第一篇:高速铁路接触网重点设备施工及技术指导意见
高速铁路接触网
重点设备施工及技术指导意见
技术指导意见
一、接触线
1.主要技术性能及规格应满足《电气化铁道用铜及铜合金接触线》(TB/T2809-2005)的技术要求,时速200km/h及以上正线采用120 mm²或150 mm²锡铜或镁铜合金线;时速160-200km/h可采用120 mm²银铜合金线。
2.铜合金接触线表面应清洁、光滑,不应有硬弯、扭曲、折边、锈蚀、裂纹、毛刺、擦伤;沟槽应是均匀无扭曲;在双沟内无折边、剥片和锐利的刃口等与良好工业产品不相称的任何缺陷。
3.每个线盘只允许圈绕一根接触线,在线盘上应用箭头指明放线方向,并注明收盘张力和放线张力的建议值。
4.按照规定数量送部抽样检验。
二、承力索
1.主要技术性能及规格应满足 TB/T3111-2005 《电气化铁道用铜及铜合金绞线》的技术要求,正线采用截面为95mm²或120mm²的铜镁合金承力索。
2.铜合金绞线中单根铜合金线不允许有接头且承力索在约定的制造长度内不得有焊接头。3.按照规定数量送部抽样检验。
三、附加导线
1.尽量不采用正馈线、加强线、供电线电缆设计,困难情况下必须使用电缆尽量采用架空电缆安装。
2.回流线尽量不使用针式绝缘子进行安装;架空地线尽量不从硬横梁上跨越整个站场股道,避免断线时搭在承力索上。
3.供电线采用变电所到接触网一根线,避免接头或“T接”上网;设计应从远期考虑,采用双支供电线、采用铜质绞线或加大截面。
4.产品抽样检验合格。
四、接触网钢支柱及吊柱
1.格构式钢柱主要技术性能及规格应满足TB/T2921.1-2008《电气化铁路接触网钢支柱 第1部分:格构式支柱》的要求,下锚柱高度高于其他中间柱500mm。
2.不采用分节式格构式钢柱,采用一体化钢柱。3.钢柱热浸镀锌均匀无锈蚀、主副角钢无弯曲。4.锌层应与金属基体结合牢固,应保证没有剥落或起皮现象,按GB/T2694-2003规定的试验方法进行锤击试验后,锌层不凸起、不剥离。
5.吊柱采取方型结构并有防底座滑动措施。6.吊柱安装限界不得侵入本线或邻线列车限界,根据速度需要不得侵入受电弓的动态包络线。
7.站场中锚吊柱容量加大,连接螺栓相应增大。
五、H型钢柱
1.H型钢柱其主要技术参数符合TB/T2921.4-2008《电气化铁路接触网钢柱 第四部分 H型钢柱》中的相关要求。
2.H型钢柱应整根制作,不允许拼接,即中间不允许有横向或斜向焊缝。
六、绝缘子
1.棒式瓷绝缘子的绝缘距离不小于1400mm;悬式瓷绝缘子的绝缘距离不小于1600mm;纵向下锚、分段绝缘、绝缘锚段关节和重污区、隧道口的接触网采用硅橡胶绝缘子,且绝缘距离不小于1600mm。
2.一般不使用针式绝缘子,困难情况下采用针式绝缘子应用同材质缠绕后并进行十字交叉绑扎。
3.厂家提供的绝缘子机械强度应符合设计要求并出具试验报告。
七、关节式电分相
1.电分相位臵应设臵在线路纵坡平缓、且列车通过速度较高的地段,应避免设臵在6‰以上的大坡道上,应避免设臵在车站列车出站加速区段或区间限速低速区段。
2.电分相施工前,应组织铁路局运输、机务、工务、电务、供电部门现场核实确认安装位臵后,方能组织实施。3.列车通过电分相采用自动断电过分相方式,按设计安装地面电磁感应装臵,并测量电磁感应强度是否满足要求。
4.依据《铁路技术管理规程》要求,按规定距离在两个方向设臵“T断”、“断”、“合”、“DH合”标志。
八、分段器
1.使用具备引弧功能的消弧型分段绝缘器,宜采用两段空气绝缘式分段绝缘器,主绝缘爬距不小于1600mm。
2.厂家提供分段器各项出厂试验报告。
九、整体吊弦
1.线夹材质采用铜镍硅或硅青铜。
2.施工单位计算好长度,压接端子与吊弦线间的压接由厂家出厂前进行压接。
3.整体吊弦宜采用可调式安装。
十、隔离开关
1.根据铁道部《关于高铁接触网隔离开关全面纳入供电远动的通知》(运装供电电„2010‟2791号)要求,供电线上网处设臵隔离开关,连同分相(关节式分相)、绝缘锚段关节隔离开关纳入供电远动系统控制。改变供电运行方式的隔离开关应设臵负荷隔离开关。
2.瓷柱绝缘距离达到1400mm以上,额定电流1250A以上。
3.抽样检查开关机械强度,并检查传动机构连接部件焊接情况,由厂家出具拉力试验报告。
4.安装前进行高压试验并出具试验报告。
十一、电连接
1.采用软铜绞线进行安装,正线电连接软铜绞线截面积应与接触网载流能力匹配,否则应增设电连接,电连接线夹采用螺栓式连接。
2.线岔非支延长一跨落锚时需在下锚跨距内设一组电连接,防止转换柱腕臂受流。
十二、避雷器
1.采用带有过电压脱落装臵的氧化锌避雷器,上网引线处与脱落器间加装一组肩架对引线进行悬挂,防止引线烧断后搭接在接触网上。
2.施工单位提供安装处的支柱型号,厂家提供所有类型肩架安装图。
3.安装前进行高压试验并出具试验报告。
十三、补偿装臵
1.站场采用防断不防窜中心锚结时,采用棘轮补偿。2.桥上下锚采用棘轮补偿。
3.隧道内锚臂强度符合设计要求,转向滑动灵活无卡滞,非支带电部分与隧道壁的绝缘距离不小于350mm。
4.承力索、接触线下锚不采用锥套式线夹,采用楔型线夹。
十四、接触网支撑装臵 1.采用旋转腕臂结构。
2.采用腕臂支撑,严禁使用铁线上网。3.各部螺栓均有防松措施。
4.定位线夹采用硅青铜或铜镍硅材质。5.镀锌层均匀无锈蚀,敲击不脱落。
6.上下行间支撑错开并安装方式相反,两线间腕臂及定位管距离大于2.0米,以保证V型天窗的需要。
7.承力索座内嵌铜垫块或加预型保护条,并在设计中明确承力索座的各部厚度。
8.定位器与定位支座的连接等位线为软铜绞线,不得断股及散股。
十五、电缆及电缆头
1.电缆及电缆头电压等级要符合接触网27.5KV单相工频要求,并纳入建设指挥部统一采购,不得将采购权下放到下属项目部或施工单位,产品应为国内、国际有良好运行业绩的知名品牌。
2.电缆头采用预制式安装,由生产厂家进行现场安装,现场安装时注意天气及工艺标准。
3.厂家提供日常检查注意事项及标准资料。4.出具耐压试验及泄漏试验的报告。
十六、接触网器材管理 1.接触网器材供应商应是铁道部高速、客专相应的认定企业,并具有相应良好的供货业绩,所供器材的名称、种类、型号、规格应与认定书一致。
2.接触网承力索、导线应按部规定进行抽样送检,并出具检测报告。
十七、供电段设计
1.结合劳动资源整合需要,生产设施按以下原则优化:接触网、电力工区合建;牵引变电所、电力(变)配电所合建;给水、管道工区合建;有条件下以上专业工区应全部合建,合理选择工区建设所在地。
2.当新建铁路里程超过250公里,应设臵设备检修、抢险基地,配备适度设备检测试验、施工和抢险机具。
3.非安装设备中安排接触网检修作业车(带检测)、汽车、照明设备、工器具、检测仪器。
4.各工区按专业分别配臵必要备品备件。
施工工艺指导意见
施工单位确定后,由建设指挥部组织机务处、所属供电段、设计院、施工单位、施工监理单位进行施工技术交底。
一、接触网放线
1.承力索、接触线必须采用恒张力放线,由厂家提供线盘绕线张力,放线张力不小于线盘绕线张力,银铜导线最小架线张力不宜小于8kN,镁铜、锡铜导线最小架线张力不宜小于工作张力的70%。
2.为克服线索初伸长的影响,放线后进行超拉。⑴坠砣超拉法:铜合金承力索超拉张力一般为额定张力的1.5倍,时间为3小时。银铜接触线超拉张力一般为额定张力的1.8倍,时间为5小时。镁铜、锡铜接触线超拉张力一般为额定张力的1.5倍,时间为168小时。
⑵额定张力超拉法:铜合金承力索、接触线架设后,在额定张力张拉4周,镁铜、锡铜接触线张拉6周。
3.超拉完毕后方准安装悬挂。
4.放线时使用放线滑轮,严禁使用S钩,安装悬挂时禁止踩踏导线。
5.接触线平直度应满足受流要求,不得有扭面、硬弯、波浪弯等缺陷出现。
二、支柱、基础及埋入杆件施工
1.首先对杯基外观检查,施工单位提供混凝土强度报告,尺寸是否符合设计要求,对杯基进行清理干净后方进行立杆,立杆后混凝土灌注符合施工标准。
