聯測附近的高級控制點的方向、邊長,達到傳遞坐標、控制誤差積累的效果。當不能在自由設站點上直接觀測高級控制點時,可通過設輔助站點的方式改善;當布設自由站點遇到特殊情況時,可加測站點,隔60m加設一個,這樣可確保在加站點上仍可觀測12個方向。在兩個正常的自由設站點之間加設一個測站點時,方向觀測數只能達到8個。

          4高速鐵路工程測量的內容

          4.1控制網復測

          施工單位以及設計單位在工程開工前,會參加控制樁和測量成果資料交接工作,這項工作由業主組織并有監理單位參與。對于設計單位交付的CPI、CPII平而控制網和線路水準基點控制網,復測共組要由施工單位完成。相鄰施工標段、相鄰施工單位之間夜鶯共同協商,對交界處附近的同一對CPI平而控制點和同一個水準點作為搭接和公共點進行現場確認和復測。雙方需要簽訂共用控制點協議,坐標和高程成果要相同,并滿足精度要求,確認搭接標段內施工分段工程,完成現場放樣檢查工作。

          4.2軌道控制網平面外業測量方法

          高速鐵路軌道精調中所用到的另一種高精度軌道控制網即基于自由測站的CPIII控制網。CPIII控制網是一種較新的控制網建網測量的新方法,通過在鐵路線路附近架設全站儀,采用自由測站邊角交會法測量線路兩側多對CPIII點的方向和距離,并聯測就近的CPI或CPII(CPI網的上級控制點),以獲取CPIII控制網點坐標。CPIII網屬于三維控制網,布設方式為沿線路布設,和較傳統邊角網測量相比,其測量方法有很大差異,傳統的邊角網測量儀器觀測時將儀器架設在控制點上,必須往返觀測距離,CPIII網這種新方法是采用自由測站測量邊角交會,儀器無需架設在控制點或觀測點上,但只能單程觀測其距離。

          4.3高程控制網復測

          復測線路水準基點就是高程控制網復測的內容,從復測區段或標段與相鄰標段共樁點開始聯測區段內所有線路水準基點至區段結束段與相鄰標段的共樁點,多采用滿足精度要求電子水準儀,按二等水準測量技術要求施測。完成水準測量數據采集后,要檢查、驗算外業觀測數據的各項指標,當各項精度指標和限差滿足要求時,要借助專用的測量平差軟件計算嚴密平差。平差計算的要選擇復測區段內首、中、尾三個或首、尾兩個水準點當做已知點,平差結果中的高差偶然中誤差和按環閉合差算得的全中誤差要滿足二等水準測量的技術指標。當己測段高差之差已檢測滿足要求,即可采用原設計成果,若較差超限,要再次復測,將原因查明,采用同精度擴展方法,完成成果更新。

          4.4高速鐵路測量技術管理

          總結當前高速鐵路中因測量導致的工程質量問題,可得知引發質量問題的原因很大一部分為測量出現差錯,如測量技術能力欠缺、測量數據造假、測量未報先建等。因此,做好工程測量工作的嚴格監管工作是十分必要的,必須使各參建單位職責明確職責、遵守章程、加強管理、提供技術水平,最終降低工程因測量錯誤導致的工程返工率,最終消除安全隱患,提高工程質量。

          5結語

          我國高速鐵路建設的技術水平不斷提高,工程測量技術也不斷進步和發展,我國在引用先進技術的基礎上,推動了自身的創新,形成了新型的工程測量技術體系。近些年,我國高速鐵路規模不斷擴大,對工程測量技術的要求也越來越高,對尋找出現的問題的解決方案的緊迫性也不斷提高。因此,我們必須重視與工程測量施工緊密相關的運營維修以及后期養護工作,在總結當前經驗的基礎上,不斷加強實踐,推動測量體系的完善。

          作者:姚剛 單位:中鐵四局五公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路橋梁連續梁工程施工技術

          【摘要】本文首先分析了高速鐵路橋梁連續梁工程的特點,并對高速鐵路橋梁工程的具體要求進行了分析,在此基礎上,從掛籃懸臂的施工、混凝土施工、預應力、合攏段的施工等方面闡述了高速鐵路橋梁的施工技術,結合施工案列對施工技術進行闡明。

          【關鍵詞】高速鐵路橋梁;連續梁;施工技術;掛籃懸臂施工;混凝土施工

          近年來,我國交通公路、鐵路發展迅速,2015年高鐵里程已經超過5000公里,高速鐵路的快速建設過程中,需要建設大量的高速鐵路橋梁連續梁,高速鐵路連續梁是高速鐵路建設過程中具有較大施工難度的關鍵工程,高速鐵路連續梁還需要花費大量的資金成本,建成投入運營后如果出現了質量問題會給高鐵造成重大事故,事故一旦發生,會給人們的生命和財產帶來嚴重威脅,會給社會帶來重大影響,因此,高速鐵路連續梁的質量問題是高速鐵路建設技術人員共同關注的重要課題。

          1.高速鐵路橋梁連續梁工程特點

          ⑴高速鐵路橋梁連續梁常用跨度主要是80米跨、64米跨箱梁,自重大,施工現場情況復雜,因此,施工過程中常用的現場澆筑法等進行施工,施工難度相對較大。⑵橋梁沉降控制嚴。施工時對于沉降量之差的允許值有嚴格的規定,因為,靜不定結構,相鄰墩臺均勻沉降量之差是整個橋梁工程施工技術的要點,施工過程中,各項參數一定要滿足外靜定結構的允許值,同時要還應根據附加應力的具體情況而定。⑶橋梁徐變上拱控制嚴。高速鐵路的軌道具有高平順的特點,因此,對橋梁徐變上拱值應該按照標準要求嚴格控制。

