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【摘 要】近年来,我国高速铁路覆盖范围和建设规模不断增大,为人们的日常出行带来了极大的便利。高速铁路建成通车后,桥头跳车现象时有发生,直接影响列车的安全性和舒适性是铁路建设必须解决的关键问题。探究其原因主要是路桥过渡段的柔性和刚性差异造成的沉降所致,所以高速铁路路桥过渡段的设计与施工至关重要。选取适当的填料、合理的施工工艺、科学的质量检测方法和沉降观测方式等,均是路桥过渡段沉降控制的关键。
【关键词】高速铁路;路桥过渡段;沉降;控制
1 高铁路桥过渡段施工技术控制的必要性
铁路在施工建设中,根据现场施工条件和周边环境,不可避免的会有路桥过渡段,这一结构除了具备路基的全部特性外,还有其自身的特点。由于组成过渡段铁路路线的横向结构物都要和路基连接,会有强度、刚度以及材料方面的差别,那么就会出现差异沉降,这就必然导致铁路轨道的不平整。列车通过该路段时,就会出现跳车的问题,极大的降低了列车运行的稳定性和安全性。正是由于铁路线路过渡段的沉降问题,导致路面在台背回填土的地方会出现沉陷和开裂。我国高速铁路运行必须以安全、舒适和高效为前提,而这些优点都要取决于整个铁路系统施工建设的质量优异,尤其要保证铁路沿线的平整和平顺。铁路建设由不同特性的材料和结构物组成,它们之间相互作用、相互影响构成了平滑的铁路线路。正是由于结构物的不同性质,使得它们之间存在刚度、强度以及弹性变形方面的差异。在铁路建设施工过程中,为了充分保证高铁列车运行的安全、舒适,我们必须将铁路的不平整问题控制在合理的范围内。一般情况下,我们将列车轨道的不平整分为静不平整和动不平整。前者主要指列车轮轨接触面的不平整,例如:钢轨不平整、列车轮子不圆等。后者主要指列车轨道基础的弹性不均匀,例如枕下支撑失效、路基桥台不均匀、隧道路基不均匀等。桥梁和路基连接处,通常会由于桥和路基沉降的不一致,导致在过渡点出现沉降差别,增加了列车和线路结构的作用力,影响线路运行的稳定性。所以,在桥梁和路基之间建设一定长度的过渡段,可以使沉降值逐渐平稳过渡,最大限度的减少沉降差,达到减少列车跳车的问题,延缓结构变形,从而保障高铁列车运行的安全性和舒适性。但是如何控制过渡段施工,采用何种方式处理过渡段,是我们研究的重点与难点。
2 路桥过渡段处理方法
高铁铁路线路主要由上面的轨道部分和下面的路基、桥梁和隧道等组成。上面的轨道部分结构又分别由不同的力学特性材料如:钢轨、枕和扣件等组成,弹性大多比较好,阻尼大,结构松散,由种种原因引起的轨道变形可以通过捣固工作修复,所以我国铁路早期对路桥过渡段的重视程度不够。在铁路施工建设中,路桥过渡段的位置特殊,常常影响桥台后的填料压实不够,出现通车后沉降大的问题。据相关资料调查表明,我国铁路路桥过渡段的病害问题仍然存在,反复的维修使得铁路线路桥台后的路基道碴囊深度在2―3m,纵向延伸10―30m,严重影响了列车运行的安全性和舒适性。
2.1 桥头设搭板和枕梁
上置式钢筋混凝土搭板是搭板立面布置的主要形式。其一侧支在枕梁上面,另一侧支在桥台上。搭板不仅可以水平放,还可以倾斜放。搭板的厚度只要符合设计要求就可以,既可均匀也可渐变。通常情况下,搭板应按照简支板设计,枕梁按照弹性地基梁计算。桥头搭板的铺设,可以有效减缓桥台和路基之间的刚度变化。但是因桥台基础与台后土体施工后出现的沉降差也将导致桥头搭板的坡度变化,影响列车通行的舒适性。据相关调查表明,如果桥头搭板的坡度变化大于6%时,就会严重影响列车运行的安全性。因此,有效解决桥头跳车问题除减缓路面刚度变化以外,还应保证台后路基具备一定的稳定性,以控制路桥间的沉降差在合理范围之内。反之,桥头搭板将失去作用。
2.2 填筑粗粒配料
高速铁路路桥过渡段填筑粗粒料如:碎石、砂石土等,是铁路系统减少路桥沉降的有效处理方法。虽然桥头铺设了搭板,但是仍然要在搭板下方填筑粗粒土,最大限度的减少搭板坡度的变化,预防跳车问题。桥头路基使用粗粒配料的主要作用是减少路堤压缩性。但是在施工过程中,如果优质配料没有进行充分的压实工作,同样会出现沉降差,导致过渡段发挥不了作用。因此,高速铁路在施工过程中一定要按照施工规范要求对粗粒级配料进行压实,并按照规定标准进行检测。
2.3 加筋土路基结构
试验表明,利用加筋土路基结构可以发挥以下作用:一方面能够有效减少桥北路基的沉降问题。另一方面能够将桥台和桥背土路基交接处的台阶式沉降变为连续的斜坡沉降。通常情况下,我们普遍认为连续式斜坡沉降范围在4―5公分以内时,对刚性路面的影响不会很大,能够消除跳车问题。
3 沉降观测
影响高速铁路路基沉降因素众多,尤其是地基受到荷载的作用,沉降的大小会随着时间的推移而发展。大多情况下,沉降的数值变化通过土体固结原理进行分析计算,但是计算精度受到多方面的影响,结果往往是一个估算值。因此,早期设计阶段沉降变形的计算精度不能控制无碴轨道竣工后的沉降,国内外现在都凭借系统的沉降观测获取实际测量数据来进行分析,预估计算较为准确的沉降值。施工过程中,利用系统沉降变形动态观测,对测量得到的数据进行系统、科学分析,评价地基完成沉降时间,可以有效调整和验证早期设计的准确性,并采取相应的措施,保证线下基础达到预期的沉降控制要求,并推算出较为准确的最终沉降量和工后沉降。
通常情况下,路基段的沉降变形观测面选择应根据地基压缩层的厚度、地表坡度和路基高度等因素确定。在观测过程中,所有进行沉降观测的工作人员必须经过岗前培训才可上岗,使用的仪器设备每三个月检查一次,并做出详细记录。每次测量应使用同一仪器、固定观测人员,采用相同的观测方法和观测路线,在基本相同的环境和条件下开展工作。
3 结束语
综上所述,高速铁路路桥过渡段沉降的施工控制工作是一项复杂的系统工程,必须要严格保证过渡段的施工质量,消除桥头跳车问题,保证高铁列车运行的安全性与舒适性,以推进我国高速铁路的快速发展。
摘 要:CRTS Ⅲ型板式无砟轨道系统是有我国完全自主研发的,它具有技术先进、经济合理、综合性能更优的无砟轨道结构系统,相比高速铁路其他轨道结构其主要创新是改变了板式轨道的限位方式、扩展了板下填充层材料、优化了轨道板结构、改善了轨道弹性及完善了设计理论体系等方面,正因为CRTS Ⅲ型板有以上诸多特点,有望在以后高速铁路施工中广泛推广,而CRTS Ⅲ型板连接支撑结构底座板施工尤为关键,所以本文依郑徐客专开兰特大桥底座板施工为例,介绍底座板的施工工艺与方法,希望为同类工程施工提供借鉴。
关键词:CRTS Ⅲ型板 底座板 施工技术
一、 工程概况
1.1、工程简介
郑徐客专ZXZQ03 标段开兰特大桥长51.144km,开兰特大桥全桥大部分为24m、32m简支梁,其中包含主跨为48m、64m、80m、100m、125m、160m 等连续梁共计16 联。整个桥梁曲线部分有7段,曲线半径分部为7000m、8000m、9000m、10000m 不等,其余段落均位于直线上。标准轨道板型号有P5600、P4856、P4925三种,根据轨道板与混凝土底座一对一的对应关系,桥梁段底座板分为以下三种类型:P5600型轨道板(梁中)对应下面底座板长度为5650mm;P4925型轨道板(梁端)对应下面底座板长度为4950mm;P4856型轨道板(梁中)对应下面底座板长度为4916mm,P4856型轨道板(梁端)对应下面底座板长度为4886mm;单元底座板之间设置宽度为20 mm。
1.2、无砟轨道结构
桥梁上自上而下的无砟轨道结构由:钢筋混凝土底座板、中间隔离层、自密实混凝土填充层和轨道板组成。其中底座混凝土强度等级为C40,2900mm宽的底座板较轨道板两侧边缘各宽200mm,其中边缘250mm为6%排水坡,直线底座板厚度为196mm,每块单元板上设置2个70mm*1000mm的限位凹槽,深度为100mm,中间隔离层厚度4mm,自密实混凝土填充层为90mm。
二、技术原理
CRTS Ⅲ型板桥梁上自上而下的无砟轨道结构:钢筋混凝土底座板、中间隔离层、自密实混凝土填充层和轨道板等组成。钢筋混凝土底座板通过预埋螺栓套筒连接钢筋与梁面固定连接,底座上预留1000*700*100mm限位凹槽,限位凹槽四周安装弹性垫板,自密实混凝土结构层通过一次整体浇筑,下部填充底座限位凹槽,上部与轨道板板底及预留钢筋粘接牢固,CRTS Ⅲ型板结构层之间整体连接牢固。
三、施工方案
3.1、工艺流程
CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板具体施工工艺流程如下见图3-1:
施工准备预埋套筒连接钢筋安装测量放样底座钢筋网片安装底座、限位凹槽模板安装模板标高复测底座混凝土浇筑混凝土养护伸缩缝填充检查验收。
3.2、技术要点
(1) 测量
1)底座施工前要先复核每孔梁梁长、起点、终点里程,对于实测数据与设计位置偏差超过20mm 时,应利用专用的布板软件,重新计算出轨道板和底座的坐标,使底座与轨道板位置一一对应。根据布板数据,利用CPⅢ控制点进行底座立模放样,平面采用全站仪自由设站极坐标法测设,高程测量可采用全站仪自由设站三角高程或几何水准施测,放样完成后用墨线弹出底座边线,并记录每个点的高程,作为底座立模的依据。
2)靠梁端的底座放样时,应按距挡水台向跨中方向端部5cm 处设点,弹线后延伸至梁端,保证底座与梁端对齐。
图3-1 CRTSⅢ型板式无砟轨道底座施工工艺流程图
(2)钢筋工程
1)先安装预埋套筒连接钢筋,再安装底座钢筋焊接网片,连接钢筋与梁内预埋套筒接头的扭紧力矩符合《滚轧直螺纹钢筋连接接头》(JG163-2004)的要求,扭紧力矩需达到80N・m,拧入长度为套筒长度的1/2 即2.1 厘米。梁面预埋套筒连接钢筋安装时,应检查预埋套筒不得生锈,否则需除锈,必要时按要求进行植筋(植筋要满足深度≮20cm)。
2)根据设计图纸要求,底座板钢筋采用CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网,统一由合格的厂家加工制作,进场后应按要求进行进场检验,合格后方可使用。
3)钢筋焊接网验收时,不仅需要检测其抗拉强度(≮550MPa)、屈服强度(≮500MPa)、伸长率(A≮8.0)、冷弯、抗剪等力学性能,还需对钢筋焊接网的外观尺寸和重量进行检测,尤其是重量必须过磅检验,焊网实际重量和理论重量的允许偏差严格控制在±4.0%以内。
4)下层钢筋网片应按设计要求设置保护层垫块,垫块按梅花形布置,间距不大于1m×1m,一般横向不小于3个,纵向不小于7个。
5)上下层钢筋网片在凹槽的四角应按要求设置防裂钢筋,每个凹槽不少于8根,四角上下层网片处各绑扎1根长700mm、型号HRB400、直接12的钢筋,见图3-3。
(3)模板工程
1)设计原理:桥梁段的底座模板在满足设计要求的情况下尽量减轻模板重量,减少模板之间的配件连接,由于底座长度不同,尽量考虑通用性,使经济合理,方便实际施工等。
2)模板设计:本桥梁施工段模板采用可调高钢模板见图3-2以适应曲线段底座不同超高的要求,曲线地段较大时配有50cm、100cm的下垫板来保证模板的标高,限位凹槽与侧模板顶通过框架螺栓连接固定,使每个凹槽尺寸偏差定位准确,方便现场实际施工,较少每个凹槽的定位测量工序见图3-3,在凹槽模板设置排气孔以方便气泡的排出,防止凹槽模板拆除后,混凝土顶面产生气泡与麻面。
图3-2模板调节螺栓 图3-3 限位凹槽定位模板
图3-4 伸缩缝模板见 图3-5梁端调节块安装