2.锚拉基、H型钢柱基础、硬横梁直钢柱基础是否符合设计要求,螺栓布臵符合要求并不得锈蚀,混凝土强度符合要求。
3.立杆后各螺栓紧固并带有副帽,垫片不超过三块,支柱(等径圆杆除外)不得扭面并符合挠度标准。
4.隧道内打孔时不得打在缝隙中;采取化学埋入杆件时,要清理孔内灰尘后进行安装;抽样检查,由施工单位出具拉拔力试验报告。
5.硬横梁施工时各部螺栓紧固,横梁具有一定的负驰度,吊柱安装垂直,腕臂底座下有防滑措施,且不得侵入本线及邻线的垂直、水平限界和受电弓动态包络线。
三、中心锚结
1.防窜不防断接触线中心锚结线夹压接必须牢固,回头符合施工标准。
2.接触线中心锚结线夹比相邻吊弦高出20mm左右。3.中心锚结线夹与接触线、承力索、中心锚绳接触面应涂电力复合脂。
四、悬挂安装
1.施工人员不得踩踏接触线,悬挂安装符合施工工艺和设计标准。
2.各部螺栓紧固,有色金属螺栓严格使用标准力矩进行紧固。
3.腕臂露头符合标准,并满足上下行2.0米的V停安全距离。
4.腕臂支撑、定位管支撑垂直斜腕臂。5.定位坡度在1/5~1/10。6.整体吊弦布臵符合设计要求,整体吊弦的长度采用吊弦计算软件计算,工厂化整体预制,软件应考虑预留驰度及因竖曲线引起的预留驰度增减量因素,载流环压接由厂家出厂前压接。导高、结构高度符合设计标准,相邻吊弦导线高差≤5mm,导线坡度控制在≤2‰,定位点两侧第一吊弦处接触线高度应相等,相对该定位点的接触线高度施工偏差为±10mm,但不得出现“V”形。
7.限位定位器止钉间隙为10mm左右。
8.各零部件均不得侵入受电弓动态包络线。200km/h区段受电弓动态抬升量为160mm,左右摆动量直线区段为250mm,曲线区段为300mm;200~250km/h区段,受电弓动态抬升量按200mm,左右摆动量直线区段为250mm,曲线区段为350mm。
五、电连接
1.电连接安装地点符合设计标准。
2.电连接线夹应砂除腐蚀面后涂刷导电膏,使用扭力扳手按照标准力矩进行紧固。
3.电连接如采用盘圈方式,盘圈为三圈,并在受力后不得偏斜、下垂或低于导线。
4.供电线上网电连接按照门型安装,避免接头或“T接”上网。
六、补偿装臵 1.棘轮补偿缠绕钢绞线符合安装标准,棘轮垂直不偏斜,弹簧补偿刻度牌与当地、当日的环境温度所对应的a 值相同,或测量补偿绳伸缩长度a 值是否符合补偿绳a 值安装曲线。
2.坠砣上下滑动不卡滞,坠砣块完整,安放整齐,其缺口相互错开180度,重量符合张力补偿要求,允许误差不超过2%。
3.滑轮补偿的补偿绳不得擦双环杆。4.棘轮、滑轮转动处应涂油。
七、锚段关节(含关节式分相)
1.锚段关节两支抬高及水平距离符合运行要求,下锚抬高不小于500mm,下锚支在下锚跨内严禁形成负驰度。
2.关节式分相过渡平滑,转换柱至下锚逐步抬高,符合安装工艺,中性区长度满足设计要求。
八、隔离开关
1.隔离开关安装工艺符合标准,闭合成“一”字,打开成90度,触头接触良好。
2.操作机构转动灵活,金属构架热浸镀锌无锈蚀,各部螺栓紧固。
3.远动通道稳定,远程操作可靠。
4.带地刀的开关分合瞬时绝缘距离满足要求。5.开关引线驰度符合要求,不得过紧或过松,在温度急剧变化时均能满足运行需要。
九、避雷器
1.安装前进行耐压试验,技术标准符合要求。2.上网引线处与脱落器间加装一组肩架对引线进行悬挂,防止引线烧断后搭接在接触网上。
十、线岔
1.线岔始触区内无线夹。
2.线岔非支延长一跨落锚时需在下锚跨距内设一组电连接,防止转换柱腕臂受流。
十一、电缆及电缆头
1.采用预制式电缆头,现场预制时有专门的监理进行检查。
2.预制安装时,要采取必要的防雨、防尘、防腐蚀措施,安装完毕后现场进行绝缘试验,天气湿度大时禁止进行现场预制安装,施工监理部门应重点进行监督。
第二篇:探讨高速铁路接触网关键施工技术
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专业论文
探讨高速铁路接触网关键施工技术
探讨高速铁路接触网关键施工技术
摘要:接触网是高速电气化铁路牵引供电系统的重要设备,其运行状态的好坏直接关系到铁路的运营安全,而接触网的施工技术和施工工艺是影响其运行状态的重要因素。本文主要分析了高速铁路接触网工程施工定测技术、基础工程施工技术、腕臂结构尺寸计算及装配技术、状态检测技术等高速铁路接触网关键施工技术。
关键词:高速铁路;接触网;施工技术
中图分类号:U238文献标识码: A
正文:随着经济发展的要求,铁路运输的速度也在不断的提高,接触网是保证高速铁路正常运行的保证,接触网可以向机车提供持续的电力,所以接触网是整个机车供电系统的重要组成部分。而且更为关键的是接触网是没有后备的,一旦接触网受损,整个线路就会停运,因此高速接触网的好坏,直接关系着整个铁路运输的安全和效益。所以一定要加强铁路接触网施工技术的研究,保证高速铁路的安全运行。
1高速铁路接触网工程施工定测技术
高速铁路接触网工程施工定测,主要是指施工单位在接触网工程开工前,按照有关施工设计文件要求对线路中心线、基准标高、接触网纵向跨距和横向位置进行复核、定位的测量。
在高速铁路工程招标时,业主就已明确接触网基础工程是划入土建标或是电气化标。根据其划分不同,电气化施工单位进行定测的方法也不一样,一般分为两种情形:一是接触网基础工程由土建单位负责施工;二是接触网基础工程由电气化施工单位负责施工。
当接触网基础工程由土建单位负责施工时,其基础位置由土建单位按照接触网专业的技术要求和相关规定进行定测和施工,电气化施工单位只对已施工的基础位置进行复核测量、确认。复核测量时请土建单位进行交桩(设计确定的线路中心线、基准标高、起测点等)配合,根据设计文件确定的起测点按图复核基础平面布置和标高即可,发现
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不满足设计文件要求或不符合施工规范规定的情况,向业主提报复核资料,由土建单位负责处置。
当接触网基础工程由电气化施工单位直接负责施工时,其基础位置由电气化施工单位负责定测。在这种方式下,铁路路基、桥梁、隧道工程一般业已完工,其定测的方法与前述方法有较大的区别。定测时由路基、桥梁、隧道施工单位进行交桩,以确定线路的设计中心线、基准标高、起测点等,再根据接触网工程平面图和相关技术规范、标准的规定,采用全站仪、经纬仪、水准仪等光学精密仪器进行逐点测量、定位,并按规定予以标识。
特别注意的是,不论轨道工程是否已经铺轨或整道,都不能以其现状的线路中心和轨道标高作为接触网工程定测和检查验收的依据,而必须统一到所有专业都共同遵循的设计线路中心和基准标高上来。
2高速铁路接触网基础工程施工技术
2.1路基基坑开挖
在一般的接触网基础工程施工中,基坑开挖都是采用人工开挖方法,通常采用镐、锹、铲等工具进行开挖。但这种施工方法显然不适合高速铁路接触网工程基坑开挖。
根据高速铁路路基的特点,要求在接触网基坑开挖时必须确保路基的密实度不受破坏,且所开挖的基坑形状应规则,技术尺寸应满足设计要求。一般情况下基础开挖采用钻孔开挖法,钻孔开挖法:对于基础设计图外型为圆型的接触网基础来说,其基坑的开挖方法可采用钻孔开挖法。该方法主要是利用有高强度旋转钻孔功能的机具,沿着接触网基础图的外型尺寸线进行钻孔开挖,确保形成的基坑规范,坑壁平整,不破坏路基。对于方型基础,如果经济上允许,也可采用钻孔开挖法。
2.2基础的制作
在基坑尺寸满足设计要求后,应尽快进行接触网基础的制作。虽然基础的结构形式较多,如杯型基础、阶梯型基础、桩型基础等,但由于大多是钢筋混凝土基础,其施工方法与普通的钢筋混凝土基础一样。
2.3桥隧部分接触网基础工程施工
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在高速铁路电气化工程中,桥隧部分接触网基础施工一般是由站前施工单位按照电气化专业提供的设计文件要求同步进行基础制作或预埋件的预埋,四电单位进场后依照设计文件进行预留基础符合要求后,即可进行施工。
3高速铁路接触网腕臂结构尺寸计算及装配技术
