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高速鐵路技術(shù)論文

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高速鐵路技術(shù)論文

高速鐵路技術(shù)論文:底座板施工技術(shù)高速鐵路論文

一、底座板鋼筋網(wǎng)加工及安裝技術(shù)

底座板鋼筋網(wǎng)根據(jù)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(jìn)行鋼筋搭接區(qū)域的鋼筋綁扎。綁扎時要注意到搭接區(qū)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(jié)構(gòu)尺寸為:厚度4cm、寬度5cm、長度50cm,定距塊材質(zhì)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(cè)設(shè)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(tài),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(yù)應(yīng)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(shù)

1.模板系統(tǒng)設(shè)計

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

(2)后澆帶端模設(shè)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(yán)實,制作尺寸不同的端模板適應(yīng)不同超高地段。后澆帶預(yù)留缺口寬度要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行,保障后續(xù)張拉連接的順利進(jìn)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(diào)、加固,對軌道的標(biāo)高進(jìn)行精調(diào)。

四、底座板混凝土澆筑技術(shù)

1.澆筑前每50m3檢查一次混凝土坍落度、含氣量、擴(kuò)展度、入模溫度指標(biāo),滿足要求后方可澆筑并制作標(biāo)養(yǎng)及同條件養(yǎng)護(hù)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(qū)用直徑30mm振搗棒振搗密實,嚴(yán)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(yán)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(jǐn)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(xiàn)蜂窩麻面或使鋼筋骨架出現(xiàn)位移。插入式振搗完成后,啟動整平提漿機(jī)對混凝土進(jìn)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(jī)進(jìn)行拉毛,拉毛深度1.8mm~2.2mm。

五、底座板張拉技術(shù)

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(zhì)是對底座板結(jié)構(gòu)的“縱連”,張拉連接完成后可在一個施工單元內(nèi)進(jìn)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(shè)計合攏溫度為25±5℃,大于30℃或小于0℃不進(jìn)行張拉連接。當(dāng)溫度大于20℃小于30℃時無需張拉,直接進(jìn)行連接;當(dāng)溫度低于20℃時,需要計算出對應(yīng)的張拉量進(jìn)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(yīng)力溫度;Ti——張拉時混凝土溫度;αt——張拉系數(shù)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(nèi)張拉作業(yè)要嚴(yán)格按照順序進(jìn)行,且左右線同步。

1.K0(臨時端刺起點)與常規(guī)區(qū)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(dāng)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(yù)應(yīng)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(gòu)件的溫度張拉常規(guī)區(qū)中靠近臨時端刺K0的2個鋼板連接器后澆帶BL1。C.根據(jù)張拉行程,再張拉常規(guī)與臨時端刺間的鋼板連接器后澆帶K0。D.根據(jù)張拉行程,先張拉J1再張拉J2,同時常規(guī)區(qū)的剩余BL1的張拉可與之同時進(jìn)行。E.為了保障臨時端刺自由端到鋼板連接器后澆帶J3區(qū)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(guī)區(qū)與臨時端刺處的底座板張拉就已經(jīng)施工完成了。縱連后澆帶需在24小時內(nèi)完成(溫差小)。另一側(cè)的臨時端刺和此方法相同,可以兩側(cè)同時對稱進(jìn)行。

(2)后澆帶澆筑:底座板溫度<鎖定溫度A.澆筑常規(guī)區(qū)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(guī)區(qū)的齒槽后澆帶BL2通常也應(yīng)該盡可能地進(jìn)行澆筑,但是底座板溫度<鎖定溫度時,常規(guī)區(qū)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(guī)區(qū)與臨時端刺處的底座板澆筑就已經(jīng)施工完成了。另一側(cè)的臨時端刺和常規(guī)區(qū)連接澆筑與此方法相同,可以兩側(cè)同時對稱進(jìn)行。

(3)張拉:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.臨時端刺縱連的當(dāng)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(guī)區(qū)的所有BL1擰緊(從K0開始)。至此常規(guī)區(qū)與臨時端刺處的底座板張拉就已經(jīng)施工完成了。縱連后澆帶需在24小時內(nèi)完成(溫差小)。另一側(cè)的臨時端刺和此方法相同,可以兩側(cè)同時對稱進(jìn)行。

(4)澆筑:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.縱連完成后澆筑常規(guī)區(qū)的BL1和臨時端刺鋼板連接器后澆帶K0和J1,以及常規(guī)區(qū)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(guī)區(qū)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(guī)區(qū)的底座板連接完成后才可以澆筑。另一側(cè)的臨時端刺和此方法相同,可以兩側(cè)同時對稱進(jìn)行。

2.K1(臨時端刺終點)與常規(guī)區(qū)的張拉及澆筑

(1)張拉:底座板溫度<鎖定溫度A.根據(jù)構(gòu)件溫度,張拉常規(guī)區(qū)靠近K1的2個BL1。B.再根據(jù)相應(yīng)的張拉行程張拉臨時端刺與常規(guī)區(qū)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(guī)區(qū)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(guī)區(qū)的BL1,一同澆筑。B.在等待一定時間(根據(jù)當(dāng)時溫度確定)后澆筑常規(guī)區(qū)的BL2。C.縱連完成10天后,澆筑臨時端刺內(nèi)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(guī)區(qū)的鋼板連接器后澆帶螺母,在擰緊時扭矩應(yīng)該為450Nm。

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

六、結(jié)語

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

作者:王驍單位:中鐵十六局集團(tuán)及時工程有限公司

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路隧道襯砌裂縫病害與整治技術(shù)

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

關(guān)鍵詞: 襯砌裂縫;成因分析;擴(kuò)展規(guī)律;整治措施;施工工藝

1 隧道襯砌裂縫病害成因分析和擴(kuò)展規(guī)律

當(dāng)隧道兩側(cè)的外圍覆土厚度不同或者不均勻時,產(chǎn)生的(地形)偏壓導(dǎo)致隧道兩側(cè)的襯砌結(jié)構(gòu)承受不對稱的圍巖壓力。在此種情況下,隧道兩側(cè)的襯砌拱腰位置會出現(xiàn)數(shù)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(shù)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(fā)生結(jié)構(gòu)的較大變形,拱腰部位也是裂縫分布數(shù)量最多、深度最深、間距最密的位置。

當(dāng)隧道穿過節(jié)理裂隙或者某一側(cè)靠近地質(zhì)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(chǎn)生的(地質(zhì))偏壓導(dǎo)致隧道兩側(cè)的襯砌結(jié)構(gòu)承受不對稱的圍巖壓力。在此種情況下,隧道一側(cè)會產(chǎn)生比其它位置大的結(jié)構(gòu)變形并造成裂縫的產(chǎn)生。靠近節(jié)理、裂隙或者側(cè)斷層圍巖主動荷載大小、傾角不同會直接導(dǎo)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(chǎn)生的情況是:首先是靠近節(jié)理、裂隙和側(cè)斷層襯砌部位產(chǎn)生裂縫;然后是當(dāng)荷載大小超過一定值時,裂縫向隧道無節(jié)理、裂隙和側(cè)斷層的部位發(fā)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(jié)理、裂隙和側(cè)斷層的部位會產(chǎn)生裂縫,在荷載傾角大于45°時,靠近節(jié)理、裂隙或者側(cè)斷層的部位會產(chǎn)生裂縫。

當(dāng)隧道襯砌背后有空洞存在時,該位置會產(chǎn)生凸向圍巖一側(cè)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(shù)量和深度的直接因素,空洞的尺寸越大,襯砌結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的區(qū)域就越大,裂縫的數(shù)量和深度就越高,使該位置的混凝土劣化嚴(yán)重,可能產(chǎn)生混凝土掉塊的現(xiàn)象。空洞處于不同位置產(chǎn)生的影響不同,在空洞處于隧道拱頂時,除了襯砌結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生裂縫外,隧道的左右兩側(cè)墻角也會產(chǎn)生裂縫;在空洞處于隧道右側(cè)襯砌拱腰時,隧道右側(cè)襯砌拱腰、隧道左側(cè)墻角、過渡部位、隧道右側(cè)仰拱部位都會產(chǎn)生裂縫;在空洞處于右側(cè)邊墻時,裂縫只會產(chǎn)生于空洞位置。

當(dāng)隧道襯砌拱頂部位厚度不夠時,導(dǎo)致拱頂襯砌結(jié)構(gòu)變形大于其它位置襯砌結(jié)構(gòu)變形。在拱頂厚度為原有設(shè)計厚度的90%時,該位置會產(chǎn)生數(shù)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(shè)計厚度的80%時,該位置會產(chǎn)生數(shù)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(shè)計厚度的70%時,裂縫的數(shù)量、深度明顯增加,間距明顯減小,該位置會產(chǎn)生數(shù)條間距為0.2m左右,深度最深可達(dá)28cm左右的裂縫,甚至可以產(chǎn)生貫穿該部位的襯砌截面。當(dāng)隧道襯砌拱腰厚度高于原有設(shè)計厚度80%時,襯砌結(jié)構(gòu)并不會產(chǎn)生裂縫,但是當(dāng)其低于原有設(shè)計厚度80%時,襯砌結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生于拱頂部位相似的裂縫情況。當(dāng)邊墻部位的厚度低于原有設(shè)計厚度的90%時,會產(chǎn)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(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

高速鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫擴(kuò)展過程可分為三個階段,前期迅速擴(kuò)展階段,中期緩慢擴(kuò)展階段,后期加速擴(kuò)展階段。其中,隨著裂縫的擴(kuò)展進(jìn)程,已有裂縫部位的周圍也會產(chǎn)生新的裂縫,新裂縫會朝著混凝土中薄弱的位置進(jìn)行擴(kuò)展,并且和已產(chǎn)生的混凝土裂縫貫通、結(jié)合、擴(kuò)展,造成混凝土的宏觀破壞。另外,當(dāng)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(yīng)力強(qiáng)度因子,加劇裂縫的擴(kuò)展速度,可能會造成襯砌混凝土結(jié)構(gòu)瞬間失穩(wěn)斷裂,最終導(dǎo)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(jié)為加強(qiáng)襯砌自身強(qiáng)度和提高圍巖穩(wěn)定性兩種。單獨使用其中一種措施,已經(jīng)能在一定程度上控

結(jié)構(gòu)變形、抑制裂縫產(chǎn)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(bǔ)、直接涂抹工藝的中一種或數(shù)種相結(jié)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(jìn)行控制壓力注漿;第二步是在裂縫延伸范圍內(nèi)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(nèi)清洗干凈;用由環(huán)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(huán)氧基液進(jìn)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(nèi)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(yán)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(wǎng)、噴射混凝土和灌注細(xì)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(jìn)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(shè)鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格間距20cm×20cm,環(huán)向主筋為ф12/16mm,縱向連接鋼筋為ф8mm,并且將網(wǎng)格與錨桿焊接成整體;是噴射200#混凝土厚6cm,并灌注6cm厚細(xì)石膨脹混凝土即可。 2.3 嚴(yán)重裂縫部位 雖然原有襯砌開裂嚴(yán)重,但其結(jié)構(gòu)變形不大,尚未喪失承載能力和穩(wěn)定性。因此采用鋼架、網(wǎng)噴混凝土來加強(qiáng)原襯砌穩(wěn)定并控制裂縫的擴(kuò)展。具體步驟如下:及時步是向拱后背位置進(jìn)行控制壓力注漿,保障襯砌混凝土與巖層的粘結(jié)性,改善襯砌混凝土的受力情況,控制裂縫的擴(kuò)展趨勢。因為隧道各部分的巖性、節(jié)理、滲透系數(shù)、擴(kuò)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(kuò)大或產(chǎn)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(jìn)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(xì)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(nèi)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(shè)鋼管鋼架。鋼管直徑580mm,管內(nèi)灌注200#水泥砂漿,以增強(qiáng)其剛度,鋼架之間用ф22mm鋼筋連結(jié)(間距為1.0m即可)焊牢;第五步是布設(shè)鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格間距25cm×25cm左右,并與錨桿、鋼架連接成整體,網(wǎng)格環(huán)向筋ф20mm,縱向筋ф8mm;則是混凝土作業(yè),即加固層厚16cm,向其中噴射200#混凝土厚10cm左右,為增強(qiáng)外表美觀效果,可在其表面灌注6cm厚的200#細(xì)石膨脹混凝土即可。

3 結(jié)語

因為設(shè)計、施工、地質(zhì)等方面綜合因素,高速鐵路隧道的襯砌裂縫病害現(xiàn)象時有發(fā)生,首先,必須防患于未然,即在施工過程中必須嚴(yán)格按照設(shè)計強(qiáng)度、設(shè)計圖紙施工,另外必須加強(qiáng)施工的監(jiān)督、檢查工作的力度,確保工程的施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求。然后在發(fā)現(xiàn)襯砌裂縫病害時必須及時處理,其整治措施需結(jié)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(shù),其在科學(xué)技術(shù)日新月異的更新下會取得長足的發(fā)展。

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

摘 要:本文結(jié)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(shè)中長枕埋入式大號碼無碴道岔鋪設(shè)施工技術(shù)的研究,并提出了一些結(jié)論。

關(guān)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(fù)責(zé)施工的京滬高鐵六標(biāo)段起止里程為dk1148+522~dk1301+300,正線設(shè)計時速350km/h,鋪設(shè)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(nèi)進(jìn)行預(yù)組裝和調(diào)試,并在各部分打上組合標(biāo)記,按要求分解或部分分解發(fā)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(shè)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(nèi)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(shè),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(huán)節(jié),道岔的運輸擬采用汽車?yán)霉分苯舆\到高架站的橋下,再用吊車吊到橋上的鋪設(shè)地點,如圖2所示。

2.2 cpⅲ復(fù)測和支撐層及轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺檢查交接

2.2.1 測量人員在測量工程師的指導(dǎo)下,從線下單位接收已評估的cpⅲ控制網(wǎng)成果(含評估報告)并進(jìn)行檢查復(fù)測,全站儀的自由設(shè)站偏差在允許的范圍內(nèi)方可接收。

2.2.2 按照設(shè)計圖紙關(guān)于支撐層的要求及標(biāo)準(zhǔn)對線下單位施工的底座混凝土及轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺進(jìn)行檢查,符合標(biāo)準(zhǔn)后方可接收。如有問題立即向線下施工單位提出,進(jìn)行整改。接收線下施工單位《無砟軌道鋪設(shè)條件評估報告》,工后沉降變形符合設(shè)計要求后方可進(jìn)行無砟軌道施工。

2.3 道岔控制基樁測設(shè)

2.3.1 計算道岔原位拼裝所需的關(guān)鍵控制點坐標(biāo)。

2.3.2 以cpⅲ軌道控制網(wǎng)為基準(zhǔn),利用全站儀測設(shè)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(zhǔn)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(shè)計和規(guī)范要求布設(shè)道床板下層鋼筋。道床上層縱向鋼筋布設(shè)可在底層鋼筋鋪設(shè)后進(jìn)行。