          2.高速鐵路橋梁連續梁工程的具體要求

          ⑴性能要求:有效保障高速鐵路橋梁的承載能力、抗洪能力以及運營性能,保障高速列車的行車安全以及結構的安全性。⑵無碴軌道的要求:橋梁進行鋪設無碴軌道作業時,由于可調整量十分有限,同時連續梁跨度大,受外部荷載、溫度等因素影響較明顯,所以無碴軌道橋梁對線路的高程控制要求比鋪設有碴軌道橋梁的要求更高。⑶橋梁施工的要求:由于高速鐵路橋梁連續梁的標準比較高,體量比較大,無碴軌道的大量應用,使得對連續梁工程的施工組織、施工方案及工藝等都提出了更高的新要求。

          3.高速鐵路橋梁連續梁工程的技術分析

          3.1掛籃懸臂澆筑施工的措施及要求

          ①拼裝要求:掛籃組拼控制線要嚴格遵循掛籃設計的要求,并且要在墩頂現澆段混凝土澆筑完成以后進行。起重方案的制定要根據現場實際的起重能力而制定,其次,再次模板的順序是先主桁架次底藍,,按照相應要求對一些附屬結構進行拼裝掛籃。②試壓要求:拼裝完掛籃及模板以后,為了避免結構上出現非彈性形變,為了得到掛籃彈性變形曲線的參數,要對其性能及安全系數進行檢驗,主要的措施是對掛籃進行試壓。以澄碧河雙線特大橋3、4、5號墩1號段為例,根據工程實際情況,結合施工過程施工周期及掛籃結構進行掛籃靜載試驗。

          3.2混凝土施工

          混凝土施工過程中,要遵循的對稱性澆注的原則,既要確保對稱的腹板部分兩側的混凝土同步澆筑,以防止偏置歪斜,又要保障對稱懸臂的端部一個T形構造澆筑混凝土的同步。對稱澆筑通過梁頂三通泵送管的分流被保障。澆筑混凝土前,鑿除混凝土表面浮漿以暴露石子,然后用水潤濕和刷素水泥漿加強接縫處粘結。連續梁兩端對稱澆筑混凝土,混凝土不平衡量不得超過設計圖的說明,一般不能大于5噸,泵管在T型兩端同時澆注,以防止懸臂的兩側混凝土澆筑的不平衡,采取嚴格的送料措施,根據澆注順序,在同一時間送料,連續梁的施工過程中派專人來檢查同步澆筑混凝土的情況。

          3.3預應力鋼絞線加工、安裝、張拉

          預應力鋼絞線加工集中在加工場內進行,其下料長度為:理論長度=孔道長度+錨板厚度+千斤頂工作長度,采用直徑30cm的砂輪切割機作為下料工具。鋼絞線編束時,每1~1.5m用鐵絲綁扎,鐵絲扣向里,綁好的鋼絞線鋼束,編號掛牌存放。鋼絞線制作好后,由人工抬運至待施工梁段橋下,然后利用塔吊和汽車吊進行垂直運輸,并配合人工將鋼絞線對號穿入波紋管內。穿束前檢查每束鋼絲的根數,確認無誤后方可用穿束機或卷揚機配合人工牽引穿束。張拉采用張拉力和鋼束伸長量雙控,以張拉力為主,用鋼束伸長量進行校核,鋼束張拉伸長量偏差不大于設計伸長量的±6%。張拉按照設計順序進行,先縱向后橫向,縱向預應力鋼束采用兩端同步張拉,并且左右對稱進行,較大不平衡束不超過1束。橫向鋼束按照均衡對稱、交錯的張拉原則進行。

          3.4合攏段施工

          澆筑連續梁懸臂法施工,為確保施工階段的穩定,合攏順序采取先兩中跨合攏,結構由雙懸臂狀態變成單懸臂的狀態,合攏兩邊跨,形成連續梁的應力狀態。合攏段施工使用掛籃的底模架施工,側模板使用掛籃側模。當合攏段施工時,由兩個掛籃向一個掛籃過渡,另一個掛籃稍微倒退,一個掛籃行走跨過合攏段至另一端澆筑施工段上,形成合攏段施工的支架。在施工過程中封閉段,由于溫差的影響,現澆混凝土水化熱早期收縮影響,已完成混凝土梁收縮和徐變的影響,結構體系轉換以及施工荷載等因素的影響,合攏段混凝土施工應盡量避免因晝夜溫差的影響,可選擇在日溫差較小的24小時中溫度低的時間在2~3小時內完成混凝土的澆筑。合攏段長度在施工作業長度滿足的前提下應盡可能的縮短,混凝土強度應采用滿足強度要求的微膨脹混凝土,配制完以后要按要求進行報批,施工時要為了避免裂紋出現在合攏段,施工前要做好充足的準備,如:認真振搗及養生,及時張拉預應力筋。

          3.5梁體線型控制

          具有連續梁線性監控資質的單位,在控制梁體線型方面通常采取以下手段,應用專業控制軟件分析預應力混凝土結構的彈性和時效,并得出連續橋梁各項內力和變形參數,同時對照設計圖紙,計算出一些重要施工材料及工程截面的特征數據,如梁段自重、預應力筋截面偏心距等。線形控制軟件的應用需要的現場數據(如凝土的配合比、施工地點的溫度與濕度等),通過這些數據應用軟件才能計算出指導現場施工的結果,才能繪制出施工過程中的各種依據,如:梁體各截面內力表、施工各階段梁體撓度變化曲線等。

          4.案例分析

          4.1工程概況

          澄碧河雙線特大橋位于廣西省百色市右江區,本橋設計里程范圍:D1K228+573.773~163.760,連續梁部分為D1K228+645.15~894.85(2號墩至6號墩),梁縫間梁全長為249.8m,一聯四孔(44+2*80+44)m,該連續梁為預應力混凝土雙線連續箱梁,采用懸臂澆注法施工。工程特點:本橋為大跨結構,技術含量高;4號、5號主墩基礎與營業線相距較近,且梁部上跨營業線,基礎開挖防護及上部箱梁施工安全防護措施要求高。