腕臂是接触网支持结构的重要组成部分。高速铁路接触网腕臂一般采用旋转平腕臂与斜腕臂固定连接方式,即将平腕臂与斜腕臂通过组合承力索座固定连接起来,具有不可调性和较好的稳定性,如哈大线、秦沈线的安装方式。这就对支柱原始状态的测量、腕臂结构的计算和加工提出了极高的要求,普通的测量方法和计算手段已不能满足工程需要,必须加以改进。
3.1腕臂计算原始数据的测量
测量要素包括支柱的侧面限界、标高、横线路方向和顺线路方向的倾斜度、曲线区段的外轨超高(取设计值)等参数。测量除配置常规的工具外,要求使用水准仪、经纬仪、激光测距仪等精密仪器,测量精度应控制到毫米。测量结果经过必要的技术处理作为腕臂计算的原始数据。
3.2腕臂结构尺寸计算方法
由于腕臂安装精度要求高,且一般情况下工期都较紧,因此,传统的人工计算方法完全不能满足工程需要,而必须进行腕臂装配计算软件的开发,或对已有计算软件进行修改、升级,利用计算机进行计算。计算时将原始数据和相关计算参数存入数据库,再依据提示输入每一组腕臂的计算条件进行计算,并将计算结果按照工程需要的格式打印出来。
3.3腕臂的加工、预配与安装
腕臂的预配必须实行工厂化预配。按照微机计算结果,在装配车间对材料进行选型、测量、标记、下料、加工、预配,并对预配尺寸进行复核,确认无误后进行包装、编号,再集中运到施工现场,依序安装。
腕臂安装的方法较多,一般采用轨道安装车或汽车安装车进行安装,个别地方也可人工直接安装,一次安装到位,一般不必进行调整。
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安装完毕应当进行现场复核,确认满足技术要求。
4高速铁路接触网整体吊弦计算及预配技术
.在目前的高速铁路接触网中,因机械强度高、耐腐蚀性能耗、使用寿命长、施工方便等原因,铜合金绞线制成的整体吊弦逐步替代了传统的环节吊弦。整体吊弦有压接式和螺栓可调式两种类型。只有准确计算出整体吊弦的长度,才能使整体吊弦的预制安装一次成功。
4.1技术特点
高速铁路接触网吊弦一般采用了不可调载流,它两端作永久固定,加工一次成型,一次安装到位,不可调整,故在悬挂弹性和受流方面都体现出了更好的优越性,突出了接触网设备“高可靠,少维修”的技术要求。整体吊弦施工技术及工艺要求严格:
(1)对原始数据的采集精度要求高,必须采用精密仪器进行原始数据检测;
(2)对整体吊弦计算的速度和准确度要求高,必须有计算机进行计算;
(3)对整体吊弦的制作精度要求高,必须进行工厂化精加工。
4.2施工方法
整体吊弦的施工方法主要是:目前根据我国铁路建设要求来看,一般在站前轨面还未成型时,业主就要求我们四电工程进场施工,在这种情况下单纯的采用一个激光测距仪进行承力索高度测量已不能满足施工精度要求。而是要根据成型的CPⅢ精测网采用激光测距仪、经纬仪、水准仪等测量仪器配合使用进行原始数据的精确采集:建立数据库,编制专用计算程序:输入原始数据与计算条件,经计算机分析计算后打印实际所需的计算结果:根据结果进行工厂化精加工,误差为±1.5mm,并对预配结果进行复核、编序、包装等:用安装作业车进行现场安装,并对安装结果进行检测以确保达标。
5高速铁路接触网状态检测技术
高速铁路接触网检测技术可分为两部分:一是施工全过程的静态检测;二是工程竣工后的动态检测。检测的依据或标准包括高速铁路牵引供电工程的设计文件、施工技术规范、验收标准、行业通用标准,以及与之相关的法律法规等。
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5.1高速铁路接触网静态检测技术
接触网静态检测是指在接触网工程的各道工序施工完毕后,对接触网设备各部分在静止状态下的空间位置及电气性能进行的符合性检查。检测的程序与施工程序一致,只是检测的手段和方法与普通铁路有所不同,由于其施工精度要求较高,必须采用更为准确的全站仪、水准仪、经纬仪等精密仪器进行检测,如对支柱的倾斜度、腕臂和硬横梁的安装位置、定位器的坡度、导线的高度与拉出值、导线的坡度与平直度、线岔处的线间距与高差、锚段关节处线间距与高差、电分相处的线间距与高差等内容的检测。
5.2高速铁路接触网动态检测技术
接触网动态检测是指在接触网工程全部竣工后,用接触网检测车等专用检测设备在不同的运行速度下对接触网与受电弓的弓网关系进行的符合性检查。检测内容主要包括接触线高度、拉出值、定位器坡度、网压、弓网接触压力、冲击加速度、离线率、弹性和车体振动等技术指标。对检测设备而言,普通的检测车或其他检测设备已不能满足高速接触网动态检测要求,而应当开发高速接触网专用检测车。首先是其运行速度能达到高速行车的要求;其次是其检测系统应能满足在高速运行状态下信号采集的安全性和准确性;第三是应认真研究弓网运行的动态特性,每个阶段检测的侧重点不同,检测时先低速后高速,一般可按照每30~50km/h的速度差逐步提高试验速度,如可按30、60、90、120、170、220、270km/h等速度值进行试验,最终达到或超过设计时速。通过动态检测获得的各项技术指标来决定高速铁路接触网工程是否可以投入试运行。
6结语
随着经济的发展,铁路运输的要求还会更高,高速接触网技术也会更加的发达,所以我们要不断紧跟时代的发展,加强对接触网施工技术的研究,保证接触网施工的安全和稳定性,这不仅能保证铁路运输的安全性,更会增加巨大的社会收益,保证我国经济稳定健康的发展。
参考文献
[1]张彦水.武广铁路客运专线350km时速接触网施工关键技术
最新【精品】范文 参考文献
专业论文
探讨[J].铁道标准设计, 2010(1):184-186.[2]汪自杰.时速250km以上电气化接触网施工技术探讨[J].铁道建筑技术,2009(3).[3]鲍叔仁.浅析既有电气化铁道接触网施工的方法[J].电气化铁道,2009(3).------------最新【精品】范文
第三篇:设备安装说明及技术指导方案
安装说明及技术指导方案
一、安装说明
1、设备由陆路汽车运输至现场,在我司技术人员的指导下,总包或安装单位安排卸车,并做好现场成品保护。设备卸车完成后,我司人员陪同总包或安装单位等部门人员一起对设备进行清点及检验。
2、根据现场实际情况配合总包或安装公司要求制定安全可靠的设备进场路线图;考察设备运输通道及设备吊装口的尺寸,确定各机组设备进场的具体方式(整机、分体)。
3、设备安装之前进行技术澄清及技术交底工作,我司技术人员将设备操作说明书、设备安装方案及设备安装图纸等资料进行技术澄清,确保安装人员能够安全可靠的安装设备。另外,根据现场条件检测的结果,分析现场条件是否满足设备安装条件,设备是否能够进行安装等。若现场技术交底成功及现场条件满足设备安装条件,确定设备安装计划。
4、根据设备安装计划,总包或安装公司负责设备现场吊装,我司技术人员现场技术指导。设备安装完成后,我司技术人员将检验设备安装质量,对所有现场安装的设备进行逐台、严格认真的质量检验,确保设备正确安装。
5、调试和初步验收
每台设备安装完毕后应进行单机试运转,包括设备机械调试及电气调试,我方将委派专人配合和指导总承包商进行此项工作。通过单机试运转,测试和调整设备运行状态,确保设备运行状态各项参数满足设计要求。设备试运转和调试合格后,根据安排办理初步验收手续。我方将及时提供设备的调试报告,作为初步验收合格的依据。
二、技术指导
1、在设备安装的整个过程中,项目经理始终进行跟踪服务。项目经理负责对在场技术人员的调度安排、协调与安装单位配合问题,负责设备安装进度、技术及质量问题,并联络客户协调配合。做好设备安装、调试各环节的进度、技术及质量工作,及时发现问题并解决问题,并协助做好设备验收工作。
第四篇:初探高速铁路隧道内接触网预埋槽道施工技术
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专业论文
初探高速铁路隧道内接触网预埋槽道施工技术
初探高速铁路隧道内接触网预埋槽道施工技术
摘要:本文以长昆客专湖南段为例,首先论述了隧道内接触网预埋槽道施工技术,然后提出了施工控制要点和常见问题及防范措施,最后阐述了相关工程经验及展望。