2.4.2 道床鋼筋按設(shè)計進(jìn)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(hù)層。絕緣套管安裝和絕緣綁扎如圖6。

2.4.3 道床板鋼筋網(wǎng)架設(shè)完畢,應(yīng)進(jìn)行絕緣性能測試,詳細(xì)記錄測試數(shù)據(jù)。

2.5 道岔原位組裝

2.5.1 根據(jù)道岔控制樁位置安裝原位道岔組裝調(diào)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(shè)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(diào)整組裝平臺限位調(diào)整機(jī)構(gòu),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(zhuǎn)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(diào)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(yīng)位置。

2.5.4 道岔組裝。龍門機(jī)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(cè)向,先外股后里股進(jìn)行。吊裝就位后,逐段撥正鋼軌,使鋼軌落槽,然后進(jìn)行方向、軌距、尖軌密貼調(diào)整。調(diào)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(shè)計規(guī)定。鋼軌連接嚴(yán)格按照廠內(nèi)標(biāo)記的接頭順序和設(shè)計預(yù)留軌縫值進(jìn)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(cè)向支撐調(diào)整系統(tǒng)實現(xiàn),該系統(tǒng)包括豎向支撐調(diào)整裝置和側(cè)向輔助拉桿調(diào)整裝置,以上裝置同道岔區(qū)專用測量系統(tǒng)配合使用,完成無碴軌道道岔的精調(diào)和固定。支撐體系安裝完成后,拆除岔枕安裝平臺,調(diào)整支撐體系使道岔軌排達(dá)到初步精調(diào)的水平。如圖8和圖9所示。

2.7 道岔粗調(diào)

利用軌檢小車進(jìn)行粗調(diào),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(diào)節(jié)系統(tǒng)

通過橫向調(diào)節(jié)系統(tǒng)對道岔中線位置進(jìn)行調(diào)整,同時穩(wěn)固道岔。道岔橫向和水平調(diào)整器如圖10所示。

2.9 綁扎上

層鋼筋

按照設(shè)計進(jìn)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(shè)計要求進(jìn)行絕緣測試。

2.11 道岔精調(diào)

采用全站儀及軌檢小車調(diào)試后,利用道岔支撐系統(tǒng)的調(diào)高螺桿完成左右軌高低和水平調(diào)整,利用橫向調(diào)節(jié)器完成道岔方向的調(diào)整。道岔精細(xì)調(diào)整到位后,線路幾何形位指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定。

2.12 鋼筋綜合接地及接地端子設(shè)置、銷釘布置

按照設(shè)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(jìn)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(jìn)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(yīng)同基礎(chǔ)層預(yù)埋件牢固聯(lián)接,防止跑模。

2.13.4 模板安裝前,應(yīng)清理道床板鋼筋網(wǎng)片內(nèi)遺留的雜物。

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

2.13.6 道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑模板根據(jù)設(shè)計道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑結(jié)構(gòu)形式選配。

2.13.7 轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑兩側(cè)岔枕之間加設(shè)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(yù)留焊接所需的溝槽模板。

2.13.9 鋼模板固定后,應(yīng)檢查轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑長度、寬度和深度,符合設(shè)計后方可進(jìn)入下道工序。模板安裝加固如12圖所示。

2.14 道岔二次精調(diào)

模板安裝加固完成,對道岔各個檢查項目進(jìn)行二次檢查(鋼筋及接地、銷釘布置、模板安裝、支撐調(diào)節(jié)系統(tǒng)、道岔幾何線性),滿足設(shè)計要求后進(jìn)行混凝土澆筑。二次精調(diào)結(jié)束24小時內(nèi)必須進(jìn)行混凝土澆筑,否則需要重新精調(diào)。

2.15 道岔部件保護(hù)

對道岔鋼軌部件、墊板、滑床墊板、扣件等應(yīng)加裝臨時防護(hù)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(chǔ)層及岔枕應(yīng)灑水濕潤,以利于界面結(jié)合。灑水濕潤如圖14所示。

2.16.2 檢查模板加固狀態(tài)和混凝土泵送、搗固設(shè)備工況,確保混凝土澆筑施工順利進(jìn)行。

2.16.3 道床混凝土澆筑時的道岔軌溫應(yīng)滿足設(shè)計要求如圖15所示。

2.16.4 道床混凝土由統(tǒng)一的拌合站集中供應(yīng),混凝土攪拌運輸車運輸,泵送入模,機(jī)械振搗,每車混凝土均做坍落度檢查,坍落度應(yīng)滿足要求,并按規(guī)范要求制作混凝土試塊,做同條件養(yǎng)護(hù)。同一配合比每班次應(yīng)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(yīng)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(qiáng)振搗,確保混凝土的密實性。轉(zhuǎn)轍機(jī)坑位置應(yīng)加強(qiáng)搗固。

2.16.7 搗固時防止振動棒觸碰支撐螺栓和側(cè)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(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

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(dá)到初凝時,豎向調(diào)節(jié)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(jié)有關(guān)),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(yīng)進(jìn)行清洗、涂油后備用。

2.18 道床混凝土養(yǎng)護(hù)

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

2.19 拆模

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

2.20 養(yǎng)護(hù)結(jié)束

養(yǎng)護(hù)結(jié)束,掀掉覆蓋保濕棉墊,按設(shè)計采用鋸縫機(jī)在基礎(chǔ)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(tài)檢測及后續(xù)精調(diào)

利用軌檢小車檢測道岔直曲股數(shù)據(jù),觀察混凝土澆筑前后的數(shù)據(jù)變化,對于數(shù)據(jù)不理想的位置確定調(diào)整方案并進(jìn)行后期精調(diào)。

2.22 安裝道岔裝換設(shè)備及調(diào)試

安裝道岔電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備,以垂直道岔直股基本軌定位,在個牽引點分別安裝轉(zhuǎn)轍裝置及鎖閉裝置。以各牽引點動程控制,調(diào)整連接桿件定位,電動轉(zhuǎn)轍機(jī)通電后,檢測各牽引點動程和牽引力,檢查轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)工作動態(tài),調(diào)試到位。

2.23 道岔焊接及探傷

道岔焊接采用鋁熱焊工藝進(jìn)行焊接,道岔接頭按先道岔內(nèi)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(jìn)行焊接。道岔內(nèi)各接頭焊接完成后,對各焊頭進(jìn)行外觀檢查和超聲波探傷。

當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時,禁止在岔內(nèi)進(jìn)行鋼軌接頭的焊接施工。

結(jié)語

結(jié)合京滬高鐵實際情況,通過對長枕埋入式無碴道岔鋪設(shè)施工技術(shù)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(jié)開發(fā)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(jié)約了施工成本,對日后國內(nèi)類似施工具有很強(qiáng)的借鑒意義。

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路中鐵路通信技術(shù)的應(yīng)用

摘要:提高高鐵鐵路建設(shè)施工技術(shù),嚴(yán)格把控其質(zhì)量控制則成為當(dāng)下相關(guān)建設(shè)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(shù)的應(yīng)用”這一主題進(jìn)行探討,也是希望我國的高鐵事業(yè)能夠得到更加長遠(yuǎn)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:高鐵鐵路;鐵路通信技術(shù);應(yīng)用

1調(diào)整通信技術(shù)在鐵路中的作用

通信技術(shù),主要是指在鐵路運輸生產(chǎn)過程中,利用各種通信方式進(jìn)行各種信息的傳送和處理。隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提高,數(shù)字化和智能化成為了通信技術(shù)的主要特征,將其應(yīng)用到高速鐵路之中,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)語言的交流,重要數(shù)據(jù)的傳遞,還能方便人們的生產(chǎn),生活。與此同時,以現(xiàn)代通信技術(shù)作為高速鐵路通信網(wǎng)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(shù)的類型

2.1無線通信調(diào)度技術(shù)

該項技術(shù)主要是集傳統(tǒng)路電、IP電話、手持終端為一體,并且還涵蓋呼叫中心、指揮調(diào)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(diào)度員短信群發(fā),甚至也具有授權(quán)外部電話與系統(tǒng)內(nèi)部電話間的通話功能,由此也可發(fā)現(xiàn),這是一套綜合性無線通訊服務(wù)系統(tǒng)。通過這一技術(shù)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(dāng)危險事故發(fā)生的時候,相關(guān)工作人員也能夠及時時間取得聯(lián)系,并且及時找到科學(xué)的解決問題辦法。

2.2移動業(yè)務(wù)技術(shù)

移動業(yè)務(wù)技術(shù)的運用,意味著高速鐵路無線通信調(diào)度系統(tǒng),在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)可以自由的與任何電話進(jìn)行免費的通話聯(lián)系。與此同時,高速鐵路的工作人員還能實現(xiàn)對網(wǎng)內(nèi)任意通話的事實語音進(jìn)行存檔,這對提高自身的工作質(zhì)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(yè)務(wù)的辦理流程。更加出乎意料的是,移動業(yè)務(wù)技術(shù)的運用,使得整個高速鐵路系統(tǒng),比如:無線調(diào)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(jiān)控技術(shù)

無線監(jiān)控技術(shù),主要表現(xiàn)為系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而提供車站監(jiān)控盲區(qū)的視頻監(jiān)控,最終也能實現(xiàn)手持終端的無線視頻瀏覽功能。該項技術(shù)的實現(xiàn),則促使相關(guān)鐵路管理人員只要在監(jiān)控現(xiàn)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(xiàn)場情況進(jìn)行監(jiān)控,甚至還能進(jìn)一步指導(dǎo)工作人員處理相關(guān)的問題。尤其是面對一些突發(fā)事件的時候,無線監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用則將危害程度降到了低。

2.4C3級列控?zé)o線通信接口監(jiān)測技術(shù)

C3級列控?zé)o線通信接口監(jiān)測技術(shù)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(shù)據(jù)進(jìn)行分析,進(jìn)而實現(xiàn)采集、存儲與解析,其主要目的就是在采集數(shù)據(jù)對C3系統(tǒng)無線通信異常狀態(tài)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的有效評估。運用到高速鐵路中,C3級列控?zé)o線通信接口監(jiān)測技術(shù)不僅可以對列控系統(tǒng)車地設(shè)備通信進(jìn)行實時的監(jiān)控以及統(tǒng)計分析,而且還能為GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、列控系統(tǒng)運營維護(hù)和故障定位提供更加科學(xué)且的依據(jù),總之,在關(guān)鍵的時刻,該項技術(shù)能夠解決高速鐵路運行過程中無線通信所出現(xiàn)的異常問題。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,以及相關(guān)科學(xué)家更加深入的研究分析,C3級列控?zé)o線通信接口監(jiān)測技術(shù)的運用范圍將得到進(jìn)一步的擴(kuò)展,尤其是它的智能分析功能更是會得到進(jìn)一步的增強(qiáng),由此可見,在未來,C3級列控?zé)o線通信接口監(jiān)測技術(shù)將在高速鐵路建設(shè)、運營中發(fā)揮更大的作用。

3加強(qiáng)高速鐵路中鐵路通信技術(shù)的應(yīng)用途徑

3.1將GSM-R應(yīng)用到高速鐵路的調(diào)度系統(tǒng)中

GSM-R,其意思就是鐵路移動全球系統(tǒng),它的設(shè)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(shù)了。采用GSM-R列車調(diào)度系統(tǒng),則能夠?qū)⒘熊囘\行經(jīng)過地點以及沿途各個站點動態(tài)情況及時時間顯示在大屏幕上,這樣也能幫助調(diào)度中心的工作人員通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段發(fā)出各種指令。尤其是當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生的時候,還可以有效利用這一網(wǎng)絡(luò)平臺,幫助指揮人員實時掌握當(dāng)時的救援情況,甚至還能掌握調(diào)度人員、助理值班員等人的工作狀態(tài)。除此之外,對原系統(tǒng)中的天線高度以及天線方向進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整也顯得尤為必要,因為這樣才能促使沿線的強(qiáng)場得以覆蓋。而在弱場區(qū)域,就應(yīng)該添置相應(yīng)的設(shè)備,從而使得地面與列車之間形成一個雙向無線通信系統(tǒng)。總之,當(dāng)今高速鐵路中鐵路通信技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)大勢所趨。

3.2應(yīng)用于高速鐵路車輛的安全監(jiān)控中

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,高速鐵路運輸系統(tǒng)在發(fā)展過程中,也對其通信技術(shù)的應(yīng)用提出了十分嚴(yán)格的要求,比較突出的表現(xiàn)則是采用通信傳輸技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)化安全運行控制管理。主要就是以動態(tài)圖像監(jiān)控貨車運行故障等,進(jìn)而也才能有效確保整個運行線的安全監(jiān)控水平。在眾多的通信技術(shù)手段應(yīng)用中,短距離WiMax以及WiFi的無線傳輸技術(shù)有機(jī)結(jié)合的傳感器就發(fā)揮了十分重要的作用。比如:在紅外線探測軸溫系統(tǒng)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(jié)合六十萬輛的貨車配備RFID標(biāo)簽,則能夠有效且科學(xué)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(jī)車與客運車輛上加設(shè)傳感系統(tǒng),則能夠以靜態(tài)和動態(tài)兩種不同的形式測定線路鋼軌、隧道的數(shù)據(jù),從而有效實現(xiàn)雙重檢測監(jiān)控,同樣也能提升高速鐵路運行中整體安全系數(shù)。其實,類似TPDS(地面安全檢測運行狀態(tài)系統(tǒng))、TADS(軌邊診斷早期故障系統(tǒng))等系統(tǒng),主要是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、智能化及信息化技術(shù),從而實現(xiàn)對高速鐵路列陳進(jìn)行數(shù)據(jù)集中、動態(tài)檢測等。現(xiàn)如今,很多的高速列車都有自己的動態(tài)庫,而相關(guān)人員也能夠根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)了解到目前車輛的保有量,與此同時,也能對重車裝置的內(nèi)容與去向,掌握車輛的位置、機(jī)動車的位置等內(nèi)容有更加清晰的認(rèn)識。

3.3將無線通信應(yīng)用到高鐵信號系統(tǒng)中

隨著通信技術(shù)在高速鐵路中的應(yīng)用水平不斷提高,無線通信也開始應(yīng)用到了信號系統(tǒng)之中,而且發(fā)揮著極其巨大的作用。比如中繼器的應(yīng)用。以往,將無線基站設(shè)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(qū)域里面的場強(qiáng),而且還能夠經(jīng)過中繼器,并將一些射頻的信號送到管理的站區(qū),從而有效確保高速鐵路運行中信號系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除此之外,還表現(xiàn)為能夠自動實現(xiàn)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(jī)號的情況,進(jìn)而才能將這些情況有效的傳送到集群系統(tǒng)之中。如果該系統(tǒng)能夠保存好以前的車次號及其機(jī)號的情況,那么就可以自動完成車次號以及車機(jī)號的交換,而這對旅客進(jìn)行信號的呼叫也很有幫助。