          4.2施工方案

          本工程根據結構形式,擬采用菱形掛籃,該掛籃具有重量輕、外形美觀,移動靈活、走行方便、受力后變形小等特點,并且掛籃下空間充足,可提供較大施工作業面,利于鋼筋模板施工操作。0號段支架3號、4號、5號墩均采用托架結構,2號墩邊跨現澆段支架采用托架另一側配重結構,6號墩邊跨現澆段支架采用碗扣式支架搭設。

          4.3混凝土施工

          ①混凝土生產拌和:為了確保混凝土的質量,保障混凝土各項指標符合要求,使混凝土具有足夠的強度和耐用性,滿足橋梁結構彈性模量設計的要求,混凝土的生產應遵循以下幾方面:混凝土的攪拌通常在攪拌站里集中生產,混合料的拌合要均勻,下料不能快,要等攪拌2分鐘后下料,水灰比、坍落度的強度要滿足相關要求,施工中要依據實際溫度和骨料含水率進行相應調整。②混凝土運輸:混凝土的運輸,現場施工中一般有兩種方式,一是用8立方米混凝土罐車進行水平運輸,二是用三一重工混凝土輸送泵進行垂直運輸。在具體澆筑作業時選擇可移動的3米的長的軟管,以便于在澆筑過程中時時移動,確保管道通暢,接口不漏漿。此外,攪拌混凝土泵送60min內完成,所有的混凝土澆筑必須在初凝之前完成。③混凝土澆筑:遵循自低向高、先底板、再腹板及頂板的順序進行澆灌混凝土。施工前檢查底板是否干凈,如過有雜物、泥漿、短鋼筋頭、焊渣等必須先沖洗干凈。3號墩、4號墩、5號墩0號塊的梁體較高,由于其具有密集的鋼筋和預應力管道,導致混凝土入模時困難較大,因此,針對這種情況,現場通常采用在頂板、腹板預留4處方孔多點澆筑的方法進行澆筑。采用分層厚度小于30cm的分層澆筑方式,采用高頻插入式振搗器為主,振搗時,為了防止出現漏振及過振等現象,施工工人應該按照施工標準采取快插慢拔的振搗要領。此外,為了保障每一管道都要暢通,澆筑時,有有專人清理管道,澆筑過程中要有專人檢查支架、模板的穩定情況。由于鋼筋密,模板倒角較多、施工不便等不利因素,特別注意剪力塊、各處倒角等部位的振搗,做到不留錯臺,表面平整。④混凝土養護:當外界環境溫度不超過30℃或混凝土的內部溫度不超過60℃采用自然養護法。在混凝土的表面主要使用土工布覆蓋并連續灑水保持混凝土表面濕潤,養護周期不少于14d。在炎熱的夏天,室外溫度在30℃以上或混凝土的內部溫度高于60℃時,采取降溫措施以冷卻內部溫度來進行養護。混凝土內部、表面及環境溫度要進行監測,當溫差超過20℃時,要采取必要的措施進行降溫,用編織袋在拆模前進行覆蓋灑水,用雙層塑料布在拆模后包裹混凝土表面,操作過程要確保包裹物完好,彼此搭接完整,內表面有凝結的水珠,箱室內通入高壓水管噴灑龍頭,采取不斷向箱室內噴灑水的方式進行降溫養護。

          作者:王宇馳 單位:中鐵十九局集團及時工程有限公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路橋梁大體積混凝土施工控制技術

          0引言

          在橋梁工程施工中對承臺大體積混凝土的控制措施與整個工程的質量有緊密的聯系。在承臺大體積混凝土施工的過程中存在著許多難以控制的因素,為了能夠提高橋梁工程的施工質量,本文深入分析橋梁承臺大體積混凝土施工中存在的問題,并深入探討了施工控制的關鍵技術。

          1溫度控制問題

          1)混凝土降溫。

          混凝土的制作過程對于承臺的大體積施工存在一定影響,但是在實際的混凝土制作過程中往往只通過經驗進行理論分析。對混凝土進行穩定控制實驗,該實驗主要包含兩個方面:一方面是混凝土凝固程度的降溫實驗,該實驗在配好混凝土的原材料以后,對混凝土制作過程中的溫度進行控制,目前采用的方法是通過封閉水管注入的冷卻循環方法來達到降溫木器,穩定混凝土的凝固,確保混凝土能夠更好的凝固;另一方面是在混凝土成形以后,防止混凝土受到低溫侵襲,對混凝土低溫的應對能力進行測定。通過以上兩個實驗,讓施工人員對混凝土的溫度環境更的掌握。2)溫度控制。進行高速鐵路橋梁承臺中的大體積混凝土施工中,對溫度的控制非常重要,特別是混凝土成分為溫度控制,確保混凝土成分之間溫度的完善,能夠促進實現對混凝土溫度的有效控制。對混凝土各種成分進行溫度控制,首先應該對各種成分的屬性進行精準的張傲,同時還應該了解混凝土各種組成對的關系,為溫度控制提供的理論依據。在實際的操作過程中,需要對各種材料的溫度進行精準的控制,確保工程施工效果。溫度變化是導致高速鐵路承臺大體積混凝土出現裂縫的首要原因[3],因此對溫度的合理控制是解決裂縫問題的主要方法。

          2具體施工控制技術

          2.1降溫管控制內部溫度

          對混凝土內部溫度進行控制,降溫管是最有效的方法。應用降溫管對混凝土內部進行降溫時,應該注意冷凝水與混凝土內部之間的溫差,及時的調節水溫。降溫管應采用耐腐蝕性的鋼管,進行降溫前,應該對水管的密封性進行檢查,為了確保能夠得到的數據,對于內外溫度進行合理的控制,可使用溫度測試儀進行溫度數據采集,數據主要包含外界溫度、不同施工階段的溫度以及散熱管的溫度,除此之外還應該對溫度變化規律進行總結,進而確定溫度控制的標準。