关键词:高速铁路;隧道;接触网;预埋槽道;施工技术。
中图分类号: U238 文献标识码: A
高速铁路隧道内接触网预埋槽道的施工质量, 关系到高铁运营的安全性, 也容易影响到施工企业的工程成本。接触网施工之前应该制定详细的实施细则和质量控制措施, 接触网槽道施工时应该结合实际情况, 选择相对成熟的施工工艺,借鉴成功的施工经验。并且在施工过程中根据工艺流程, 进行严格的动态控制与质量复核。
隧道内接触网预埋槽道施工技术
1.1 槽道的选型
长昆客专湖南段根据槽道的作用及安装位置不同,分为A1-
2、C1-
2、D1-
2、F1-4、G1-2和K1-2不同种类以及由以上槽道构成的组合槽道(主要有2.5m、3.0m弧形、2 5m 直形以及1.5m 弧形槽道等),采用德国生产的HTA52/34-Q型槽道。
1.2槽道组装加工
首先采用模具定位的方式进行定位,模具应采用线切割的方式加工而成,确保定位的高精度,一副模具同时固定3种形式:长3m弧形槽道中心距为400mm和600mm;长2.5m弧形槽道中心距为400mm和600mm;长1.5m弧形槽道中心距为400mm和600mm。模具由底板(3根纵向槽钢)和支撑板(3块横向支撑板和1块档板)组成,使用时把2根槽道安放到模具上,其中槽道的一端与模具的基准面对齐,对长度为1.5m弧形槽道槽用3根截面为4-6mm厚,宽度40mm的扁钢或选用φ22的园钢与2根槽道进行焊接;对长度为2.5m和3.0m弧形槽道槽用4根截面为4-6mm厚,宽度40mm的扁钢或选用φ22的园钢与2根槽道进行焊接;对特殊尺寸的槽道要采用二副模具组合进行焊
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接,每相距500mm用截面为4-6mm厚,宽度40mm的扁钢(或选用φ22的园钢)与2根槽道进行焊接(见图1和图2)。
图1 槽道成组模具示意图
图2 槽道成组模具实物图
1.3槽道组环向接地钢筋焊接
槽道组焊接好后,再用φ16或以上的钢筋与扁钢(或与φ22的园钢)焊接,焊接要求参照综合接地系统有关要求执行,此钢筋与二衬中的环向接地钢筋可靠焊接。
1.4槽道与台车安装定位准备
按设计要求的位置,在台车模板上每根槽道位置上开3个定位孔(槽道两端及中部各一个)。开孔原则:结合槽道预留台车模板布置图进行优化,尽量减少模板开孔数量。
1.5台车开孔
开孔前按照设计施工图的开孔位置和尺寸在台车上进行定位测量(复核设计里程及槽道的位置)、划线,按要求开矩形孔,开口尺寸参照《隧道内预埋接触网槽道通用图》,开孔完成后孔的四周要及时进行修边、剔除毛刺,并复测各孔位的中心尺寸,保证其中心位置一致。
1.6槽道定位
在台车表面涂脱模剂,将槽道组吊装到台车,放置于已开好的定位孔处,将槽道固定点位置的填充物剔除,每根槽道使用3个T型螺栓放入预留定位孔内,水平旋转90度,拧紧螺栓,使槽道与台车模板表面密贴,完成定位安装。
1.7台车就位
将台车移动到指定位置就位,顶升模板。如果二衬网片钢筋影响槽道位置,须拨移网片钢筋,严禁折断或弯曲槽道上的锚钉,保证槽道正确定位;槽道组上的接地钢筋与二衬钢筋网中的环向接地钢筋进
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行焊接。将接地钢筋从二衬底部引出,并做好标识和保护,对接地钢筋要使用电桥测试仪进行贯通性测量。
1.8二次衬砌浇注,脱模
脱模前先将T型螺栓螺母松开后,旋转90度取出螺栓,然后收回模板脱模。
1.9槽道安装误差的检测
①槽道嵌入混凝土误差≤5mm;
②槽道在混凝土中的倾斜误差≤3mm;
③一组槽道间距极限偏差±4mm;
④槽道垂直线路偏转施工误差±10mm,PW、AF槽道垂直线路偏转施工误差±5mm;
⑤隧道接触网槽道预留台车模板图中未注明的施工误差均为±10mm。
槽道施工完成后,要及时进行检测。并按照施工图在槽道组中心位置处划出线路中心线和里程线,线长宜≮200mm;线条清晰、醒目,作为验收测量依据。
1.10槽道标识及保护
槽道标识要在隧道壁槽道对应位置,距底板1.2m处将编号、线路里程、槽道类型标识完整,字迹清晰,醒目。
槽道施工完成后,及时清除覆浆和滞留物,加强保护措施,并防止其它设施对槽道的损坏。
施工控制要点.1 槽道里程、位置、型号偏差的控制
施工前对槽道里程、位置以及型号进行确定是高速铁路隧道接触网槽道施工的重点。因为至少会有一组槽道分布在每板衬砌当中, 所以设计时很容易出现各种漏错问题。施工技术人员及管理人员应该对此进行严格的核对, 并报送到设计院进行重新审核, 在合格以后方可施工。在槽道施工过程中, 需要对嵌入施工误差、倾斜施工误差、平行误差以及水平方向和垂直方向的施工误差等进严格控制。另外, 还应该控制好两组槽道倾斜施工误差、槽道组间距误差、垂直线路方向误差以及纵向里程误差等。
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专业论文.2 其它方面的施工注意要点
预埋槽道的锚杆与钢筋网发生冲突时, 绝对禁止将锚杆切断, 应该对钢筋进行适当的调整;要严格按照设计要求对槽道预埋位置进行确定, 槽道应该避开施工缝, 并保持一定的距离;槽道内的发泡填充物不能随便剔除, 只有在检测或试验安装阶段才能剔除;施工时要对预留槽道的型号、里程以及组间距进行精确复核;接地钢筋与槽道焊接时, 至少要有一处采用Φ16 的L 型钢筋进行焊接;混凝土浇筑时, 需要对预埋槽道进行严格的检查和校核, 如果发现槽道出现变形或移位等问题, 应该马上进行纠正, 进行混凝土振捣施工时,要避免振捣器碰触到预埋槽道, 避免发生变形及移位现象;拆模之前需要将T 型螺栓拧开, 避免脱模时将槽道带起或引起槽道松动变形。常见问题及防范措施
3.1 两根槽道间距超标,达到报废程度;两根槽道只看见1根,另1根隐约可见,嵌入严重超标。
防范措施:台车模板上开设符合设计要求的槽道定位孔,做到孔边齐整、无遗留焊碴;使用槽道成组模具控制槽道间距不超标;台车上必须使用T型螺栓固定槽道,且保证槽道与台车模板密贴
3.2两根槽道端头不齐。
防范措施:必须使用槽道成组模具控制槽道相对位置。
3.3弧形槽道严重“八”字;直型槽道不水平。
防范措施:使用槽道成组模具控制好槽道相对位置;台车上用T
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型螺栓固定时,确保弧形槽道中心线与隧道中心线垂直,直形槽道水平。
3.4槽道拉坏,变形严重,槽道已无法在原设计位置预埋。
防范措施:二衬脱模前,必须先将固定槽道的T型螺栓取出,防止出现将槽道强行拉出二衬混凝土的问题(脱模前取出T型螺栓为施工控制工序)。
3.5槽道防腐层被破坏。
防范措施:严禁使用点焊法固定槽道于台车模板上,必须在台车按要求开孔后用T型螺栓固定;严禁使用氧焊法烧除槽道填充物。
3.6槽道安装时型号错误;漏埋槽道等。
相关工程经验及展望
(1)从技术性能、安全性能、使用性能、施工工艺、控制工程总工期等各方面,预埋槽道方案具有充分优势,是隧道内接触网悬挂方案中的姣姣者。
(2)槽道的设计应结合隧道断面尺寸及接触网的特殊要求,如标准隧道断面和开挖隧道断面、供电方式、下锚方式等。
(3)为节约槽道的材料成本,可根据线路的不同等级设计各种类型槽道的长度,使之适用于所在线路。
(4)槽道预埋技术已在武广高速铁路、郑西高速铁路等工程中实施,已获得成功的运营经验,并将形成高速铁路隧道内接触网悬挂方案的成功模式。
结束语
铁路事业飞速发展,技术工艺不断革新,必然要出现各种问题、难题,需要各方同业人士共同努力解决,尤其是各个专业设计单位在最新【精品】范文 参考文献
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四电与土建并存的工程中统筹设计,在满足功能要求的情况下逐渐简化施工程序,优化设计,为施工方提供便利,从根本上解决问题。