3.4加強(qiáng)調(diào)度通信系統(tǒng)在高速鐵路中的應(yīng)用

眾所周知,高速鐵路調(diào)度通信系統(tǒng)主要是由調(diào)度交換機(jī)、車站調(diào)度交換機(jī)、調(diào)度臺、網(wǎng)管設(shè)備及其他固定終端等組成的,通過與GSM-R系統(tǒng)互連,則能有效實現(xiàn)有線與無線調(diào)度一體化。實際上,調(diào)度所和車站調(diào)度交換機(jī)是FAS的核心部件,也就是相當(dāng)于一臺數(shù)字交換設(shè)備,既能夠為調(diào)度所和車站提供各種調(diào)度業(yè)務(wù),又能對全系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和通道進(jìn)行管理。通常,調(diào)度交換機(jī)軟件系統(tǒng)都是采用分層的模塊化結(jié)構(gòu),這樣則能確保任何一層的任何一個模塊的維護(hù)和更新都不受影響。與此同時,在調(diào)度所配置調(diào)度通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),還應(yīng)對全線調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù),這樣才能確保故障出現(xiàn)的時候進(jìn)行明確提示,實時報警。而那些關(guān)鍵的報警信息,則具有聲光持續(xù)報警的功能,進(jìn)而才能實現(xiàn)各種故障報警、歷史故障查詢系統(tǒng)的安全維護(hù)等功能。總之,通過加強(qiáng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路中的應(yīng)用,也能預(yù)防系統(tǒng)軟件在升級時一旦問題,也能迅速地恢復(fù)到原來程序。由此可以看出,調(diào)度交換機(jī)硬件系統(tǒng)應(yīng)采用模塊式的硬件結(jié)構(gòu),實際上也是具有網(wǎng)絡(luò)故障和硬件故障定位告警的功能。

4結(jié)束語

雖然我國高速鐵路建設(shè)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(shù)問題以及質(zhì)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(jìn)行了分析,并為此提出加強(qiáng)通信技術(shù)應(yīng)用的有效途徑,其最終也是希望能夠?qū)φ麄€高鐵項目的修建技術(shù)以及質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。

作者:賀明華 單位:湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路路基管樁施工技術(shù)

摘要:

經(jīng)濟(jì)社會的不斷進(jìn)步,推動了鐵路行業(yè)的發(fā)展。管樁屬于樁基礎(chǔ),隨著科技發(fā)展腳步的加快,已被廣泛的應(yīng)用,也對高速鐵路路基管樁施工技術(shù)的品質(zhì)提出了更加高的要求,本文對管樁在鐵路路基中的技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞:

高速鐵路;路基;管樁;施工技術(shù)

近年來,基礎(chǔ)工程項目數(shù)量不斷增多,相關(guān)施工技術(shù)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(fā)揮著舉足輕重的作用,而針對項目工程的質(zhì)量,管樁施工技術(shù)占據(jù)著重要位置。為此,有必要對高鐵路基管樁處理施工技術(shù)進(jìn)行研究。

1管樁處理軟基技術(shù)

1.1預(yù)應(yīng)力混凝土管樁工藝原理

預(yù)應(yīng)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(xì)長構(gòu)件之一,它的關(guān)鍵價值在于增強(qiáng)地基承載水平,其支撐力主要包括的時樁側(cè)摩阻力與樁端阻力。澆筑結(jié)束樁帽混凝土基礎(chǔ)之上,安置土工格柵,通過土工格柵品質(zhì)的延展性與抗剪性,均衡的水平與豎直的抗拉性,較強(qiáng)的抗疲勞性的屬性,進(jìn)一步提升路基的不變的力矩,增強(qiáng)軟基的綜合的穩(wěn)定性,提升了路基的填筑的腳步。

1.2適用范圍

預(yù)應(yīng)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(chǔ)具有很多的沉降量,建筑物還禁止具備極其大的沉降環(huán)境基礎(chǔ)之上;在建筑物內(nèi)外地面具有很多的堆載,讓軟弱地基出現(xiàn)了明顯的變形,還可以使當(dāng)基礎(chǔ)會發(fā)生不均勻沉降而嚴(yán)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(yán)格規(guī)定的情況下。當(dāng)?shù)鼐哂泻芎竦谋碥浲翆樱荒鼙划?dāng)成是基礎(chǔ)持力層,還有地基中有暗溝等一系列的狀況。

1.3技術(shù)特點

上端荷載根據(jù)樁基礎(chǔ)轉(zhuǎn)移至土層,它屬于深基礎(chǔ)里極其普遍的模式之一,可以進(jìn)步達(dá)到一系列的軟弱地質(zhì)環(huán)境和荷載狀況的需求,展現(xiàn)出了較強(qiáng)承載水平與穩(wěn)定性等優(yōu)勢,同時可以選擇機(jī)械化施工,在很大程度上增加了放工進(jìn)度。

1.4施工設(shè)備選型

預(yù)應(yīng)力管樁施工選的是錘擊的措施。錘擊機(jī)的好處在于嵌巖水平高,體積不大行走方便,能被用在打設(shè)處理深度極其大的樁,對場地的標(biāo)準(zhǔn)同樣不是很高。靜壓機(jī)展現(xiàn)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(qū)的場地進(jìn)行施工;不好的地方在于裝置體積大,規(guī)定施工場地需平整,同時具備適當(dāng)?shù)某休d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(jī)推平,建立一個工作面供機(jī)械施工的環(huán)境。

1.5.2施工放樣

及時參考設(shè)計方案設(shè)置施工放樣平面圖,監(jiān)理驗證達(dá)標(biāo)基礎(chǔ)之上測量組通過全站儀明確放樣出管樁處理領(lǐng)域的邊線控制樁。中間樁地點拉鋼尺需進(jìn)行清楚的定位,并插竹釬進(jìn)行標(biāo)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(wěn)定,懸臂需要小于1.5m。現(xiàn)場堆放位置需平整,堆高需小于5層。施工過程中,根據(jù)“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(xì)份額大且具有較強(qiáng)的自重,在進(jìn)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?shù)綐稒C(jī)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(jìn)行豎直起鉤,精準(zhǔn)的將樁傳輸至打樁機(jī)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(jìn)土里。在吊裝時候輕吊輕放,防止影響到拖吊。

1.5.5穩(wěn)樁

在樁尖埋進(jìn)土里處在300mm~500mm時,通過經(jīng)緯儀還有用支架線墜改不樁的豎直度(測量設(shè)備普遍于距樁機(jī)超過15m位置的處架設(shè)),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(nèi)(接樁過程中,首節(jié)樁入土?xí)r豎直度偏關(guān)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(jù)1.8m掌控,1m沖程控制在1.2m。

2工藝原理

把管樁吊進(jìn)樁機(jī)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(chǔ)之上,把樁穩(wěn)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(dǎo)軌豎直由上至下工作,通過機(jī)身與配重鐵塊當(dāng)成是反力,把管樁填進(jìn)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(guān)系。所以,壓樁力的較大值也就是是機(jī)身自重與配重相加的總稱。在機(jī)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(jī)身同樣不會上浮;在機(jī)重超不過樁阻力情況下,機(jī)身上浮,全部機(jī)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(jī)重一樣的情況下(也就是長船與短船會發(fā)生上浮現(xiàn)象)需要不再進(jìn)行施壓。樁徑出現(xiàn)變化時,就通過配重的改變以改變機(jī)重與壓樁力的多少。機(jī)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(xiàn)不了終壓的要求,則應(yīng)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(xiàn)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(zhì)形勢、壓樁機(jī)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(dá)到下述要求

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

(3)配樁的明確

參考地質(zhì)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(shù)。

3.2.2測量定點

內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備。參考總平面圖明確坐標(biāo)系與高程原點;明確建筑物在場地的位置。外業(yè)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(jī)就位

樁機(jī)就位時候明確沒有地下障礙物,地面需實現(xiàn)樁機(jī)機(jī)重的承載水平。施工地點相鄰的建筑物間的大小,可以實現(xiàn)樁機(jī)下限的作業(yè)尺寸標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)重的配置需要實現(xiàn)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(jié)樁保持一致,需慢慢下落,等到夾持工序把樁夾穩(wěn)定后,才可以脫鉤。

3.2.5校樁壓樁

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

4鐵路路基管樁地基處理施工技術(shù)

4.1樁位把關(guān)。

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(jìn)施工時盡快審核復(fù)核。假使找出控制樁有受到影響的痕跡,趕緊與工程部聯(lián)系盡快再次測量。

4.2探樁。

管樁入土準(zhǔn)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(jié)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(fā)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(jī)上獨立安放的起樁重鉤和卷揚(yáng)機(jī)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(jī)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(jī)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?yōu)槭忠嗷蛘邎A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(jìn)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(guān)系。逐步施工把樁填埋進(jìn)土里約為1.5m的地方,不再進(jìn)行施壓。在機(jī)架準(zhǔn)備階段,挑選成90的兩個位置,所有和機(jī)架保持約為25m距離的位置,架設(shè)經(jīng)緯儀,審核調(diào)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(jié)語

中國經(jīng)濟(jì)實力的發(fā)展和所有行業(yè)密不可分,而鐵路業(yè)屬于最為關(guān)鍵的一項國力展現(xiàn)項目,它的施工技術(shù)的安全質(zhì)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(shù)同樣在人民的關(guān)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(tuán)第五工程有限公司

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路大跨度橋梁運營監(jiān)測技術(shù)

【摘要】近幾年,我國高速鐵路建設(shè)在發(fā)展中取得了較大的進(jìn)步,在建設(shè)過程中由于受環(huán)境條件、材質(zhì)以及車載量等因素的影響,在高速鐵路大跨度梁的運營監(jiān)測中必須應(yīng)用較高的監(jiān)測技術(shù)。論文主要分析運營監(jiān)測技術(shù)在高速鐵路大跨度梁中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】高速鐵路;大跨度橋梁;運營監(jiān)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(jiān)測必須要做好,因為大跨度橋梁規(guī)模較大,結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,所以在設(shè)計和運營階段很難掌握其力學(xué)性能。應(yīng)定期實施橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)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(jiān)測中存在的問題

2.1沉降觀測法不夠科學(xué)、合理

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

2.2橋梁監(jiān)測系統(tǒng)不健全

在高速鐵路電子橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用中,一些大的系統(tǒng)都是建立在合成孔徑雷達(dá)監(jiān)測等技術(shù)上,但是這些技術(shù)很難得到沉降量,監(jiān)測成果可以實際應(yīng)用的成分并不多,且應(yīng)用成本較高,沒有得到大面積的推廣,因此,所有橋梁運營監(jiān)測仍以傳統(tǒng)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(shù)含量的橋梁監(jiān)測的需求[1]。

3高速鐵路大跨度梁運營監(jiān)測技術(shù)

3.1觀測元器件的設(shè)置

對鐵路大跨度梁實施運營監(jiān)測分析,橋梁岸上基準(zhǔn)和三角座的測定是CRTSⅡ型板軌道基準(zhǔn)網(wǎng)測釘結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量。選用的材質(zhì)為不銹鋼,規(guī)格為:1Cr18Ni9,具體結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。橋梁岸上基準(zhǔn)點高程利用幾何水準(zhǔn)測量,在測量過程中利用水準(zhǔn)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(nèi),這樣能很好地保障水準(zhǔn)適配器作用的發(fā)揮,提高觀測元器件的監(jiān)測水平。

3.2科學(xué)設(shè)置基準(zhǔn)點

運營期間,橋梁結(jié)構(gòu)物的變形監(jiān)測應(yīng)充分利用精測網(wǎng)的平面控制點和水準(zhǔn)基點作為水平和垂直位移監(jiān)測的工作基點,根據(jù)橋梁跨度監(jiān)測需要,還要在此基礎(chǔ)上建立監(jiān)測期的基準(zhǔn)點,并且在測定的過程中與精測網(wǎng)中線路控制點進(jìn)行聯(lián)測。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及運營經(jīng)驗,制定相應(yīng)的復(fù)測周期,基準(zhǔn)點要求建立在沉降變形區(qū)以外便于長期保存的穩(wěn)定地區(qū),便于長期使用分析的需要,并且要進(jìn)行相應(yīng)的編號。監(jiān)測技術(shù)必須符合《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》(GB/T12897—2006)中的相關(guān)規(guī)定,只有這樣才能更好地提高基準(zhǔn)點的監(jiān)測成果。

3.3儀器設(shè)備要求

變形監(jiān)測手段較多,傳統(tǒng)的幾何水準(zhǔn)監(jiān)測是當(dāng)前鐵路運營監(jiān)測的主要手段,廣泛應(yīng)用于多條鐵路的運營監(jiān)測,其測量精度高,但是易受環(huán)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(nèi)進(jìn)行,作業(yè)效率不高。自動化沉降變形監(jiān)測技術(shù)近年來越來越普遍地得到應(yīng)用,其特點是監(jiān)測精度高,人工干預(yù)少,受監(jiān)測條件影響小,例如在合武鐵路合肥段,采用ATR自動目標(biāo)識別和照準(zhǔn)功能的全站儀,儀器標(biāo)稱精度不低于規(guī)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(xiàn)了自動化監(jiān)測,京滬高鐵部分地段使用自動化靜力水準(zhǔn)儀器,數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程適時傳輸。但自動化設(shè)備一次性投入成本相對較高。綜合考慮各方面條件,運營監(jiān)測應(yīng)仍以傳統(tǒng)二等水準(zhǔn)監(jiān)測為主,自動化監(jiān)測為輔;重點難點工程以自動化監(jiān)測為主,二等水準(zhǔn)監(jiān)測方法為輔。常規(guī)二等水準(zhǔn)監(jiān)測與自動化監(jiān)測優(yōu)勢互補(bǔ)、互為備份,亦可相互校核。

3.4大跨度梁運營監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建

3.4.1監(jiān)測點的設(shè)置

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

3.4.2數(shù)據(jù)分析技術(shù)數(shù)據(jù)分析

技術(shù)的應(yīng)用必須建立在數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)下,并由布置在監(jiān)控中心的服務(wù)器在相關(guān)技術(shù)的配合下完成整個系統(tǒng)的任務(wù)。在這個過程中,服務(wù)器可以自動檢測分系統(tǒng)的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)實施全智能分析和處理。數(shù)據(jù)處理中的信號處理必須側(cè)重數(shù)據(jù)的提取,這樣能得到比較的數(shù)據(jù)信號,可以在此基礎(chǔ)上對原始數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理,以便完成整個系統(tǒng)的科學(xué)監(jiān)測。在數(shù)據(jù)分析過程中,對數(shù)據(jù)進(jìn)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(shù)據(jù)工作狀態(tài),并對異常數(shù)據(jù)實時處理,結(jié)合傳統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù),查找原因。各期監(jiān)測數(shù)據(jù)均應(yīng)與前期數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,結(jié)合長期數(shù)據(jù),主要分析差異沉降的變化量和變形速率,提出后期的維護(hù)解決方案。同時還應(yīng)綜合分析線上線下數(shù)據(jù),及時、地分析判斷橋梁結(jié)構(gòu)變形特征。