3)模板安装:安装前应清理打磨干净,并涂刷脱模剂,根据测量放样的点位对模板进行定位,由于梁面平整度的偏差,侧模板高度略小于直线地段底座板设计厚度,下部通过调高螺栓装置微调,使模板顶面达到设计混凝土浇筑高度,模板定位后,应采用砂浆封堵模板底部与基准梁面间的缝隙,避免浇筑混凝土时漏浆。
伸缩缝模板设置采用8mm+4mm+8mm钢板定位的形式,在两端采用2块8mm厚钢板,端模宜高于底座板混凝土最大高度顶面约20mm,在钢板顶部焊接5#角钢以增加端模的刚度,中间插入4mm厚插板,插板每块宽度约10cm,相临插板间距最大不宜超过1m,根据需要设置确保伸缩缝宽度均匀顺直,高度大于伸缩缝两端钢板高度约15cm,便于插板提前拔除,伸缩缝模板见图3-4。
侧模在梁端位置设置调节块,便于梁端底座模板长度的调节,并在调节块端部设置槽口,用于止水带的预埋耐候钢槽道见图3-5。
模板安装加固完成后,复测侧模模板高程,安装做到“严、直、顺、美”,符合要求后方可浇筑混凝土,混凝土浇筑前,在对应轨道板第2、4、6、8道承轨台中间位置预埋PVC塑料管,用于固定轨道板自密实混凝土扣压装置,避免后期自密实混凝土施工在底座板上钻孔,预留孔一般直线段每侧不少于4个,曲线段每侧不少于5个,塑料管距离底座底面5cm,深度30cm具体见图3-6。
图3-6预埋管安装 图3-7 底座板顶面及凹槽抹面
(4)混凝土施工
底座混凝土由拌和站集中搅拌,混凝土罐车运送到施工现场,采用泵送入模。浇筑时混凝土的自由落差不能大于1m,混凝土的入模温度不能超过30℃,混凝土到达现场后的坍落度控制在160~200mm范围内,底座浇筑混凝土时从凹槽向两侧浇筑,提高凹槽处混凝土密实度,减少混凝土角裂缝,中间不留施工缝。混凝土浇筑时,先用人工摊平,然后用插入式振捣棒振捣,振捣要快插慢拔,插棒间距50cm 左右,切忌振捣棒触碰模板、凹槽底模和钢筋骨架。
底座混凝土振捣密实后,由人工采用铝合金尺进行找平收面。底座横向端部25cm范围内的6%排水坡在混凝土浇筑完成2h内进行,采用人工二次收坡,三次抹面。插板及凹槽模板应在混凝土初凝前拆除,并进行二次抹面见图3-7。
(5)混凝土养生
由于底座是在6-8月份施工,混凝土浇注完毕后,立即覆盖一布一膜并洒水养生,洒水时间间隔以保证混凝土表面湿润为准,养护由专人负责。养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。过程中确保混凝土表面湿润,养护14天。
(6)模板拆除
模板拆除顺序:插板凹槽模板侧模板,拆模时注意保护混凝土的棱角完整,不被损坏,拆下来的模板及时清理干净,进行分类码放,便于下次周转使用。
(7)梁端伸缩缝及挡水台施工
施工前应在梁端接缝处安装耐候钢,耐候钢固定筋与挡水台底座钢筋绑扎牢固,梁两侧耐候钢中线与梁缝中线调至重合,型钢顶面调整与两端挡水台顶面高程平齐,安装时应封闭型钢型腔,防止浆液漏入型钢型腔,待混凝土达到设计设计强度80%以上时,清理型腔,嵌装梁缝止水带。
底座嵌缝材料安装,在中间隔离层土工布铺设前安装嵌缝板和灌注密封胶,嵌缝板安装前应将缝内杂物清理干净,确保嵌缝深度符合设计要求,直线桥梁段底座伸缩缝的泡沫板应由厂家按设计尺寸定做,曲线由厂家定做一部分,部分根据底座超过情况由现场下料。泡沫板安装前应采用工具将伸缩缝内灰浆、浮渣等清理干净。泡沫板安装完成后,应进行检查,确保嵌缝材料厚度符合设计要求。
密封材料灌注,底座侧面应安装封边模具,并用刷子在接缝两侧均匀涂刷界面剂,待界面剂表干30min 后再灌注密封材料。密封材料灌注应采用专用工具进行,灌注速度应缓慢均匀,减少气泡,保证填缝密封材料填满整个伸缩缝。曲线段底座伸缩缝灌注时应从高处分段灌注,同时避免密封材料溢出伸缩缝,为减少底座污染,在填缝前在伸缩缝两侧底座使用胶带进行粘贴防护见图3-8,施工后再拆除胶带,并把被污染的底座表面应及时清理干净。
(8)质量检查
底座施工完成后应组织检查,检查主要项目有:底座顶面高程、宽度、中线位置、平整度、伸缩缝位置和宽度、底座外侧排水坡,凹槽中线位置、深度、平整度、长度和宽度、相邻凹槽中心间距,伸缩缝位置、尺寸、嵌缝材料嵌填密实度等。对不符合要求的应进行处理,重新验收合格后方可进行下道工序施工。
(9)成品保护
1)养护、拆模及物流运输时应注意对成品进行保护,避免人为操作不当导致混凝土外观受损。线间需通过车辆机具时,应采取桥式过渡钢件见图3-9,避免压伤止水带预埋件。
图3-8伸缩缝的两侧粘胶带 图3-9桥式过渡钢件
2)在混凝土强度未达到设计的75%之前,严禁在底座上存放任何机具、设备或材料。
四、结束语
为了进一步提升CRTS Ⅲ型板无砟轨道的施工技术,使CRTS Ⅲ型板式无砟轨道不仅在技术上先进可行、耐久实用,而且在施工上方便快捷,还需要继续广泛的开展CRTS Ⅲ型板式无砟轨道成套技术工程试验和施工工装创新的研究,为我国高速铁路的发展达到世界先进水平奠定基础。
【摘要】 本文首先介绍了高速铁路移动通信基本情况,分享了高速铁路通信系统建设中无线网络覆盖以及切换技术存在的问题,并提出了具有可行性、有效性的高速铁路无线网络覆盖方案以及快速切换技术,以优化高速铁路无线移动通信服务。
【关键词】 高速铁路 3G通信 切换技术
目前由我国联通运营的WCDMA、电信公司运营的CDMA2000以及移动公司运营的TD-SCDMA是国际上应用比较成熟的3G通信技术三大标准。高速铁路环境的特殊性以及越区切换的频繁导致车载用户经常出现掉话现象以及语音断续和无法接通的情况。为了提高高速铁路无线移动通信网络服务质量,应进一步优化高速铁路无线网络覆盖方案、优化切换技术,从多个方面提高切换切换成功率和较低的掉话率。
一、高速铁路移动通信基本情况
我国铁路自2007年经过6次提速后。高速铁路列车速度到达200km/h以上,这也意味高速铁路时代的到来。随着移动通信技术的发展,高速铁路实现移动通信网络无缝覆盖以及提高移动通信网络服务质量是当前的一个重要发展目标。分析高速铁路移动通信网络的覆盖情况,通信网络主要是沿着铁路线呈线状分布。高速铁路无线通信信号受到的影响主要有两个方面,一是多普勒频移效应,即列车沿铁路高速运行过程中由于快速移动引起的接收机信号频移;二是车体对无线通信信号的消耗,主要是高速铁路新型列车造成的消耗。同时,越区切换问题也会对高速铁路无线通信信号造成一定影响。
1.1多普勒频移效应的影响
无线信道容易受到环境影响,在列车高速行驶的情况下,铁路无线信道的冲击响应也会随着发生快速变化,无线信号中心频率会在多普勒频移效应的影响在发生明显偏移,对无线信道环境造成严重负面影响,进而造成系统信息传输误码率提高,影响移动通讯性能。列车沿铁路高速运行时产生的多普勒频移效应与列车行驶的速度成正比关系,所以列车行驶速度越快,其产生的多普勒频移效应越明显。另外,列车行驶方向与基站信号方向之间的夹角大小对多普勒频移效应的强弱也用一定影响。在实际情况当中,为了增强无线信号的穿透能力,
基站往往被设置在距离轨道较近的位置,这样可以有效增强无线信号的穿透能力,然而这种情况下行驶方向与基站信号方向之间的夹角较小,可导致多普勒频移效应加剧。
1.2车体的影响
车体对无线信号的损坏体现在两个方面,一是列车结构特点,二是车厢入射面与信号的夹角。为了加强车体的稳固性,高铁列车都是全封闭式结构,而且部分高铁列车还采用金属镀膜玻璃,列车的高度密闭性以及材质的特殊性就可以导致无线信号穿透列车时产生极大的损耗,相比其他普通列车对无线信号的损耗,高铁列车对无线信号的减弱要高出10dB以上,而且对手机信号产生的屏蔽效果超过24dB,对用户的正常通讯造成极大影响。下面是几种列车对无线信号的损耗情况:
另外,车体对无线信号的损耗同时也受到车厢入射面与信号之间夹角大小的影响,夹角越小,损耗越大。
1.3越区切换的影响
除了多普勒频移效应以及车体的影响以外,高铁列车的越区切换也会对无线信号造成一定影响。对于小区间的切换区,列车可以快速穿过,车速与列车经过切换区的时间成反比,移动速度越快,驻留时间越短,当列车速度在切换区的驻留时间足够短,并且小于系统最小切换时间时,切换流程就无法完成,,进而导致切换失败,出现掉话现象。
二、高速铁路的移动通信无线网络覆盖
为了减小掉话率,提高切换率,设计合理、有效的高速铁路无线网络覆盖方案非常关键。在铁路交会区域内,移动通信网络多呈网状结构,而其他铁路沿线大部分多为链状结构。在高速铁路无线网络覆盖的设计中,主要内容包括三个方面一是建网,二是无线网络覆盖技术的选择和应用,三是基站的选址,其中铁路沿线各基站的相关部署是非常重要的环节。
2.1建网
移动、联通以及电信三个运营商均采用大网架构的组网方式,与一般的建网相比,高速铁路基站的建立没有什么区别,也在大网架构之内,所以高速铁路的建网只需要对原来的通信网络进行有效补充。一方面对现有的大网基站进行进一步优化,另一方面在铁路沿线的盲点建立新的基站,通过对有效资源的优化以及基站补盲,不仅使周边各区域均能实现无线网络覆盖,同时也满足了高速铁路沿线的无线网络通信需求。移动网络经过多年的发展和优化,高速铁路沿线基本上完全实现了移动网络覆盖,只有一些较特殊的区域路段,例如长隧道、隧道群等的移动网络覆还比较欠缺,此时可采用局部补盲的方式解决,这种方法虽然成本少、见效快,但适用范围有限,比较适合用于无线信号损耗较小的列车线路,例如合武铁路湖北段的建设就是采用这种方法。另外,高速铁路沿线附近很多小区域网络覆盖因为不是专门针对高速铁路进行的覆盖,所以多存在覆盖不均匀、覆盖重叠等情况,很容易造成切换失败,所以有必要针对高速铁路的特殊环境建设专门的移动通信网络,目前已经投入使用的移动通信网络建设方法有地面专网建设(例如温福铁路、甬台温铁路)、车地结合专网建设等。
2.2无线网络覆盖方案
建网完成后就需要设计无线网络覆盖方案,在有效的建网策略基础上,无线网络覆盖方案的设计可以根据实际需要尽量体现出灵活性、多样化。例如基站与普通直放站结合、列车综合接入、基带处理单元+射频拉远模块扩展小区等都是比较常用的无线网络覆盖方案,其他还有数字直放站扩展小区、列车中继转发等方案。高速铁路不同路段可以结合具体条件和实际需要选择不同的网络覆盖方案。例如京津城际、沪宁高铁主要采用的是基带处理单元+射频拉远模块扩展小区方案,另外通过设置直放站对部分路段进行辅助。基带处理单元需要集中放置,主要负责处理基带资源,实现基带资源共享,并通过光纤与射频拉远模块连接。射频拉远模块的位置设置比较灵活,利用射频拉远模块可以拉远基站,使多小区的合并,进而扩大覆盖范围,减少切换频率。在切换区的设置过程中,要注意切换区的大小要设计合理,如果切换区太小,就会因为列车驻留时间太短,还没来不及切换就已经穿过切换区,容易引起掉话现象。切换区的大小可以根据列车移动速度以及距离来确定,同时,预留适当的余量也是必须要考虑到的问题。
2.3基站选址的优化
基站选址优化是指通过对高速铁路沿线基站数量以及基站位置的优化以达到无线网络覆盖的目的,基站的优化过程应遵循经济性、实用性、有效性原则,尽可能以较低的成本实现获得高性能的网络。蜂窝小区作为移动通信系统的基本单元,其几何特性对信号同频干扰有一定关系,同时也会影响越区切换,因此在无线网络覆盖中,基站选址优化是最重要的内容,同时也是最为复杂的环节。近年来随着3G技术的快速发展,目前已经出现了很多种关于3G基站选址的方案,例如基于仿生学算法的方案、基于免疫计算的方案、基于遗传算法的方案等,各种基站选址优化方案对无线网络覆盖技术的发展都有着重要意义。
三、切换技术