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第五篇:高速铁路路桥施工技术探讨及建议
高速铁路路桥施工技术探讨及建议
摘要从秦沈客运专线三次综合试验的成果出发,系统总结了秦沈客运专线路基、轨道、桥梁、管理等方面的技术经验,提出在未来高速铁路技术管理的注意事项、施工中的技术关键和技术开发的方向,可供高速铁路建设参考。
关键词客运专线科技开发施工技术试验研究
秦沈客运专线是我国新建铁路中运行速度最高的,采用“以人为本”的新理念进行设计和施工的第一条客运专线。为了保证开通时速200km及以上列车运行的安全性、平稳性和旅客的舒适性,秦沈线采用了新的设计规程、规范、标准和一大批先进的技术、装备和施工工艺。秦沈线的工程技术鲜明地体现了运行速度高、规程规范新;技术含量高、设计标准新;质量要求高、施工工艺新的“三高三新”特点。在山海关一绥中北间修建了66.8 km的综合试验段。试验段的线路平面最小曲线半径为5 500 m;设计了不同类型的桥梁、桥上无碴轨道、接触网支柱,不同填土厚度的涵洞,不同基层表层结构的路基和不同处理措施的路桥过渡段;上行线铺设法国生产的60kg/m高速钢轨;有24km的接触网采用镁铜导线,按300km/h速度要求进行设计,下行线为全补偿简单链形悬挂,上行线为全补偿弹性链形悬挂;有9 km路基按照300km/h的标准进行设计和施工。秦沈客运专线高质量的建成,为我国高速铁路的设计、施工和技术装备选驯提供了技术储备,为铁路的跨越式发展提供了有益探索和必要的前提条件。
1秦沈线三次综合试验的情况
为了检验秦沈线工程的质量,确保开通时200 km/h的列车运行安全平稳,取得300 km/h级的列车运行时工程的各种试验数据,2001年~2002年主要在秦沈线的山海关至绥北间,进行厂三次综合试验。试验工作精心计划,并慎重实施,稳步推进,分别进行了国产200km/h以上机车车辆从低速到高速逐级提速的综合性试验,在列车动载作用下对路基、桥梁、线路、弓网系统和机车车辆的各项动力学性能,取得一批试验数据,检验研究成果,为铁路进一步提速和建设京沪高速铁路做了一些技术储备。
(1)第一次综合试验的基本情况:2001年12月,铁道部在山绥段组织进行丁第一次综合试验。采用了2M+4T编组的“神州号”内燃动车组,选择了典型的路基、过波段、桥梁、无碴轨道和38号道岔等测点进行测试。试验最高速度达到了210.7 km/h,所测的路基、桥梁、轨道利道岔都能满足200km/h列车的运行安全和平稳的要求。
(2)第二次综合试验的基本情况:2002年9月,在山绥段进行了第二次综合试验。采用“先锋号”动力分散型电力动车组,进行了曲线、无碴轨道、道岔、桥梁、路基及路桥过渡段、噪声振动、安全退避距离、接触网支柱稳定性等38处线下工程地面测点的试验。同时进行了动车组的动力学性能、牵引、制动、列车交会、弓网受流、车载自动过分相性能等试验。此外,还进行了车载TVM430,列车超速防护、车次号传递、CTC系统、TVM430/SEI系统联调和光纤通信系统、光纤射频直放、TETRA数字集群通信、无线列调数话同传等通信信号的调试和试验。试验从160km/h开始,逐步提速,最高速度达到了292km/h。试验结果表明:在高速运行下,山绥段的路基、过渡段、桥梁、无碴轨道、道岔和噪声振动等试验的实测最大值都小于规定的评定标准,符合设计要求;弓网受流性能良好;列车的安全性、平稳性也都符合安全评估标准。
(3)第三次综合试验的基本情况:2002年11月~12月,采用“中华之星”动力集中型电动车组进行了第三次综合试验。首先在山绥段完成了地面的线路、路基、桥梁、无碴轨道和道岔等试验以及动车组的动车、拖车动力学性能、牵引、制动、列车交会、弓网受流性能试验。随后,进行了绥中北—皇姑屯的全线试验。在山绥段,动车组全编组的最高试验速度达到305.9km/h,2M+3T编组的最高试验速度达到321.5 km/h。在绥中北一皇姑屯325 km线路上,运行时间为1h31 min,平均速度为213.8km/h。
三次综合试验全面检验了不同速度等级运行下秦沈线的路基、线路、桥梁和牵引供电、通信信号、动车组等技术装备及相互问配合的安全性、稳定性和可靠性,证明秦沈线的山绥段的路基、桥梁、无碴轨道、38号道岔和接触网等完全可以满足250km/h速度运行的安全性、平稳性要求;绥中北一皇姑屯段则完全满足200km/h速度运行的安全性、平稳性要求。验证了“八五”和“九五”期间所完成的高速铁路科研成果的科学性、合理性,为修正和完善我国《京沪高速铁路设计暂行规定》提供技术依据。试验证明秦沈客运专线的路基、线路、桥梁等线下工程质量达到了设计要求,完全能够满足时速200km列车的安全、乎稳地运行。其中,采用时速250~300km的设计标准修建的山绥综合试验段,可以运行250km/h以上的高速列车。通过山绥试验段及全线进行的三次综合试验和动车组试运行,证明秦沈线的工程建设是成功的,表明我国已掌握了时速200km速度等级铁路的线下工程建设技术,为我国的高速铁路建设提供了技术储备。在综合试验和半年多的综合调试中,也暴露出一些问题,需要引起我们注意。
2综合试验结果对未来高速铁路和类似工程施工的启示
2.1现代化铁路建设必须做好专业接口管理,提高现代化管理水平
铁路建设是多专业、系统化综合工程。在信息技术高度发展的今天,铁路勘测完成后,首要任务是进行各专业技术路径的设计,界定各专业接口的技术和时、空界面,然后再安排初步设计。
(1)专业的衔接必须严格有序
在设计和施工阶段,不但要组织专业工程师和技术员分别从事专业设计和施工,更应组织一支高水平接口管理工程师的队伍,承担从设计至施工全过程的工程监控,调整技术时、空界面,并制订具有技术法规性质的接口管理守则,在设计和施工中切实执行,接口管理工程师还应提高各专业设计和施工工程技术人员的技术水平和责任心,防止专业队伍之间的矛盾冲突。秦沈客运专线建设中对这种工程管理模式运用不足,因而常发生桥梁与地基,桥梁与轨道、站场与信号、站场与轨道、路基与排水的接口界面不明,甚至设计参数的测定和提出也相互推诿,某些工程项目完成后,验收中发现问题,各有托词,这一教训应在今后施工中吸取。
(2)施工组织方式应该进一步优化,管理层次必须减少施工组织应该科学实用,综合协调,处理好各专业的关系,安排临时工程更应该统筹兼顾,避免重复和浪费。秦沈线桥梁施工仍沿用普通铁路桥梁的施工组织方式,将同一座桥梁的上部结构制梁、架梁及下部结构施工分别由三个施工单位负责。这对于现场制梁并不适应,造成梁场存梁过多,施工进度不一致,上部、下部结构的平行作业不易进行,而且线路高程不易控制。较好的方式是应由同一个施工单位负责整座桥梁的施工,有利于提高施工速度和控制质量。另外,距离很近的T梁和箱梁预制场分别属于不同的施工单位,增加了施工成本。今后现场制梁场应具备一定的规模,集中预制一定范围的所有构筑物(如各种梁、轨枕板、涵管、电线杆等)。项目应该按项目法组织好实施,实施平面管理,减少管理层次,提高管理效率,降低管理成本。
(3)现代化管理手段和方法应该受到重视
建筑工程施工过程中信息化技术的研发与应用,包括将信息技术、虚拟现实技术应用于建筑施工过程,制定和优化施工方案。利用信息化机遇提高行业的技术创新能力成为改造和提升传统产业的正确途径。由于建筑施工的专业化程度低,建筑施工的信息化与制造业相比有着明显的差距。计算机仿真技术已广泛用于建筑工程领域,如结构模型实验、施工工期和资源优化等,虚拟现实技术在制造业、军事、航空航天等领域有较广泛的应用,在建筑行业利用信息化技术解决技术复杂,施工安全难度高的过程,如将虚拟现实技术应用于架桥过程的仿真与优化;将计算机模拟仿真技术与有限元分析相结合,对大型大跨度复杂钢结构在施工过程中的结构或构件的内力、稳定性、承载力及变形的计算机仿真模拟分析,进行全过程动态跟踪计算,自动反馈安全状态信息。建立项目/企业的网络信息管理系统,实现项目和企业管理信息化,提高信息的处理水平。
2.2路基工程依然需要提高施工技术和施工装备水平