3.4.3支座位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

支座位移和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)溫度有一定的關(guān)聯(lián)性,他們之間的關(guān)系如圖2所示。從圖2中可以看出結(jié)構(gòu)溫度和支座位置之間有緊密的相關(guān)性,這種情況下比較容易出現(xiàn)問題和產(chǎn)生支座位移,從而從側(cè)面分析出整個系統(tǒng)的特性,還可以從數(shù)據(jù)分析結(jié)果看出:系統(tǒng)支座位置與結(jié)構(gòu)溫度之間的斜率變化可以較地反映出整個系統(tǒng)的制作工作性能的好壞,在統(tǒng)計支座位移的過程中我們能比較科學(xué)地安排制作的維修和養(yǎng)護(hù),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(jiān)測數(shù)據(jù)技術(shù)

在系統(tǒng)分析過程中,我們對振動監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析首先必須實施相應(yīng)的濾波處理,而后在高科技技術(shù)的應(yīng)用下對數(shù)據(jù)實時分解重構(gòu)分析,同時要剔除振動數(shù)據(jù)中的趨勢項;,在數(shù)據(jù)分析的過程中利用傅里葉原理進(jìn)行實時頻譜分析,依據(jù)分析結(jié)果得出監(jiān)測數(shù)據(jù)的副頻特性,同時在分析的過程中必須剔除橋梁相應(yīng)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(tǒng)的穩(wěn)定性監(jiān)測提供科學(xué)的依據(jù),具體的振動信號副頻特性如圖3所示

3.4.5數(shù)據(jù)管理技術(shù)分析

這里我們說的數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要是指數(shù)據(jù)管理分析的技術(shù)形式,在橋梁信息數(shù)據(jù)分析的技術(shù)上,利用這種技術(shù)形式能使橋梁管理工作更加科學(xué)、,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的信息化、科學(xué)化,促進(jìn)橋梁管理的水平。并為用戶提出橋梁養(yǎng)護(hù)和維護(hù)建議。大橋檢測體系中各種類型的數(shù)據(jù)量比較大,而且類型復(fù)雜,管理過程中必須構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),這種技術(shù)必須包含存儲技術(shù)、查詢技術(shù)和調(diào)用技術(shù)。在數(shù)據(jù)分析的情況下,快速完成整個橋梁狀態(tài)信息的提取和分析,使得到的數(shù)據(jù)信息更加圖文并茂,直觀、地展現(xiàn)在用戶眼前。數(shù)據(jù)庫管理的主要技術(shù)形式包含數(shù)據(jù)查詢、結(jié)構(gòu)狀態(tài)、狀態(tài)監(jiān)控、系統(tǒng)維護(hù)以及系統(tǒng)管理等方面的技術(shù)形式,這些技術(shù)共同作用于橋梁運行監(jiān)測系統(tǒng)中,能在很大程度上提高橋梁運營監(jiān)測工作質(zhì)量和效率。

4結(jié)語

隨著現(xiàn)代橋梁建設(shè)的不斷加劇,在進(jìn)行運營設(shè)備的安全管理中,為保障橋梁結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定,需要從多個角度,進(jìn)一步確保列車行車的安全指數(shù)。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(hù),可針對安全管理的科學(xué)管理依據(jù),進(jìn)行檢測數(shù)據(jù)分析處理。而對于結(jié)構(gòu)的溫度影響變化的控制管理,也可以結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)力結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上的合理監(jiān)管。

作者:劉天亮 單位:中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路軌道施工技術(shù)研究

摘要:隨著國家綜合國力的提升,我國高速鐵路建設(shè)取得歷史性跨越,進(jìn)入建設(shè)時期。高速鐵路的最顯著特點表現(xiàn)為高速度,與傳統(tǒng)的有砟軌道結(jié)構(gòu)鐵路相比,高速鐵路對軌道的結(jié)構(gòu)要求更高,它需要軌道具有高平順性和高穩(wěn)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(guān)鍵詞:高速鐵路;施工技術(shù);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(nèi)均鋪設(shè)為p60跨區(qū)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(shè)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(yè)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)

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

2.2正線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):鐵路等級:客運專線;正線數(shù)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(shù)標(biāo)準(zhǔn):單開道岔:有縫線路規(guī)格p501/9,無縫線路規(guī)格p601/18;高速客專道岔:無縫線路規(guī)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(zhǔn)備鋼軌裝車、運輸、鋪設(shè)空車返回;鋪設(shè)工藝:施工準(zhǔn)備扣件就位牽引對位拖拉鋪設(shè)安裝扣件空車返回;施工方法:準(zhǔn)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(zhǔn)備測量放樣鋪底砟布枕、均枕安裝工具軌卸放、鋪設(shè)長軌短軌回收上砟整道;施工方法:施工準(zhǔn)備上底層道砟鋪設(shè)軌枕安裝扣件調(diào)整路線鋪長鋼軌回收工具軌再次調(diào)整線路。

3.3一般站線施工工藝及方法:工藝:施工準(zhǔn)備測量放樣鋪底砟布枕、均枕鋪設(shè)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(diào)整路線。

4施工技術(shù)

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(wǎng),在線下基礎(chǔ)工程完工并經(jīng)鋪軌條件評估合格后,為保障施工結(jié)構(gòu)位置、尺寸滿足設(shè)計要求并在限差范圍內(nèi),需按照規(guī)范要求復(fù)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(wǎng)之前對原交樁的控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)核測量,確保線下施工控制網(wǎng)與軌道施工控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)一致。

4.2混凝土施工:對軌枕底部位置混凝土要加強(qiáng)振搗,搗固時防止振動棒觸碰雙向調(diào)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(shè)訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),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(jī)緊跟鋪軌進(jìn)行單元軌焊接,1號焊機(jī)先焊接至安慶方向左線,完成左線鋼軌焊接后轉(zhuǎn)右線焊接至安慶方向的鋼軌。2號焊機(jī)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(jī)組焊接江寧南站、當(dāng)涂東站、馬鞍山東站3個車站的到發(fā)線鋼軌。在馬鞍山至終點鋼軌開始鋪設(shè)后2號焊機(jī)進(jìn)行馬鞍山東至當(dāng)涂東的鋼軌焊接及放散鎖定作業(yè),1號焊機(jī)進(jìn)行當(dāng)涂東東至標(biāo)段終點的鋼軌焊接及放散鎖定作業(yè)。

5施工技術(shù)難點及相應(yīng)措施

5.1與普通鐵路軌道相比,高速鐵路軌道系統(tǒng)的施工工藝更為復(fù)雜,技術(shù)含量更高,其難點主要體現(xiàn)在:①軌道基礎(chǔ)地基沉降變形規(guī)律難以控制。無砟軌道整體形態(tài)是通過扣件系統(tǒng)進(jìn)行維持,因此,必須采取技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的處理措施保障軌道地基的穩(wěn)定性。②精密測量技術(shù)。傳統(tǒng)的測量技術(shù)已經(jīng)無法滿足高速鐵路無砟軌道系統(tǒng)的施工建設(shè)需求,需要采用高精度的現(xiàn)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(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)程進(jìn)行道岔區(qū)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(biāo)段間、不同區(qū)間無縫線路施工相互協(xié)調(diào)。④施工期間,單位施工較多,對施工組織尤其是自輪運轉(zhuǎn)設(shè)備的運行計劃及行車安全有一定的影響。三個道岔的鋪設(shè)時間很集中、工期短施工期間存在“突擊”現(xiàn)象,對人員、儀器、設(shè)備的工作安排給出了很大的困擾。

5.2施工中出現(xiàn)難點的相應(yīng)對策:在建設(shè)中,選擇合理科學(xué)的技術(shù)和方法。組織專業(yè)化強(qiáng)工作經(jīng)驗豐富的道岔施工作業(yè)隊,鋪設(shè)前做好大量測量儀器、機(jī)具設(shè)備及人員的進(jìn)場等保障工作。鄰近營業(yè)線等特殊地段在施工前制定專項安全施工方案并進(jìn)行評審,施工過程及安全防護(hù)等嚴(yán)格按照評審?fù)ㄟ^的方案執(zhí)行。施工期間嚴(yán)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(biāo)段行車調(diào)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(yè)計劃上報及安排的相關(guān)要求執(zhí)行。

6結(jié)束語

隨著中國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,高速鐵道的建設(shè)規(guī)模和投資規(guī)模將會大幅度增加。在高速鐵道建設(shè)中,軌道的鋪設(shè)是重中之重,在文章中,結(jié)合新建南京至安慶的高速鐵路,系統(tǒng)分析了鐵路軌道施工的工藝、施工技術(shù),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(tuán)鋪架公司

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路建設(shè)施工技術(shù)

摘要:研究得知,隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民的物質(zhì)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(wěn)定性好和能耗較低等優(yōu)點被廣泛使用。然而,高速鐵路建設(shè)中現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁施工技術(shù)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(xiàn)澆道岔連續(xù)梁施工過程的進(jìn)行了分析,深入探討了其具體施工工藝和質(zhì)量控制要點,試圖對我國的鐵路運輸事業(yè)提供行之有效的可行性建議。

關(guān)鍵詞:高速鐵路;道岔連續(xù)梁施工;質(zhì)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?nèi)€道岔,采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),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(nóng)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(jī)來實行碾壓,碾壓過后要求壓實密度達(dá)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(jīng)過七天的養(yǎng)護(hù)工作后進(jìn)行支架的搭設(shè)工作[1]。2.2支架搭設(shè)與預(yù)壓地基按照規(guī)定的流程處理過后,就可以進(jìn)行支架的搭設(shè)工作了,搭設(shè)工作由施工技術(shù)人員手工進(jìn)行,啟用吊車來調(diào)動工字鋼,根據(jù)設(shè)計圖紙的要求來畫間距線,并以此為基礎(chǔ)搭設(shè)支架,保障其測量精致,橫平豎直,接頭處鎖扣鎖緊。成功搭設(shè)支架后就要對其進(jìn)行預(yù)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(jìn)行,全部應(yīng)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(shè)置支架預(yù)拱度。2.3模版安裝模版的拼接要求嚴(yán)格按照設(shè)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(nèi),根據(jù)先底座,后側(cè)模的順序嚴(yán)格進(jìn)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(yù)埋鋼要做到無縫銜接,避免側(cè)漏。側(cè)面模板采用吊車安裝,各個節(jié)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(wěn)定性,并用靜電帶密封。內(nèi)部模板要在鋼筋綁扎后進(jìn)行安裝,加固以支頂為主,利用絲桿支頂兩側(cè)內(nèi)模的橫肋[3]。2.4鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力穿孔鋼筋的綁扎與焊接過程要在支架上面進(jìn)行,與模板的焊接同步進(jìn)行:底面模板及腹部模板的鋼筋綁扎要優(yōu)先進(jìn)行,內(nèi)部模板安裝完畢后再進(jìn)行頂板鋼筋的綁扎。主梁的鋼筋需要設(shè)置為三十毫米的保護(hù)層,其他鋼筋的保護(hù)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(hù)層內(nèi),防止破壞。預(yù)應(yīng)力筋采用2×8-26-2000-TG/J2500-1558。預(yù)應(yīng)力鋼絞線是由二根三根或者七根鋼絲線形成的高強(qiáng)度鋼纜,并且經(jīng)過穩(wěn)定性處理,以便適應(yīng)預(yù)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn),測量出相應(yīng)的高度,并且標(biāo)識在鋼筋上。波紋管使用鋼筋定位網(wǎng)片來進(jìn)行固定,間隔為六百毫米,鋼絲網(wǎng)應(yīng)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(yù)防猶豫澆筑時因為波紋管的上下浮動而引發(fā)的嚴(yán)重質(zhì)量事故,并且影響了日后的使用。在砼薄弱部位設(shè)置防崩鋼筋,保障預(yù)應(yīng)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(fù)拉伸波紋管,因為波紋管是軟管,反復(fù)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(yán)格的按照設(shè)計圖紙,波紋管需要牢靠,確保接口處保持正常,波紋管的內(nèi)外壁是否完好無損。如果發(fā)現(xiàn)有損壞現(xiàn)象要及時的進(jìn)行更換或者修補(bǔ),鋼束在張拉端口要預(yù)留七十厘米,用人工和機(jī)械相結(jié)合的方法安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線。在進(jìn)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(qiáng)度鋼絞線并且用卷揚(yáng)器拉伸,后端則需要技術(shù)人員手工推送,穿束時應(yīng)注意波紋管接頭,尤其要避免因為牽引過快而引發(fā)的接頭損壞。在鋼筋混凝土進(jìn)行二次澆筑的過程中,要由人工在鋼絞線的兩側(cè)進(jìn)行推拉運動,防止水泥漿偶爾泄漏入通道,這將會嚴(yán)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(zhì)量控制要點

3.1支架施工質(zhì)量要點在進(jìn)行支架的搭設(shè)之前,首先要對支架的配件進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,確保其質(zhì)量過關(guān),去除不合格的支架配件。要在統(tǒng)一指揮下,嚴(yán)格的按照施工圖紙進(jìn)行線路的設(shè)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(jīng)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(yán)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(zhì)量控制底面模板和側(cè)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(jìn)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(nèi),鋼筋交叉點要綁扎結(jié)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(jìn)行交叉布置,綁扎用到的鋼筋要往里彎,不能深入保護(hù)層中。3.3混凝土施工的質(zhì)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(xiàn)離析現(xiàn)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(tài)下工作,避免其軟化形變[6]。

4結(jié)論

綜上所述,道岔連續(xù)梁施工不僅工序比較多,而且十分的復(fù)雜,很多因素都會對施工的整體質(zhì)量產(chǎn)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(fā)展,很多西方先進(jìn)技術(shù)被不斷引進(jìn),我們也要多多學(xué)習(xí),變?yōu)榧河茫M覈牡缆愤\輸事業(yè)可以繼續(xù)健康蓬勃發(fā)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(tuán)第三工程有限公司

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路隧道工程施工技術(shù)分析

【摘要】目前國內(nèi)高速鐵路飛速發(fā)展,隧道比例大、斷面大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜;在一定的時間和空間組織,計劃,以進(jìn)行施工,有利于隧道工程施工管理。

【關(guān)鍵詞】高速鐵路;隧道工程;施工技術(shù)