          2.2合理的配合設計

          合理的原料配合設計能夠在一定程度上保障混凝土的均勻性,顯著提高混凝土抗裂縫的能力。進行混凝土配合設計時,應該充分的考慮到細沙、石子的選擇與用量,還應該在混凝土中加入適量的符合多功能超細粉,確保混凝土的密實性,同時避免離析現象的發生,通過實驗得到混凝土的原料配比。在進行混凝土配置的過程中,可加入適量的緩凝劑,延長混凝土凝固時間,提高混凝土性質,同時還能在一定程度上降低混凝土制備的水消耗與水熱化作用。

          2.3材料預降溫

          溫度對混凝土質量的影響較大,因此對外界溫度及時的進行了解,對材料進行預降溫十分必要。進行除此之外,混凝土施工應盡量避開陰雨天,為了能夠有效降低混凝土的溫度,應該使用溫度較低的水進行混凝土配置。在混凝土澆筑過程中,還應根據實際情況對水溫進行適當的調整。

          2.4施工

          施工問題也會對橋梁承臺大體積質量造成影響,在施工的過程中不僅需要提高混凝土的密實性,同時還應注意提高混凝土對樁基約束所造成問題的抵抗力,減少混凝土裂縫發生率。混凝土澆筑一般使用一次性澆筑的方法,但是由于橋梁承臺質量與厚度存在一定的差異,因此混凝土的澆筑順序,澆筑方向也存在一定的差異,為了有效的避免承臺產生裂縫,注重相鄰橋梁承臺段的混凝土澆筑很有必要。另一方,還需要對混凝土水灰比進行嚴格的控制,確保混凝土攪拌均勻,為了提高混凝土的密實性,可在橋梁承臺一側設置預留孔。,應使用不同規模的鋼管將混凝土送達模板底部,避免出現離析現象。由于橋梁承臺面積相對較大,表面收光時間較長,為了防止表面水分揮發,應降低混凝土內外溫差,確保承臺表面處于濕潤狀態。

          3結語

          進行高速鐵路承臺大體積混凝土施工,應特別注意溫度的合理控制,保障混凝土質量,避免溫度所導致裂縫問題,提高工程施工質量。

          作者:陳杰 王懷春 單位:陜西榆林榆神高速公路有限公司

          高速鐵路技術論文:高速鐵路建設發展與技術跨越特點

          一、國家主導的大規模、高標準、快速度高鐵建設

          (一)需求與規劃

          新中國成立以來至20世紀末,歷經數代鐵路人的不懈努力,我國的鐵路運營里程從21810公里增至67000余公里;其中復線里程由866公里增至19000余公里;電氣化鐵路從無到有,運營里程達12000余公里。但在路網不斷延伸的同時,受限于線路標準不高、客貨共線運行運輸組織不便等因素的影響,平均運營速度低、客貨運輸品質低且輸送能力往往受限。與改革開放以來經濟社會的迅速發展相比,鐵路的發展明顯滯后,成為發展的“瓶頸”。因此,擴大路網規模,完善路網結構,提高運輸質量,擴充運輸能力,提高技術裝備水平成為亟待解決的問題。2004年1月,國務院常務會議討論通過中國鐵路歷史上及時個《中長期鐵路網規劃》。2008年10月,國家發展和改革委員會批準了《中長期鐵路網規劃(2008年調整)》。其核心內容為:進一步擴大路網規模,完善路網結構,提高運輸質量,快速擴充運輸能力、迅速提高裝備水平,運輸能力滿足國民經濟和社會發展需要。有關高速客運專線的主要內容為:到2020年,全國鐵路營業里程達到12萬公里,主要繁忙干線實現客貨分線。建設“四縱四橫”快速客運專線網;建設經濟發達和人口稠密的主要城市群城際客運系統,覆蓋區域內主要城鎮。主要指標為:建設客運專線4.5萬公里以上,快速客運網連接所有省會及50萬人口以上的大城市,覆蓋全國90%以上人口,大大縮短城市間時空距離。形成以北京為中心,華東到上海4個小時,華南到廣州6.5小時、東北到哈爾濱5個小時,中部到武漢4個小時,西南到昆明為8小時,西北到烏魯木齊12個小時的經濟發展交通圈。

          (二)建設與標準

          中國高鐵建設堅持由政府推動、以企業為主體、以市場為導向,政、產、學、研、用相結合的建設理念,建立了高速鐵路科學發展、技術創新的國家體系。以現代化大規模的設計、制造、生產集團為龍頭,龐大的相關配套產業為基礎,集合全國有關科技力量為技術保障,形成完善的高速鐵路產業鏈。國家組織、鐵道部(鐵路總公司)牽頭、各省(市、自治區)聯動、項目所在地全力支持,實現了項目立項審批、勘察設計、建設實施的各個環節間的緊密銜接、高效運行。與此同時迅速建立、逐步健全了高速鐵路從勘察設計、建設實施到驗收運營等一系列相關標準。高鐵建設始終堅持項目建設標準化、工程設計標準化、施工建造標準化、設備制造標準化。以設計標準、施工標準、管理標準、作業標準為建設依據;以工程質量、施工安全、建設工期、投資控制、環境友好為建設目標;以機械化、專業化、工廠化、信息化為建設技術手段;以管理制度標準化、人員配備標準化、現場管理標準化、過程控制標準化為建設保障措施;全過程、多層次的推行建設項目標準化管理。與此同時,在建設中廣泛地采用“以橋代路“”以隧代路”等新理念,較大限度地減少建設用地,減少對自然環境的影響;極力推廣應用標準化設計、標準化制造、標準化施工;快速提升施工建造、設備制造、設施配套等企業的積極性、創造性、競爭性。為中國高鐵建設的快速發展、項目建設管理水平不斷提高、建設成本有效控制奠定基礎,創造了中國高鐵建設的輝煌成就。

