鐵路客運專線施工與技術(shù)(成稿)

鐵路客運專線施工與技術(shù)(成稿)第一頁，共63頁。

一、鐵路客運專線工程概述

二、鐵路客運專線路基施工技術(shù)三、鐵路客運專線橋梁特點與施工技術(shù)

四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)

六、我局鐵路客運專線施工技術(shù)發(fā)展展望目錄第二頁，共63頁。一、鐵路客運專線工程概述1.1鐵路客運專線建設(shè)規(guī)劃按國務(wù)院批準的中國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》和《鐵路“十一五”規(guī)劃》，清晰描繪了我國鐵路建設(shè)的宏偉藍圖，我國規(guī)劃擬建客運專線長達12000km，其中明確在“十一五”期間建成的客運專線7000km。2010年全國鐵路營業(yè)里程達到9萬公里以上。目前由于國際國內(nèi)經(jīng)濟形勢的變化，作為拉動經(jīng)濟增長的主要板塊—鐵路，國務(wù)院批復(fù)的鐵路投資額達到2萬億元，其中在建項目的投資規(guī)模超過了1.2萬億。這表明全國大規(guī)模鐵路網(wǎng)建設(shè)即將全面展開，鐵路客運專線建設(shè)也將全面推進。3第三頁，共63頁。

我國鐵路客運專線路網(wǎng)的主要規(guī)劃為：“四縱”、“四橫”和“三個城際客運系統(tǒng)”

1、四縱（1）北京～上海客運專線，貫通京津至長江三角洲東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)；（2）北京～武漢～廣州～深圳客運專線，連接華北和華南地區(qū)；（3）北京～沈陽～哈爾濱(大連)客運專線，連接?xùn)|北和關(guān)內(nèi)地區(qū)；（4）杭州～寧波～福州～深圳客運專線，連接長江、珠江三角洲和東南沿海地區(qū)。1.1鐵路客運專線建設(shè)現(xiàn)狀1.1鐵路客運專線建設(shè)一、鐵路客運專線工程概述4第四頁，共63頁。2、四橫（1）徐州～鄭州～蘭州客運專線，連接西北和華東地區(qū)；（2）杭州～南昌～長沙～昆明客運專線，連接華中和華東地區(qū)；（3）青島～石家莊～太原客運專線，連接華北和華東地區(qū)；（4）南京～武漢～重慶～成都客運專線，連接西南和華東地區(qū)）客運專線。一、鐵路客運專線工程概述5第五頁，共63頁。

3、三個城際客運系統(tǒng)（1）環(huán)渤海地區(qū)城際客運系統(tǒng)；（2）長江三角洲地區(qū)城際客運系統(tǒng)；（3）珠江三角洲地區(qū)城際客運系統(tǒng)。一、鐵路客運專線工程概述6第六頁，共63頁。建立覆蓋全國大中城市的客運快速網(wǎng)絡(luò)圖例客運專線城際快速客運通道既有線提速7第七頁，共63頁。

1.2客運專線建設(shè)和技術(shù)特點

客運專線綜合了當代鐵路最新技術(shù)，是龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具有以下特點:1、建設(shè)標準高所有線路都是按照200～250Km/h及以上標準設(shè)計、建設(shè)，有的要達到350Km/h。交付運營后，要滿足高速度、高密度、高舒適度和高安全性的要求，達到當今世界最先進的水平。

一、鐵路客運專線工程概述8第八頁，共63頁。2、關(guān)鍵技術(shù)復(fù)雜眾多、技術(shù)難度大路基變形控制技術(shù)、橋梁隧道結(jié)構(gòu)技術(shù)、無砟軌道技術(shù)、精密控制測量技術(shù)等較為復(fù)雜。技術(shù)標準滯后，還有一些標準（技術(shù)條件）仍在研究和編制之中。我國國土幅員遼闊，客運專線建設(shè)工程地質(zhì)復(fù)雜，有深層軟土地基、濕陷性黃土地基、軟巖等多種地基。由于我國鐵路信號制式的特點，還必須解決通過軌道電路傳輸列車控制信息等技術(shù)問題一、鐵路客運專線工程概述9第九頁，共63頁。3、建設(shè)任務(wù)重