处于通话状态的用户与基站之间的都存在一定的通信链路,在通讯终端高速移动的过程中,用户与当前基站之间的通信链路要转移奥下一个基站并保证通话不被中断,该过程就是切换过程。通常情况下,切换主要有硬切换和软切换两种,通讯终端与旧基站的连接终端后再建立与新基站的连接称为硬切换;通讯终端高速移动并经过多个蜂窝时通话不发生中断,此时通讯终端可以与多个基站相连接,此为软切换。硬切换方式不涉及移动交换中心,只是发生于蜂窝内部。在列车沿高速铁路运行过程中,由于环境因素的影响,可能会发生多种不同的切换,不仅会发生硬切换、软切换,另外还可能发生虚拟软切换和更软切换。CDMA系统采用的是软切换和更软切换,WCDMA系统采用的切换方式主要是硬切换、软切换,虚拟软切换是一种接力切换方式,介于硬切换和软切换之间,TD-SCDMA采用的就是这种切换方式。相比其他切换方式,接力切换方式结合了硬切换和软切换两种方式具备的优点,同时又弥补了两者的缺点,这种切换方式切换成功率高,掉话率低。
切换成功与否主要取决于两个方面,一是切换距离,二是覆盖小区的重叠距离,两个因素值与切换时间以及通讯终端的移动速度成正比关系。由于小区双向切换的影响,切换距离与覆盖小区重叠距离之间应该是1比2的关系。从原理上分析,越区切换的性能与蜂窝小区的几何特点有着密切联系,所以无线网络覆盖方案的合理性设计非常重要,需要针对实际情况进行优化,并选择高效、快速的切换算法,减少掉话率,提高切换成功率。
四、结论
无线网络覆盖以及切换技术是高速铁路3G通信系统的重要技术,加强对移动通信网络系统的研究对促进高速铁路发展有着重要意义。目前,无线网络覆盖以及切换技术仍处于发展阶段,还需要进行不断研究、探索以进一步提高网络通信技术性能以及高速铁路无线移动通信网络服务质量。
摘 要:经济社会的不断进步,推动了铁路行业的发展。管桩属于桩基础,随着科技发展脚步的加快,已被广泛的应用,也对高速铁路路基管桩施工技术的品质提出了更加高的要求,本文对管桩在铁路路基中的技术进行了深入的研究,供同行参考借鉴。
关键词:高速铁路;路基;管桩;施工技术
近年来,基础工程项目数量不断增多,相关施工技术水平也得到了前所未有的提高。在高铁施工中,管桩地基在铁路路基处理中发挥着举足轻重的作用,而针对项目工程的质量,管桩施工技术占据着重要位置。为此,有必要对高铁路基管桩处理施工技术进行研究。
1 管桩处理软基技术
1.1 预应力混凝土管桩工艺原理
预应力混凝土管桩是属于打入土里面且横截面面积和它的长度比起来更加之小的管状细长构件之一,它的关键价值在于增强地基承载水平,其支撑力主要包括的时桩侧摩阻力与桩端阻力。浇筑结束桩帽混凝土基础之上,安置土工格栅,通过土工格栅优质的延展性与全面抗剪性,均衡的水平与竖直的抗拉性,较强的抗疲劳性的属性,进一步提升路基的不变的力矩,增强软基的综合的稳定性,提升了路基的填筑的脚步。
1.2 适用范围
预应力管桩可以被广泛运用到湿陷性黄土于膨胀土范围里,地基具有极其明显的湿陷量与膨胀量的时候;在建筑物具有极大的荷载时,地基软弱且有很高的地下水位,需选择明挖基础具有很多的沉降量,建筑物还禁止具备极其大的沉降环境基础之上;在建筑物内外地面具有很多的堆载,让软弱地基出现了明显的变形,还可以使当基础会发生不均匀沉降而严重影响到建筑物的时候;在建筑物承载极其大的竖直荷载与横向荷载,对建筑物提出严格规定的情况下。当地具有很厚的表软土层,不能被当成是基础持力层,还有地基中有暗沟等一系列的状况。
1.3 技术特点
上端荷载根据桩基础转移至土层,它属于深基础里极其普遍的模式之一,可以进步达到一系列的软弱地质环境和荷载状况的需求,展现出了较强承载水平与稳定性等优势,同时可以选择机械化施工,在很大程度上增加了放工进度。
1.4 施工设备选型
预应力管桩施工选的是锤击的措施。锤击机的好处在于嵌岩水平高,体积不大行走方便,能被用在打设处理深度极其大的桩,对场地的标准同样不是很高。静压机展现出了没有噪音、振动以及污染的特点,可以被运用到临近居民区的场地进行施工;不好的地方在于装置体积大,规定施工场地需平整,同时具备适当的承载力。
1.5 施工操作要点
1.5.1 平整场地
把施工场地里的杂物彻底清除,高低不平的位置推土机推平,建立一个全面工作面供机械施工的环境。
1.5.2 施工放样
第一参考设计方案设置施工放样平面图,监理验证达标基础之上测量组通过全站仪明确放样出管桩处理领域的边线控制桩。中间桩地点拉钢尺需进行清楚的定位,并插竹钎进行标识。
1.5.3 运输存放
管桩运输选择的是长挂车,分层叠放、错位安排、捆绑稳定,悬臂需要小于1.5m。现场堆放位置需平整,堆高需小于5层。施工过程中,根据“长桩管在下,短桩管在上”的原则加以施工。
1.5.4 起吊
管桩的长细份额大且具有较强的自重,在进行起吊的时候,太多的动荷载会给管桩带来影响。可行的起吊方案为:两支点法还有两头勾吊法,吊桩传输到桩机四周的情况下,选择单点吊桩,吊点建立在0.3倍桩长的位置,逐步进行竖直起钩,精准的将桩传输至打桩机夹桩器里面,此外让桩尖与桩位中心连接起来,逐步放下埋进土里。在吊装时候轻吊轻放,防止影响到拖吊。
1.5.5 稳桩
在桩尖埋进土里处在300mm~500mm时,通过经纬仪还有用支架线坠改不桩的竖直度(测量设备普遍于距桩机超过15m位置的处架设),观测过程中,上部和下部的垂直度偏差需要控制在1%范围之内(接桩过程中,首节桩入土时竖直度偏关需小于0.5%)。
1.5.6 冲程
管桩施工过程中,柴油锤上限冲程需小于2m,施工过程中,根据1.8m掌控,最后1m冲程控制在1.2m。
2 工艺原理
把管桩吊进桩机压桩台中间位置,压桩台里涵盖了上、下两组横向的夹桩钳口,在夹桩油缸的工作基础之上,把桩稳固,带动压桩体系让手柄运行,竖直的压桩油缸的活塞杆变长,把压桩台顺着导轨竖直由上至下工作,通过机身与配重铁块当成是反力,把管桩填进土里。如果桩端阻力与桩附近土摩擦力不大的情况下,压桩力则不会很大,两者为反比关系。所以,压桩力的最大值也就是是机身自重与配重相加的总称。在机重超过桩阻力的情况下,桩往下沉;在二力一样的情况下,桩不再下沉,机身同样不会上浮;在机重超不过桩阻力情况下,机身上浮,全部机器受力于桩身上。所以压桩过程中需掌控好压桩油缸压力,在压力与机重一样的情况下(也就是长船与短船会发生上浮现象)需要不再进行施压。桩径出现变化时,就通过配重的改变以改变机重与压桩力的多少。机重大就会有很大的沉桩力。
3 施工工序及操作要点
3.1 施工工序
一个压桩过程伟吊桩―校桩―压桩。如果一根桩实现不了终压的要求,则应该有二根和超过二根的管桩;则具备二个和超过二个的压桩过程,到实现终压条件才可以。
3.2 静力压桩操作要点
3.2.1 试桩、配桩
(1)试桩的意义
参考计划单桩承载力、桩型、地质形势、压桩机的压桩力,在试桩地点和工程桩位上实施试桩,方便供给终压要求和单桩入土深度信息。
(2)试桩需达到下述要求
试压桩的要求、长度和地质状况需具有典型性;试压桩需选择于地质勘探掌控孔四周;施压策略和施压环境需和工程桩相吻合;试桩结束,停工7~15天,实施桩审核和试验。
(3)配桩的明确
参考地质勘探信息和试桩的入土深度与终压值以整体研究明确,获得此点四周桩位管桩长度与总数。
3.2.2 测量定点
内业准备。参考总平面图明确坐标系与高程原点;明确建筑物在场地的位置。
外业放点。参考施工图,明确所有桩位的地点;同时搜集所有桩位高程信息,明确送桩深度。
桩位再次审核。
3.2.3 桩机就位
桩机就位时候明确没有地下障碍物,地面需实现桩机机重的承载水平。
施工地点相邻的建筑物间的大小,可以实现桩机下限的作业尺寸标准。
机重的配置需要实现成桩终压值的重量需求。
3.2.4 捆桩吊桩
钢丝绳的绑扎点需于管桩长度的75%的位置,两根捆绑钢绳的绑扎方向需要相吻合;防止碰撞别的物体。管桩吊入钳口和下节桩保持一致,需慢慢下落,等到夹持工序把桩夹稳定后,才可以脱钩。
3.2.5 校桩压桩
改变桩机让其处在横向位置;让桩位置竖直。
压桩需不间断进行,中间持续进行。
参考施工现场的具体状况,选择妥善的压桩步骤。
需改变和去除施工现场地上、下剩余物。
4 铁路路基管桩地基处理施工技术
4.1 桩位把关。参考工程部测量工作者测放的控制桩位,测量好所有桩的地点,同时维持保掌控桩还有把其运输至不被打桩破坏的位置,方便进施工时尽快审核复核。假使找出控制桩有受到影响的痕迹,赶紧与工程部联系尽快再次测量。
4.2 探桩。管桩入土准备阶段,需去除桩位位置工作垫层里面具有的石块,避免桩入土过程中偏位。桩位放样结束让人工实施探桩,在桩位位置通过钢管检验地下是否存在障碍物。找出地下障碍物尽快清理,从而避免引起桩偏位、管塞和桩压实不成功等施工事故的发生。
4.3 吊桩。第一把管桩由堆放处通过吊车,横向运输至桩架四周,随之通过桩机上独立安放的起桩重钩和卷扬机吊桩就位。管桩吊起过程中需注意它的速率,杜绝太快吊起让管桩和桩机受到损害,从而影响到管桩。吊车平吊传输管桩选择的是两头勾头法还有2点绑扎法。选择2点绑扎法它的绑扎起吊点地点和桩端位置保持的是0.207L。机架上建立起重勾吊桩就位过程中,选择一点绑扎法,它的绑扎起点地点和桩端位置是0.31L。
4.4 插桩(植桩)
把封口型桩尖焊变为十字亦或者圆锥型时,起吊上升维持竖直位置,把桩上端与锤头下端独立的送桩器连接起来,随之把桩尖清楚的摆在桩位上,首先选择桩锤自重把桩填埋进地下30cm~50cm,桩身不再变动时,改变桩身、桩锤、桩帽的,并使得三种和中心线相重合,让其和打入方向保持水平关系。逐步施工把桩填埋进土里约为1.5m的地方,不再进行施压。在机架准备阶段,挑选成90的两个位置,所有和机架保持约为25m距离的位置,架设经纬仪,审核调直桩身竖直度。掌控好植桩桩身竖直度确保其在允许值得0.5%之下。
结语
中国经济实力的发展和所有行业密不可分,而铁路业属于最为关键的一项国力展现项目,它的施工技术的安全质量在这些年中受到了高度的重视,而铁路工程里的管桩技术同样在人民的关注之下才取得今天的成绩的。
【摘 要】近年来,伴随着国家综合国力的全面提升,我国高速铁路建设取得历史性跨越,进入全面建设时期。无砟轨道作为高速铁路的重要组成部分,它的施工质量和精度控制直接关系到运营阶段的行车安全,是保证列车正常运行的关键环节。因此,探讨无砟轨道施工中的若干技术是非常重要的。
【关键词】高速铁路;无砟轨道;施工技术;质量控制
高速铁路轨道主要类型分为:有砟轨道和无砟轨道,无砟轨道有着很多优点,使用周期比较长,比其它轨道变形程序也小,有着耐用、稳定等特性,从而满足了在无砟轨道上运行的低成本运营,这也是高科技发展的必然选择。但是,我国铁路在无砟轨道施工技术方面尚缺乏成熟经验,要建成我国一流的高速铁路,实现铁路与国际接轨的目标,还需要结合实际对无砟轨道施工技术继续进行探索。
一、无砟轨道施工前的准备工作
无砟轨道是一项最新的技术,所以为了有效的保证施工的质量,需要在施工前对于所用参加施工的人员进行岗前培训,合格后持证上岗。要在施工前对于施工中所需要的机械设备进行购置,并对其性能进行测试,合格后才可以在施工中进行应用。同时在无砟轨道施工前还需要做好沉降分析评估,评估合格后才能进入具体的施工阶段。
原材料进场检验与存放严格控制好材料进厂的质量关,对于无砟轨道施工中所需要的原材料及部件在进场时,需要具有相关的质量证明文件,并做好相关的抽检工作,确保材料及部件合格后才能允许进 场。材料进场后要进行分类,并标识清楚,做好材料及部件存放场地的相应措施,使其存放时能够满足相关的技术要求。
无砟轨道施工前需对桥面进行接口验收,接口验收的要求对桥面高程、桥面中线、桥面平整度、相邻梁端高差、桥面拉毛、桥面预埋件、桥面清洁度、桥面排水坡及泄水孔等项检验。
二、无砟轨道底座施工,道床板施工.