現(xiàn)代鐵路隧道必須加強(qiáng)施工管理,加強(qiáng)資源配置,堅決貫徹“短鏡頭、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、頻繁測量、早襯砌”的施工原則,布局,科學(xué)施工。高度重視設(shè)計和爆破方案和施工通風(fēng)方案,加強(qiáng)對地質(zhì)分析和監(jiān)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(zhì)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(jié)構(gòu),具有顯著的特點,這說明在結(jié)構(gòu)應(yīng)力場中應(yīng)長期存在于隧道工程中;支護(hù)結(jié)構(gòu)受力、支護(hù)時間和支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響,特別是非均勻應(yīng)力區(qū)的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜;由于特殊的施工環(huán)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(huán)境質(zhì)量差,如空氣質(zhì)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(jìn)行科學(xué)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(shù)。

2施工準(zhǔn)備期的技術(shù)準(zhǔn)備

2.1施工環(huán)境的勘測

2.1.1根據(jù)地質(zhì)鉆探資料的分類及分析

工程地質(zhì)特征,特別是巖、褶皺、斷層、地表水、特殊土的發(fā)展趨勢,可能由施工造成的不利影響充分預(yù)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(jù)地質(zhì)、氣象、供水、排水、原材料、供電、運輸、廢渣、現(xiàn)場施工現(xiàn)場核查。特別是洞口及淺埋段風(fēng)化堆積層可能的滑動及偏壓;通過溝谷的發(fā)育、沖刷、淤積情況;洪水較高位;砂巖材料儲量和質(zhì)量;配電方案的供電與運行;運輸路面施工:廢渣和環(huán)境保護(hù),耕地補(bǔ)償。

2.2施工材料設(shè)備和方案的準(zhǔn)備

2.2.1業(yè)主與承包人簽訂合同,監(jiān)理工程師是根據(jù)合同對承包商進(jìn)行監(jiān)督和督促,按合同保障的人員和設(shè)備到位,進(jìn)行臨時、控制測量和其他準(zhǔn)備工作。實現(xiàn)了對硬件和軟件質(zhì)量監(jiān)督站臨時資格審查和現(xiàn)場實驗室要求的審批要求,包括實驗設(shè)備,完整的技術(shù)人員和完善的管理系統(tǒng)的期限;原材料的標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的實驗,為早期的準(zhǔn)備,施工打下了基礎(chǔ)。2.2.2承包商根據(jù)合同的日期、報告的日期、進(jìn)度計劃的總體階段以及施工設(shè)計的實施,對工程中的工程師提出了調(diào)查和分析,并對承包商進(jìn)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(zhǔn)備的性、計劃目標(biāo)與施工能力的適應(yīng)性。

2.2.3開始前,監(jiān)理工程師對兩端的防外來控制點進(jìn)行復(fù)測,結(jié)合,增加所有基準(zhǔn)點的檢查和復(fù)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(hù)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(jù)設(shè)計文件與現(xiàn)場地質(zhì)情況制定正確詳實的支護(hù)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(zhì)隧道,大管棚和小導(dǎo)管灌漿預(yù)支護(hù),地面旋噴樁加固灌漿;部分洞口設(shè)置抗滑樁保障邊坡整體穩(wěn)定,在施工過程中應(yīng)盡快進(jìn)行施工。洞內(nèi)爆破作業(yè)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(qiáng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土作為支持手段的主要分支,必要的加強(qiáng)支護(hù)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(dǎo)施工,加強(qiáng)支護(hù),抓住最短的可能時間,在初期,嚴(yán)格做好支護(hù)施工階段的質(zhì)量控制。在初期支護(hù)基本穩(wěn)定后及時施工防水板與二襯砼,在二襯迅速形成閉合環(huán),防止圍巖松弛變形,確保隧道施工安全。為加快隧道施工進(jìn)度與確保施工質(zhì)量。

4其他施工技術(shù)方面

4.1做好超前地質(zhì)預(yù)報、進(jìn)行地質(zhì)分析根據(jù)設(shè)計文件采用不同的檢測方法,特別是對地質(zhì)遺跡不好的,在開挖前必須使用地震波、地質(zhì)雷達(dá)探測、地質(zhì)鉆探、鉆探等先進(jìn)的地質(zhì)預(yù)測方法,做好預(yù)加固、加固等輔助施工措施。地質(zhì)隧道施工技術(shù)在隧道施工和地質(zhì)科學(xué)與技術(shù)的關(guān)鍵步驟,并配備專業(yè)的技術(shù)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(xì)檢查設(shè)計文件,施工過程中必要的檢查和驗證。根據(jù)巖石類型的短長,結(jié)合探測,根據(jù)地質(zhì)變化的地質(zhì)預(yù)測,地質(zhì)素描和地質(zhì)數(shù)據(jù)的表面映射,地表水監(jiān)測,并經(jīng)過驗證的設(shè)計,開發(fā)和適應(yīng)現(xiàn)場地質(zhì)施工方案和技術(shù)措施,以確保安全,防止倒塌事故的發(fā)生。

4.2加強(qiáng)監(jiān)控量測、預(yù)見事故和排除險情施工過程中的監(jiān)控量測在隧道施工過程中,監(jiān)控運行狀態(tài),使用專業(yè)的測量儀器和工具,提供及時和穩(wěn)定的圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的性和安全信息,預(yù)見事故和危險情況,作為調(diào)整和改造的依據(jù),為支護(hù)設(shè)計,并在試驗結(jié)果中確定了雙襯時間基礎(chǔ)。監(jiān)測和測量應(yīng)測量的項目有四個:①地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察,②周邊位移,③拱頂下沉,④錨桿或錨索內(nèi)力及抗拔力。根據(jù)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(nèi)、面)、圍巖壓力和雙層支護(hù)壓力,鋼支撐內(nèi)力及外力、支護(hù)與襯砌內(nèi)力、表面應(yīng)力和斷裂試驗、巖石彈性波試驗。專業(yè)技術(shù)人員從監(jiān)測工作的監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄,及時繪制各種曲線和圖表,并對相關(guān)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析:當(dāng)位移時間曲線趨于緩慢時,應(yīng)進(jìn)行回歸分析,計算最終位移并掌握位移變化規(guī)律。當(dāng)位移時間曲線拐點時,表明圍巖和支護(hù)是不穩(wěn)定的,此時應(yīng)密切監(jiān)測圍巖開挖的動態(tài),必要時停止停止,并制定相應(yīng)的支護(hù)措施,調(diào)整原有支護(hù)參數(shù)和開挖方法,消除后的危險和安全問題,可以繼續(xù)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(nèi)外質(zhì)量。

5結(jié)束語

通過對鐵路隧道施工技術(shù)和經(jīng)驗的總結(jié),必須按照“超前預(yù)報、短炮、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、頻繁測量、早襯砌”的工作原理,進(jìn)行施工。正確選擇爆破參數(shù),合理控制開挖的畫面,加強(qiáng)支護(hù)是隧道施工的核心工作;地質(zhì)分析,加強(qiáng)資源配置,切實落實好隧道施工安全技術(shù)規(guī)范的重要保障。

作者:高健偉 單位:中鐵二十局集團(tuán)及時工程有限公司

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路橋梁施工中新技術(shù)

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(qiáng)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(shù)加強(qiáng)高鐵橋梁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。有利于促進(jìn)我國高速鐵路事業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)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(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)行業(yè),而鐵路在我國的交通行業(yè)中一直占據(jù)著極其重要的地位。為了滿足人民快節(jié)奏的生活工作需要,應(yīng)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(wǎng)絡(luò),并且正在如火如荼的進(jìn)行著更大的發(fā)展。高速鐵路建設(shè)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(huán)節(jié)。高鐵橋梁施工的任意一個環(huán)節(jié)一旦出現(xiàn)問題,就會導(dǎo)致嚴(yán)重的事故發(fā)生,這將對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會的和諧產(chǎn)生諸多不良影響。目前,鐵路行業(yè)工作者最為關(guān)注的問題就是如何攻克高速鐵路橋梁施工技術(shù)上的難關(guān),從而不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和積累,提高高速鐵路建設(shè)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(jié)構(gòu)動力性能

在高速鐵路運營階段,列車在高速行駛狀態(tài)下會對高速鐵路橋梁產(chǎn)生強(qiáng)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(yīng)。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(fā)生。所以,必須在設(shè)計和施工階段保障橋梁具有良好的結(jié)構(gòu)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(wěn)地運行。

1.2更嚴(yán)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(biāo)。只有在高速鐵路橋梁工程施工中嚴(yán)格把關(guān),高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行設(shè)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(wěn)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(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。

1.3具備鋪設(shè)無砟軌道的條件

不同于有砟軌道有一定的可調(diào)空間,無砟軌道對線路的改變調(diào)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(yīng)尤其明顯。所以,鋪設(shè)無砟軌道的橋梁要比鋪設(shè)有砟軌道的橋梁在技術(shù)指標(biāo)上有著更加苛刻的要求,這就要求必須在技術(shù)上有過硬的創(chuàng)新和積累。

1.4嚴(yán)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(guān)系著人民生命和國家重大財產(chǎn)的安全,有著更為、苛刻的技術(shù)要求。不但在設(shè)計階段要謹(jǐn)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(zhì)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(shù)

2.1臺后路基處理的創(chuàng)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(zhì)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(shù)創(chuàng)新經(jīng)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(jìn)行回填

用混凝土對臺后基坑進(jìn)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(jīng)濟(jì)的碎石塊代替,施工過程中應(yīng)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(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)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(nèi)。填充材料的彈性模量愈大,穩(wěn)固性越好,路基的沉降也會越小。耐壓強(qiáng)度大并且在壓實作用下易于達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(qiáng)度和優(yōu)良的韌性,具有很高的承載能力且不易破壞,是一種經(jīng)濟(jì)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(qiáng)大沖擊效應(yīng),防止橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或者損毀的發(fā)生,充分保障了列車的運營安全和國家基礎(chǔ)建設(shè)的使用壽命。

3嚴(yán)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(xiàn)場的土質(zhì)、水文等情況進(jìn)行嚴(yán)格、細(xì)致的勘察,依據(jù)具體情況,兼顧經(jīng)濟(jì)、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(jìn)行細(xì)致的比對,對土體各項物理力學(xué)參數(shù)嚴(yán)格測試,在此基礎(chǔ)上選擇出的材料對過渡段路堤進(jìn)行填筑。

3.2加強(qiáng)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(jìn)行。施工過程中,要嚴(yán)格的按照施工工藝流程的要求來進(jìn)行作業(yè)。在每一土層完成機(jī)械壓實工序后,必須保障其厚度不超過15cm。后續(xù)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(jìn)行補(bǔ)作,以保障整體的壓實效果。在此期間,需要持續(xù)地對土層含水率和壓實度進(jìn)行檢測,確保達(dá)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(yīng)注意的事項

4.1優(yōu)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(jié)團(tuán),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(fēng)干之后才可以進(jìn)行加濕作業(yè)。在澆筑施工開始之前一定要對施工材料與設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真檢查,并確保技術(shù)交底的到位。橋臺結(jié)構(gòu)的澆筑施工和臺后路基的填筑施工在時間上應(yīng)緊密進(jìn)行,以防路橋間沉降差的出現(xiàn)。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(jìn)檢查工作,確保每層的填筑質(zhì)量符合要求。

4.2使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)

雖然可能會犧牲一定的施工效率,但強(qiáng)制式攪拌機(jī)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(jié)構(gòu)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(jìn)行澆筑的過程中,一個突出的不良現(xiàn)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(yīng)下,混凝土?xí)蛞粋?cè)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(dǎo)致混凝土材料發(fā)生不均勻分布,這會嚴(yán)重影響澆筑后混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。所以在施工布局上要合理規(guī)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(yīng),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(jìn)行,縮短總體澆筑時間從而節(jié)約成本,最重要的是減少了潛在的結(jié)構(gòu)質(zhì)量隱患。

5結(jié)束語

高鐵橋梁的施工水平關(guān)系到整個高鐵項目的成敗。高鐵橋梁的施工質(zhì)量,不僅關(guān)系到國家投資的效益較大化,還關(guān)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(shù)不斷地進(jìn)行深化改革和創(chuàng)新,不斷地進(jìn)行完善,以強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新能力和積累深度為后盾,保障高速鐵路橋梁施工的質(zhì)量和安全。只有這樣,才能避免高鐵安全事故的發(fā)生,并且促進(jìn)我國高速鐵路事業(yè)更好的發(fā)展,使得我國的高速鐵路事業(yè)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(tuán)有限公司一公司

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路工程測量技術(shù)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(nèi)容及方法進(jìn)行具體闡述。

【關(guān)鍵詞】高速鐵路 工程測量 控制網(wǎng)

1前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,交通運輸領(lǐng)域的工程建設(shè)也口益增加,以方便人們的出行和促進(jìn)各區(qū)域的經(jīng)濟(jì)交流,實現(xiàn)區(qū)域資源共享,共同發(fā)展高速鐵路的修建極大地縮小了地區(qū)之間的交流時間,使各地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)文化交流加快,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展離不開便利的交通運輸條件。社會各界越來越關(guān)注高速鐵路的發(fā)展,高速鐵路的施工需要以高精度測量為基礎(chǔ),近些年,無碎軌道成為高速鐵路發(fā)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(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

2高速鐵路工程測量的目的

對高速鐵路進(jìn)行工程測量,是為了通過各級平面及高程控制網(wǎng)絡(luò)的建立,使高鐵的工程能夠在按照設(shè)計線型標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上的施工得到保障,進(jìn)而提高軌道鋪設(shè)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(yán)格地按照設(shè)計線型來進(jìn)行工程施工,具體來說,就是保障幾何線性參數(shù)的性,并保障軌道的平順性在較高的范圍內(nèi),軌道設(shè)計精度要以控制在毫米級的范圍之內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)。

3高鐵控制網(wǎng)布設(shè)

3.1CPI

該級控制網(wǎng)能夠提供工程勘測、施工、運維的坐標(biāo)基準(zhǔn)。CPI布設(shè)的方式是B級GPS靜態(tài)測量,將50-100km設(shè)為網(wǎng)點間距,聯(lián)測網(wǎng)店后,要設(shè)置單點,每隔3-4km布設(shè)一個,對于布設(shè)難度大的地區(qū),將布設(shè)間隔不小于1000m作為布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。針對隧道較長的情況,CPI控制點要根據(jù)特長隧道以及特大橋梁附近的實際情況選擇增設(shè)數(shù)量。要保障CPI網(wǎng)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(jìn)“三網(wǎng)合一”目標(biāo)的實現(xiàn)。