对路基工程的基本要求是高强度、大刚度,均匀的纵向变化、小而且稳定的路基下沉。综合试验结果表明:试验所测路基和过渡段的变形、动应力都满足秦沈线设计要求。2年多来,通过对638个观测点的观测,路基的工后沉降平均为1.74cm,沉降速率平均为1.06cm/年,远小于设计要求,达到了秦沈客运专线路基按速度为200km/h设计,部分基础设施预留提速至250km/h,局部地段达到300km/h以上条件的要求。试验证明秦沈线路基和过渡段的设计方法正确、填料选择合理、填筑工艺科学,施工质量良好。在秦沈客运专线的建设中,首次将路基作为土工结构物进行设计与施工,在填筑材料、压实标准、变形控制、检测要求等方面比现行铁路标准更加严格。
(1)严格规范施工工艺,是秦沈线路基施工的基本经验
将路基填筑的施工工艺进行细化,按照基底处理、路基本体、基床表层等路基结构的不同要求,配合高密度检验,通过试验确定摊铺平整、洒水晾晒、碾压夯实、检验签证等区段的工艺参数,按照“四区段八流程”的操作程序严格施工,实现路基施工过程的工厂法流水作业,保证路基质量达到设计要求。采用强化基床结构,设置了厚60cm的级配碎石基床表层,使路基本体受力均匀具有足够的强度和刚度,同时还具有较强的稳定性和耐久性。级配碎石采用工厂化生产,以保证级配的比例。
(2)保证轨道高平顺性、满足高速铁路路基的控制沉降目标依然需要做好大量的工作。为了保证路基的强度和稳定,采用了地基压实系数和密实度、孔隙率等指标作为路基填土的双重控制标准。普通铁路路基沉降量一般控制在30cm,而秦沈线严格控制路基工后沉降量,工后沉降按总沉降量控制,规定一般地段不大于15cm,台尾过渡段不大于8cm,沉降速率不大于4cm/年。在京沪高速铁路中路基工后沉降按一般地段不大于10cm(可能要修改为7cm)、路桥过渡段不大于5cm、初期地基沉降速率不超过3cm/年控制,对沉降控制的难度加大了。相比来说,京沪高速铁路的工后沉降控制标准如果与法国、德国和韩国的标准相一致,对施工的影响不容低估。值得注意的是在2003年春天,秦沈线的部分区段出现冻胀现象。尽管对产生的原因有不同的说法,但有一点是肯定的,没有水的作用是不会出现冻胀的。如分析在石质路堑地段出现冻胀的原因,基本上是地质构造上的断层和路堑超挖回填使用了不合格材料(石缝中的土)。因此,在类似工程特别是高速铁路施工中应当对路基填料、路堑回填、软基处理措施及施工工艺等诸多方面进行严格控制,避免类似事件重演。
(3)软基处理、沉降观测工作要更加细致
根据地质资料及沉降稳定检算结果,秦沈线施工分别采用粉喷桩、旋喷桩、砂桩、碎石桩、袋装砂井、塑料排水板、铺设土工合成材料加固。当路基工后沉降仍不能满足要求时,采用堆载预压处理。秦沈客运专线是严格按沉降控制进行设计的第一条线路,现场观测结果表明,部分地段的实际沉降与计算结果差异比较大,很难判断路基填筑是否达到标准要求,需要对施工工艺、处理措施和路基标准等进行总结。国内外的经验表明,路基沉降过程十分复杂,必须在施工过程中切实加强沉降观测,认真做好沉降评估,才能落实好控制沉降工作。秦沈线在设计时根据沉降计算结果在基床表层下部预留了抬高值(一般为0.1~0.4m)。对高填方、地质不良地段进行沉降观测,根据沉降观测资料及沉降发展趋势、工期要求等,及时修改设计,变更
地基补强或施工工艺方案,采取相应的措施。,在架梁和铺轨前,对路基的稳定性进行评估,确认路基沉降满足设计要求后才允许进行架梁和铺轨施工。这些措施的采取,有效地控制了93km的松软土、软土地段路基的工后沉降量及沉降速率。在京沪高速铁路设计中,建议对软土厚度及埋深不超过10m时,采用路堤形式进行基础加固处理,超过10m按高架桥设计。在京沪高速铁路中,有一般路基、砂土液化区路基、松软土路基、软土路基、岩溶区路基、膨胀土路基和石膏土区路基等7种。所涉及到的问题各具特点,施工难度差异性较大,需要引起足够的重视。秦沈线软弱地基多采用排水固结并结合预压的处理措施,由于种种原因,预压工期与铺架之间在很多地段产生了矛盾,为解决此矛盾,有些地段调整了铺架工期,有些地段则增高了预压土高度,缩短了预压时间。在施工组织设计中,应改变以往的先修建桥隧等“主体”工程,而后再修建路基的传统习惯,合理组织安排路基工程施工,尽可能将路基先于桥涵工程施工,使路基有一个合理的沉降压密时间,特别是在软土和松软土地基的路基工程,更应提前安排施工,这也是目前国外修建高速铁路(公路)时的通行做法,是一种既能保证工程质量,满足路基沉降变形要求,又能节省工程投资的有效措施。路基沉降观测是路基动态设计及计算工后沉降的依据,如果沉降观测数据不连续、不完整,与实际不相符将影响推算资料的准确性。此项工作在秦沈线得到了重视,总体来说是有成效的,为动态设计提供了必需的资料。但由于工作量大,观测精度要求高,观测频次多,观测时间长(从路基填筑开始至竣工验交),我们施工单位又缺乏这方面的经验。对沉降观测设施保管未给以足够的重视,在施工过程中,时有损坏,恢复不及时现象,造成资料不连贯、不完整,影响到推算资料的准确。秦沈客运专线的沉降观测基本上是采用沉降板进行,沉降板埋置于地表,沉降观测利用与沉降板连接的沉降杆进行,埋设后,在路基填筑过程中,沉降观测杆经常受碾压机械的碰撞,甚至损坏,影响观测精度和观测工作的正常进行,特别是在基床表层施工时,大多采用平地机、摊铺机,这些大型机械更易损坏沉降观测杆。要保证沉降观测杆不受损确非易事,一方面要注意保护工作,同时受损后要及时恢复。为保证观测资料的准确性和连续性,建议今后采用受环境及人为影响较小的观测设备,如剖面沉降管(即土体测斜仪)等观测设备。为观测水平位移而设的边桩,也应考虑施工便道对位移边桩的影响,采用更为切合实际的观测设施。
(4)横向结构物的过渡段的设计和施工问题还没有彻底解决
各个国家对路桥过渡段的处理基本相同,在路基与桥梁、路基与涵洞、路堤与路堑等轨下基础刚度变化处,设置了级配碎石、钢筋混凝土搭板和加筋土路堤等不同结构型式的过渡段,使轨道刚度逐渐变化,最大限度地减少过渡段沉降不均匀而引起的轨道不平顺,保证高速列车运行的平稳舒适。一般在台尾路基用模量和强度较高的渗水填料以逐渐过渡的形式填筑。有时还加有桥头搭板。但目前在京沪暂规中过渡段的长度计算没有速度概念。研究认为,过渡段长度须满足L>h/θ,h为工后沉降控制标准,取为5cm,θ为轨面变形弯折角,当速度为300km/h时,θ≤2‰;当速度为350km/h时,θ≤1.5‰,过渡段的长度应大于25~33m。可能按照欧洲高速铁路的设计的结构,对路基的施工影响需要引起注意。沈阳铁路局反映,在秦沈线路基上出现多处的横向道碴沟,分析认为是由于后期增加的信号电缆沟回填不实造成的路基级配碎石沉降引起的。应该在今后的施工中加以克服。目前,高钻进定位精度的非开挖技术与装备,在国外已较成熟,国内也大量应用于城市管道施工中,完全可以杜绝这种现象的产生,并有利于改善管道施工环境,防止影响交通,避免开挖造成路面破坏、尘土飞扬等环境问题,特别适用于中小型管道的铺设施工,对解决铁路四电工程的电力管线横跨路基问题有良好的使用前景。
(5)路基填料的分类需要细化,便于分类施工
快速铁路的路基填筑标准及对路基工后沉降的要求均远高于普通铁路。因此必须特别重视对路基填料的勘察、鉴定、分类工作,慎重对待取土场的选择。对填料需严格按建筑材料来对待,在勘察设计阶段就应当作为一项专门的工作来进行,对其材质,工程特性,适用性进行必要的试验工作后作出专门的评价,以确定该取土场的填料用作路基本体或基床底层是否合格,否则需考虑改良土方案或变更取土场。我国铁路路基填筑质量检测一直使用单项指标,而客运专线及高速铁路路基要求用多项检测指标,对细粒土采用K30和压实系数,对粗粒土采用罡K30和孔隙率,同时标准较高。由于实践经验不足,加之我国路基填料分类比较粗,以致出现秦沈线东部凌海一沈阳间的B组细砂和C组粉黏土,在施工过程中发现其K30有相当一部分达不到要求,通过大量的室内外试验研究,对部分地段的B组细砂采甲了掺角砾、圆砾进行改良C组粉黏土采用了掺中粗砂进行改良,有远运条件的地段采用了远运山皮土方案,增大了投资。因此,针对快速铁路对填料及压实标准的高要求,一方面要在施工中积累资料,同时需要开展大量的室内外试验研究工作,研究制定填料适用性试验方法与判别标准,建立一套适合我国地域特点,适用于路基设计、施工的填料分类,以满足高速铁路路基基床填料标准要求高的要求和便于施工管理。