(一)无砟轨道底座施工
1.底座板放样。
底座板放样采用全站仪和水准仪进行。直线地段底座板边线可成段多孔一次放样并弹设模板施工墨线,在此基础上,根据梁长、梁缝值调查情况逐孔、逐块测设底座板工作缝,弹画底座板工作缝墨线;在曲线地段,底座板折线布置,以底座板工作缝为单元分段测设底座板边线及工作缝墨线。底座板放线标记点(用于弹设墨线)设于沿底座板两侧(略宽于模板外缘 处),各标记点应通过测量确定高程及平面相对位置并将有关数据标记于桥面上,供支立底座板模板用。
2.底座板施工。
(1)模板制作:桥梁直线段底座板边模采用定型钢模,曲线地段根据超高高度采用组合方式拼装。
(2)模板安装:根据底座板两侧的测量标记点的位置及高程,确定模板安装几何位置,并依此挂线立模。立模前沿底座板边线施做砂浆底座,砂浆底座顶标高为底座板模板底高程,以满足立模要求。
(3)底座板砼施工:浇筑混凝土时,应注意防止混凝土的分层离析,混凝土由料斗、漏斗内卸出进行浇筑时,其自由倾落度一般不宜超过2m。当发现轨面尺寸(轨距、水平、高低、方向)超限、模板、支承架、预埋件、洞有变形移位应立即停止浇筑,并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。在施工缝处继续浇筑混凝土时,已浇筑的混凝土抗压强度不应小于1.2mMpa,同时在已硬化的混凝土表面浇筑混凝土前应清除垃圾水泥薄膜,表面上松动砂石和软弱混凝土层,还应凿毛,用水冲洗干净并充分湿润,一般不宜不少于24h。应加强底部及周围混凝土的捣实,使道床与短枕结合良好。道床混凝土初凝前,表面需抹面平整,排水坡度符合设计要求,水沟纵坡和线路坡度一致并平顺。抹面平整度允许误差为±2mm,标高允许误差+5mm、-10mm。在自然气温条件下(高于+5℃)即用麻袋、草帘覆盖并及时浇水养护,以保持混凝土具有足够湿润状态(浇水养护时间不少于7天),混凝土强度达到70%时道床上方可载重。
(4)底座板的检查验收。在底座板施工完成后,需要对其施工质量进行检验,从而完成验收工作,验收时需要根据施工方案的设计标准来进行,对其中线、顶面高程、宽度和平整度进行检验,使其满足设计的标准,并在允许的偏差范围内,全 部合格后即完成验收工作。
(二)道床板的施工技术
1.路基地段
路基地段的道床板需要进行钢筋混凝土施工,同时其施工还要保证连续性和无伸缩缝。路基地段道床板连续浇注,但在不同线下基础连接处,设置横向伸缩缝。
2.桥梁地段桥上混凝土道床板分块浇注,相邻两块混凝土道床板之间设置 10cm 的伸缩缝。轨枕间距一般为 654mm,板长变化的地段轨枕间距也作相应的调整,间距不小于 630mm,不大于680mm。桥梁地段混凝土道床板厚度为 260mm,混凝土强度及纵横向配筋均与路基地段相同,两侧附加钢筋可不设置。每块道床板单元设置两个抗剪凸台。
3.隧道地段
隧道地段道床板厚度为 280mm,隧道内轨道混凝土道床板对混凝土和配筋的要求与路基地段一致。隧道地段混凝土道床板为连续浇注无缝施工,仅在隧道结构与一般路段的过渡段处及洞内隧道结构的变形缝处,需要设置结构缝。
三、无砟轨道施工质量控制
(一)施工基本材料的控制
在现代的高铁建设中,高铁无砟轨道施工的质量控制显然重要。在无砟轨道施工过程中,严格核查板式无砟轨道梁、板以及基础支撑层、防水层施工材料可以保障无砟轨道的顺利施工。高铁列车的运行速度高,行车密度大,因此对高速铁路的扣件以及无砟轨道都提出了较高的要求。对无砟轨道的耐久性产生直接影响的基础材料有水泥沥青砂浆、橡胶、混凝土、泡沫塑料板等,其中作为无砟轨道结构的缓冲重填材料应保持一定的弹性并具有有一定的强度,因此可以采用将沥青、水泥砂浆二者结合的方式,这是因为水泥砂浆强度足够但没有较好的弹性,而沥青虽然强度低但是弹性好,因此能够满足要求。不符合要求的基本材料只会破坏无砟轨道施工的质量,进而无法保障高铁设施的顺利运行。因此,承担施工的单位应依照操作规范在根据实际情况下构建基本材料的质量管理系统。另外,施工单位还应在具体的施工过程中对基础材料进行实时的质量检测。
(二)施工精度和测量技术的控制
高铁设施对无砟轨道的施工精度要求很高,若高铁无砟轨道的施工精度达不到相关的技术要求,高铁的轨道结构就有可能发生大面积的沉降,横向扭曲和纵向起伏也有可能在高铁线路中发生这些情况均会破坏高铁无砟轨道的稳定性和舒适性。因此,相关的铁路建设单位必须保证铁路线的几何参数精确无误,为了保证测量的误差在允许出现的毫米级范围内,承担施工的单位应采用高精网比如CPIII进行施工测量控制。
(三)施工工艺的质量控制
高铁无砟轨道的稳定性、舒适性以及安全性的结构特点,表明高铁无砟轨道的建设是一个严格要求、精确控制的过程。国内外的铁路施工的具体条件差异很大,这要求国内的施工单不能完全照搬国外的模式设计施工高铁无砟轨道。因此,施工单位应严格按照相关的施工规范,根据我国的具体情况制定合理的施工工艺,并不断研发和施工工艺配套的设备,用以保障建设质量过硬的高铁无砟轨道。
四、结语
总之,随着市场经济体制的不断完善,人们生活水平的不断提升,对铁路交通提出了更高地要求。无砟轨道施工作为高速铁路施工的重要组成部分,在具体工作中,施工单位必须重视其结构特点,不断提高施工技术水平,才能提升工程的整体质量。
[摘 要]高速铁路是我国重要的的基础建设,高速铁路在长途运输上发挥着不可替代的作用,同时也是很多人出行的一大选择。因为高速铁路具有高效,经济的优点。所以对于高速铁路的安全性问题就会有很多的重视,因为这关系着人们的生命和财产安全,而高速铁路的安全需要从几个方面去保证,而最重要的一个就是高速铁路路基的稳固与合理性。
[关键词]铁路路基 工程技术
前言:高速铁路路基技术的可靠性与高速铁路的安全性有着息息相关的联系,高速铁路建设时最主要的是路基建设[1]。关于路基工程技术存在着很多方面的知识与原理。路基就像是房子的地基一样,对于整体建筑的可靠性有着关键的作用[2]。通过对高速铁路路基技术的改善和研究,可以从根本上解决一些铁路问题。所以对于高速铁路路基工程技术的研究十分具有现实意义。本研究就高速铁路路基的技术经验进行总结,希望能给其他研究者一些好的建议[3]。
1.高速铁路路基工程技术特点
1.1 高速铁路路基具有多层结构
高速铁路与传统的铁路路基有着很多方面的差异,高速铁路具有更加高速,经济,运能大及安全准时等等的优点。对于高速铁路的路基有多种不同的处理方式,如既有有渣轨道,又有无渣轨道,高速铁路对传统的路基进行了很多的改善。例如在道床和土路基之间抛弃了将道碴层直接放在土路基上的结构形式,将传统的单一化结构变成多层系统结构,多层结构更有利于加强路基的各种特性,使之符合高速铁路的新性能。高速铁路路基的多层结构是铁路建设的一个重要改革,它更加符合现代的科学技术的发展。多层结构对于现代高速铁路路基是一个很好的处理方法,使得铁路路基的抗压性有了大大的提高。
1.2 高速铁路路基容易变形
因为要承受较大的质量,所以高速铁路路基容易发生变形。同时,由于一些自然原因,如地震等也会引起铁路地基变形。加之路基在整个铁路中是最薄弱的环节,最易让轨道发生变形。因此,在高速铁路路基工
程设计中,控制路基变形将是高速铁路路基工程的重点和难点。不难看出,对高速铁路路基工程而言,针对路基容易变形的特点,强化路基设计势在必行。要对变形的路基进行处理,若是对它不管不顾,则会引起铁路轨道整个变形,无法进行正常运输。还有因为施工者在对路基进行加固处理时,没有处理好,于是就会造成使用一段时间后就发生断裂等的情况,这是因为路基不足以承受车的压力,从而使得土层沉陷或者变形。
1.3 整体性设计
铁路是一个大的整体,不能只对其中的某一方面进行设计施工,而是要考虑到所有的施工技术,只有相互之间符合标准与实际,才能进行施工。就拿铁轨来说,它包含了车轮、钢轨、道床、路基等多方面的共同作用与影响,我们既要考虑到车轮与钢轨的型号,又要考虑路基与车质量承受之间的关系。只有将整体都考虑清楚,才能让铁路建设到达完整性。所以在进行铁路建设时,一定要代入整体性的原则去思考和设计。
2.高速铁路路基处理手段
2.1 排水固结法
饱和软黏土是我国较为常见的土类,这类土层的含水量较大,土质也较为软黏。对于这类土质,较好的处理方法是排水固结法。排水固结顾名思义就是将土中的水分排出,再进行压实固结。主要的方法是在软土层中铺设排水管道或是排水砂垫层,再通过压实等的手段,将土层中多余的水分排出去,从而还达到了对软土进行固结压实的目的。提高了土层的承受能力,改善了土层的性能,不容易发生变形。
2.2 挤密砂桩复合地基
挤密砂桩法主要适用于砂土,碎土,粉土,粘性土及素填土等的土层加固,挤密砂桩法的主要原理是通过桩的挤压和振动减少土层之间的间隙,增加土层的密度,使得土层更加的结实紧密。同时对于粘性土还起到了排水的作用。挤密砂桩法也较碎石桩法,对于加入砂有着严格的规定,这要根据实际问题来选择砂石或者碎石的类型。例如对于那些不太成型的粘土,就要选择级配高,硬度强,强度大的混合型砂土或碎土。挤密砂桩法是指将砂石或者是碎石填埋在桩内,将桩打入需要处理的土层内,不断的打击拉伸,使得砂石进入土层中,从而达到效果。在使用过程中还需要注意到一些实际的问题,如对于水含量较多的粘性土,因为谁太多,对于桩的打入存在一定的困难,这是就要适当提高桩的振动速度,使用合适的桩类型。
2.3 半刚性桩复合基地
半刚性桩复合基地也是高速铁路路基的常用处理方式,半刚性桩复合法常分为三种类型,分别为粉体喷射搅拌桩,浆体喷射搅拌桩和高压旋喷桩。这些方法的主要原理都是对土质的一种改造,通过一些机械外力将其他混合物注入土中进行强制搅拌,然后将原土与其他物质混合,从而提高土层的性质和承受能力。粉体喷射搅拌桩主要适用于含水量较高的土质,调整好喷射状的高度就可以将东西喷入进土中。浆体喷射搅拌桩适用于对含水量不怎么高的基土层的加固。而高压旋喷桩则是对于那些沼泽土,粘性土等的加固处理,对于那些含有较多石块和植物根系的土质明显的不适用,这样对于仪器的作用发挥有着限制作用,高压旋喷桩还有一个优点是对于已经有建筑的地基可以进行加固处理而不损坏建筑。
2.4 高速铁路基床表层的施工工艺
基床表层的施工质量控制施工工艺包括基床底层、搅拌运输、摊铺碾压、检测修整和拌合、运输、摊铺、碾压、检测试验、修整养护为顺序的施工工艺组织施工。在摊铺机或平地机后面应由人工及时消除粗细集料离析现象,随后进行进整形、碾压。碾压时,应采用先静压、后弱振、再强振的方式碾压,最后静压收光。已完成的基床表层的应采取措施控制车辆通行,防止表层扰动破坏,并做好路基表面的保护工作。同时,对于建成的铁路路基要经常进行检查与维修,防止人为的对铁路的损失行为,对于发生损伤的铁路,要禁止使用并及时处理。
3.高速铁路路基存在的常见问题
3.1 水泥粉煤灰碎石桩的大量使用
现在的铁路路基大都因为经济化和简便化的原因,都使用水泥粉煤灰碎石桩对地基进行加固处理。所以导致因为没有考虑到实际问题而出现了一些质量问题,如断桩,串桩等等的问题。
3.2 地基的简单化处理
很多的建造者在进行地基处理时,因为贪图简单和经济,不对实际情况进行调查,只是简单的对地基进行一些加固处理,于是有的地基就会出现外凸的情况,不利于整个建筑的稳定性。随着时间和情况的变化,地基的安全性会越来越差,最终可能会造成重大事故。
3.3 没有考虑实际情况
不同的路段的地基处理方式是不同的,不能将所以路段的地基都用一种加固方式进行处理,这样会引起很多的安全隐患。如一些高速铁路的转弯和交叉部分就需要特殊处理,以防止发生意外事故。
结语:高速铁路建设涉及到的问题是复杂而且长期的,铁路建设关系到国家的民生建设,不能马虎处理。很多的时候要对铁路建设的实际情况进行分析,不能视而不顾。很多的路基加固技术是适用于不同土层的,乱用的话会对路基的稳固性有不好的影响,也无法发挥这种技术的正常作用。我们要严把铁路建设的质量关,不偷工减料,不玩忽职守,因为这与千万民众的安全相关。只有不断改善高速铁路路基的工程技术,才能对人们的生命安全有一个强有力的保障,同时,也才能推进我国的铁路建设事业。
[摘 要]随着GPS-RTK技术应用的不断推广,研究其在高速铁路工程测量中的应用凸显出重要意义。本文首先对该项技术做了概述,分析了、GPS―KTK测量的作业流程。在探讨该项技术的多方面优势基础上,研究了其在高速铁路工程测量中的应用。
[关键词]GPS-RTK技术;高速铁路;工程测量;应用
一、前言