          (三)規模與效益

          2014年,高鐵主骨架已初具規模,運營里程已超過16000公里,動車組旅客發送量逾8億人次,占鐵路客運發送量37%以上。2015年春運中,鐵路共發送旅客4425萬人次,高鐵動車組旅客發送量增幅明顯,全路動車組列車共發送旅客1844萬人,占全路旅客總發送量的41.7%。可以預見,隨著客運專線運營里程的不斷延伸,高鐵動車組客運發送量將不斷攀升,逐步超越普速列車客運發送量而占據絕大多數。除了運輸質量的提高,客運高速鐵路的投運,將有效緩解鐵路客運“一票難求”的局面。與此同時,國鐵繁忙干線將逐步實現客貨分線運行,有效釋放貨運能力,從根本上解決鐵路運輸“瓶頸”問題,降低全社會運輸成本。中國高鐵的建設,推動了能源加工、鋼鐵冶金、機械重工、通信網絡、機電動力、電氣設備、精密儀器等一大批相關高科技產業的不斷創新、滾動發展;形成了高速鐵路勘察設計、裝備制造、建設實施、運營管理完整、健全的產業鏈;保障了與高鐵建設運營的相關產業良性發展;催生了擁有數以百萬計各類專業人員、掌握先進高鐵技術的建設運營團隊,為高鐵的建設和技術進步與輸出創造了先決條件。國家主導的大規模、社會化高鐵建設,使得中國的高鐵建設成本遠低于其他國家。我國時速350公里的高鐵,每公里的基礎設施單位建設成本通常為1700至2100萬美元,且橋梁和隧道比重大。而歐洲高鐵每公里的建設成本為2500至3900萬美元,美國加州高鐵目前估計高達每公里5600萬美元。中國高鐵車票的價格也是全世界低的,約為每公里0.04歐元,遠低于西班牙的0.19歐元、法國的0.22歐元、德國的0.27歐元、意大利的0.25歐元和日本的0.22歐元。中國高鐵的社會與經濟效益力求較大化,不僅推動了鐵路運輸現代化,產生了巨大的運輸經濟效益,同時對加快經濟發展方式轉變、推動產業結構優化升級起到了重要的促進作用。

          二、市場推動的高起點、大跨度、多方位技術進步

          (一)基礎與跨越

          2004年我國高鐵大發展之前,國家、鐵道部已投入大量人力、物力組織進行了大量的技術儲備工作。通過多次既有線提速改造、新建實驗性的秦沈客運專線等項目,摸索高鐵路基、橋梁、隧道、軌道等固定設備的生產、建造技術;通過設計研發“中華之星“”藍箭“”先鋒”等高速列車動車組,初窺高鐵移動設備制造門徑;通過廣深鐵路等既有線及秦沈客運專線上動車組實驗性高速運營,提升列控技術并嘗試系統集成。如果在這些技術積累的基礎上,循序漸進逐步發展,最終也可以形成中國的高鐵成套技術,但時不我待,鐵路運輸嚴重滯后的現實要求鐵路必須進行快速的發展,必須以另一種方式實現技術跨越。因此,基于已經掌握的技術,我國對德、法、意、日等高鐵技術先發國家進行了艱苦而卓有成效的招標與商業談判,走出了一條“引進、吸收、消化、與國情和自主技術結合、再創新”的發展道路。在短時間內建立了完整的高標準高速鐵路技術體系。技術儲備與引進技術相結合,在短時間內科學嚴謹的制訂了60多部規范、規程、標準,滿足了高鐵線路建造的需要;合理引進動車組制造技術并迅速實現國產化,進而自主創新研發了性能更好的高速動車組,滿足了動車組大量投入運營的需求;掌握高速鐵路列控技術,并利用自身優勢形成了總體設計、接口管理、聯調聯試和高速鐵路系統集成的整套技術。

          (二)工程建造與動車組制造

          在不斷實踐中,中國高鐵形成黃土、軟土、凍土、巖溶地區,大風、大雪、高海拔艱險山區等特殊區域高速鐵路建造和災害防護技術。解決了復雜地質條件下高速鐵路地基處理、路基填筑和工后沉降控制問題;掌握了900噸級混凝土簡支箱梁、新型結構大跨度橋梁等關鍵技術;突破了復雜地質山區高速鐵路長大隧道群、水下隧道修建的技術難題,實現了動車組在隧道內時速350公里運行和交會;掌握了大范圍、大規模鋪設應用跨區間無縫線路、無砟軌道的成套技術,建立了無砟軌道技術標準體系;按照“功能性、系統性、文化性、經濟性”客站建設的新理念,建立多種交通方式便捷換乘的綜合樞紐,實現了高速鐵路與城市其他運輸交通零銜接、零換乘的緊密結合。在工程建設的同時,成功研發和制造了各種基礎工程施工建造所需的特種機械裝備,實現了標準化、工廠化、機械化、自動化的快速施工,創造了多項世界及時。掌握了時速200~350公里系列動車組設計制造的核心技術,進一步研發創新大馬力高速動車組,牽引功率超2萬千瓦。動車組車頭、車體關鍵設備分別采用了碳纖維、鎂合金等新型材料,車重減輕,剛度提高22%。對動車組較高速度、較大牽引動力,降低阻力等關鍵技術,對系統集成、車頭車體、車底轉向、減振降噪、牽引制動、機電傳動、雙弓受流等系統進行創新,關鍵技術已實現自主化和產業化。成功研發制造時速350公里CRH380系列動車組,較高實車運營實驗速度486.1km/h,實車室內實驗速度605km/h。中國制造“和諧號”系列動車組,以運營速度高、運量大、節能環保、平穩舒適等特點,躋身世界經驗豐富行列,表現出良好的運行品質,成為中國高速鐵路的主力車型。