(6)施工期间测量试验手段应该现代化和连续化
20世纪90年代以来,国外如德国、日本等都在研究动态变形模量检测技术(我们目前也拥有含这种检测系统的压路机),有的已经正式纳入规范。我国已开展这方面的工作,但离适用尚有一段距离。因此,加快研制进程,使我国路基快速、准确检测技术尽快与国际接轨,使路基压实检测标准更符合实际。
(7)辅助工程的质量要求与施工过程的控制不容忽视
秦沈客运专线接触网支柱基础、拉线基础与路基工程同步完成是中国铁路工程建设的首创,这样组织实施,避免了路基被站后工程二次开挖,保证了路基整体性与路基强度,降低了工程造价,而且为站后工程提供了时间保证,这为中国高速铁路的建设提供了经验。由于初次采用该方法,通过实施,在施工精度方面存在一些问题,如支柱侧面限界超标,预留螺栓尺寸误差超标,未按设计要求进行镀锌防腐,路基护坡完成后才安排基础施工等,需要在今后的施工中加强对接触网基础施工精度的控制。
2.3高质量的轨道工程必须注意施工中的各个环节
秦沈线的跨区间无缝线路,跨越了不同类型和跨度的桥梁181座,并且将车站正线的49组道岔全部与区间无缝线路焊联成无缝道岔,使秦皇岛至沈阳间的钢轨仅由3段长轨条组成,其中最长的一段为200.918km。
秦沈线施工中采用一次铺设跨区间无缝线路成套技术:采用先进的单枕连续铺设法进行轨道施工;通过对沥青摊铺机的改造,实现了道碴的机械化预铺,为轨道结构提供了密度均匀、平整度高的底层道碴;按照高速铁路平顺性要求,完善了长钢轨焊接工艺,完成了焊接设备的配套,实现在铺轨基地进行工厂法焊接高质量焊接接头的长钢轨;通过关键主机引进,配套设备自主研制的方法,开发了无缝线路用铺轨机组,实现单枕法铺设无缝线路轨道;从系统要求出发,按照轨道稳定安全的要求,对轨道作业过程按紧密流水法进行组织,完成分层补碴、分层起道、逐层动力稳定的施工过程,迅速实现了道床的均匀和稳定;经过认真研究,用铝热焊在钢轨对长钢轨的接头进行现场焊接,按照信号专业的要求,进行现场胶接绝缘接头的施工,减少了接头数量;通过应力放散实现无缝线路的锁定轨温均匀一致;使用数字化的轨道几何状态检测车对轨道进行高密度静态检测,指导线路的精细整理,保证了轨道的质量;使用GPS辅助监控系统进行线路施工设备的运行安全监控,保证了同一区间内多工作面多台设备作业与运行的安全;国产PD3钢轨的力学性能已经达到国外高速铁路同类钢轨的标准;38号大号码道岔经工务、电务联合调试后,满足设计要求,最高试验速度达到260km/h(直向)和160km/h(侧向);大型综合作业机械对轨道进行了整理施工,方法得当,轨道平顺性好,经用轨道检查车多次检查,轨道不平顺偏差值全线符合200km/h的轨道管理标准,山绥综合试验段符合300km/h的管理标准,并保持稳定。证明秦沈线一次铺设的跨区间无缝线路和桥上无碴轨道的稳定性、平顺性符合设计要求,施工质量优良。
(1)一次铺设无缝线路是高质量轨道工程的基本前提
秦沈线按一次铺设跨区间无缝线路设计,减少一般无缝线路还存在的钢轨接头,减少了轮轨冲击、振动,提高了轨道铺设的精度,以保证轨道处于优良状态。一次性铺设跨区间无缝线路,避免了普通铁路先铺短轨,从根本上克服了运营一段时间再换铺长轨的二次铺设无缝线路所造成的钢轨接头病害的产生根源,保证了轨道的持续平顺,完善了我国无缝线路设计理论和方法,全面提高了我国无缝线路施工装备水平和施工质量。
(2)施工过程的各环节必须始终依无缝线路的特点进行合理安排
在秦沈线轨道施工中由于受多种因素的影响,带来了一系列问题,在今后的施工中应该注意。如:为了达到跨区间无缝线路对道床参数的要求,在铺轨工程中要反复几次进行综合作业,综合作业后对轨道状态如高低、水平等要重新调整,综合作业与轨道状态调整互为影响,综合作业会破坏已调整好的轨道状态,而调整轨道状态时,多少会扰动道床,从而会影响已达到的道床参数值,需要在轨道验收后至正式开通运行期间,安排一定的试运行期,以稳定道床。由于秦沈线工期一再提前,大大增加了无缝线路铺设难度。长钢轨受轨温变化的影响伸缩量很大,铝热焊使用贝氏体焊剂温度敏感性很强。但为抢工期,不论严寒酷暑,轨温高低,加班加点进行施工作业,最终造成56km无缝线路、”组38号和18号道岔施工后需要放散应力,浪费大量工时,更严重的是造成冬季长钢轨过量收缩,加上橡胶垫板的设计问题等复合,大量胶垫被撕裂,相当数量未焊钢轨接头因轨缝拉大,工程车往返运输造成轨头低塌,需锯切后方可焊接。且由于无缝线路应力放散不可能完全均一,对今后的运营管理可能留下隐患。
(3)底层道碴的压实质量是大号码无缝道岔稳定性的关键
秦沈线的道岔设计以旅客舒适度为主要控制指标,比既有道岔标准有了很大的提高。采用的18号道岔和38号道岔,是我国自主设计、制造的,其水平达到了国际先进水平,全线均为无缝道岔。两种道岔的直向设计速度均与区间正线相同。18号道岔用于到发线进、出站,侧向设计速度为80km/h;38号道岔用于渡线,侧向设计速度为140km/h,是目前我国最高速度的道岔。道岔施工采取预铺底碴,道岔预铺和人工换铺相结合、小型机械与大型专用道岔作业车作业相结合的方法进行,并且工务铺设与电务施工协调动作,保证了道岔的铺设质量和精度。京沪高速铁路需要使用43号与58号等大号码道岔,其施工问题需要认真研究,建议尽量使用无碴轨道结构的道岔。
(4)无碴轨道应该推广,且应使用现代化水平高的施工机具,提高施工质量无碴轨道与有碴轨道相比,具有维修工作量少、轨道稳定性与耐久性好、平顺性高的优点,已成为世界高速铁路的主要轨道结构型式。在沙河、狗河与双河特大桥上分别成功铺设了长枕埋人式和板式无碴轨道,研究出施工工艺和装备标准,开发了专用的减震复合材料,研制了配套的施工设备与机具,成功实现了无碴轨道的质量控制,发展了我国铁路轨道结构新型式。但施工质量需要提高,施工机具应与轨道质量的要求相协调,通过高水平的施工装备提高无碴轨道的质量水平。
(5)首次大规模所有的结构性问题应及早应对
秦沈线施工中,发生了大量的小轨距三级超限。这一问题从2001年底第一次综合试验前就已经发现,但由于认识上的差异,未能及时将这一问题提交铁道部有关部门,从轨道结构上分析原因,进而修改设计。造成了数十公里的轨距三级超限,不得不在第二次、第三次综合试验期间多次大量更换轨距块,浪费了人力物力。
2.4桥梁工程更应注重提高效率、降低成本
秦沈线以双线及单线整孔预应力混凝土箱形梁作为主导梁型、24m为主导梁跨。全线共采用跨度为20-32m的简支箱梁约2300孔,占全线桥梁80%以上。此外,还有小跨度双线整体桥面四片式预应力混凝土T梁、预应力混凝土箱形连续梁、钢混结合连续梁以及小跨度钢筋?昆凝土刚构连续梁等
梁型。桥梁结构具有刚度大、耐久性好、梁型简洁、便于养护等现代铁路桥梁特点,能够满足250km/h行车安全性、舒适性和高速列车运行的安全要求。
梁部施工以预制、预架为主,按照工厂化要求,在沿线建立多个制梁场进行桥梁制造,通过产品认证的措施实现了桥梁现场生产的标准化,工艺过程的规范化。通过强化混凝土原材料质量,特别是碱含量的控制与混凝土配合比的控制,保证了混凝土性能的稳定可靠;通过开发自动化内模提高了施工作业效率;通过加强对预应力的控制,保证了预应力质量;通过质量体系建设和工艺流程规范化,保证了梁体质量始终处于受控状态。这些措施有力地保证了现场制梁的过程稳定、各项指标持续性好、质量可靠度高。与此同时,在连续梁施工中,利用线形控制技术提高了施工过程的精度,在钢混结合梁、连续刚构、造桥法施工等方面也取得了成功的经验。使我国桥梁的建造技术得到大幅度的提高。为运输和架设540t重的预应力混凝土双线整孔箱梁和400t的32m单线箱梁,主要采用我国自行研制的JQ600型、DF450型、SPF450型、JZ—24型等各式重型架桥机和运梁车,并引进550t双线梁架桥机组,将架设梁重的能力由130t提高到600t,将数以千计的5301重的24m双线整孔箱梁和近400t重的32m单线整孔箱梁安全顺利地架设到位,在运、架能力和效率上创造了一系列新记录。同时,还研制了在桥位直接灌筑箱梁的移动模架和移动支架等建桥机械,使我国桥梁的建造技术得到大幅度的提高。