作为一项实际应用效果良好的技术,GPS-RTK技术在近期得到了广泛的应用。研究其在高速铁路工程测量中的应用,能够更好地提升该项技术的实践水平,从而有效优化铁路工程测量的整体效果。本文从概述其相关内容着手本课题的研究。
二、GPS-RTK概述
1.GPS-RTK的原理
RTK是指实时动态载波相位差分技术。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑。实时动态(RTK)测量系统,是GPS测量技术与数据传输技术的结合,是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术其基本思想是:在基准站上设置1台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况,实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间。
2.GPS-RTK技术的设备组成
(一)基准站
基准站由GPS接收机和电台组成,GPS接收机一般采用双频接收机,通过观测GPS卫星,将观测的伪距和载波相位观测值通过串口发射。电台由电源和发射天线组成,其作用为将基准站GPS接收机观测的伪距和载波相位观测值发射出去,以便流动站的长距离接收。基准站一般架设在等级控制点上,也可选择在测区固定点上。为便于电台的数据传输,基准站宜选择在相对较高的位置,远离无线电干扰。
(二)流动站
流动站由GPS接收机和无线电系统组成,GPS接收机采用双频接收机。流动站所用GPS接收机内置无线电接受系统。流动站GPS接收机通过观测伪距和载波相位观测值并通过串口接收基准站的坐标、伪距、载波相位观测值,通过差分处理流动站和基准站的载波相位观测值计算出流动站的实时坐标。为保证GPS-RTK观测精度,流动站与基准站距离一般不宜超过5km。
(三)测量控制器
测量控制器一般由电子手簿组成,电子手簿通过蓝牙与流动站GPS接收机连接,实时显示各类测量内容。
三、GPS―KTK测量的作业流程
GPS-RTK测量作业流程:接受任务――接收控制资料――参考站设置――流动站设置――转换参数求解――实时测量。
1.基准站的设置。按工程设计的相关要求,对当地高等级已知控制点进行收集和检测,确保相关数据的准确性。在RTK定位测量的过程中,将接收机装设在基准站上,并准确设置配置参数。
2.坐标系统转换。正常情况下,都在地方独立坐标系中开展工程建设,这就需要对坐标转换参数进行计算。通过控制点来调整RTK参数,计算出坐标转换参数后,定位点工程独立坐标的计算工作就能通过测量控制器来完成。
3.流动站测量定位。确定坐标转换参数后,再按工程要求进行具体的测量定位放样及相关测绘工作。
四、技术优势
1.测站间无需通视
GPS这一特性是所有传统的测量仪器都无法相比的。应用RTK技术进行实时定位,基准站跟流动站之间根本无需通视,只需基准站和流动站上空开阔即可,并且流动站测量时使用对中杆支架精密对中,待水准气泡稳定后即可采集数据,实时地得到了高精度的测量结果。
2.定位精度高,没有误差积累
应用实践证明,只要满足RTK的作业条件,RTK技术实时定位的平面精度可达到1cm,高程精度可达到2~3cm。且RTK所有流动站放样都只跟基准站相联,相当于每个放样点都是以基准站放样的,没有误差累计,完全改变了全站仪由于距离远和不通视而转站所带来的误差累计。
3.操作简便,测量范围广
随着GPS接收机不断的改进,其自动化程度越来越高、体积越来越小、重量越来越轻,极大地减轻了测量人员的工作强度。测量时不用频繁地输入输出数据以免出错,只要在办公室将要放样的点位坐标一次性导入GPS手簿中,外业工作时在基准站和流动站设站时进行简单的连接,就可以以步行的速度采集数据或坐标放样,使野外工作变得轻松愉快。
五、RTK技术在高速铁路工程测量中的应用
1.用于数字地形图测量
由于高速铁路工程的选线大多都在带状地形图上进行,所以需给设计人员提供现势性强、准确性高、可靠性大的地形图,以便能更好的设计出最经济最合理的路线。用传统方法测地形图时,首先要布置控制点,然后进行碎部点的数据采集,最后成图。这种方法不但工作量大、而且花费时间长还容易出错。用GPSRTK技术测量可以完全避免这些缺点,只需在沿线每个碎部点上停留一会,即可获得该碎部点的三维数据,然后结合输入点的属性信息与特征编码,利用外业测量草图,在室内就可用专业绘图软件成图。
2.用于中线放样
设计人员在地形图上设计出线路的中心线后,需要在实在把中线标定出来,GPS电子手簿中的程序会根据中线数据自动计算出放样点位。GPS-RTK技术能保证放样的中线点误差不会积累,高速铁路工程的中线主要是由直线、圆曲线、缓和曲线构成,放样时,我们只要先输入各主控点桩号,然后输入起终点的方位角a1、a2,直线距离D1、D2,缓和曲线距离LS1、LS2,圆曲线半径R,这样就可以很轻松放样了,GPS电子手簿就会自动来完成相关的工作。这种方法简单实用,比起传统的测量方法要快得多。另外,在各线段间若需要加桩,只需要把相应的桩号输入就可以了,剩下工作由GPS自动来完成。
3.用于控制加密测量
高速铁路工程的控制点大多位于线路中线两侧附近,随着项目的开展,控制点不但需要加密以满足测量需要而且还常常会遭到破坏,常规的控制测量,要求点与点间相互通视,费工又费时,且精度不均匀。GPS静态测量,虽然精度高又不需要点间的通视,但需要先外业测量后内业数据处理,不能实时知道定位结果,如若内业平差计算发现精度不符合规范要求还要返工,这样效率太低。应用GPS-RTK技术无论在测量精度上,还是作业效率上都具有明显的优势,针对精度要求不是很高的高速铁路工程,在同一个点位由于静态观测值与动态观测值基本上一致。因此,GPS-RTK技术可用于高速铁路工程中的控制加密测量。
4.用于界址点放样
GPS-RTK技术用于在界址点放样的测量方法,采用在已知控制点上布设一台接收机用为固定站,界址点的放样使用RTK移动站,可按以下步骤进行:建立项目名称和坐标系统管理;选择设置移动站电台频率;放样点坐标值输入与传输;从测量菜单中选取RTK测量模式;执行定位放样。
六、结束语
通过对GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中应用的相关研究,我们可以发现,在当前各种条件下,GPS-RTK技术的多项优势特点决定了其在实践中的地位,有关人员应该从高度铁路工程测量的客观实际需求出发,制定最为符合实际的该项技术的应用实施方案。
[摘 要]结合合福高铁(安徽段)桥梁无砟轨道施工实例,详细介绍了CRTS I型双块式无砟轨道设计及施工技术,为公司提供该类轨道施工积累了一定得经验,有较强的实用性,可供类似工程借鉴。
[关键词]合福高铁无砟轨道 CRTS I型双块式
1 前言
双块式无砟轨道是合福铁路主要的结构形式,无砟轨道采用排架法施工的合福铁路铜陵长江大桥北引桥里程为DK87+600~DK122+089,双线全长34.489km,全部为桥梁地段。CRTSI型双块式无砟轨道自上而下依次由:钢轨、扣件、轨枕、道床板、限位凹槽和底座构成。
2 CRTSI型双块式无砟轨道施工技术
2.1放样:测量队采用全站仪测设底座板模板安装线,板缝及凹槽,要求每块板及凹槽四角各放样4个点,并采用墨斗弹出凹槽、模板边线。
2.2清理桥面:将梁面清理干净,对于轨道中心线2.6m范围拉毛进行检查,清理出桥面全部预埋套筒,使其外露。对于套筒缺损部分按“缺一补二”的方式植入钢筋,植筋完成后按植筋数量的1‰且不少于3根进行抗拔力试验。
2.3钢筋绑扎:底座钢筋采用CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网在厂家定尺寸加工,经检查符合设计和规范要求后运至现场,存放时必须保证不被雨水侵蚀,防止生锈。凹槽位置钢筋根据具体凹槽的放线位置进行现场切割。
2.4模板安装:模板采用定尺寸模板,先安装横向模板再安装纵向模板最后安装凹槽模板。纵横向模板安装时采用竖向水平尺保证与水平面垂直。凹槽模板采用整体钢模板,用螺栓(可调凹槽模板高度)与纵向模板连接。
2.5混凝土浇筑:浇注前,对浮渣清理,并提前进行洒水润湿。同一浇筑断面布置2台插入式振捣棒,实行分区作业(各负责1.4m左右宽区域)。混凝土振捣完成后采用方钢刮杠将混凝土刮平,然后用木抹抹平混凝土裸露面,1h后再用钢抹抹平压实,为防止混凝土表面失水产生细小裂纹,在混凝土初凝前进行第五次抹面压光,抹面时严禁洒水润面,避免混凝土表面起皮。
2.6铺设土工布及弹性垫板:土工布雨天不得铺设,铺设时采用铝合金尺进行刮平,要密贴、平顺无空鼓,用胶带进行封边,防止杂物进入。弹性垫板及泡沫板使用免钉胶牢固粘贴凹槽四周,周边无翘起、空鼓、封口不严等缺陷。
2.7绑扎底层钢筋:制作标准钢筋卡具控制钢筋间距;按梅花型布置预制好的砼垫块;布置纵、横向钢筋,并用绝缘卡固定。因排架影响,凹槽纵向钢筋在加工过程中顶面直角弯钩先不弯折,待轨排放置后采取后弯成型的方式。
2.8轨枕组装与就位:人工清理轨枕并将扣件安装于轨枕上,为避免人为误差保证轨枕间距,按照设计轨枕间距在分枕平台焊接固定挡块。相邻轨排间使用鱼尾板联结,轨缝6~10mm,并严格检查鱼尾板锁紧情况。
2.9粗调:施工人员使用千斤顶及模板边缘排尺的方法进行简单粗调,技术人员再采用全站仪配合轨检小车进行粗调(见图1)。
2.10精调:采用全站仪配合轨检小车进行精调,精调作业应在晚间温度低无干扰的环境中进行。精调后轨道中线按±0.3mm控制,高程按-0.5~0mm控制(见图2)。
2.11道床板混凝土浇筑:浇筑前对轨枕进行洒水,保证轨枕湿润。用防护罩覆盖轨枕、扣件,用土工布覆盖钢轨,用塑料布缠包框架横梁,减小混凝土污染。根据轨道结构及排架构造制作控制标高的挂杠(如下图),。混凝土振捣使用插入式振捣棒,振捣时避免振捣棒触碰轨排与支撑架,插点布置应均匀,不得漏振。混凝土振捣完成后,及时修整、抹平混凝土裸露面。抹面过程中要注意加强对轨道下方、轨枕四周等部位的控制,一般进行6~8遍收面。
2.12混凝土养护:采用土工布+塑料布(或彩条布)覆盖,桥上安装简易自来水设施,先润湿土工布再覆盖塑料布防止水分流失,养护时间不少于7天。
2.13轨道清理:及时清理排架及轨枕污染的混凝土,方便循环使用,先将大块的混凝土块除去,在使用角磨机等设备全面清理轨枕。
3 施工应注意的问题
3.1为提高施工效率,必须确保测量放样和轨道粗调的精度,从而减少轨道精调的工作强度。
3.2必须使用经过检测合格的排架,保证其结构精度及钢度。工具轨在使用过程中保持清洁,注意保持排架、模板的顺直,避免变形。
3.3钢筋安装完毕后,混凝土施工前应对钢筋绝缘情况进行检查,避免产生电流回路。
3.4振捣时要尽量避免振捣棒触碰轨枕、钢轨和轨排固定装置,加强轨枕周边及轨枕底面的振捣。
3.5人工抹面时要注意在道床板顶面设置排水坡,特别注意排架底部和螺杆调节器托盘底部的收面抹光,避免出现积水坑。
3.6道床板混凝土初凝前将螺杆放松1/2圈;初凝后松开全部扣件和横向约束,释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的变形。
3.7混凝土浇注后应进行轨道复测,根据采集数据结果及时调整施工工艺,从而减小施工环境对轨道的影响。
结语
双块式无砟轨道排架工装设备对于施工环境要求相对较少,在一定的施工区间内可设置多个作业面,具有灵活机动、工序衔接稳定的特点。
[摘 要]本文主要对高速铁路工程测量中的GPS-RTK技术做了详细的描述,不仅探讨了这项技术在高铁工程中的实际应用存在的问题,而且也同时针对这些问题提出了相应的解决措施,虽然因为受到通讯和作业条件的影响,使得这项技术在发展时存在效率低下等许多问题,不过,还是希望本文可以给以后GPS―RTK技术的发展提供帮助,使得RTK技术可以在铁路工程的测量、中线测设和工程的断面复测的很多方面,显示它更大的实用性功能。
[关键词]GPS―RTK;高速铁路;工程测量
1 引言
国内这几年,高速铁路发展迅速,因此使得GPS-RTK技术的应用也越来越广泛,这项技术的发展主要因为目前的长线铁路越来越多,而我们对长距离的铁路工程进行工程测量的时候,会出现一些无法控制的缺陷,例如测量时通讯状况过差,工作量也比较大,这就导致最终的测量结果是不精确的,误差较大。因此,GPS-RTK技术被研制出来,它可以做到快速测量、误差较小且自动化程度很高,也就意味着工作人员的工作量会小很对,而且随着计算机技术的不断发展,这项技术不仅仅在国内发展迅速,在国外的前景也很好。
