鐵路客運專線施工培訓講義

2022-08-02 11:30:05 字數 4496 閱讀 5360

鐵路客運專線施工「十一大員」培訓講義

一、鐵路客運專線概念及主要技術標準與技術特徵

二、路基主要技術標準與施工關鍵技術

三、橋梁主要技術標準與施工關鍵技術

四、隧道主要技術標準與施工關鍵技術

五、無碴軌道工程主要技術標準與施工關鍵技術

一、鐵路客運專線概念及主要技術標準與技術特徵

1.概念界定

我國尚沒有明確的高速鐵路界定標準,但業內普遍認同歐洲鐵路聯盟於2023年發布的互通運營指導檔案對高速鐵路的界定標準,即新建客運專線鐵路的速度目標值在200km/h以上。

2.主要技術標準

正線數目:雙線;

設計速度:350km/h,初期運營速度300km/h。跨線列車運營速度200km/h及以上;

線間距:5.0m;

最小曲線半徑:一般7000m,困難5500m;

最大坡度:20‰;

到髮線有效長度:700m;

牽引種類:電力;

列車型別:動車組;

列車執行控制方式:自動控制;

排程指揮方式:綜合排程。

3.主要技術特徵

輪軌方面:持久高平順性的軌道,高走行穩定性的列車

弓網方面:大張力的接觸網,高效能的受電弓

空氣動力方面:流線型、密封的列車,較大的線間距和隧道斷面

牽引與制動方面:大功率的交-直-交列車和大容量的牽引供電設施,大能力的盤形、再生、渦流列車制動系統和車載訊號為主的列控模式。

二、路基主要技術標準與施工關鍵技術

路基結構的受力及變形要求主要考慮——在列車荷載作用下,路基表層最大動應力和動變形值,以及經地基處理後滿足高速鐵路路基平順性要求的路基工後沉降值。

1.路基面型式

①路基標準橫斷面型式詳見圖1~圖10。

圖1 雙線無碴軌道路堤標準橫斷面圖

圖2 雙線無碴軌道路塹標準橫斷面圖(強~弱風化軟質巖、強風化硬質巖)

圖3 雙線無碴軌道路塹標準橫斷面圖(一般土質(含全風化岩石)、強風化較軟岩、極軟巖)

圖4 雙線無碴軌道路塹標準橫斷面圖(下蜀黏土)

圖5 雙線無碴軌道路塹標準橫斷面圖(弱~微風化硬質巖)

圖6 雙線有碴軌道路堤標準橫斷面圖

圖7 雙線有碴軌道路塹標準橫斷面圖(強~弱風化軟質巖、強風化硬質巖)

圖8 雙線有碴軌道路塹標準橫斷面圖(一般土質(含全風化岩石)、強風化較軟岩、極軟巖)

圖9 雙線有碴軌道路塹標準橫斷面圖(下蜀黏土)

圖10 雙線有碴軌道(硬質巖)路塹標準橫斷面圖

②正線區間直線地段路基面寬度,見表1。

表1路基面寬度一覽表

注:路肩範圍內設綜合電纜槽(僅鋪設通訊、訊號電纜,不含電力電纜槽,電力線高架或在坡腳、側溝平台通過);接觸網支柱基礎內側距軌道中心距離:有碴軌道3.

1m;無碴軌道3.0m。

③路基面形狀

有碴軌道路基面形狀為三角形,由路基面中心向兩側設4%的橫向排水坡, 路基面加寬時,仍保持三角形形狀。基床底層頂面、基床以下路基面自中心向兩側設4%排水坡。

無碴軌道路基面形狀直線地段為梯形,軌道混凝土底座範圍為平面,邊緣外向兩側設不小於4%的橫向排水坡。基床底層頂面、基床以下路基面自中心向兩側設4%排水坡。並在軌道板外側與接觸網立柱內側之間設截水槽,寬0.

2m,深0.2m,曲線地段沿線路縱向每50~80m設集水井,均沿橫向將路基麵水排至邊坡排水槽。

2.路基基床結構及相關要求

(1)基床結構及厚度

高速鐵路路基基床由基床表層和底層雙層結構組成。基床表層採用級配碎石或級配砂礫石填築。基床底層採用a、b組填料或改良土填築。

無碴軌道基床表層與混凝土支承層總厚度為0.7m,底層厚度為2.3m,其中基床表層由不小於0.

4m厚的級配碎石或級配砂礫石填築,並在無碴軌道混凝土支承層外至電纜槽內側設0.08m厚瀝青混凝土防滲層。

表3基床結構及填料要求一覽表

(2)基床填築及壓實標準

①基床表層採用級配碎石或級配砂礫石填築,級配碎石、級配砂礫石的材質、粒徑等效能指標滿足有關規範的要求。壓實標準滿足表4要求。

表4基床表層填料壓實標準表

注:有碴軌道基床表層的k30、evd、n三項指標要求同時檢測,均必須滿足壓實標準。無碴軌道基床表層的k30、evd、ev2三項指標檢測中,必須有兩項滿足要求。

②基床底層採用a、b組填料或改良土填築,無碴軌道地段路堤填料優先考慮a、b組填料。壓實標準滿足下表要求。

表5基床底層填料壓實標準

注:壓實係數k為重型擊實標準;改良土壓實標準:當採用物理方法改良時,需符合本表規定;當採用化學方法改良時,除符合本表規定外,還需滿足設計提出的技術要求;無碴軌道路基盡量採用a、b組填料。