三次综合试验表明,箱梁的设计理论、现场施工工艺、施工过程中的质量控制,箱梁架设;箱梁顶、底板的剪力滞后效应、箱梁截面的框架效应、单线列车荷载作用下和支点不平整状态下的扭转效应等结构受力的控制,以及其它方面等关键技术全面达到或超过了《时速200km新建铁路线桥隧站设计暂行规定》的要求
(1)桥梁基础形式和施工环节仍应有新突破
由于高速铁路对工后沉降的技术指标进一步提高,特别是成段铺设板式无碴轨道,对桥梁基础设计与施工提出了更高要求。由此,引起基础桩的单桩承载力显著增大,应采用预应力管桩(PC管桩)和高强度预应力管桩(PHC管桩),特别是以摩擦桩为主的华东地区,为了尽量降低桩基础成本,越来越多地使用薄壁管桩(0400管桩,壁厚最薄为50nlln);在港澳及海外地区较多采用H型钢桩。与此相适应,桩机的吨位在加大,方桩、管桩(含薄壁管桩)、H型钢桩在内的多种桩型的应用范围在扩大,为了实现桥墩的刚度,使用斜桩的可能将增加,需要研究与之适应的施工设备与工艺方法;同时施工还应考虑桩基施工的环保要求。
(2)箱梁施工方法的改进
国外高速铁路的常用跨度箱形梁的制造基本上都采用工厂集中预制,生产工艺采取先张法施工工艺,混凝土养生实行压力高温养生工艺,缩短了生产周期,减少了占用台位时间,提高了生产效率,有效降低了生产成本。先张法与后张法制梁综合对比见表1。
由表1可以发现,后张法现场制梁具有下列优点:预制、存放,均采用工厂化生产方式,既保证工程质量的控制,又便于施工管理,相应降低了工程造价。基于目前铁路建设的组织模式,现场设置梁场,离架梁单位距离近,便于制、架两方的信息沟通和质量信息的反馈,对箱梁的质量提高有益处;与造桥机法、膺架法制梁想比较,具有制梁速度较快、生产工艺成熟、质量容易控制等。同时也存在较多的缺点,如:梁场占地极大,所需模板套数多,工序较繁,两次张拉,生产周期较长等不足。
先张法现场制梁具有下列优点:预应力孔道设置、孔道压浆和梁体封端工序大大减少;工序相对减少,生产周期短;由于张拉使用工具锚,大大节约了锚具成本;不需设置预应力孔道,避免了孔道摩阻所产生的应力损失,节约材料成本;不需存梁场,大大减少占地。秦沈线仍然沿用传统的施工工艺方法,在今后的施工中我们应顺应世界铁路桥梁的发展趋势,深入研究先张法向中、大跨度和大型桥梁方面的发展问题,包括制梁设备、生产工艺、制梁技术和质量控制体系等方面的探讨和研究,以提高我国铁路桥梁应用先张法在设计、施工领域的水平,提高我们在铁路桥梁施工方面的整体技术水平。
表1先张法与后张法制梁综合比较
序号项目 生产台座 模板 梁场占地 制梁周期 工序与区别 生产配套设备 先张法 台座少、需较强基座与侧墙,单套成本高 1~2个基座,2套内外模 较小(不需存梁场)1榀/(1~1.5d)后张法 台座多、相对简单,单套成本较低 多套内、外模 极大(需存梁场)蒸养时1榀/4d 工序少;预应力筋定位、一次张拉、切钢绞线、易滑丝 工序多;成孔设置、易偏位、两次张拉、时效、压浆、封端 2台小型龙门吊、一套顶梁设备、一套张拉设备、蒸养设2台小型龙门吊、2~4台大型龙门吊、多套张拉机具、蒸养设备
备梁体质量 影响因素少、整个成梁过程全在基座上、一次成型、易检影响因素多、波纹管或橡胶棒定位难、灌筑质量不易保证、锚
验 头及钢绞线易生锈
国内施工人员熟悉 8 技术难度 国内施工人员不太熟悉
综合进度 施工人员 施工经验 综合成本 快 少(数十人)国内施工经验少 相对较低 慢 多(数百人)国内有施工经验 综合成本较高
(3)高性能混凝土在高速铁路桥梁上的应用是必然趋势
高性能混凝土是近年来一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的新概念混凝土,高性能混凝土把混凝土结构的耐久性作为首要的技术指标。高性能混凝土是在传统混凝土中加入了超塑化剂和其它外加剂以及矿物细掺料(例粉煤灰等),采用低水胶比,它具有较高的力学性能(如抗压、抗折、抗拉强度),高耐久性(如抗冻融循环、抗碳化和抗化学侵蚀),高抗渗性。根据需要,在硅酸盐水泥中掺入不同的矿物细掺料及高性能外加剂,可以降低水灰比,减小混凝土的收缩、徐变,降低混凝土温升,提高混凝土抗冲刷能力等。据国外研究成果报道,高性能混凝土可使结构使用寿命提高一倍以上甚至更长。将高性能混凝土用于高速铁路梁体和墩台结构,可以达到事半功倍的效果,具有极大的经济和社会效益。为了在我国高速铁路桥梁中推广应用这一新材料和新技术,应立即开展对高性能混凝土材料、配合比设计、施工工艺、质量控制的研究,积极参加高性能混凝土验收及相关标准、施工规范的制定。
(4)架梁方法、组织形式和支座调整工艺应与新要求相吻合为保证高速铁路对轨道线路的高平顺度要求,采用先简支、后连续技术进行连续梁施工已经被国外铁路界认同,采用这种结构同时还增强了桥梁的整体性,提高桥梁的纵、横向刚度,改善了桥梁受力状况,为此,需要调整施工组织。秦沈客运专线箱梁的架设仍然采用传统的架梁方法:在支承垫石上直接落梁,然后锚固支座螺栓,由于支座间距大,易造成梁体三条腿受力现象,对梁体结构受力不利。因此,在高速铁路架设简支箱梁时应摒弃这种架梁方式,应采用将支座先安放在墩台支承垫石上,将梁落放在墩台经严格按架梁高程调平后的千斤顶上,然后,在梁底与支座上板的缝隙间填充不收缩灌浆料,这样能避免桥梁三条腿受力,或采用调高支座进行调整。
2.5前期研究应周到周密,应用的技术标准应可用
秦沈线是第一条严格按专门标准进行施工的铁路,主要技术标准和参数是在“九五”期间开展的科研项目基础上提出的,而这些又大多是参考国外相关资料,加上部分室内外试验资料提出的,有些参数由于理论认识及实践经验均缺乏,以致提出的标准不易实现;同时,使用大量既有标准。但由于历史的原因,部分铁路标准从制定之日起就没有全面评价过。给施工带来了一系列问题。
如秦沈客运专线为了保证路基填筑质量,施工中以压实系数、地基系数和孔隙率作为质量控制参数,而且是以两项指标同时达到标准为合格,既反映了填土的压实度,又反映了压实土的力学性质。但路基孔隙率n,经各施工单位试验均达不到标准要求,经组织专家论证后,采用毛体积来计算孔隙率,但这种方法在室内试验取得毛体积密度时,受人为因素影响较大,经过多标段的试验统计,均认为仍应用颗粒密度计算孔隙率为好,同时修改了标准值:基床表层<18%,基床底层<28%,路堤下部<31%。用地基系数k30检测级配碎石及化学改良土时存在着检测时间问题,由于级配碎石和化学改良土填层随时间的推移发生物理和化学变化,检测值随时间变化,需要统一确定合理的检测时间标准。《钢轨焊接接头技术条件》(TB/T1632—91)中的低接头判定准则、铝热焊检验标准(试验内容、试验方法和判定准则)、铁道部《线路大型养护机械使用规则》中关于禁止在桥上进行动力稳定等的适用性问题,有些标准是新制订的,如路基孔隙率判定、箱形梁静载试验、《钢轨胶接绝缘接头技术条件》(TB/T 2975—2000)中的疲劳试验方法等,采用这些标准时,都不同程度地影响工程的正常进行。在今后的规范制定中应认真研究采用规范的前提和使用情况,不能简单套用,减少规范应用中的难度。
秦沈客运专线的建设,加强了对时速200km及以上铁路的关键技术的认识和实践,积累丁设计、施工、制造和系统调试的经验,认清了与国外高速铁路先进水平的差距,从而为京沪高速铁路建设提供了经验。秦沈客运专线的成功建成,构筑了我国第一条快速、安全的客运通道,开创了我国铁路运输客货分流的新模式,提高了我国铁路的设计、建设和制造水平,培养了一大批科研、设计、施工等技术人才,为京沪高速铁路的建设做好了人才和技术储备。同时,我们还应该认识到,前面还有许多工作要做,仍然需要我们进行理论探讨和实践检验。