16條客運專線4年左右一次建成開通；橋梁和大部分長大隧道工程需要在復(fù)雜地質(zhì)條件下修建；客運專線橋梁比例平均占線路的40%以上，隧占線路比例在20%左右（其中京津橋梁比例達到線路的95.9%），客運專線最長隧道達28公里。一、鐵路客運專線工程概述10第十頁，共63頁。1.3客運專線土建工程關(guān)鍵技術(shù)

1、路基沉降控制與填料改良路基是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車荷載的基礎(chǔ)，是客運專線線路工程的重要組成部分。客運專線對路基的沉降變形、剛度均勻性、工程穩(wěn)定性提出了很高的要求。高速列車作用下地基彈塑性與剛度、路基穩(wěn)定性及變形控制，軟土、松軟土、濕陷性黃土、膨脹土地基處理及工后沉降控制，路橋、路隧、路堤與路塹過渡處理技術(shù)是客運專線路基工程關(guān)鍵技術(shù)。一、鐵路客運專線工程概述11第十一頁，共63頁。2、橋梁基礎(chǔ)沉降與結(jié)構(gòu)變形高速鐵路橋梁應(yīng)具有足夠大的豎向剛度、橫向剛度和抗扭剛度，并限制溫差和混凝土徐變產(chǎn)生的上拱變形，以保證線路的高平順性和避免不良的輪軌動力響應(yīng)。墩臺應(yīng)具有足夠大的縱向剛度，限制鋼軌溫度力、列車制動力產(chǎn)生的梁軌相對位移，嚴格控制墩臺沉降，同時還要求橋梁與路基過渡段剛度均勻，以保證線路平順性、列車運行的平穩(wěn)性、旅客乘座的舒適性和安全性。一、鐵路客運專線工程概述12第十二頁，共63頁。3、高速鐵路隧道技術(shù)高速鐵路隧道與普通鐵路隧道的最大區(qū)別在于列車以高速進入隧道時誘發(fā)的空氣動力效應(yīng)對行車、旅客舒適性和洞口環(huán)境產(chǎn)生不利影響，決定因素主要是行車速度和隧道橫斷面積，高速鐵路隧道橫斷面的確定必須考慮減緩空氣動力效應(yīng)的需要。高速鐵路隧道斷面加大，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，對隧道開挖和支護提出很高要求。一、鐵路客運專線工程概述13第十三頁，共63頁。4、無砟軌道采用無砟軌道需要解決無砟軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)造、絕緣措施、高性能混凝土材料、乳化瀝青砂漿材料、制造、鋪設(shè)技術(shù)與裝備，無砟軌道與有砟軌道結(jié)構(gòu)過渡段的剛度均勻性，以及減振降噪等一系列高新技術(shù)。一、鐵路客運專線工程概述14第十四頁，共63頁。5、高速道岔高速道岔是客運專線軌道結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)與狀態(tài)對列車運行的安全性、平穩(wěn)性、旅客的舒適性具有重要影響。計算理論、平面線形、結(jié)構(gòu)設(shè)計、剛度均勻化、新型材料、制造技術(shù)與工藝、組裝調(diào)試、運輸鋪設(shè)和維護管理等是高速道岔的關(guān)鍵技術(shù)。一、鐵路客運專線工程概述15第十五頁，共63頁。6、精密控制測量客運專線線路平順性要求非常高，獲得高質(zhì)量軌道幾何線形的基礎(chǔ)是精密的測量技術(shù)，建立高等級測控網(wǎng)，既是施工的需要，也是線路養(yǎng)護維修的需要。在控制測量方面，GPS網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、軌道設(shè)標網(wǎng)、水準網(wǎng)等測量等級、測量方法、精度指標和數(shù)據(jù)處理是實現(xiàn)高速鐵路建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。一、鐵路客運專線工程概述16第十六頁，共63頁。鐵路客運專線路基典型斷面圖二、鐵路客運專線路基施工技術(shù)17第十七頁，共63頁。2.1地基處理施工方法客運專線地基處理施工方法主要包括：排水固結(jié)法、塑料排水板、袋裝砂井、擠密樁復(fù)合地基（砂樁、碎石樁）、半剛性樁復(fù)合地基（粉噴樁、攪拌樁、旋噴樁）、土工格柵碎石墊層、CFG樁、混凝土打入樁等等。