2 GPS―RTK技术
GPS的全称是GlobalPositioning System,也就是全球定位系统,最初是由美国研发后于1994年开始进行使用的定位系统,且运用的是最新的卫星导航技术,RTK的全称是Real-Time Kinematic,也就是载波相位动态实时差分,简而言之,就是提供坐标导航上的三维坐标体系,精确到0.01。从这项技术面世以来,不仅仅应用在测量上,许多其他行业也在使用这项技术,包括它的生产、流动和使用。此外,这项技术主要是由基准站和流动站组成,常规情况下,我们在地势高的位置设置基准站,这些位置由于地势高而视野开阔,有利于整个体系可以实时与GPS卫星取得联系,便于信息的传送,也便于将站内的信息和载波观测数据准确地传递给流动站。而流动站则是使用数据链来接收从基准站送出的信息,同时,流动站还需要对这些GPS的观测信息做好整合和采集,准确的处理好在系统内构成差分观测值实时处理这些数据,然后得出精准到厘米级的定位结果。
2.1工作原理
GPS―RTK技术采用了载波相位动态实时分差的方法,能够在野外实时提供测站点在指定坐标系中i维定点结果,并达到厘米级的精度,这期间的时间不超过1分钟。并且,GPS-RTK系统运用,事实上,也的确得到了实现,在GPS-RTK系统下,基准站通过一些无线的装置接受信息,并通过数据传输系统专递给移动站,并且这个系统还会自行对数据做处理,可以通过转换坐标参数给百年移动站点的平面坐标,这对于高速铁路工程的测量有着很重要的意义,不仅使得测量信息可以及时传递,并且测量的精度也有了很大提高。
2.2工程控制测量
高速铁路在工程测量时候先利用GPS系统建立一个全面的控制网,对这整个的控制网做定位,不过,这只是静态的测量,而后在对于大型的建筑物则使用动态的控制网,也就是RTK系统,对于隧道或是立交桥这样的大型建筑设施来说,RTK系统可以对工程测量做整体控制,在高速铁路的整个测量过程中也确实能够实现定位精度,使得铁路测量的工作效率得到了有效的提高,同时减小了工作人员的劳动强度。
2.3绘制大比例地形图
一般情况下,我们在绘制高等级的铁路检测图的时候,我们选择的比例尺都是1:1000居多,还有是1:2000的,然后建立控制网,在碎部测量,这是比较麻烦的旧式测量方式,这样的方式需要的时间很长,并且工作量很大,工作进行的自然也慢,有时候也是不精确的,而采取GPS之后,大比例尺的测量图纸不再是难事,甚至是在室内也可以完成,所测定的数据也相对精确,而且采集速度快,很大程度上降低了测图绘图的难度。
2.4线路中线、边坡放样
我们在使用RTK测量技术在给高速铁路工程的测量做铁路的中线放样工作时,发现这项工作可以由一个人独立作业完成,只需要把高速铁路的线路的参数知道就行,比如是铁道线路的线路起点以及最终点的坐标,还有铁路上曲线的长度和转角的半径等等。中线放样的方法灵活性提高,工作人员在采用了RTK系统之后,放样可以采取坐标的计数方式,也可以交换着来,总之还是很灵活多变的。在采用了RTK系统之后,可以发现每次放样的时候,手柄屏幕中会出现点的偏移方向指示箭头并标明偏移量,它会随着仪器的动向,进行各个方向的前后左右调整,在接近放样点时,误差会不断减小,最后小于设定的误差值时稍待一会,等数据静止时,测量结束。而且因为每个点的测量是单独测量完成的,所以误差也不会积累,也就是说精度在上升,且GPS-RTK系统在一定范围内的信号很好,可以保证满足中线设定要求。
3 RTK技术的优越性
3.1测站间无需通视
GPS-RTK技术有很多方面的优点,特别是和传统的测量仪器做比较的时候,特别是在一些地形复杂的地区要修建高速铁路,需要进行测量的时候,RTK技术的好处就会出现,由于地形复杂,很多基准站之间无法取得联系,通视困难,数据精度不够等等许多问题,但是这项技术的出现解决了大部分的问题,只需要在基准站上空保持视野开阔就可以确保每个基准站之间通视顺利,甚至是各个监测站直接是不需要通视的,并且测量精度也会得到最佳提升。
3.2作业成本和作业稳定
我们在对RTK技术的使用做全面研究之后发现,由于测绘点之间不需要一定的通视,所以每个测量点之间的距离也就大了,这样不仅节约了成本,精确度也有所控制,很大程度上减少了全站仪的重复搬运,减少进行检查的次数,确保了高速铁路施工定位的精确性。
4存在的问题
根据我们在使用这项技术完成的铁路工程质量研究,我们发现它会受轨道误差、钟差、电离层折射和对流层折射、卫星和天气的状况、数据链的链接状况以及人为等因素的影响。也就是说,我们在利用RTK系统做测绘的实时定位时,最后还要减少人为事故出现的次数,在对每次测量点测量的时间量要进行控制,时间不少于5分钟。
此外,因为这项技术还处在开发利用的新阶段,耗资很大,虽然会带来很大的经济效益,但是单凭这简单的测绘技术,还不足以保证我们可以在任何复杂的地势下完成高速铁路工程的前期测绘工作,甚至是引进这项技术也是有物质困难的。
5结束语
最近这几年,我国的经济在飞速发展,带动国内的铁路高速发展起来,而RTK技术也就开始被广泛使用起来,因为比起传统的测绘仪器来说,这项技术可以达到节省时间,节省花费,并且测量的精度也比较高的目的,而且随着计算机技术的发展,空间技术也在快速发展,更使得测绘的手段在发生着变化,高速铁路工程的测量点位的精度和测量手的段也在不断更新当中,也会给高速铁路的测绘工程建设提高很大的方便,通过相应的数据处理程序,大大降低了测量人员的内外业劳动强度。
【摘 要】随着国人经济实力和科学技术能力的日益提高,交通运输业得意迅猛发展。铁路桥梁工程的施工技巧成为了施工企业提升企业硬实力的首要筹码。本文以高速铁路桥梁桩基施工的一些技术要点进行分析和讨论,旨在为铁路桥梁桩基础施工过程提供技术性建议。
【关键词】高速铁路;桥梁;深桩基;施工
桥梁的深桩基作为高速铁路轨道的下半部分结构组织,必须要具有高稳定性、高安全性、高舒适性等优点,桥梁深桩基结合当地地形,会有不同的形式,要保证这些设计结构能够科学地建造,就必须要求非常高的施工技术,做好桥梁深桩基的施工工作是一切桥梁施工工作的基础。
一、深桩基施工技术要点
(一)钻孔施工
钻机就位、对中整平,就位前将钻机底部基础再次进行夯实处理,再铺设枕木,防止基础下沉、钻机倾斜。就位时在护筒上拉出十字丝 ,用锤球对中,钻孔中心与设计桩基中心偏差小于10mm,钻机底盘用水平尺调平,以保证竖直度。
根据参考文件所给地质情况及设计要求,选用配套钻机。钻孔过程中对钻孔孔位、竖直倾斜度等及时进行检查,发现问题要及时调整钻机位置,保证成孔的孔位正确。在钻进过程中对钻孔过程要详细记录,在地质情况发生变化时也要做好记录,交班时填写好钻孔记录表。
在钻孔达到设计深度时,使用测绳测量孔深,并使用钢尺校核。测量要多次测量取最小值。钻孔完成使用自制检孔器进行检查,成孔孔径不小于设计孔径。满足要求后进行清孔,从钻孔开始至灌注完成,孔内水位都应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2.0m,以防止孔壁坍塌。清孔后检测泥浆性能指标,指标必须满足规范和设计要求。清孔后的泥浆指标必须从顶、中、底部分别取样检验并取平均值。完成后填写检查记录,写明护筒标高、孔深、孔径、孔位偏差、孔底标高、灌注前孔底标高、钻孔过程中出现的问题及处理方法、钢筋笼的尺寸等等。
(二)护筒制作及埋设
在进行钻孔护筒的埋设施工中,通常是使用钢制材料进行钻孔护筒的制作,制作护筒的钢材料多使用4mm左右厚度的钢板进行,制作过程中为了避免钢板材料厚度不足造成变形,通常会在制作成型的护筒上中下端部分,使用加筋进行焊接加固,以保证护筒埋设施工所需要的厚度与刚度要求。
进行钻孔护筒的埋设施工时,护筒埋设轴线应与建筑施工桩基桩位中心向对称,并且埋设的钻孔护筒底部应与周围进行紧密的接触。通常情况下,钻孔护筒的埋设深度在100到150cm之间,钻孔护筒顶部高度与地面距离也有明确要求,通常在30cm左右,偏差不宜太大。
(三)钢筋笼施工
钢筋笼的制造流程要严格按照既定的设计要求加工,主筋方位要以定位为基础对距离进行划分。针对加劲箍的设计需要设计在在主筋的外部,这样在确保是工程难度不是特别高的前提下,起到良好的加固效果。同时,对钢筋的防护措施必须设置到位,还要加置钢筋保护层,保护层通常由水泥砂浆块制作而成的,进而确保牢靠。
(四)混凝土浇注施工
在进行钻孔混凝土的灌注施工中,首先应注意控制混凝土的配制质量,严格按照配制比进行混凝土材料的配制。进行混凝土材料灌注的过程中,应注意使用导管进行导灌,灌注过程中导管与钻孔底部之间应控制在300mm到500mm的距离之间,进行混凝土灌注施工前,应对于钻孔内的含水量进行处理。在进行水下部分的混凝土灌注,应注意对于灌注混凝土的坍塌情况进行检查,并在灌注过程中控制好灌注时间与速度。最后,混凝土灌注完毕后,应注意拆除钢筋笼中的固定装置,并对于桩基头部的混凝土进行清理,在一定条件下,可以通过人工凿除方式进行清理。
安放钢筋笼及导管就序后,采用换浆法清孔,以达到置换沉渣的目的。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,且复测孔底沉渣厚度在设计范围以内后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。水下混凝土灌注采用导管法,导管用直径25~30cm的钢管,每节长2.0~2.5m,配1~1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前,进行接长密闭试验。
二、深桩基施工中的事故处理
1.在桩基础向下部产生位移的过程中,桩基础的侧向摩擦阻力也会随之增大,桩基底部的阻力也进一步发展。当桩基础侧向摩阻力达到最大时,所有的荷载都会由桩基础端部承受,如果此时继续加大荷载,侧向摩阻力在这个时候就会转到桩基础端部,桩基础有因此崩溃的可能性。由此我们必须确定出桩基础的极限承载力与沉降量的关系,为工程的优化设计提供可靠依据,避免桩基础的崩溃以及二次施工的出现。
2.漏浆、偏孔、坍孔等问题的解决。在冲桩过程中,漏浆会影响泥浆的护壁能力,较容易造成坍孔,因为孔底地质强度不一,导致锤冲击时重心不稳,孔底受力不均匀则使桩基孔底倾斜,桩基不垂直从而造成偏孔问题出现,如若排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。此时,使用回填粘性土弥补孔内地质有裂缝,用锤冲击,将大石冲击为碎块可以使孔底受力均匀从而修复偏孔,在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位使得漏浆、偏孔、坍孔等问题得到初步处理。
3.成孔后,是不宜放置太久的,搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安置时一定要对准孔位,避免碰撞孔壁,需尽快灌注混凝土,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注的时间。
三、深桩基施工质量控制
1.地质沉降对工程有着重要的影响,地下水的流动度和流速比较大。所以地质钻探下钻深度要适宜,工程地质勘探要反映施工地区真实的土层性质。由于要根据设定的泥浆参数进行试桩的施工,所以泥浆参数的设定要准确,泥浆参数包括泥浆的比重、含沙量、稠度和压浆时的压力。一般都是采用的泥浆比重是1.15~1.20g/ml。其次是含沙量的控制要在5.6%左右,太大就会导致孔壁上附有的沙子太多导致塌孔的发生。钻孔灌注桩施工是必须合理配合水、石灰比等参数,混凝土浇筑要把好关,注意施工后对混凝土钻孔桩的保护措施。
2.钻孔成孔是混凝土灌注桩施工中的重要部分,易发生塌孔、桩孔偏斜、缩径等问题,因而要采取隔孔施工,保证成孔垂直精度以及成孔深度。
3.钻孔灌注混凝土的施工主要是采用导管灌注,良好的配合比可减少离析程度。因此,要适宜的调整水泥品种、砂、石料规格及含水率等,并复核配合比、校验计量的准确性,及时补充原始资料记录。
四、结语
桥梁桩基施工质量是桥梁施工好坏的重要因素所在。在进行桥梁桩基施工工程中,很容易发生各种不可预测的难题。这便需要我们将每个环节每个要点的施工工艺和重点进行严格的核对,确保工程质量,从而保证桥梁工程项目真正意义上的经济和社会效益上的统一融合。
