各国初期修建的高速铁路连续梁数量较少,但随着投入运营的高速铁路数量越来越多,连续梁比简支梁的优越性表现得更加明显,因此各国家和地区高速铁路连续梁数量所占比例也越来越大。法国300km/h高速铁路 80%-90%采用连续梁。法国还明确提出,20m跨度以下的简支梁由于存在共振和动力作用过大的问题,因此一般不采用简支梁而采用箱梁和框架结构;30m左右的桥梁一般采用多跨框架结构;跨度在40-80m的桥梁采用预应力混凝土和组合结构连续梁;更大跨度则可采用预应力混凝土连续梁、下承式钢桁梁和拱桥。德国1991年建成的汉诺威-维尔茨堡和曼海姆-斯图加特2条高速线上基本上是采用简支梁,而随后修建的科隆-法兰克福高速线,连续梁数量已多于简支梁。韩国高速铁路连续梁占90%以上。台湾高速铁路345 km,其中桥梁242km;而桥梁中连续梁157km,占桥梁的65%。
我国高速铁路应该明确要求优先采用连续结构。
5 无碴轨道
无碴轨道结构因其高平顺性和少 (免)维修的优点,在国外高速铁路获得了越来越广的应用,其铺设范围巳从桥梁、隧道发展到土质路基和道岔区。无碴轨道结构在高速铁路上的大量铺设已成为发展趋势。日本明确表示350km/h的高速铁路应采用无碴轨道。日本除在1964年开通的东海道新干线未采用无碴轨道外,20世纪70年代修建的高速铁路无碴轨道已达 60%以上,20世纪90年代则达80%以上。德国建议高速铁路采用无碴轨道,认为当运营速度超过300km/h时,有碴轨道会出现道碴粉化现象,需要经常维修。由于维修成本增加,其最终成本要比无碴轨道高。德国初期修建的高速铁路无碴轨道仅30%,而1998年开通的柏林-汉诺威线,无碴轨道则达到80%以上。台湾高速铁路无碴轨道长155km,占45%。荷兰高速铁路土质条件不好,软土较多,但也积极采用无碴轨道。法国是以有碴轨道为主的国家,目前也在铺设无碴轨道,在技术咨询中他们推荐高速铁路采用无碴轨道。
我国对无碴轨道的研究始于20世纪60年代,与国外的研究几乎同时起步。初期曾试铺过多种形式,其后正式推广应用的仅有支承块式无碴轨道,总铺设长
度曾达到300 km。经过几十年的努力,我国在无碴轨道的结构设计、施工方法、轨道基础的技术要求等方面积累了宝贵的经验。1994年以后,随着高速铁路可行性研究的推进和客运专线的建设,无碴轨道在我国重新得以关注,推荐了长枕埋入式、弹性支承块式和板式等3种无碴轨道结构型式,并在沙河、狗河和双何3座特大桥进行了铺设,经静、动态检测,效果良好。
6 轮轨关系
正确处理固定设备和移动设备的关系是实现高速行车的关键,而轮轨之间是极为复杂的系统工程,现在仍有一个很重要的问题没有引起足够重视。 在既有线上,标准轨距是1435mm,轮对内侧距是1353 mm±3mm,这种匹配关系在120km/h以下的线路上基本适应,在这种匹配关系时,轮轨游间为16 mm。当列车速度超过 120km/h时,由于游间较大,容易引起蛇形运动。欧洲铁路联盟的国家标准轨距1435mm,轮对内侧距1360mm±2mm,经过多年运营的实践,这种匹配关系是科学、合理和安全的。我国应该如何确定这个标准,应进行深入的研究。
另外,如何选定轨底坡也是一个重要的问题。我国既有线的轨底坡是1/40,这是根据轮踏面的锥度确定的。在高速铁路道岔的交流中,法国道岔采用1/20的轨底坡,与区间正线一致,法方还提供了试验资料,认为这是最合理的轨底坡,1/40轨底坡的动力响应测试结果表明比没有轨底坡还差。德国采用1/40的轨底坡。两个国家的结论完全不同。而我国缺乏对这个问题的研究,在理论根据不够充分的情况下,只能暂按1/40设置轨底坡,但为安全起见,需要进一步开展研究。
7 开通速度
开通速度是整个工程设计、建设水平的总检验。多年来我国铁路建设基本按限额设计、限期开通、现状交接的模式运作,留下不少隐患。在开通速度上,则体现为因陋就简、先通后备、低速连通。例如一些大干线,设计速度为120km/h,
但由于修建工期短、开通时间限定,在质量没有达到要求的情况下就以45km/h的低速开通,大量未完工程、配套工程和施工质量未达标工程都在临管期间完成,实质上是粗放型管理。这种方式带来的问题是突出和严重的。例如京九线压缩一半工期,开通速度仅45 km/h。开通时存在大量病害,运营部门又投入大量资金进行整治。郑州铁路局管辖京九线仅68km,投入运营7年,已投入8 000多万元整治线路病害。南昆线是更为严重的实例,开通至今仍需每天封锁区间整治病害,不仅严重限制了运输能力,而且病害也不可能彻底整治,留下了隐患。这样的实例数不胜数,形成恶性循环。特别是这种国际上无人采用的模式在我国反倒根深蒂固,广有市场。
在建设高速铁路的过程中要摒弃很多不适应高速的理念,开通速度即为一例。国外修建高速铁路十分重要而且成功的经验就是严格要求,一次达标,开通速度就是设计速度。开通时如果遗留病害,开通后是不可能彻底整治的,开通后整治病害最高只能达到开通的水平,而且不可能更高。根据轨道不平顺研究的成果,线路不平顺一旦形成即有记忆功能,例如新线铺设有缝线路在钢轨接头处势必出现接头病害,即使在通车几年后换铺无缝线路,线路病害仍在原钢轨接头处出现。所以高速铁路要坚持技术标准,确保一次建成,一次达标。