2.2路基填筑壓實方法

1、路堤下部及基床底層填筑；

2、基床表層填筑；

3、路橋過渡段填筑；

4、路基工程變形控制。二、鐵路客運專線路基施工技術(shù)第十八頁，共63頁?！返滔虏考盎驳讓印⒒脖韺?、路橋過渡段填筑填筑填筑施工質(zhì)量控制要點：

1)控制好施工所用的材料(特別是填料的最大干密度和最佳含水量)，使施工人員熟悉施工工藝；

2)以每層的實測標高結(jié)合現(xiàn)場做標志控制填筑厚度，填土厚度30cm；

3)壓實控制用核子密度儀、K30或灌砂法(水)，雙控檢測壓實度K和K30

值；

4)過渡段與相鄰的路堤和錐坡應(yīng)按水平分層一體同時填筑。二、鐵路客運專線路基施工技術(shù)19第十九頁，共63頁?！坊こ套冃慰刂坡坊こ套冃慰刂浦饕强刂破洹肮ず蟪两怠薄＿^程控制：根據(jù)沉降觀測資料控制填土速率，防止施工期間地基失穩(wěn)、破壞。及時評價地基加固措施的有效性當填方至規(guī)定標高很長一段時間后沉降曲線尚未出現(xiàn)明顯的拐點，就應(yīng)及時分析原因，并采取相應(yīng)措施。沉降觀測：重點觀測軟土、松軟土地段、過渡段、其他不良地質(zhì)地段等。主要觀測路肩面沉降，地基面沉降代表性觀測。對于無碴軌道，路堤均應(yīng)進行沉降觀測，觀測斷面間距一般為50。測量精度：國家二級水準精度(±1mm)。二、鐵路客運專線路基施工技術(shù)20第二十頁，共63頁。3.1客運專線橋梁的主要特點

1、客運專線鐵路橋梁長度占線路總比例很大，40m以下常用跨度橋梁占橋梁的比例在80％以上。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)線路名稱線路總長（km）橋梁總長（km）常用跨度橋梁長（km）比例京津城際118979395.9％武廣客運專線烏龍泉至花都868352.133194.0％京滬客運專線1319788.3723.891.8％鄭西鐵路客運專線459210192.491.7％甬臺溫鐵路282.487.978.989.8％合武客運專線283.567.259.888.9％新廣州及相關(guān)工程523833.588.2％溫福鐵路2987564.986.5％石太鐵路客運專線118.436.730.182.0％常用跨度橋梁占橋梁的比例21第二十一頁，共63頁。2、建設(shè)周期短，同時開工的客運專線多；

3、大量采用現(xiàn)場預(yù)制、架橋機架設(shè)的簡支梁方案；

4、在技術(shù)條件制定、設(shè)計、施工、質(zhì)量檢驗等方面充分強調(diào)了結(jié)構(gòu)的耐久性。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)22第二十二頁，共63頁。3.2客運專線橋梁施工特點

1、結(jié)構(gòu)施工具有多樣性由于客運專線橋梁上部結(jié)構(gòu)主要以常用中小跨度（32、24m）箱梁為主。其主要的施工方法：集中預(yù)制架橋機架設(shè)橋位現(xiàn)澆節(jié)段預(yù)制拼裝頂推法或多種施工方法并舉的方式進行。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)23第二十三頁，共63頁。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)預(yù)制箱梁24第二十四頁，共63頁。懸臂澆注移動模架三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)25第二十五頁，共63頁。2、施工難度大由于箱梁體積大、梁體重（32m箱梁重達853噸，24M箱梁重達622噸），因此不論采用集中預(yù)制、架橋機架設(shè)施工，還是采用支架法、造橋機進行施工，上部結(jié)構(gòu)的施工難度都比以往普通鐵路橋梁的施工難度“大”。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)26第二十六頁，共63頁。3.2橋梁施工技術(shù)綜合上述客運專線橋梁兩方面的特點，橋梁施工的主要關(guān)鍵是在箱梁的施工上。箱梁施工的關(guān)鍵又是：

(1)生產(chǎn)線的布置，流程的安排及模具的快速安裝上；（2）移梁、運梁設(shè)備及吊梁的設(shè)備的選擇。下面以客運專線箱梁的預(yù)制架設(shè)來簡要闡述橋梁的施工技術(shù)：三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)27第二十七頁，共63頁。1、箱梁的預(yù)制、存放（1）詳細研究并確定梁場的位置