          (三)列車控制與系統集成

          掌握了時速200~250公里等級的CTCS-2級列控系統技術。通過技術創新,研發創造具有世界經驗豐富水平的CTCS-3級列控系統,滿足高速度、高密度、大能力運輸要求。通過GSM-R無線通信系統實現地面控制系統與動車運行控制系統信息雙向實時傳輸,實現了200~250公里等級動車組與既有普速線列車、300~350公里等級動車組與200~250公里等級動車組的跨線運行。系統掌握并廣泛應用分散自律調度集中系統(CTC),實現了中間站無人化,大幅度提升了高速鐵路行車指揮的信息化、網絡化、自動化水平。掌握了高速鐵路總體設計、接口管理、聯調聯試和高速鐵路系統集成的整套技術,實現了高速鐵路工務工程、動車組、牽引供電、通信信號、運營調度、列車運行控制、安全防災、客運服務等子系統的集成。成功創新了輪軌關系、弓網匹配,以及空氣動力、車橋耦合、調度指揮、運營管理等方面的集成技術。實現了高速鐵路系統功能、集成能力最強、系統接口順暢,子系統與大系統協調匹配,為高速鐵路的安全運營提供了保障。

          三、結束語

          以10余年走過發達國家30~50年的研發之路,中國高鐵的跨越式發展歷程,既是綜合國力不斷提高的具體體現,也是新時期科學技術“自主創新”的典范。堅持高標準、高起點、高速度的建設理念,以國家主導、市場化推進的科學方式,使中國一舉成為世界上高鐵系統技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運行速度較高、在建規模較大的國家,實現了從“追趕”到“引領”的重大跨越,成為世界鐵路發展潮流的時代火車頭。

          作者:陳姣姣 解新福 單位:中鐵第七集團有限公司三公司 中鐵及時勘察設計院集團蘭州設計院

          高速鐵路技術論文:高速鐵路建設發展與技術跨越研究

          一、國家主導的大規模、高標準、快速度高鐵建設

          (一)需求與規劃

          新中國成立以來至20世紀末,歷經數代鐵路人的不懈努力,我國的鐵路運營里程從21810公里增至67000余公里;其中復線里程由866公里增至19000余公里;電氣化鐵路從無到有,運營里程達12000余公里。但在路網不斷延伸的同時,受限于線路標準不高、客貨共線運行運輸組織不便等因素的影響,平均運營速度低、客貨運輸品質低且輸送能力往往受限。與改革開放以來經濟社會的迅速發展相比,鐵路的發展明顯滯后,成為發展的“瓶頸”。因此,擴大路網規模,完善路網結構,提高運輸質量,擴充運輸能力,提高技術裝備水平成為亟待解決的問題。2004年1月,國務院常務會議討論通過中國鐵路歷史上及時個《中長期鐵路網規劃》。2008年10月,國家發展和改革委員會批準了《中長期鐵路網規劃(2008年調整)》。其核心內容為:進一步擴大路網規模,完善路網結構,提高運輸質量,快速擴充運輸能力、迅速提高裝備水平,運輸能力滿足國民經濟和社會發展需要。有關高速客運專線的主要內容為:到2020年,全國鐵路營業里程達到12萬公里,主要繁忙干線實現客貨分線。建設“四縱四橫”快速客運專線網;建設經濟發達和人口稠密的主要城市群城際客運系統,覆蓋區域內主要城鎮。主要指標為:建設客運專線4.5萬公里以上,快速客運網連接所有省會及50萬人口以上的大城市,覆蓋全國90%以上人口,大大縮短城市間時空距離。形成以北京為中心,華東到上海4個小時,華南到廣州6.5小時、東北到哈爾濱5個小時,中部到武漢4個小時,西南到昆明為8小時,西北到烏魯木齊12個小時的經濟發展交通圈。

          (二)建設與標準

          中國高鐵建設堅持由政府推動、以企業為主體、以市場為導向,政、產、學、研、用相結合的建設理念,建立了高速鐵路科學發展、技術創新的國家體系。以現代化大規模的設計、制造、生產集團為龍頭,龐大的相關配套產業為基礎,集合全國有關科技力量為技術保障,形成完善的高速鐵路產業鏈。國家組織、鐵道部(鐵路總公司)牽頭、各省(市、自治區)聯動、項目所在地全力支持,實現了項目立項審批、勘察設計、建設實施的各個環節間的緊密銜接、高效運行。與此同時迅速建立、逐步健全了高速鐵路從勘察設計、建設實施到驗收運營等一系列相關標準。高鐵建設始終堅持項目建設標準化、工程設計標準化、施工建造標準化、設備制造標準化。以設計標準、施工標準、管理標準、作業標準為建設依據;以工程質量、施工安全、建設工期、投資控制、環境友好為建設目標;以機械化、專業化、工廠化、信息化為建設技術手段;以管理制度標準化、人員配備標準化、現場管理標準化、過程控制標準化為建設保障措施;全過程、多層次的推行建設項目標準化管理。與此同時,在建設中廣泛地采用“以橋代路“”以隧代路”等新理念,較大限度地減少建設用地,減少對自然環境的影響;極力推廣應用標準化設計、標準化制造、標準化施工;快速提升施工建造、設備制造、設施配套等企業的積極性、創造性、競爭性。為中國高鐵建設的快速發展、項目建設管理水平不斷提高、建設成本有效控制奠定基礎,創造了中國高鐵建設的輝煌成就。