8 世界一流
铁道部在铁路跨越式发展规划中明确提出建设世界一流高速铁路的要求。高速铁路是20世纪交通运输的重大成果,是人类的共同财富。各国高速铁路都是在既有铁路基础上,借鉴或借用相关技术装备和其他国家高速铁路标准进行修建的。中国作为铁路大国,在国际上发挥着重要作用,完全有条件建设世界一流高速铁路。
一流高速铁路的主要标志应该表现在以下几个方面:技术标准,科技含量,建设质量,投资水平,运营管理,经济效益。
分析我国铁路的现状,要从以上几个方面达到一流水平是困难的,特别是在观念方面,很难摆脱既有铁路的思维定式。例如对技术标准修改的阻力及难度从
一开始就表现得极为突出,可以预测,贯彻和落实一流技术标准的困难将贯穿整个建设过程。从目前的设计看,尽管采用了一些近年来的研究成果和国外高速铁路的成功经验,但总的来讲,科技含量还不够高,例如国际上巳普遍采用的无碴轨道、连续梁等,我国采用的比例还很小。
因此,既要肯定多年来为高速铁路所做的一系列卓有成效的工作,同时又必须清醒地看到存在的差距,克服存在的就是合理的思想,树立与时俱进的观念;克服无所作为的思想,树立时不我待的观念;克服专业分割的思想,树立系统论的观念;克服等、靠、要的思想,树立市场化观念;克服大而全、小而全思想,树立工业化大生产观念;克服片面强调国产化的思想,树立利用成熟技术、形成后发优势的观念;克服规章就是一切的思想,树立对工程质量和寿命负全责的观念;克服任务观点,树立设备全寿命的观念,真正按照铁道部党组提出的“先进、成熟、经济;实用、可靠”的技术方针建设世界一流的高速铁路。
连续梁桥施工
连续梁桥施工
一、工程概况天桥为上跨机耕天桥。上构为四跨4x20预应力变截面钢筋混凝土连续箱梁,梁宽5.5m ;下构为柱式桥墩、肋式桥台、两层明挖扩大基础。桥墩墩身、扩大基础均为C20片石砼;桥台台身为C25砼,扩大基础为C15砼;梁体为C30砼。
二、施工准备 天桥施工之前,首先将临时便道修通,以便不影响原道路行车。同时做好征地拆迁等一切准备工作。
三、施工方案一)下构施工基础施工
1、施工要点(1)本合同段地处膨胀土地段,明挖基础开挖后,应严格进行验槽,及时施工和回填封闭,以减少各种自然因素对基坑的不利影响;如实际承载力与设计有出入时,应报请有关部门同意并采取相应处理措施。基坑开挖土方以挖掘机开挖为主,人工辅助修整基坑。采取放坡开挖为主,基坑排水采用集水
坑法。基坑放坡的坡度根据现场地质情况和地下水的情况具体确定。当开挖深度大于4m的基坑时,采用分台阶放坡开挖方案。(2)片石砼施工严格按图纸设计进行。石料应坚韧、密实、坚固与耐久,能抵抗风化和水流的冲蚀,质地适当细致,色泽均匀,无缝隙、开裂及结构缺陷。石料不得含有妨碍水泥浆的正常粘结或有损于外露面外观的污泥、油质或其它有害物质。填充片石的数量不超过砼体积的25%,片石厚度不小于150mm,片石不得接触钢筋或预埋件。(3)砼采用现场搅拌,吊车辅助浇注,插入式振捣器振捣。
2、施工注意事项(1)基础开挖应报请相关部门检查、测量基础平面位置和现有地面标高并获得批准后实施。(2)坑顶边缘留有护道,避免在此范围内加载,以保持边坡稳定,静载距坑缘不小于0.5m,动载距坑缘不小于1.0m。荷载距坑缘距离应满足不使土体坍塌为限。(3)使用机械开挖,不得破坏基底土的结构,可在设计高程上保持一定厚度(约30cm),由人工开挖,做好垫层。(4)基坑开挖不宜间断。开挖好的基础应及时进行灌注基础混凝土施工。避免开挖后的基坑暴露过久,影响基坑的承载力。(5)、在施工期间,应维护天然水道并使地面排水畅通无阻;基础挖方应始终保持良好的排水,在挖方的整个施工期间都不致遭受水的危害。(6)砼灌注完成后,及时养护。当结构物与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7d之内不受水的冲刷。当环境水有侵蚀作用时,应保证混凝土在浇筑后10d内以及其强度达到设计等级的70%以前,不得受水的侵袭。(7)基础砼拆模后经相关部门许可,方可按要求及时分层回填夯实。2、墩台身施工钉桩放线:基础施工完毕后,用光电测距仪精确定出各台、墩的中心桩号以及轴线控制桩。(1)桥台台身①根据台轴线控制桩,弹出台身的立模边线,以便立模;②根据测量的边线调整预埋的钢筋,搭设支架安装台身钢筋。③立模:大面采用大块钢模板。④砼采用现场搅拌,吊车配合浇注, 砼浇注高度超过2m时应采用串筒下料以免砼离析,同时制作砼抗压试块,注意台身斜面倒角处的砼振捣。(2) 桥台台帽、耳背墙、墩柱①钢筋:钢筋安装及绑扎应符合规范要求;②模板:采用大块模板及定型模板施工,模板之间用海绵条夹紧,以免漏浆;②砼采用现场搅拌,吊车配合浇注, 砼浇注高度超过2m时应采用串筒下料以免砼离析,钢筋应固定牢固,并保证保护层厚度。