摘 要:长期以来,在高速铁路路桥过渡地区就是事故高发区,常常会发生“高台跳车”的现象,对乘客的生命财产安全来说是一个极大地隐患。出现“高台跳车”现象最重要的原因就是高速铁路路桥过渡路段的刚性和柔性差异沉降,所以在高速铁路施工的过程中,过渡段沉降控制施工技术的应用是非常重要的。随着我国的铁路事业的发展,过渡段沉降施工技术也发展的尤为迅速,并且逐渐的趋于完善。
关键词:高速铁路;路桥过渡段;沉降控制技术;分析
随着我国经济的快速发展,铁路运输也是发展迅猛。在高速铁路修建上的技术也不断地升级优化,铁路运行的安全性基本上得到了保证。但还是不可避免的存在一些问题是迫切需要解决的,比如目前的高速铁路的修建中处于事故高发区的路桥过渡段,所以在施工的过程中,适当应用过渡段沉降技术缓冲过渡沉降,能够有效的防止跳车事故的发生。本文从沉降控制施工技术进行具体的分析。
一、我国高速铁路的发展现状
经济的发展带动了高速铁路的繁荣。而且在铁路的修建工程上不断地在安全性能上作出改变。我国目前高速铁路规模相当大,客运和货运线总共达到3万多公里。高速铁路交通也逐渐的成为人们出行的首选交通方式,不仅是因为高速铁路速度快,而且费用相对较低,处在一个人们普遍都可以接受的范围,并且也符合节能减排的倡议。在全球经济的带动下,高速铁路的发展在世界各国都是发展比较快速的,是一项不断更新的技术,也是铁路技术取得的优秀发展成果,是科技进步的象征。
二、高速铁路路桥过渡段沉降施工技术的重要性
显而易见,不论是在铁路还是公路的修建中,路桥过渡段是一个很常见的问题,在过渡段的技术处理方法上是要根据具体的情况来决定的。由于铁路线路上桥梁的刚性结构与路基的柔性存在很大的差异,就导致了在路桥接触地段产生了沉降问题,让轨道出现倾斜的情况,在车辆经过的时候非常容易发生安全事故。目前来说,高速铁路的服务标准就是快速、安全,舒适。又以安全为最重要的一项指标,所以在修建高速铁路的时候必须要保证铁路的施工质量和铁路运行过程中的平稳性。所以控制高速铁路线路的平顺是非常重要的,也是旅客的生命安全负责。由此可见路桥过渡段沉降施工技术的重要性。
三、路桥过渡段的类型
(一)桥和路基过渡段
桥和路基过渡段就是将桥和路基相连接并且要大于四倍的桥台高度,在20米以上的路基基床表层级碎石中掺入5%水泥,在机床表层过渡段下有一个正梯形的部分,顶宽为3米,需要在此掺入5%水泥。
(二)桥与路堑过渡段
这种形式的过渡段分为两种情况:桥台台尾分为土质和硬质岩。前者要对桥台基坑回填混凝土,在基坑外路堑表面20米之内换填级配碎石掺入5%水泥。当出现后者的情况时,在过渡段用混凝土回填。
(三)路堤与横向结构物过渡段
路基与横向结构物的垂直高度小于2米或者大于2米的情况下,同样的施工程序是在涵洞两侧大于等于20米的范围内和表层下涵顶与两侧的正梯形都用级配碎石掺入5%水泥进行填筑。不同的是在高度小于2米的情况下,要设置一个底宽为3的倒梯形,进行A,B料填充,而大于两米的时候其余部分进行正常填筑工作即可。
四、路桥过渡段施工技术处理
路桥过渡段主要受到两个方面因素的影响。第一是由于列车的载重量过大,铁路轨道因为经不起负荷产生了形变。第二个就是由于产生差异沉降而导致。这两个原因严重的影响了列车运行的安全性,所以要及时的解决。但是由于产生沉降的原因不同,所以在过渡段的施工方案上也是有所不同的,具体怎么解决还是要根据实际情况来决定的,采取最有效的方法进行处理。下面就路桥过渡段的处理措施进行具体的分析。
(一)在桥头设置搭板
路桥过渡段最基本的施工方法就是设置一块搭板和枕梁。当然搭板也不是普通的板,而是选用钢筋混凝土浇筑而成的搭板,这样才能够保证坚固性。搭板的摆放没有固定的要求,水平或者倾斜都可以。搭板的厚度要均匀,长度要尽量控制在10米到14米之间。搭板的设计,刚好可以使桥台和路基之间有一个缓冲的过程,减少“桥头跳车”的情况发生。但是在设置搭板的同时,要对路基的刚性和稳定性逐渐的进行过渡,控制路桥间的沉降差异。
(二)配料填筑
还有一种降低路桥沉降差异的方法就是粗粒级配料填充,在公路和铁路上都非常有效。即使是已经设置了搭板,还是离不开配料填筑来完善。在搭板下填充一些碎石、砂砾石等。可以很好的防止搭板由于超负荷而产生桥头跳车的事故。在填筑的过程中选择粗粒配料放弃优质配料的原因是如果优质配料没有进行压实,产生沉降的可能性还是很大的,所以为了减少路堤的压缩性而选用粗粒级配料填充。
五、路桥过渡段沉降施工技术未来发展的趋势
通过对路桥过渡段沉降施工技术的研究分析,在施工的过程中必须严格的按照施工标准进行,在以后的工作中的研究方向如下:在过渡段填筑压实工作的进行通常是比较困难的,对此我们可以用自带压实监测系统的压路机对压实情况进行检测,保证过渡段的压实质量。还有一方面的问题是由于沉降差异的产生,对路基与桥梁的折角不能进行全面的测量,针对这一问题有两个解决的办法,路基面沉降水准测量法以及路基各土层沉降水杯法。这两种方法的应用可以对路桥之间产生折角的测量更加的准确。在解决“高台跳车”问题的过程中,不难发现导致这个现象的原因有很多,所以要根据实际情况,进行实地考察综合考虑多方面的因素,科学的选择过渡段沉降施工技术。
六、总结
综上所述,在高速铁路中路桥过渡段出现“高台跳车”的现象是很普遍的,产生这个现象的因素也有很多,路桥过渡段的沉降施工技术也在铁路运输业发展的过程中不断完善。本文就过渡段沉降控制施工技术进行了具体的分析:施工的基本类型、基本施工技术、质量检测等等,通过对这些内容的研究,对过渡段施工技术进行整理,并对存在的不足之处提出了期望,希望在以后的工作中能够不断地提高技术,促进我国高速铁路的快速发展。
【摘要】近年来,在社会经济稳健发展的背景下,我国也加大了多项工程项目的建设工作力度,其中高速铁路的建设工作更得到了国家政府的充分重视。现代高速铁路大部分是采用电力牵引模式。接触网是一类牵引供电系统的主体,在优化接触网主体性能的基础上,才能使高速电力机车受电弓的受流质量得到有效保障,才能够使列车处于安全运行状态。本课题笔者重点对高速铁路接触网关键施工技术进行了探究,希望以此为高速铁路接触网方面施工方法的完善提供具有价值性的参考依据。
【关键词】高速铁路;接触网;关键施工技术
1.引言
我国高速铁路建设以及相关研究与发达国家比较起来,相对较晚。无论是在施工技术方面,还是在理论研究方面,与发达国家均有很大差距[1]。为了使我国高速铁路建设工作能够有序进行,借鉴学习西方发达国家技术和先进理论便显得极为重要。目前,我国铁路接触网施工技术还不够成熟,存在诸多问题。针对这些问题,本课题对“高速铁路接触网关键施工技术”进行分析与研究,以便大家学习和探讨。
2.我国铁路接触网施工技术现状分析
2.1施工技术方面
接触网施工技术体现在“四个一次到位”方面,即为支柱装配、承力索架设、接触线架设以及吊弦安装四方面的一次到位。其技术关键包括诸多方面,比如人员安排、材料选择、方法的选择以及工作环境的考察等[2]。以相关施工材料为例,在材料的选择上,需充分考虑施工安装材料的生产制造公差影响。比如,基于腕臂计算过程中,需要对绝缘子等一系列材料的生产制造公差加以考虑,在腕臂预配的情况下,便需要避免其影响,致使累计施工偏差得到有效避免。目前,我国铁路接触网施工还存在施工技术标准不匹配的现象,主要体现为接触网专业和路基以及轨道专业的施工技术标准存在差异,这一问题使得接触网工程施工质量无法得到有效保证。
2.2施工工艺标准方面
铁路接触网施工诸多环节均可能产生一定程度的偏差,比如施工测量环节、软件计算环节以及现场安装环节等。施工过程存在偏差是由多方面的因素引起的,包括人员因素、机具因素、材料因素以及现场环境因素等。在铁路接触网施工过程中,技术工艺需要符合标准,首先做好施工定测工作,然后做好基础施工工作,进一步做好支柱安装整正,然后再进行线材架设、整体吊弦以及定位安装等工作。目前,我国铁路接触网施工工艺标准还不够规范,与西方发达国家比较尚有一定的差距,因此规范施工工艺标准便显得极为重要。
2.3施工队伍施工方面
铁路接触网施工队伍在施工之前,便需要做好施工队伍的建设工作,通过培训使施工人员施工技术能够真正强化,能够结合实际进行操作,提高作业效率,进一步使高速铁路接触网施工质量得到有效保证。然而,目前我国铁路接触网技术队伍在综合素质方面存在普遍不高的现象[3],部分施工人员没有经过专业培训,从而导致施工技术普遍较差,同时也缺乏施工安全意识,从而加大了事故的发生风险。
3.高速铁路接触网关键施工技术分析
3.1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技术主要体现在两大方面:一方面,若接触网基础工程是由土建单位负责施工,则土建单位需以接触网专业的技术准则及规范做好定测及施工工作。对于电气化施工单位来说,其主要工作是对已经施工的基础位置进行复核测量及确认。在复核过程中,倘若存在施工不规范的问题,需及时和土建单位进行沟通。另一方面,若接触网基础是由电气化单位负责施工,那么基础位置的复核测量及确认也需由电气化施工单位负责[4]。在定测过程中,进行交桩的单位诸多,包括路基施工单位、隧道施工单位以及起测点施工单位等,需要充分做好定测方面的工作,并结合接触网工程平面图以及有关技术准则,做到逐点测量,从而使高速铁路接触网工程施工定测更加优化和完善。
3.2高速铁路接触网基础工程施工技术
高速铁路接触网基础工程施工有多项施工工艺,首先在路基地段接触网基础浇制方面,采用的施工工艺为路基基坑开挖,以往一般使用的开挖工具为铲、锹以及镐,该工艺明显不适合应用在高速铁路接触网开挖过程中[5]。高速铁路接触网开挖通常采用切割开挖法,该方法能够保证基坑的规范性,与此同时不会对路基造成破坏。当然,在条件允许的情况下,还可以使用钻孔开挖方法,该工艺方法与切割开挖法有同样的优势。另外,做好基础的制作工作也显得极为重要,这项工作需要在基坑尺寸与相关设计准则充分满足的情况下实施。高速铁路接触网基础的结构形式诸多,包括了阶梯型基础、杯型基础、桩型基础以及钢筋混凝土基础。其中,钢筋混凝土基础最为常见,其施工方法与普通钢筋混凝土类似。
3.3高速铁路接触网组合定位装置施工技术
通常情况下,高速铁路接触网有两种悬挂模式:其一为简单链型悬挂,其二为弹性链型悬挂。使用钢性结构作为定位装置,并用螺栓固定使各个构件保持一定的稳固性,与此同时使接触网的弹性得到有效保障。
高速铁路接触网组合定位装置施工,以相关技术规范及要求为依据,以往的施工模式已经失去有效性。因此,便需要在做好腕臂测量工作的基础上,以每一组定位装置所处的结构高度以及导线高度为依据,进一步对相关计算程序进行编制,并利用计算机进行认真计算,使用安装作业车进行现场安装,保证安装能够达到标准。
3.4高速铁路接触网状态检测技术
对于高速铁路接触网检测技术来说,通常分为两类:一类为基于施工整体过程的静态检查;另一类为基于工程完成之后的动态检测。在检测过程中,需要参照多项指标,包括相关施工技术规范、验收标准以及相关设计规范等。在接触网静态检测过程中,需要做好多项内容的检测,比如定位器的坡度、支柱的倾斜度以及锚段关节处接触线的高差等。接触网动态检测也包括多项内容,比如网压的检测、冲击加速度的检测以及接触线高度的检测等[6]。
4.结语
通过对本课题的探究,认识到目前我国路接触网施工技术还存在多方面的问题,比如施工技术与西方发达国家比较较为落后、施工队伍建设力度不足等。针对这些问题,最为关键的便是融入现代化的高速铁路接触网施工技术,例如本课题提到的施工定测技术、基础工程施工技术、组合定位装置施工技术以及状态检测技术,均为高速铁路接触网中的关键施工技术。相关工作人员便需要对这些技术给予充分重视,并将其应用到高速铁路接触网施工过程中,从而使高速铁路接触网施工质量得到有效提升,进一步为我国高速铁路的稳健发展起到连续接力的作用。
【摘 要】本文依托沪昆客专贵州段的CRTS-Ⅰ型双块式高速铁路工程,详细阐述了CRTS-I型双块式无砟轨道施工中的技术难点、工艺要点,以期为今后同类型的CRTS-Ⅰ型双块式高速铁路工程施工,提供有价值的参考意见。
【关键词】CRTS-I型双块式无砟轨道施工技术;高速铁路工程;工艺要点