          (三)規模與效益

          2014年,高鐵主骨架已初具規模,運營里程已超過16000公里,動車組旅客發送量逾8億人次,占鐵路客運發送量37%以上。2015年春運中,鐵路共發送旅客4425萬人次,高鐵動車組旅客發送量增幅明顯,全路動車組列車共發送旅客1844萬人,占全路旅客總發送量的41.7%。可以預見,隨著客運專線運營里程的不斷延伸,高鐵動車組客運發送量將不斷攀升,逐步超越普速列車客運發送量而占據絕大多數。除了運輸質量的提高,客運高速鐵路的投運,將有效緩解鐵路客運“一票難求”的局面。與此同時,國鐵繁忙干線將逐步實現客貨分線運行,有效釋放貨運能力,從根本上解決鐵路運輸“瓶頸”問題,降低全社會運輸成本。中國高鐵的建設,推動了能源加工、鋼鐵冶金、機械重工、通信網絡、機電動力、電氣設備、精密儀器等一大批相關高科技產業的不斷創新、滾動發展;形成了高速鐵路勘察設計、裝備制造、建設實施、運營管理完整、健全的產業鏈;保障了與高鐵建設運營的相關產業良性發展;催生了擁有數以百萬計各類專業人員、掌握先進高鐵技術的建設運營團隊,為高鐵的建設和技術進步與輸出創造了先決條件。國家主導的大規模、社會化高鐵建設,使得中國的高鐵建設成本遠低于其他國家。我國時速350公里的高鐵,每公里的基礎設施單位建設成本通常為1700至2100萬美元,且橋梁和隧道比重大。而歐洲高鐵每公里的建設成本為2500至3900萬美元,美國加州高鐵目前估計高達每公里5600萬美元。中國高鐵車票的價格也是全世界低的,約為每公里0.04歐元,遠低于西班牙的0.19歐元、法國的0.22歐元、德國的0.27歐元、意大利的0.25歐元和日本的0.22歐元。中國高鐵的社會與經濟效益力求較大化,不僅推動了鐵路運輸現代化,產生了巨大的運輸經濟效益,同時對加快經濟發展方式轉變、推動產業結構優化升級起到了重要的促進作用。

          二、市場推動的高起點、大跨度、多方位技術進步

          (一)基礎與跨越

          2004年我國高鐵大發展之前,國家、鐵道部已投入大量人力、物力組織進行了大量的技術儲備工作。通過多次既有線提速改造、新建實驗性的秦沈客運專線等項目,摸索高鐵路基、橋梁、隧道、軌道等固定設備的生產、建造技術;通過設計研發“中華之星“”藍箭“”先鋒”等高速列車動車組,初窺高鐵移動設備制造門徑;通過廣深鐵路等既有線及秦沈客運專線上動車組實驗性高速運營,提升列控技術并嘗試系統集成。如果在這些技術積累的基礎上,循序漸進逐步發展,最終也可以形成中國的高鐵成套技術,但時不我待,鐵路運輸嚴重滯后的現實要求鐵路必須進行快速的發展,必須以另一種方式實現技術跨越。因此,基于已經掌握的技術,我國對德、法、意、日等高鐵技術先發國家進行了艱苦而卓有成效的招標與商業談判,走出了一條“引進、吸收、消化、與國情和自主技術結合、再創新”的發展道路。在短時間內建立了完整的高標準高速鐵路技術體系。技術儲備與引進技術相結合,在短時間內科學嚴謹的制訂了60多部規范、規程、標準,滿足了高鐵線路建造的需要;合理引進動車組制造技術并迅速實現國產化,進而自主創新研發了性能更好的高速動車組,滿足了動車組大量投入運營的需求;掌握高速鐵路列控技術,并利用自身優勢形成了總體設計、接口管理、聯調聯試和高速鐵路系統集成的整套技術。

          (二)工程建造與動車組制造

          在不斷實踐中,中國高鐵形成黃土、軟土、凍土、巖溶地區,大風、大雪、高海拔艱險山區等特殊區域高速鐵路建造和災害防護技術。解決了復雜地質條件下高速鐵路地基處理、路基填筑和工后沉降控制問題;掌握了900噸級混凝土簡支箱梁、新型結構大跨度橋梁等關鍵技術;突破了復雜地質山區高速鐵路長大隧道群、水下隧道修建的技術難題,實現了動車組在隧道內時速350公里運行和交會;掌握了大范圍、大規模鋪設應用跨區間無縫線路、無砟軌道的成套技術,建立了無砟軌道技術標準體系;按照“功能性、系統性、文化性、經濟性”客站建設的新理念,建立多種交通方式便捷換乘的綜合樞紐,實現了高速鐵路與城市其他運輸交通零銜接、零換乘的緊密結合。在工程建設的同時,成功研發和制造了各種基礎工程施工建造所需的特種機械裝備,實現了標準化、工廠化、機械化、自動化的快速施工,創造了多項世界及時。掌握了時速200~350公里系列動車組設計制造的核心技術,進一步研發創新大馬力高速動車組,牽引功率超2萬千瓦。動車組車頭、車體關鍵設備分別采用了碳纖維、鎂合金等新型材料,車重減輕,剛度提高22%。對動車組較高速度、較大牽引動力,降低阻力等關鍵技術,對系統集成、車頭車體、車底轉向、減振降噪、牽引制動、機電傳動、雙弓受流等系統進行創新,關鍵技術已實現自主化和產業化。成功研發制造時速350公里CRH380系列動車組,較高實車運營實驗速度486.1km/h,實車室內實驗速度605km/h。中國制造“和諧號”系列動車組,以運營速度高、運量大、節能環保、平穩舒適等特點,躋身世界經驗豐富行列,表現出良好的運行品質,成為中國高速鐵路的主力車型。