3.2CPII

CPII的測量要借助GPS測量實現(xiàn),CPI是進(jìn)行CPII測量的基礎(chǔ)工作,導(dǎo)線法也可作為CPII的測量方法。當(dāng)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(dǎo)線法時,計算時選擇四等標(biāo)準(zhǔn),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(shè)置CPS控制網(wǎng)的固定點的方法是,以在路基兩側(cè)的接觸網(wǎng)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(jié)構(gòu)情況為基準(zhǔn),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(jìn)行邊角交會,保障每個CPS控制點有三個自由設(shè)站點的交會方向。要將CPS平面控制網(wǎng)附和在CPI,CPII或加密的高級控制點上(約相隔500m-800m),在自由設(shè)站點上聯(lián)測附近的高級控制點的方向、邊長,達(dá)到傳遞坐標(biāo)、控制誤差積累的效果。當(dāng)不能在自由設(shè)站點上直接觀測高級控制點時,可通過設(shè)輔助站點的方式改善;當(dāng)布設(shè)自由站點遇到特殊情況時,可加測站點,隔60m加設(shè)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(shè)站點之間加設(shè)一個測站點時,方向觀測數(shù)只能達(dá)到8個。

4高速鐵路工程測量的內(nèi)容

4.1控制網(wǎng)復(fù)測

施工單位以及設(shè)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(yè)主組織并有監(jiān)理單位參與。對于設(shè)計單位交付的CPI、CPII平而控制網(wǎng)和線路水準(zhǔn)基點控制網(wǎng),復(fù)測共組要由施工單位完成。相鄰施工標(biāo)段、相鄰施工單位之間夜鶯共同協(xié)商,對交界處附近的同一對CPI平而控制點和同一個水準(zhǔn)點作為搭接和公共點進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)和復(fù)測。雙方需要簽訂共用控制點協(xié)議,坐標(biāo)和高程成果要相同,并滿足精度要求,確認(rèn)搭接標(biāo)段內(nèi)施工分段工程,完成現(xiàn)場放樣檢查工作。

4.2軌道控制網(wǎng)平面外業(yè)測量方法

高速鐵路軌道精調(diào)中所用到的另一種高精度軌道控制網(wǎng)即基于自由測站的CPIII控制網(wǎng)。CPIII控制網(wǎng)是一種較新的控制網(wǎng)建網(wǎng)測量的新方法,通過在鐵路線路附近架設(shè)全站儀,采用自由測站邊角交會法測量線路兩側(cè)多對CPIII點的方向和距離,并聯(lián)測就近的CPI或CPII(CPI網(wǎng)的上級控制點),以獲取CPIII控制網(wǎng)點坐標(biāo)。CPIII網(wǎng)屬于三維控制網(wǎng),布設(shè)方式為沿線路布設(shè),和較傳統(tǒng)邊角網(wǎng)測量相比,其測量方法有很大差異,傳統(tǒng)的邊角網(wǎng)測量儀器觀測時將儀器架設(shè)在控制點上,必須往返觀測距離,CPIII網(wǎng)這種新方法是采用自由測站測量邊角交會,儀器無需架設(shè)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(wǎng)復(fù)測

復(fù)測線路水準(zhǔn)基點就是高程控制網(wǎng)復(fù)測的內(nèi)容,從復(fù)測區(qū)段或標(biāo)段與相鄰標(biāo)段共樁點開始聯(lián)測區(qū)段內(nèi)所有線路水準(zhǔn)基點至區(qū)段結(jié)束段與相鄰標(biāo)段的共樁點,多采用滿足精度要求電子水準(zhǔn)儀,按二等水準(zhǔn)測量技術(shù)要求施測。完成水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)采集后,要檢查、驗算外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的各項指標(biāo),當(dāng)各項精度指標(biāo)和限差滿足要求時,要借助專用的測量平差軟件計算嚴(yán)密平差。平差計算的要選擇復(fù)測區(qū)段內(nèi)首、中、尾三個或首、尾兩個水準(zhǔn)點當(dāng)做已知點,平差結(jié)果中的高差偶然中誤差和按環(huán)閉合差算得的全中誤差要滿足二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)己測段高差之差已檢測滿足要求,即可采用原設(shè)計成果,若較差超限,要再次復(fù)測,將原因查明,采用同精度擴(kuò)展方法,完成成果更新。

4.4高速鐵路測量技術(shù)管理

總結(jié)當(dāng)前高速鐵路中因測量導(dǎo)致的工程質(zhì)量問題,可得知引發(fā)質(zhì)量問題的原因很大一部分為測量出現(xiàn)差錯,如測量技術(shù)能力欠缺、測量數(shù)據(jù)造假、測量未報先建等。因此,做好工程測量工作的嚴(yán)格監(jiān)管工作是十分必要的,必須使各參建單位職責(zé)明確職責(zé)、遵守章程、加強(qiáng)管理、提供技術(shù)水平,最終降低工程因測量錯誤導(dǎo)致的工程返工率,最終消除安全隱患,提高工程質(zhì)量。

5結(jié)語

我國高速鐵路建設(shè)的技術(shù)水平不斷提高,工程測量技術(shù)也不斷進(jìn)步和發(fā)展,我國在引用先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,推動了自身的創(chuàng)新,形成了新型的工程測量技術(shù)體系。近些年,我國高速鐵路規(guī)模不斷擴(kuò)大,對工程測量技術(shù)的要求也越來越高,對尋找出現(xiàn)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(guān)的運營維修以及后期養(yǎng)護(hù)工作,在總結(jié)當(dāng)前經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,不斷加強(qiáng)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(shù)論文:高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術(shù)

【摘要】本文首先分析了高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程的特點,并對高速鐵路橋梁工程的具體要求進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上,從掛籃懸臂的施工、混凝土施工、預(yù)應(yīng)力、合攏段的施工等方面闡述了高速鐵路橋梁的施工技術(shù),結(jié)合施工案列對施工技術(shù)進(jìn)行闡明。

【關(guān)鍵詞】高速鐵路橋梁;連續(xù)梁;施工技術(shù);掛籃懸臂施工;混凝土施工

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

1.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程特點

⑴高速鐵路橋梁連續(xù)梁常用跨度主要是80米跨、64米跨箱梁,自重大,施工現(xiàn)場情況復(fù)雜,因此,施工過程中常用的現(xiàn)場澆筑法等進(jìn)行施工,施工難度相對較大。⑵橋梁沉降控制嚴(yán)。施工時對于沉降量之差的允許值有嚴(yán)格的規(guī)定,因為,靜不定結(jié)構(gòu),相鄰墩臺均勻沉降量之差是整個橋梁工程施工技術(shù)的要點,施工過程中,各項參數(shù)一定要滿足外靜定結(jié)構(gòu)的允許值,同時要還應(yīng)根據(jù)附加應(yīng)力的具體情況而定。⑶橋梁徐變上拱控制嚴(yán)。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(yīng)該按照標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格控制。

2.高速鐵路橋梁連續(xù)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(jié)構(gòu)的安全性。⑵無碴軌道的要求:橋梁進(jìn)行鋪設(shè)無碴軌道作業(yè)時,由于可調(diào)整量十分有限,同時連續(xù)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(shè)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(xù)梁的標(biāo)準(zhǔn)比較高,體量比較大,無碴軌道的大量應(yīng)用,使得對連續(xù)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(xù)梁工程的技術(shù)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(yán)格遵循掛籃設(shè)計的要求,并且要在墩頂現(xiàn)澆段混凝土澆筑完成以后進(jìn)行。起重方案的制定要根據(jù)現(xiàn)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(lán),,按照相應(yīng)要求對一些附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)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(jié)構(gòu)上出現(xiàn)非彈性形變,為了得到掛籃彈性變形曲線的參數(shù),要對其性能及安全系數(shù)進(jìn)行檢驗,主要的措施是對掛籃進(jìn)行試壓。以澄碧河雙線特大橋3、4、5號墩1號段為例,根據(jù)工程實際情況,結(jié)合施工過程施工周期及掛籃結(jié)構(gòu)進(jìn)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(cè)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(gòu)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(qiáng)接縫處粘結(jié)。連續(xù)梁兩端對稱澆筑混凝土,混凝土不平衡量不得超過設(shè)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(cè)混凝土澆筑的不平衡,采取嚴(yán)格的送料措施,根據(jù)澆注順序,在同一時間送料,連續(xù)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(yù)應(yīng)力鋼絞線加工、安裝、張拉

預(yù)應(yīng)力鋼絞線加工集中在加工場內(nèi)進(jìn)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(jī)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(jìn)行垂直運輸,并配合人工將鋼絞線對號穿入波紋管內(nèi)。穿束前檢查每束鋼絲的根數(shù),確認(rèn)無誤后方可用穿束機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)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(jìn)行校核,鋼束張拉伸長量偏差不大于設(shè)計伸長量的±6%。張拉按照設(shè)計順序進(jìn)行,先縱向后橫向,縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用兩端同步張拉,并且左右對稱進(jìn)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(jìn)行。

3.4合攏段施工

澆筑連續(xù)梁懸臂法施工,為確保施工階段的穩(wěn)定,合攏順序采取先兩中跨合攏,結(jié)構(gòu)由雙懸臂狀態(tài)變成單懸臂的狀態(tài),合攏兩邊跨,形成連續(xù)梁的應(yīng)力狀態(tài)。合攏段施工使用掛籃的底模架施工,側(cè)模板使用掛籃側(cè)模。當(dāng)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(xiàn)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(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換以及施工荷載等因素的影響,合攏段混凝土施工應(yīng)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(nèi)完成混凝土的澆筑。合攏段長度在施工作業(yè)長度滿足的前提下應(yīng)盡可能的縮短,混凝土強(qiáng)度應(yīng)采用滿足強(qiáng)度要求的微膨脹混凝土,配制完以后要按要求進(jìn)行報批,施工時要為了避免裂紋出現(xiàn)在合攏段,施工前要做好充足的準(zhǔn)備,如:認(rèn)真振搗及養(yǎng)生,及時張拉預(yù)應(yīng)力筋。

3.5梁體線型控制

具有連續(xù)梁線性監(jiān)控資質(zhì)的單位,在控制梁體線型方面通常采取以下手段,應(yīng)用專業(yè)控制軟件分析預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的彈性和時效,并得出連續(xù)橋梁各項內(nèi)力和變形參數(shù),同時對照設(shè)計圖紙,計算出一些重要施工材料及工程截面的特征數(shù)據(jù),如梁段自重、預(yù)應(yīng)力筋截面偏心距等。線形控制軟件的應(yīng)用需要的現(xiàn)場數(shù)據(jù)(如凝土的配合比、施工地點的溫度與濕度等),通過這些數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件才能計算出指導(dǎo)現(xiàn)場施工的結(jié)果,才能繪制出施工過程中的各種依據(jù),如:梁體各截面內(nèi)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(qū),本橋設(shè)計里程范圍:D1K228+573.773~163.760,連續(xù)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(lián)四孔(44+2*80+44)m,該連續(xù)梁為預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁,采用懸臂澆注法施工。工程特點:本橋為大跨結(jié)構(gòu),技術(shù)含量高;4號、5號主墩基礎(chǔ)與營業(yè)線相距較近,且梁部上跨營業(yè)線,基礎(chǔ)開挖防護(hù)及上部箱梁施工安全防護(hù)措施要求高。

4.2施工方案

本工程根據(jù)結(jié)構(gòu)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(yè)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(jié)構(gòu),2號墩邊跨現(xiàn)澆段支架采用托架另一側(cè)配重結(jié)構(gòu),6號墩邊跨現(xiàn)澆段支架采用碗扣式支架搭設(shè)。

4.3混凝土施工

①混凝土生產(chǎn)拌和:為了確保混凝土的質(zhì)量,保障混凝土各項指標(biāo)符合要求,使混凝土具有足夠的強(qiáng)度和耐用性,滿足橋梁結(jié)構(gòu)彈性模量設(shè)計的要求,混凝土的生產(chǎn)應(yīng)遵循以下幾方面:混凝土的攪拌通常在攪拌站里集中生產(chǎn),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(qiáng)度要滿足相關(guān)要求,施工中要依據(jù)實際溫度和骨料含水率進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。②混凝土運輸:混凝土的運輸,現(xiàn)場施工中一般有兩種方式,一是用8立方米混凝土罐車進(jìn)行水平運輸,二是用三一重工混凝土輸送泵進(jìn)行垂直運輸。在具體澆筑作業(yè)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(nèi)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(jìn)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(yù)應(yīng)力管道,導(dǎo)致混凝土入模時困難較大,因此,針對這種情況,現(xiàn)場通常采用在頂板、腹板預(yù)留4處方孔多點澆筑的方法進(jìn)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(xiàn)漏振及過振等現(xiàn)象,施工工人應(yīng)該按照施工標(biāo)準(zhǔn)采取快插慢拔的振搗要領(lǐng)。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(wěn)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(yǎng)護(hù):當(dāng)外界環(huán)境溫度不超過30℃或混凝土的內(nèi)部溫度不超過60℃采用自然養(yǎng)護(hù)法。在混凝土的表面主要使用土工布覆蓋并連續(xù)灑水保持混凝土表面濕潤,養(yǎng)護(hù)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(nèi)部溫度高于60℃時,采取降溫措施以冷卻內(nèi)部溫度來進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土內(nèi)部、表面及環(huán)境溫度要進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)溫差超過20℃時,要采取必要的措施進(jìn)行降溫,用編織袋在拆模前進(jìn)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(nèi)表面有凝結(jié)的水珠,箱室內(nèi)通入高壓水管噴灑龍頭,采取不斷向箱室內(nèi)噴灑水的方式進(jìn)行降溫養(yǎng)護(hù)。

作者:王宇馳 單位:中鐵十九局集團(tuán)及時工程有限公司

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路橋梁大體積混凝土施工控制技術(shù)

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(zhì)量有緊密的聯(lián)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(zhì)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(guān)鍵技術(shù)。

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(jīng)驗進(jìn)行理論分析。對混凝土進(jìn)行穩(wěn)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(jìn)行控制,目前采用的方法是通過封閉水管注入的冷卻循環(huán)方法來達(dá)到降溫木器,穩(wěn)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(yīng)對能力進(jìn)行測定。通過以上兩個實驗,讓施工人員對混凝土的溫度環(huán)境更的掌握。2)溫度控制。進(jìn)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(jìn)實現(xiàn)對混凝土溫度的有效控制。對混凝土各種成分進(jìn)行溫度控制,首先應(yīng)該對各種成分的屬性進(jìn)行精準(zhǔn)的張傲,同時還應(yīng)該了解混凝土各種組成對的關(guān)系,為溫度控制提供的理論依據(jù)。在實際的操作過程中,需要對各種材料的溫度進(jìn)行精準(zhǔn)的控制,確保工程施工效果。溫度變化是導(dǎo)致高速鐵路承臺大體積混凝土出現(xiàn)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(shù)

2.1降溫管控制內(nèi)部溫度

對混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)行控制,降溫管是最有效的方法。應(yīng)用降溫管對混凝土內(nèi)部進(jìn)行降溫時,應(yīng)該注意冷凝水與混凝土內(nèi)部之間的溫差,及時的調(diào)節(jié)水溫。降溫管應(yīng)采用耐腐蝕性的鋼管,進(jìn)行降溫前,應(yīng)該對水管的密封性進(jìn)行檢查,為了確保能夠得到的數(shù)據(jù),對于內(nèi)外溫度進(jìn)行合理的控制,可使用溫度測試儀進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)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(yīng)該對溫度變化規(guī)律進(jìn)行總結(jié),進(jìn)而確定溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2合理的配合設(shè)計