制梁場地首先根據(jù)橋梁分布情況和鋪架計劃，考慮交通狀況、材料來源、地形地貌、地質(zhì)情況等因素，做到布局合理。（2）合理規(guī)劃預(yù)制梁場的布局制梁場的布置方式一般有兩種：縱列式(制、梁臺位縱向并列,龍門吊平移梁)和橫列式(制、存梁臺位平行,千斤頂頂移梁)三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)28第二十八頁，共63頁。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)縱列式橫列式29第二十九頁，共63頁。

（3）確定梁場的規(guī)模梁場的規(guī)模主要根據(jù)其所需要的生產(chǎn)能力確定。生產(chǎn)能力與梁場供應(yīng)范圍、制架梁工期、架梁進度及施工總工期來確定。包括：制、存梁臺座的數(shù)量鋼筋加工區(qū)的規(guī)模拌和站的規(guī)模材料場的大小等。（4)梁場施工和移梁設(shè)備的選型（5)混凝土的施工和養(yǎng)護方法的確定三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)30第三十頁，共63頁。箱梁的模板施工鋼筋吊裝入模端模封堵三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)混凝土灌筑31第三十一頁，共63頁。箱梁的蒸養(yǎng)箱梁的存放三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)32第三十二頁，共63頁。2、箱梁運輸及架設(shè)（1）箱梁架設(shè)施工方法箱梁架設(shè)有兩種施工方法：

龍門吊機直接提梁上橋運梁車直接到梁場裝梁，通過便道運至架橋機下（待架孔位）進行架設(shè)。（2）架橋機類型架橋機的種類較多，大致歸為三種形式：

步履式架橋機導(dǎo)梁式架橋機運架一體式架橋機三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)33第三十三頁，共63頁。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)運架一體式架橋機導(dǎo)梁式架橋機步履式架橋機34第三十四頁，共63頁。

箱梁的架設(shè)主要控制點：（1）認真進行設(shè)備選型。（2）箱梁架設(shè)前，應(yīng)根據(jù)架橋機的操作規(guī)程編制詳細的施工組織設(shè)計、施工工藝和安全操作細則。對于特殊部位箱梁的架設(shè)，需有針對性地制定詳細箱梁的架設(shè)工藝以保證架梁地安全。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)35第三十五頁，共63頁。三、鐵路客運專線橋梁施工技術(shù)龍門吊提梁運梁平車運梁架橋機架設(shè)箱梁36第三十六頁，共63頁。

據(jù)不完全統(tǒng)計，我國客運專線隧道的修建數(shù)量將超過1000km。武廣客運專線165km甬溫福廈280km京滬高速15km石太客專76km鄭州西安客專74km武漢合肥80km武漢成都300km四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)4.1我國客運專線隧道的概況

37第三十七頁，共63頁。4.2鐵路客運專線隧道施工方法

1、客運專線隧道的分類序號

類別標準

線別1200km/h客運專線城際客運系統(tǒng)2200km/h近期客貨共線膠濟、遂渝、徐鄭3250km/h近期客貨共線石太4250km/h近期雙箱運輸甬溫福廈、合武、合寧5350km/h客運專線京滬、武廣、鄭西四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)38第三十八頁，共63頁。序號類別標準單線雙線1200km/h客專近期客貨共線52.86m285.8m22200km/h客專近期雙箱運輸56.67m292.94m23250km/h近期客貨共線58m290.16m24250km/h近期雙箱運輸58m295.06m25350km/h客運專線70m2100m2四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)2、我國客運專線隧道內(nèi)凈空面積四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)39第三十九頁，共63頁。傳統(tǒng)礦山法隧道施工方法山嶺隧道施工方法淺埋及軟土隧道施工方法水底隧道施工方法礦山法（鉆爆法）掘進機法新奧法地下連續(xù)墻法蓋挖法明挖法淺埋暗挖法盾構(gòu)法沉埋法盾構(gòu)法3、隧道施工方法可按以下方式分類：下面將重點介紹客運專線隧道鉆爆法施工的開挖方法四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)40第四十頁，共63頁。4、隧道開挖方法隧道開挖的基本原則是：在保證圍巖穩(wěn)定或減少對圍巖的擾動的前提條件下，選擇恰當?shù)拈_挖方法和掘進方式，并應(yīng)盡量提高掘進速度。在選擇開挖方法時，應(yīng)對隧道斷面大小及形狀、圍巖的工程地質(zhì)條件、支護條件、工期要求、工區(qū)長度、機械配備能力、經(jīng)濟性等相關(guān)因素進行綜合分析，采用恰當?shù)拈_挖方法。