當不可避免採用改良土填築時,要經過工程適應性檢驗才能使用。

3.路基變形與工後沉降

《京滬高速鐵路設計暫行規定》要求路基工後沉降量不大於5cm,年沉降速率不大於2cm/年,橋台臺尾過渡段路基工後沉降量不大於3cm。

對於高速鐵路,變形控制是路基工程設計與施工的主要控制因素,具體表現在有乙個強度高、剛度大的路基基床,沉降很小的地基以及沿線路方向平緩變化的剛度等三個方面。

堆載預壓,固結沉降穩定(路堤填築後放置1個月,不良地段放置6個月)之後,允許運樑車通過以及進行下部有碴軌道或無碴軌道施工。

4.地基處理主要施工方法

主要包括:原地面處理,

半剛性樁復合地基(粉噴樁、攪拌樁、旋噴樁),

土工格柵碎石墊層,

cfg樁等。

5.檢驗方法

復合地基承載力試驗,動力觸探試驗,鑽芯取樣,k30試驗,核子密度儀

三、橋梁主要技術標準與施工關鍵技術

橋涵主要承重結構設計使用壽命100年,橋梁上部結構優先採用預應力混凝土結構,宜選用雙線整孔箱形截面梁。橋梁下部結構一般採用混凝土或鋼筋混凝土墩台,不採用柔性結構。

1.雙線整孔箱梁預製主要施工方法

①原材料要求

水泥採用強度等級不低於42.5級的低鹼矽酸鹽或低鹼普通矽酸鹽水泥,禁止使用其它品種水泥。細骨料採用硬質潔淨的天然砂,細度模數2.

6—3.0,含泥量不大於1.5%。

粗骨料為堅硬耐久的碎石,母岩抗壓強度與梁體混凝土設計強度之比應大於2,粒徑宜為5—20mm,最大粒徑不超過25mm,並分兩級(5—10mm和10—20(25)mm)儲存、運輸、計量,兩級質量之比4:6。選用的骨料應在試生產前進行鹼活性試驗。

外加劑應採用高效減水劑,摻量由試驗確定。混凝土礦物活性摻合料(i級粉煤灰、磨細礦粉)根據國標要求及試驗確定。符合飲用標準的水即可作為拌製和養護用水。

預應力鋼絞線、鋼筋、錨具、夾具和聯結器符合國標要求。防水層採用聚氨酯防水塗料。

②生產工藝

箱梁預製工藝流程設計為:底模與側模修理、清理塗隔離劑→安裝底模活動塊→安裝支座板→立側模→整體安裝梁體底板及腹板鋼筋→安裝端模→安裝內模→整體安裝橋面鋼筋→梁體混凝土灌築→養護→預張拉→脫模→初張拉→橫移→終張拉→壓漿→封端→成品梁存放待架。

預應力混凝土梁施工質量控制要點:高效能混凝土的應用,保護層厚度控制及預應力管道定位,混凝土養護,預應力筋張拉,管道壓漿,箱梁四支點均勻受力,橋面標高控制。

③裝置投入

④質量要求

⑤出場檢驗

原材料和配件檢驗,預製梁型式檢驗,出場檢驗。首孔生產及其它特殊情況下,應進行靜載彎曲抗裂性及撓度試驗。

⑥標誌與製造技術證明書

⑦保管及運輸

⑧預製梁架設

⑨預製梁的質量保證期限

2.特殊結構梁主要施工方法

四、隧道主要技術標準與施工關鍵技術

1.客運專線隧道技術標準

隧道設計主要由限界、構造尺寸、使用空間和緩解或消減列車進入隧道誘發的空氣動力學效應兩方面的要求確定。除按設計規範及提高防災救援要求外,還要考慮以下因素:隧道內形成的瞬變壓力對乘員舒適度及相關車輛結構的影響,空氣阻力的增大對行車的影響,隧道口形成的微壓波對環境的影響等。

《京滬高速鐵路設計暫行規定》中規定:單洞雙線隧道斷面有效面積不小於100平方公尺,單線隧道斷面有效面積不小於70平方公尺。

在實際設計中除滿足以上條件外,還應從圍岩穩定、結構受力及空間利用等角度對端麵形狀和尺寸進行優化。

2.隧道施工關鍵技術要點

①開挖方法

②一般輔助施工措施

③隧道襯砌

④施工監控量測

五、軌道工程主要技術標準與施工關鍵技術

由於國內無碴軌道尚處於研發、試鋪階段,沒有統一的技術標準與設計規範,因此,僅在此對目前國內已存在的無碴軌道做一簡述。

⒈無碴軌道的型別

我國吸收國外成功經驗形成了有自身特點的的無碴軌道結構,主要型別有:

⒈⒈板式軌道

分為普通型和減振型。普通型板式軌道由鋼軌、扣件、預製混凝土軌道板、乳化瀝青水泥砂漿調整層、混凝土凸形擋塊及混凝土底座等部分組成。凸形擋塊周圍採用樹脂材料充填。

扣件鐵墊板上設定充填式墊板。減振形板式軌道的結構組成除在軌道板底面設定橡膠墊層外,其餘與普通型板式軌道相同。

⒈⒉支承塊式無碴軌道

其目前又以雙塊式軌道為主,雙塊式無碴軌道道床為現場混凝土澆築,且便於施工,道床板與底座的寬度設計一致,適合在各種環境條件下鋪設。雙塊式無碴軌道由鋼軌、扣件、雙塊式軌枕、道床板、底座(路基和隧道區段可不設)等部分組成。

⒈⒊長枕埋入式無碴軌道

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