合理的原料配合設(shè)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(jìn)行混凝土配合設(shè)計時,應(yīng)該充分的考慮到細(xì)沙、石子的選擇與用量,還應(yīng)該在混凝土中加入適量的符合多功能超細(xì)粉,確保混凝土的密實性,同時避免離析現(xiàn)象的發(fā)生,通過實驗得到混凝土的原料配比。在進(jìn)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(zhì),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(yù)降溫

溫度對混凝土質(zhì)量的影響較大,因此對外界溫度及時的進(jìn)行了解,對材料進(jìn)行預(yù)降溫十分必要。進(jìn)行除此之外,混凝土施工應(yīng)盡量避開陰雨天,為了能夠有效降低混凝土的溫度,應(yīng)該使用溫度較低的水進(jìn)行混凝土配置。在混凝土澆筑過程中,還應(yīng)根據(jù)實際情況對水溫進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.4施工

施工問題也會對橋梁承臺大體積質(zhì)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(yīng)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(fā)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(zhì)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(chǎn)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(jìn)行嚴(yán)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(cè)設(shè)置預(yù)留孔。,應(yīng)使用不同規(guī)模的鋼管將混凝土送達(dá)模板底部,避免出現(xiàn)離析現(xiàn)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(fā),應(yīng)降低混凝土內(nèi)外溫差,確保承臺表面處于濕潤狀態(tài)。

3結(jié)語

進(jìn)行高速鐵路承臺大體積混凝土施工,應(yīng)特別注意溫度的合理控制,保障混凝土質(zhì)量,避免溫度所導(dǎo)致裂縫問題,提高工程施工質(zhì)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(shù)論文:高速鐵路建設(shè)發(fā)展與技術(shù)跨越特點

一、國家主導(dǎo)的大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)、快速度高鐵建設(shè)

(一)需求與規(guī)劃

新中國成立以來至20世紀(jì)末,歷經(jīng)數(shù)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(fù)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(dá)12000余公里。但在路網(wǎng)不斷延伸的同時,受限于線路標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)低且輸送能力往往受限。與改革開放以來經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展相比,鐵路的發(fā)展明顯滯后,成為發(fā)展的“瓶頸”。因此,擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模,完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高運輸質(zhì)量,擴(kuò)充運輸能力,提高技術(shù)裝備水平成為亟待解決的問題。2004年1月,國務(wù)院常務(wù)會議討論通過中國鐵路歷史上及時個《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》。2008年10月,國家發(fā)展和改革委員會批準(zhǔn)了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》。其核心內(nèi)容為:進(jìn)一步擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模,完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高運輸質(zhì)量,快速擴(kuò)充運輸能力、迅速提高裝備水平,運輸能力滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要。有關(guān)高速客運專線的主要內(nèi)容為:到2020年,全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到12萬公里,主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線。建設(shè)“四縱四橫”快速客運專線網(wǎng);建設(shè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和人口稠密的主要城市群城際客運系統(tǒng),覆蓋區(qū)域內(nèi)主要城鎮(zhèn)。主要指標(biāo)為:建設(shè)客運專線4.5萬公里以上,快速客運網(wǎng)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(jīng)濟(jì)發(fā)展交通圈。

(二)建設(shè)與標(biāo)準(zhǔn)

中國高鐵建設(shè)堅持由政府推動、以企業(yè)為主體、以市場為導(dǎo)向,政、產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合的建設(shè)理念,建立了高速鐵路科學(xué)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新的國家體系。以現(xiàn)代化大規(guī)模的設(shè)計、制造、生產(chǎn)集團(tuán)為龍頭,龐大的相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ),集合全國有關(guān)科技力量為技術(shù)保障,形成完善的高速鐵路產(chǎn)業(yè)鏈。國家組織、鐵道部(鐵路總公司)牽頭、各省(市、自治區(qū))聯(lián)動、項目所在地全力支持,實現(xiàn)了項目立項審批、勘察設(shè)計、建設(shè)實施的各個環(huán)節(jié)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(shè)計、建設(shè)實施到驗收運營等一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。高鐵建設(shè)始終堅持項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、施工建造標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)化。以設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為建設(shè)依據(jù);以工程質(zhì)量、施工安全、建設(shè)工期、投資控制、環(huán)境友好為建設(shè)目標(biāo);以機(jī)械化、專業(yè)化、工廠化、信息化為建設(shè)技術(shù)手段;以管理制度標(biāo)準(zhǔn)化、人員配備標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)場管理標(biāo)準(zhǔn)化、過程控制標(biāo)準(zhǔn)化為建設(shè)保障措施;全過程、多層次的推行建設(shè)項目標(biāo)準(zhǔn)化管理。與此同時,在建設(shè)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(shè)用地,減少對自然環(huán)境的影響;極力推廣應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化制造、標(biāo)準(zhǔn)化施工;快速提升施工建造、設(shè)備制造、設(shè)施配套等企業(yè)的積極性、創(chuàng)造性、競爭性。為中國高鐵建設(shè)的快速發(fā)展、項目建設(shè)管理水平不斷提高、建設(shè)成本有效控制奠定基礎(chǔ),創(chuàng)造了中國高鐵建設(shè)的輝煌成就。

(三)規(guī)模與效益

2014年,高鐵主骨架已初具規(guī)模,運營里程已超過16000公里,動車組旅客發(fā)送量逾8億人次,占鐵路客運發(fā)送量37%以上。2015年春運中,鐵路共發(fā)送旅客4425萬人次,高鐵動車組旅客發(fā)送量增幅明顯,全路動車組列車共發(fā)送旅客1844萬人,占全路旅客總發(fā)送量的41.7%。可以預(yù)見,隨著客運專線運營里程的不斷延伸,高鐵動車組客運發(fā)送量將不斷攀升,逐步超越普速列車客運發(fā)送量而占據(jù)絕大多數(shù)。除了運輸質(zhì)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(xiàn)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(shè),推動了能源加工、鋼鐵冶金、機(jī)械重工、通信網(wǎng)絡(luò)、機(jī)電動力、電氣設(shè)備、精密儀器等一大批相關(guān)高科技產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新、滾動發(fā)展;形成了高速鐵路勘察設(shè)計、裝備制造、建設(shè)實施、運營管理完整、健全的產(chǎn)業(yè)鏈;保障了與高鐵建設(shè)運營的相關(guān)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展;催生了擁有數(shù)以百萬計各類專業(yè)人員、掌握先進(jìn)高鐵技術(shù)的建設(shè)運營團(tuán)隊,為高鐵的建設(shè)和技術(shù)進(jìn)步與輸出創(chuàng)造了先決條件。國家主導(dǎo)的大規(guī)模、社會化高鐵建設(shè),使得中國的高鐵建設(shè)成本遠(yuǎn)低于其他國家。我國時速350公里的高鐵,每公里的基礎(chǔ)設(shè)施單位建設(shè)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(shè)成本為2500至3900萬美元,美國加州高鐵目前估計高達(dá)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(yuǎn)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(jīng)濟(jì)效益力求較大化,不僅推動了鐵路運輸現(xiàn)代化,產(chǎn)生了巨大的運輸經(jīng)濟(jì)效益,同時對加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級起到了重要的促進(jìn)作用。

二、市場推動的高起點、大跨度、多方位技術(shù)進(jìn)步

(一)基礎(chǔ)與跨越

2004年我國高鐵大發(fā)展之前,國家、鐵道部已投入大量人力、物力組織進(jìn)行了大量的技術(shù)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(shè)備的生產(chǎn)、建造技術(shù);通過設(shè)計研發(fā)“中華之星“”藍(lán)箭“”先鋒”等高速列車動車組,初窺高鐵移動設(shè)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(shù)并嘗試系統(tǒng)集成。如果在這些技術(shù)積累的基礎(chǔ)上,循序漸進(jìn)逐步發(fā)展,最終也可以形成中國的高鐵成套技術(shù),但時不我待,鐵路運輸嚴(yán)重滯后的現(xiàn)實要求鐵路必須進(jìn)行快速的發(fā)展,必須以另一種方式實現(xiàn)技術(shù)跨越。因此,基于已經(jīng)掌握的技術(shù),我國對德、法、意、日等高鐵技術(shù)先發(fā)國家進(jìn)行了艱苦而卓有成效的招標(biāo)與商業(yè)談判,走出了一條“引進(jìn)、吸收、消化、與國情和自主技術(shù)結(jié)合、再創(chuàng)新”的發(fā)展道路。在短時間內(nèi)建立了完整的高標(biāo)準(zhǔn)高速鐵路技術(shù)體系。技術(shù)儲備與引進(jìn)技術(shù)相結(jié)合,在短時間內(nèi)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹朴喠?0多部規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn),滿足了高鐵線路建造的需要;合理引進(jìn)動車組制造技術(shù)并迅速實現(xiàn)國產(chǎn)化,進(jìn)而自主創(chuàng)新研發(fā)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(shù),并利用自身優(yōu)勢形成了總體設(shè)計、接口管理、聯(lián)調(diào)聯(lián)試和高速鐵路系統(tǒng)集成的整套技術(shù)。

(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(qū),大風(fēng)、大雪、高海拔艱險山區(qū)等特殊區(qū)域高速鐵路建造和災(zāi)害防護(hù)技術(shù)。解決了復(fù)雜地質(zhì)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(jié)構(gòu)大跨度橋梁等關(guān)鍵技術(shù);突破了復(fù)雜地質(zhì)山區(qū)高速鐵路長大隧道群、水下隧道修建的技術(shù)難題,實現(xiàn)了動車組在隧道內(nèi)時速350公里運行和交會;掌握了大范圍、大規(guī)模鋪設(shè)應(yīng)用跨區(qū)間無縫線路、無砟軌道的成套技術(shù),建立了無砟軌道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系;按照“功能性、系統(tǒng)性、文化性、經(jīng)濟(jì)性”客站建設(shè)的新理念,建立多種交通方式便捷換乘的綜合樞紐,實現(xiàn)了高速鐵路與城市其他運輸交通零銜接、零換乘的緊密結(jié)合。在工程建設(shè)的同時,成功研發(fā)和制造了各種基礎(chǔ)工程施工建造所需的特種機(jī)械裝備,實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化、自動化的快速施工,創(chuàng)造了多項世界及時。掌握了時速200~350公里系列動車組設(shè)計制造的核心技術(shù),進(jìn)一步研發(fā)創(chuàng)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(guān)鍵設(shè)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(guān)鍵技術(shù),對系統(tǒng)集成、車頭車體、車底轉(zhuǎn)向、減振降噪、牽引制動、機(jī)電傳動、雙弓受流等系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新,關(guān)鍵技術(shù)已實現(xiàn)自主化和產(chǎn)業(yè)化。成功研發(fā)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(nèi)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(jié)能環(huán)保、平穩(wěn)舒適等特點,躋身世界經(jīng)驗豐富行列,表現(xiàn)出良好的運行品質(zhì),成為中國高速鐵路的主力車型。

(三)列車控制與系統(tǒng)集成

掌握了時速200~250公里等級的CTCS-2級列控系統(tǒng)技術(shù)。通過技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)創(chuàng)造具有世界經(jīng)驗豐富水平的CTCS-3級列控系統(tǒng),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(tǒng)實現(xiàn)地面控制系統(tǒng)與動車運行控制系統(tǒng)信息雙向?qū)崟r傳輸,實現(xiàn)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(tǒng)掌握并廣泛應(yīng)用分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC),實現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)化、自動化水平。掌握了高速鐵路總體設(shè)計、接口管理、聯(lián)調(diào)聯(lián)試和高速鐵路系統(tǒng)集成的整套技術(shù),實現(xiàn)了高速鐵路工務(wù)工程、動車組、牽引供電、通信信號、運營調(diào)度、列車運行控制、安全防災(zāi)、客運服務(wù)等子系統(tǒng)的集成。成功創(chuàng)新了輪軌關(guān)系、弓網(wǎng)匹配,以及空氣動力、車橋耦合、調(diào)度指揮、運營管理等方面的集成技術(shù)。實現(xiàn)了高速鐵路系統(tǒng)功能、集成能力最強(qiáng)、系統(tǒng)接口順暢,子系統(tǒng)與大系統(tǒng)協(xié)調(diào)匹配,為高速鐵路的安全運營提供了保障。

三、結(jié)束語

以10余年走過發(fā)達(dá)國家30~50年的研發(fā)之路,中國高鐵的跨越式發(fā)展歷程,既是綜合國力不斷提高的具體體現(xiàn),也是新時期科學(xué)技術(shù)“自主創(chuàng)新”的典范。堅持高標(biāo)準(zhǔn)、高起點、高速度的建設(shè)理念,以國家主導(dǎo)、市場化推進(jìn)的科學(xué)方式,使中國一舉成為世界上高鐵系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運營里程最長、運行速度較高、在建規(guī)模較大的國家,實現(xiàn)了從“追趕”到“引領(lǐng)”的重大跨越,成為世界鐵路發(fā)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(tuán)有限公司三公司 中鐵及時勘察設(shè)計院集團(tuán)蘭州設(shè)計院

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路建設(shè)發(fā)展與技術(shù)跨越研究

一、國家主導(dǎo)的大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)、快速度高鐵建設(shè)

(一)需求與規(guī)劃

新中國成立以來至20世紀(jì)末,歷經(jīng)數(shù)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(fù)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(dá)12000余公里。但在路網(wǎng)不斷延伸的同時,受限于線路標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)低且輸送能力往往受限。與改革開放以來經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展相比,鐵路的發(fā)展明顯滯后,成為發(fā)展的“瓶頸”。因此,擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模,完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高運輸質(zhì)量,擴(kuò)充運輸能力,提高技術(shù)裝備水平成為亟待解決的問題。2004年1月,國務(wù)院常務(wù)會議討論通過中國鐵路歷史上及時個《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》。2008年10月,國家發(fā)展和改革委員會批準(zhǔn)了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》。其核心內(nèi)容為:進(jìn)一步擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模,完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高運輸質(zhì)量,快速擴(kuò)充運輸能力、迅速提高裝備水平,運輸能力滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要。有關(guān)高速客運專線的主要內(nèi)容為:到2020年,全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到12萬公里,主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線。建設(shè)“四縱四橫”快速客運專線網(wǎng);建設(shè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和人口稠密的主要城市群城際客運系統(tǒng),覆蓋區(qū)域內(nèi)主要城鎮(zhèn)。主要指標(biāo)為:建設(shè)客運專線4.5萬公里以上,快速客運網(wǎng)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(jīng)濟(jì)發(fā)展交通圈。

(二)建設(shè)與標(biāo)準(zhǔn)