四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)41第四十一頁，共63頁。1）開挖方法按開挖隧道的橫斷面分部情形來分，開挖方法可分為全斷面開挖法、臺階開挖法、分部開挖法等。

四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)42第四十二頁，共63頁。2）主要施工方法及適用范圍四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)43第四十三頁，共63頁。5、隧道施工輔助方法四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)44第四十四頁，共63頁。

客運專線隧道常用輔助工法匯總四、鐵路客運專線隧道施工技術(shù)45第四十五頁，共63頁。5.1無碴軌道的定義

無碴軌道是以混凝土或瀝青混合料等取代散粒體道碴道床而組成的軌道結(jié)構(gòu)型式。五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)46第四十六頁，共63頁。5.2無碴軌道的基本結(jié)構(gòu)形式結(jié)合我國客運專線無碴軌道系統(tǒng)的技術(shù)引進，目前無碴軌道結(jié)構(gòu)主要有幾種下列幾種結(jié)構(gòu)形式：——Rheda2000型無碴軌道武廣客運專線——旭普林（Zublin）型無碴軌鄭西客運專線——博格（Bogl）板式無碴軌京津城際——日本板式軌道廣州新客站五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)47第四十七頁，共63頁。Rheda-2000型無碴軌道：

Rheda型無碴軌道因1972年在德鐵Rheda車站鋪設(shè)而得名；軌道結(jié)構(gòu)組成：鋼軌、300型扣件、道床板（含預(yù)制混凝土軌枕或雙塊式軌枕）、槽形板（可選）等；德國弗萊德爾（Pfleiderer）公司1999年開發(fā)出無槽形板的Rheda2000系統(tǒng)；德國紐倫堡～英戈城的高速線上使用了Rheda2000系統(tǒng)。五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)48第四十八頁，共63頁。旭普林（Züblin）型無碴軌道設(shè)計原理和方法與Rheda2000系統(tǒng)基本相同，最大的不同是施工方法。采用德國Zublin公司開發(fā)的專用成套施工設(shè)備，用固定架替代鋼軌支撐架，將軌排振動壓入預(yù)先澆筑的混凝土中。施工機械化程度高，施工進度快。施工不需要工具軌，且受環(huán)境條件影響小。五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)49第四十九頁，共63頁。博格（Bogl）板式無碴軌道由德國MAXBogl建筑公司上世紀70年代末研發(fā)；并于1978年在達豪Dachau－卡爾斯菲爾特（Karlsfeld）線的路基上試鋪了430m。五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)50第五十頁，共63頁。板式無碴軌道

結(jié)構(gòu)組成混凝土底座凸形擋臺預(yù)制軌道板

CA砂漿調(diào)整層扣件系統(tǒng)五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)51第五十一頁，共63頁。CA砂漿軌道板混凝土底座4930單位：㎜62570702400

填充層凸臺φ520五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)52第五十二頁，共63頁。5.3無碴軌道的施工技術(shù)要點

1、板式軌道的施工

(1)板式軌道結(jié)構(gòu)混凝土底座凸形擋臺預(yù)制軌道板CA砂漿調(diào)整層扣件系統(tǒng)軌道五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)53第五十三頁，共63頁。

（2）板式軌道的主要施工工序下部基礎(chǔ)驗交→基標測設(shè)→底座與凸形擋臺的鋼筋布置與混凝土施工→臨時軌道鋪設(shè)→軌道板的吊裝、運輸、鋪設(shè)與狀態(tài)調(diào)整→CA砂漿灌注→凸形擋臺周圍樹脂灌注→長鋼軌鋪設(shè)與焊接→軌道狀態(tài)的精細調(diào)整（充填式墊板施工）五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)54第五十四頁，共63頁。板式無砟軌道板模具板式無砟軌道綁扎鋼筋混凝土的澆注五、鐵路客運專線無碴軌道施工技術(shù)55第五十五頁，共63頁?？⒐ず蟮陌迨杰壍牢濉㈣F路客運專線無碴軌道施工技術(shù)56第五十六頁，共63頁。2、長枕埋入式或雙塊式無碴軌道