          (三)列車控制與系統集成掌握了時速

          200~250公里等級的CTCS-2級列控系統技術。通過技術創新,研發創造具有世界經驗豐富水平的CTCS-3級列控系統,滿足高速度、高密度、大能力運輸要求。通過GSM-R無線通信系統實現地面控制系統與動車運行控制系統信息雙向實時傳輸,實現了200~250公里等級動車組與既有普速線列車、300~350公里等級動車組與200~250公里等級動車組的跨線運行。系統掌握并廣泛應用分散自律調度集中系統(CTC),實現了中間站無人化,大幅度提升了高速鐵路行車指揮的信息化、網絡化、自動化水平。掌握了高速鐵路總體設計、接口管理、聯調聯試和高速鐵路系統集成的整套技術,實現了高速鐵路工務工程、動車組、牽引供電、通信信號、運營調度、列車運行控制、安全防災、客運服務等子系統的集成。成功創新了輪軌關系、弓網匹配,以及空氣動力、車橋耦合、調度指揮、運營管理等方面的集成技術。實現了高速鐵路系統功能、集成能力最強、系統接口順暢,子系統與大系統協調匹配,為高速鐵路的安全運營提供了保障。

          三、結束語

          以10余年走過發達國家30~50年的研發之路,中國高鐵的跨越式發展歷程,既是綜合國力不斷提高的具體體現,也是新時期科學技術“自主創新”的典范。堅持高標準、高起點、高速度的建設理念,以國家主導、市場化推進的科學方式,使中國一舉成為世界上高鐵系統技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運行速度較高、在建規模較大的國家,實現了從“追趕”到“引領”的重大跨越,成為世界鐵路發展潮流的時代火車頭。

          作者:陳姣姣 解新福 單位:中鐵第七集團有限公司三公司中鐵及時勘察設計院集團蘭州設計院

          高速鐵路技術論文:高速鐵路測量布設技術探討

          一.某高速鐵路GPS控制

          網優化設計及測量方案高速鐵路技術經過幾次發展,目前已經成為當今世界鐵路發展的共同趨勢。我國在借鑒德國等國家先進技術的基礎上,依據誤差分析理論和仿真試驗,考慮我國的技術能力,CPII控制點應有良好的對空通視條件,相鄰點之間應通視,特別困難地區至少有一個通視點,以滿足放線或施I測量的需要。CPII網采用邊聯結方式構網,形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網,并與CPI聯測構成附合網。GPS網約束平差時,基準選取不當,將會直接影響最終結果,更嚴重的可使高精度的GPS網產生扭曲。根據基線解算原理可知,基線固定點的誤差會給基線結果帶來一定的誤差,此外,因此,必須對網的位置基準進行優化設計。使得我國鐵路測量工作更加規范化和系統化。精密測量貫穿高速鐵路無砟軌道鐵路勘測設計、施工和運營維護的全過程,對保障軌道的高平順性、高精度起著非常重要的砟用。并以CPⅡ控制網和二等水準基點為基準開展定測放線及專業調查測繪工作。困難地區若工期緊張,可先用四等水準取代二等水準作為高程控制基準,但在施工前須貫通二等水準。們可以反推出CPⅠ和CPⅡ控制網的相關精度要求。

          二.高速鐵路控制測量中需要注意的問題

          1基礎平面控制網(CPI)點位

          周圍視野開闊,在地面高度角15°內不應有成片的障礙物,便于GPS衛星信號的接收,采用一個已知點和一個己知方向進行坐標轉換,并引入相應的平面坐標系;(4)為保障GPS測量的高精度性,坐標轉換前,檢查聯測三角點的精度,確認至少滿足C級控制點精度后方可采用;在觀測之前,需要將其放在空氣中一定的時間,促使其對溫度適應,并且要合理調整相關的氣象元素,如溫度、氣壓以及相對濕度等,對于溫度以及氣壓的改正,觀測人員只需將天線對中、整平,量取天線高打開電源即可進行自動觀測,利用數據處理軟件對數據進行處理即求得測點三維坐標。而其它觀測工作如衛星的捕獲,跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

          2線路控制網(CPII)

          根據CPIII測設方案的要求,CPⅢ點應成對布設,距離布置一般約為50~70m,個別特殊情況下相鄰點間距最短不小于40m,最長不大于80m。再在此基礎上進行同步觀測的布網形式稱之為同步圖形擴展式。其擴展形式快,作業方法簡單,建立某些觀測量的復測,圖形結構比較強,是工程測量中常用的一種布網方式。采用同步圖形擴展的觀測方式主要有點連式,邊連式和混連式。CPII控制點位盡可能選在鐵路用地界內、不易被破壞的范圍內;當與水準點共用時,應選在土質堅實、安全僻靜、觀測方便和利于長期保存的地方,并按規定埋石。CPⅢ測量標志(包括預埋件、連接件、測量棱鏡);數字水準儀與配套的因瓦水準標尺;CPⅢ外業數據采集軟件與CPⅢ內業平差計算軟件。在測量CPⅢ的過程中根據工程的施工需要可以對路段進行分段測量,并且需要對分段長度予以控制,一般應當不大于4km。CPII控制點應有良好的對空通視條件,相鄰點之間應通視,特別困難地區至少有一個通視點,以滿足放線或施I測量的需要。CPII網采用邊聯結方式構網,形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網,并與CPI聯測構成附合網。

          3高程控制測量

          隨著先進技術的發展日新月異,精密測量技術也在不斷提高。根據制造技術發展趨勢,精密測量的自身要求以及測試信息處理技術方向,未來精密測量方向會向多樣化方向傾斜。靈活的應用點連式和邊連式的施測方法,因其作業靈活,效率高,常規測量常用的一種施測方式,高速鐵路無砟軌道與另一鐵路連接時,應確定兩鐵路高程系統的關系。水準路線應沿線路敷設,水準點埋設滿足下列要求:(1)水準點應每2km設置一個。

          三.結束語

          綜上所述,高速鐵路精密控制測量技術是高速鐵路建設的關鍵環節,高鐵的穩定健康發展必須要有精密控制測量技術作為基礎。穩定的表現獲得了多家高鐵施工單位的青睞與肯定,在已建成和在建的高速鐵路工程中都有著廣泛的應用。

          作者:王臣璽 單位:中鐵三局天津建設工程有限公司

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