中國高鐵建設(shè)堅持由政府推動、以企業(yè)為主體、以市場為導(dǎo)向,政、產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合的建設(shè)理念,建立了高速鐵路科學(xué)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新的國家體系。以現(xiàn)代化大規(guī)模的設(shè)計、制造、生產(chǎn)集團(tuán)為龍頭,龐大的相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ),集合全國有關(guān)科技力量為技術(shù)保障,形成完善的高速鐵路產(chǎn)業(yè)鏈。國家組織、鐵道部(鐵路總公司)牽頭、各省(市、自治區(qū))聯(lián)動、項目所在地全力支持,實現(xiàn)了項目立項審批、勘察設(shè)計、建設(shè)實施的各個環(huán)節(jié)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(shè)計、建設(shè)實施到驗收運營等一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。高鐵建設(shè)始終堅持項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、施工建造標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)化。以設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為建設(shè)依據(jù);以工程質(zhì)量、施工安全、建設(shè)工期、投資控制、環(huán)境友好為建設(shè)目標(biāo);以機(jī)械化、專業(yè)化、工廠化、信息化為建設(shè)技術(shù)手段;以管理制度標(biāo)準(zhǔn)化、人員配備標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)場管理標(biāo)準(zhǔn)化、過程控制標(biāo)準(zhǔn)化為建設(shè)保障措施;全過程、多層次的推行建設(shè)項目標(biāo)準(zhǔn)化管理。與此同時,在建設(shè)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(shè)用地,減少對自然環(huán)境的影響;極力推廣應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化制造、標(biāo)準(zhǔn)化施工;快速提升施工建造、設(shè)備制造、設(shè)施配套等企業(yè)的積極性、創(chuàng)造性、競爭性。為中國高鐵建設(shè)的快速發(fā)展、項目建設(shè)管理水平不斷提高、建設(shè)成本有效控制奠定基礎(chǔ),創(chuàng)造了中國高鐵建設(shè)的輝煌成就。

(三)規(guī)模與效益

2014年,高鐵主骨架已初具規(guī)模,運營里程已超過16000公里,動車組旅客發(fā)送量逾8億人次,占鐵路客運發(fā)送量37%以上。2015年春運中,鐵路共發(fā)送旅客4425萬人次,高鐵動車組旅客發(fā)送量增幅明顯,全路動車組列車共發(fā)送旅客1844萬人,占全路旅客總發(fā)送量的41.7%。可以預(yù)見,隨著客運專線運營里程的不斷延伸,高鐵動車組客運發(fā)送量將不斷攀升,逐步超越普速列車客運發(fā)送量而占據(jù)絕大多數(shù)。除了運輸質(zhì)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(xiàn)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(shè),推動了能源加工、鋼鐵冶金、機(jī)械重工、通信網(wǎng)絡(luò)、機(jī)電動力、電氣設(shè)備、精密儀器等一大批相關(guān)高科技產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新、滾動發(fā)展;形成了高速鐵路勘察設(shè)計、裝備制造、建設(shè)實施、運營管理完整、健全的產(chǎn)業(yè)鏈;保障了與高鐵建設(shè)運營的相關(guān)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展;催生了擁有數(shù)以百萬計各類專業(yè)人員、掌握先進(jìn)高鐵技術(shù)的建設(shè)運營團(tuán)隊,為高鐵的建設(shè)和技術(shù)進(jìn)步與輸出創(chuàng)造了先決條件。國家主導(dǎo)的大規(guī)模、社會化高鐵建設(shè),使得中國的高鐵建設(shè)成本遠(yuǎn)低于其他國家。我國時速350公里的高鐵,每公里的基礎(chǔ)設(shè)施單位建設(shè)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(shè)成本為2500至3900萬美元,美國加州高鐵目前估計高達(dá)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(yuǎn)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(jīng)濟(jì)效益力求較大化,不僅推動了鐵路運輸現(xiàn)代化,產(chǎn)生了巨大的運輸經(jīng)濟(jì)效益,同時對加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級起到了重要的促進(jìn)作用。

二、市場推動的高起點、大跨度、多方位技術(shù)進(jìn)步

(一)基礎(chǔ)與跨越

2004年我國高鐵大發(fā)展之前,國家、鐵道部已投入大量人力、物力組織進(jìn)行了大量的技術(shù)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(shè)備的生產(chǎn)、建造技術(shù);通過設(shè)計研發(fā)“中華之星“”藍(lán)箭“”先鋒”等高速列車動車組,初窺高鐵移動設(shè)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(shù)并嘗試系統(tǒng)集成。如果在這些技術(shù)積累的基礎(chǔ)上,循序漸進(jìn)逐步發(fā)展,最終也可以形成中國的高鐵成套技術(shù),但時不我待,鐵路運輸嚴(yán)重滯后的現(xiàn)實要求鐵路必須進(jìn)行快速的發(fā)展,必須以另一種方式實現(xiàn)技術(shù)跨越。因此,基于已經(jīng)掌握的技術(shù),我國對德、法、意、日等高鐵技術(shù)先發(fā)國家進(jìn)行了艱苦而卓有成效的招標(biāo)與商業(yè)談判,走出了一條“引進(jìn)、吸收、消化、與國情和自主技術(shù)結(jié)合、再創(chuàng)新”的發(fā)展道路。在短時間內(nèi)建立了完整的高標(biāo)準(zhǔn)高速鐵路技術(shù)體系。技術(shù)儲備與引進(jìn)技術(shù)相結(jié)合,在短時間內(nèi)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹朴喠?0多部規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn),滿足了高鐵線路建造的需要;合理引進(jìn)動車組制造技術(shù)并迅速實現(xiàn)國產(chǎn)化,進(jìn)而自主創(chuàng)新研發(fā)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(shù),并利用自身優(yōu)勢形成了總體設(shè)計、接口管理、聯(lián)調(diào)聯(lián)試和高速鐵路系統(tǒng)集成的整套技術(shù)。

(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(qū),大風(fēng)、大雪、高海拔艱險山區(qū)等特殊區(qū)域高速鐵路建造和災(zāi)害防護(hù)技術(shù)。解決了復(fù)雜地質(zhì)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(jié)構(gòu)大跨度橋梁等關(guān)鍵技術(shù);突破了復(fù)雜地質(zhì)山區(qū)高速鐵路長大隧道群、水下隧道修建的技術(shù)難題,實現(xiàn)了動車組在隧道內(nèi)時速350公里運行和交會;掌握了大范圍、大規(guī)模鋪設(shè)應(yīng)用跨區(qū)間無縫線路、無砟軌道的成套技術(shù),建立了無砟軌道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系;按照“功能性、系統(tǒng)性、文化性、經(jīng)濟(jì)性”客站建設(shè)的新理念,建立多種交通方式便捷換乘的綜合樞紐,實現(xiàn)了高速鐵路與城市其他運輸交通零銜接、零換乘的緊密結(jié)合。在工程建設(shè)的同時,成功研發(fā)和制造了各種基礎(chǔ)工程施工建造所需的特種機(jī)械裝備,實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化、自動化的快速施工,創(chuàng)造了多項世界及時。掌握了時速200~350公里系列動車組設(shè)計制造的核心技術(shù),進(jìn)一步研發(fā)創(chuàng)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(guān)鍵設(shè)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(guān)鍵技術(shù),對系統(tǒng)集成、車頭車體、車底轉(zhuǎn)向、減振降噪、牽引制動、機(jī)電傳動、雙弓受流等系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新,關(guān)鍵技術(shù)已實現(xiàn)自主化和產(chǎn)業(yè)化。成功研發(fā)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(nèi)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(jié)能環(huán)保、平穩(wěn)舒適等特點,躋身世界經(jīng)驗豐富行列,表現(xiàn)出良好的運行品質(zhì),成為中國高速鐵路的主力車型。

(三)列車控制與系統(tǒng)集成掌握了時速

200~250公里等級的CTCS-2級列控系統(tǒng)技術(shù)。通過技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)創(chuàng)造具有世界經(jīng)驗豐富水平的CTCS-3級列控系統(tǒng),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(tǒng)實現(xiàn)地面控制系統(tǒng)與動車運行控制系統(tǒng)信息雙向?qū)崟r傳輸,實現(xiàn)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(tǒng)掌握并廣泛應(yīng)用分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC),實現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)化、自動化水平。掌握了高速鐵路總體設(shè)計、接口管理、聯(lián)調(diào)聯(lián)試和高速鐵路系統(tǒng)集成的整套技術(shù),實現(xiàn)了高速鐵路工務(wù)工程、動車組、牽引供電、通信信號、運營調(diào)度、列車運行控制、安全防災(zāi)、客運服務(wù)等子系統(tǒng)的集成。成功創(chuàng)新了輪軌關(guān)系、弓網(wǎng)匹配,以及空氣動力、車橋耦合、調(diào)度指揮、運營管理等方面的集成技術(shù)。實現(xiàn)了高速鐵路系統(tǒng)功能、集成能力最強(qiáng)、系統(tǒng)接口順暢,子系統(tǒng)與大系統(tǒng)協(xié)調(diào)匹配,為高速鐵路的安全運營提供了保障。

三、結(jié)束語

以10余年走過發(fā)達(dá)國家30~50年的研發(fā)之路,中國高鐵的跨越式發(fā)展歷程,既是綜合國力不斷提高的具體體現(xiàn),也是新時期科學(xué)技術(shù)“自主創(chuàng)新”的典范。堅持高標(biāo)準(zhǔn)、高起點、高速度的建設(shè)理念,以國家主導(dǎo)、市場化推進(jìn)的科學(xué)方式,使中國一舉成為世界上高鐵系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運營里程最長、運行速度較高、在建規(guī)模較大的國家,實現(xiàn)了從“追趕”到“引領(lǐng)”的重大跨越,成為世界鐵路發(fā)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(tuán)有限公司三公司中鐵及時勘察設(shè)計院集團(tuán)蘭州設(shè)計院

高速鐵路技術(shù)論文:高速鐵路測量布設(shè)技術(shù)探討

一.某高速鐵路GPS控制

網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計及測量方案高速鐵路技術(shù)經(jīng)過幾次發(fā)展,目前已經(jīng)成為當(dāng)今世界鐵路發(fā)展的共同趨勢。我國在借鑒德國等國家先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,依據(jù)誤差分析理論和仿真試驗,考慮我國的技術(shù)能力,CPII控制點應(yīng)有良好的對空通視條件,相鄰點之間應(yīng)通視,特別困難地區(qū)至少有一個通視點,以滿足放線或施I測量的需要。CPII網(wǎng)采用邊聯(lián)結(jié)方式構(gòu)網(wǎng),形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網(wǎng),并與CPI聯(lián)測構(gòu)成附合網(wǎng)。GPS網(wǎng)約束平差時,基準(zhǔn)選取不當(dāng),將會直接影響最終結(jié)果,更嚴(yán)重的可使高精度的GPS網(wǎng)產(chǎn)生扭曲。根據(jù)基線解算原理可知,基線固定點的誤差會給基線結(jié)果帶來一定的誤差,此外,因此,必須對網(wǎng)的位置基準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。使得我國鐵路測量工作更加規(guī)范化和系統(tǒng)化。精密測量貫穿高速鐵路無砟軌道鐵路勘測設(shè)計、施工和運營維護(hù)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(wǎng)和二等水準(zhǔn)基點為基準(zhǔn)開展定測放線及專業(yè)調(diào)查測繪工作。困難地區(qū)若工期緊張,可先用四等水準(zhǔn)取代二等水準(zhǔn)作為高程控制基準(zhǔn),但在施工前須貫通二等水準(zhǔn)。們可以反推出CPⅠ和CPⅡ控制網(wǎng)的相關(guān)精度要求。

二.高速鐵路控制測量中需要注意的問題

1基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)(CPI)點位

周圍視野開闊,在地面高度角15°內(nèi)不應(yīng)有成片的障礙物,便于GPS衛(wèi)星信號的接收,采用一個已知點和一個己知方向進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,并引入相應(yīng)的平面坐標(biāo)系;(4)為保障GPS測量的高精度性,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換前,檢查聯(lián)測三角點的精度,確認(rèn)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(yīng),并且要合理調(diào)整相關(guān)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(jìn)行自動觀測,利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測點三維坐標(biāo)。而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲,跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

2線路控制網(wǎng)(CPII)

根據(jù)CPIII測設(shè)方案的要求,CPⅢ點應(yīng)成對布設(shè),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(chǔ)上進(jìn)行同步觀測的布網(wǎng)形式稱之為同步圖形擴(kuò)展式。其擴(kuò)展形式快,作業(yè)方法簡單,建立某些觀測量的復(fù)測,圖形結(jié)構(gòu)比較強(qiáng),是工程測量中常用的一種布網(wǎng)方式。采用同步圖形擴(kuò)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(nèi)、不易被破壞的范圍內(nèi);當(dāng)與水準(zhǔn)點共用時,應(yīng)選在土質(zhì)堅實、安全僻靜、觀測方便和利于長期保存的地方,并按規(guī)定埋石。CPⅢ測量標(biāo)志(包括預(yù)埋件、連接件、測量棱鏡);數(shù)字水準(zhǔn)儀與配套的因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺;CPⅢ外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件與CPⅢ內(nèi)業(yè)平差計算軟件。在測量CPⅢ的過程中根據(jù)工程的施工需要可以對路段進(jìn)行分段測量,并且需要對分段長度予以控制,一般應(yīng)當(dāng)不大于4km。CPII控制點應(yīng)有良好的對空通視條件,相鄰點之間應(yīng)通視,特別困難地區(qū)至少有一個通視點,以滿足放線或施I測量的需要。CPII網(wǎng)采用邊聯(lián)結(jié)方式構(gòu)網(wǎng),形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網(wǎng),并與CPI聯(lián)測構(gòu)成附合網(wǎng)。

3高程控制測量

隨著先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展日新月異,精密測量技術(shù)也在不斷提高。根據(jù)制造技術(shù)發(fā)展趨勢,精密測量的自身要求以及測試信息處理技術(shù)方向,未來精密測量方向會向多樣化方向傾斜。靈活的應(yīng)用點連式和邊連式的施測方法,因其作業(yè)靈活,效率高,常規(guī)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(yīng)確定兩鐵路高程系統(tǒng)的關(guān)系。水準(zhǔn)路線應(yīng)沿線路敷設(shè),水準(zhǔn)點埋設(shè)滿足下列要求:(1)水準(zhǔn)點應(yīng)每2km設(shè)置一個。

三.結(jié)束語

綜上所述,高速鐵路精密控制測量技術(shù)是高速鐵路建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),高鐵的穩(wěn)定健康發(fā)展必須要有精密控制測量技術(shù)作為基礎(chǔ)。穩(wěn)定的表現(xiàn)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(yīng)用。

作者:王臣璽 單位:中鐵三局天津建設(shè)工程有限公司

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