无砟轨道,由于结构高度低、维修量小、无道砟飞溅、稳定性好、耐久性好、弹性均匀等显著优点,已经成为国内外高速铁路的首选轨道结构。随着我国高速铁路建设事业的发展,我国成功通过自主研发出了一种高速铁路无砟轨道施工技术,即CRTS-I型双块式无砟轨道施工技术。同较早进行无砟轨道施工的德国、法国、日本及中国台湾的施工技术相比,有着较大的区别。由于我国高速铁路CRTS-I型双块式无砟轨道技术基于其他国家的技术成果之上,目前已经成功走出国门,在世界高速铁路建设上发光发彩,成为了中国自主研究技术的一张名片。
1 昆客专贵州段的CRTS-Ⅰ型双块式高速铁路工程概况
昆客专贵州段的CRTS-Ⅰ型双块式高速铁路,是中国境内第一条山岭重丘区的CRTS-Ⅰ型双块式高铁工线路。沪昆客专贵州段1标段,全长35.058km,其中路基区间35段,全长9916.323m。CRTS-I型双块式无砟轨道单延米70.116km,均处于贵州山岭重丘区位置。由于地处山岭重丘区,程地质条件复杂,当地环境四季分明、昼夜温差大,加之,工期仅有两个月,物流物流组织难度大,需要做好现场的施工组织工作,确保每一项施工工艺落实到位,以保证工程质量。
2 CRTS-I型双块式高速铁路施工中的技术难点
通过对工程概况的了解与分析,考虑到复杂的施工环境和高速铁路设计要求,本工程有较大的施工困难。施工过程中涉及的技术难点主要有精度要求高、混凝土浇筑质量控制困难、物流组织难度大、工装选型等。
第一,精度要求高。本工程要求轨距误差≤1mm,高程≤2mm,中线偏差≤2mm,轨道变化率≤1/1500。可以明显的看出,对于轨道精调的要求,远远高于一般的混凝土施工的规范误差要求。
第二,混凝土浇筑质量控制困难。本工程中的道床板宽度是280cm,高26cm,轨枕间距65cm,采用连续浇筑方法。由于工程位于工程地质条件复杂的山岭重丘区,当地四季分明、早晚温差大,如此大面积的混凝土浇筑工程,如何控制浇筑质量以免出现裂缝是一个技术难度。
第三,物流组织难度大。众所周知,良好的物流组织是无砟轨道顺利施工的关键。由于本工程处于山岭重丘区,地形地势变化大,交通不便,为物流组织带来了较大的难度。
第四,工装选型问题。工装配置不同,施工难度也会有所差异。选择合理的工装配置,不仅能降低施工难度,优化资源配置,也可以提高混凝土浇筑质量,保证施工进度,对施工组织的影响巨大。所以,选择哪一种工装配置是无砟轨道高速铁路工程施工中要考虑的重要问题。
3 CRTS-I型双块式高速铁路施工中的工艺要点
3.1 轨道精调
3.1.1 不同环境下轨道精调作业
第一,洞内(隧道)精调作业主要受洞内施工条件的影响较大,受外界天气气候条件的影响较小,可全天候进行轨道精调作用。要求精调过程中,做好洞内除尘,保证视线畅通。
第二,露天(桥梁、路基)精调作业受洞内施工条件的影响较小,受外界天气气候条件的影响较大。为此,露天精调作业不可在大风、暴雨、高温等环境条件下进行。根据现场试验分析:风速1-2级情况下,在5-20℃气温下进行轨道精调,成型后的轨道精度偏差在0.5-1mm范围内;在25-30℃气温下进行轨道精调,成型后的轨道精度偏差在1-2mm范围内。从试验分析结果可知,进行轨道精调时,应尽量避开中午的时间,夜间操作最为适宜,便于减少轨道精度误差。
3.1.2 不同工装下轨道精调作业
本文工程主要有两种工装方法,一是轨排框架工装方法,二是人工工具轨工装方法,两种工装方法下的轨道精调作业如下。
第一,轨排框架工装下的轨道精调作业,采用的设备主要是高程螺杆调整器和水平螺杆调整器。调整过程中要辅以吊车配合,在初步调整到1cm以下时,使用螺杆调整器进一步调至0.5mm以内,然后使用专用的可调节撑杆固定轨排,控制精度高。
第二,人工工具轨工装下的精调作业,采用的设备主要是轨距撑杆、高程螺杆调整器和制水平螺杆调整器。调整方法是通过工人操作进行人工轨排,使用螺杆调整器将轨排调至0.5mm以内,之后自行锁定。
3.2 混凝土浇筑及其质量控制
3.2.1 钢筋绝缘检测
考虑到列车运行电路电磁感应的要求,需要对所有钢筋接头及交叉点进行绝缘处理,以便有效的进行信号传输和接收。由于钢筋接头及交叉点数量众多,挨个进行绝缘检测,工程量大,可采用“链条区域检测法”,可以显著提高检测效率和质量,使检测盲区几乎为零,确保电阻满足要求。
3.2.2 道床板配合比选定
进行混凝土配合比设计时,要充分结合无砟轨道施工特点和质量问题。根据无砟轨道施工特点,混凝土应具有良好的流动性,以便浇筑时,混凝土从轨枕的一侧流到另一侧。但是,曲线超高地段的混凝土流动性不应太大,以免混凝土从高的一侧流向低的一侧;由于道床板混凝土为长条薄层状态。为防止出现裂缝,需严格控制混凝土的水化热现象。基于这样的考量,确定道床板混凝土配合比是水泥:煤炭灰:砂:碎石:拌合用水=1:1.92:2.54:0.37:0.010。
3.2.3 混凝土浇筑质量控制
从施工流程和构成看,道床板混凝土浇筑质量控制内容包括:混凝土混合料质量、浇筑振捣质量、抹面质量、无砟轨道扣件及螺杆调整期拆除时间、混凝土养护质量五大部分。根据确定好的配合比拌合混凝土,控制好入仓坍落度、含气量等参数,避免出现离析现状;采用快插、慢拔的方式进行振捣,控制好振捣时间和温度;进行抹面时,严格执行刮平、粗平、精平、压光四道工序,落实到位;初凝后,要先及时松开扣件,再松开轨排螺杆调整器,遵循从一侧到另一侧依次对称松开的原则;初凝1h后,采用喷雾养护方式,终凝后采用土工布覆盖并洒水的养护方式。
3.3 工装选型
轨排框架工装和人工工具轨排工装的施工工序基本一致,二者的主要区别在于:轨排框架工装倒运不便、占地大、施工进度慢,但是精度控制高;人工工具轨排工装倒运方便、占地小、施工进度快,但是精度控制不如轨排框架工装。出于较高的精度要求,本工程选用 轨排框架工装方法。
4 结语
综上所述,高速铁路CRTS-Ⅰ双块式无砟轨道施工方法是一种新型的高铁工程施工方法,虽然实施起来相对比较复杂,不易进行精调作业,施工质量控制难度大,但是初期投入少、后期维护成本低,又能满足高铁工程设计要求,非常适用于在全国范围内推广使用。
摘 要 针对高速铁路CRTSⅡ型轨道精调施工技术特点,结合石武客运专线施工实践,对轨道精调作业的作业流程、操作要点、质量控制等进行了论述,对今后高速铁路轨道调作业具有较好的借鉴意义。
关键词 高速铁路;轨道;精调
1 前言
高速铁路轨道精调是确保线路开通高速运营安全的重要保证,轨道精调效果的好坏决定着线路开通条件。轨道精调的目的旨在消除轨道病害,保证轨道的平顺性要求,满足列车高速行驶的需要。高速铁路轨道调整是在联调联试之前根据轨道小车静态测量数据对轨道进行全面、系统地调整,将轨道几何尺寸调整到允许范围内,对轨道线型(轨向和轨面高程)进行优化调整,消除施工造成的缺陷,合理控制轨距变化率和水平变化率,使轨道静态精度满足350km/h及以上高速行车条件。无缝线路铺设完成,长钢轨应力放散、锁定后即可开展轨道精调工作。
2 施工流程
轨道精调作业程序为: 轨道精调准备CPⅢ平面高程复测钢轨焊接、放散及锁定轨道几何状态检查确认轨道测量(数据采集、格式为CSV)模拟试算调整现场位置确定复核更换扣件及调整轨道几何状态验收检查确认。
3 轨道精调施工
3.1轨道精调外业测量
3.1.1全站仪设站
作业前进行正倒镜检查全站仪水平角和竖角偏差,如果超过3秒,在气象条件较好的情况下进行组合校准及水平轴倾斜误差(α)校准;检查全站仪ATR照准是否准确,有无ATR的偏差也应少于3秒。控制好设站精度、棱镜的安装等,自由设站的精度应符合要求,每一测站不大于70m。全站仪和小车的测量设置次数应该不小于两次,然后取平均值。全站仪测量设站尽可能设在墩顶位置。对于连续梁地段要尽量缩短设站距离,如中跨为48米现浇梁,选择大约45米左右为一测站,测量出的数据较70m设站数据的离散性明显减少。
3.1.2轨道状态数据采集
组装好轨检小车后,在厂家安装的轨道小车标定器进行标定,每天开始测量前校准一次,气温变化迅速时,需要再次进行校准;校准后在同一点进行正反两次测量,测量值之差应在0.3mm以内。按精调小车操作程序对轨道逐个承轨台进行测量,观察数据变化,如果出现突变则检查全站仪各项指标是否超限,轨道小车是否异常,钢轨扣件是否拧紧,小车轮子是否沾染杂物,如果确实存在突变,则要记录清楚,以备后查。
同一段的测量,用同一套设备。当测量设备较多时,必须是同一台小车用固定全站仪,配套固定的通讯模块。一套测量设备的使用也固定专人使用,尽量消除各种可能对测量结果产生影响的因素。
外业测量每站与上一站搭接10个承轨台,如果不能一次测完,中间重新组装小车后再进行测量,必须搭接50个承轨台,大约一跨梁距离。中间搭接下一测站和上一测站之间承轨台,两次测量结果之差不能大于2mm,否则重新设站,如果还不能满足要求,则上一站重测,直至满足要求。测量结束后,及时整理导出数据以便分析和调整。
3.2轨道模拟调整
3.2.1模拟调整方案制定
从测量软件中导出csv格式的原始数据,再导入ATGS软件中,生成excel数据报表,在报表里生成可以调整长波的折线图,excel中比较适应长波调整,调整的数据为基准轨长波的调整量。把长波的调整量输入ATGS软件,在软件中再进行优化,兼顾轨距、非基准轨轨向和高程的调整。数据分析时,直线上以外轨为基准轨;曲线上以高轨为轨向基准轨,以低轨为高程基准轨。
模拟调整应坚持“先整体、后局部”,“先轨向、后轨距;先高低、后水平”的基本原则。制定方案时,原则是先保证基准股平顺性、再用非基准股调整轨距和水平。如果遇到长大范围(不小于70m)区段内高程超限在0.5-1mm间时,可以直接削峰填谷。曲线上做方案分析时,对于基准股,要考虑现场轨向调整时对高程的影响,一般情况下,平面调整影响高程,但是高程调整不影响平面,因此在曲线和缓和曲线地段现场作业时应先调整高程后调整平面,可以保证现场精调时与方案的吻合性。
3.2.2模拟调整
(1)根据实测轨道空间形位,确定需调整区间,模拟调整线形向设计线形靠拢,在大区间范围内整体“削峰填谷”,并消除局部短波不平顺。如图1。
图1 轨道调整“削峰填谷”图示
(2)轨向调整
平面基准轨偏差导致轨向不平顺:首先通过调整基准轨使轨向满足要求,然后通过调整非基准轨使轨距和轨距变化率满足要求,同时控制非基准轨轨向。如图2。
图2 轨向调整图示
(3)轨距调整
平面非基准轨偏差导致轨距不平顺:在轨向良好的情况下,直接调整非基准轨使轨距和轨距变化率满足要求。如图3。
图3 轨距调整图示
(4)高程调整
高程基准轨偏差导致高低不平顺:首先通过调整基准轨使高低满足要求,然后通过调整非基准轨使超高和超高变化率满足要求。如图4。
图4 高程调整图示
3.3调整作业
(1)零级道尺现场校核,将检测尺放置在标定器的中间测点外缘边上,检查检测尺在此点的超高和轨距,经过多次测量并记录测量值,然后调转180℃放置在相同位置,待3秒钟后测量值显示稳定,计算调向之后与之前的测量值之差,如果差值大于0.2mm,则进行检校。检校时按照检测尺自带的检校程序进行逐步检校。
(2)模拟调整完成,技术负责人审核后,输出报表,交现场技术负责人。统计调整扣件的种类和数量,到物资部门领料。
(3)材料进场后,技术人员先核对规格和数量,并熟悉不同规格调整件的辨别方法,然后组织作业人员进行交底,确保所有参与调整作业的人员能迅速辨别不同规格调整件。
(4)根据当天计划,带齐所有种类的调整件、工机具等,组织齐各工种人员到现场进行调试。调试前领工员再次强调作业程序,各自分工及职责。
(5)技术人员根据提供的调整报表,准确找出需要更换扣件的承轨台位置(按承轨台轨枕号找出位置,并用道尺和弦绳复核),用石笔标出起点和终点,并在承轨台头位置标识出平面的更换类型,在钢轨顶面标识出高程的更换类型。标注方法是用横线加箭头标注出更换扣件的起始点,每个承轨台一侧用数字标注出调整扣件的类别。高程只需标注数字,正负即可分辨出降低或抬高。
(6)准备工作就序后,现场领工员组织线路工拆换扣件。高程调整件更换需使用起道器将钢轨稍微抬起,平面个别轨距挡块需要使用小撬棍辅助更换。更换完毕紧固扣件前,技术员核对无误后,紧固扣件。同一股钢轨上轨向或轨距调整时,先紧固调整量为正的一侧,再紧固调整量为负的一侧。
(7)所有扣件更换完毕后,现场技术员再次检查确认更换效果并复核,然后做详细记录,以便编制竣工资料和日后备查。
(8)清理回收更换下来的扣件,分类存放,清理干净现场,继续到下一个更换地点施工。
(9)扣件更换完成后进行轨道复测,确保满足要求。用相对小车对调整后的轨道进行检测,快速了解调整后的轨道基本几何状态。用绝对小车对调整后的轨道进行静态复测和验收。精调前后设站位置不能在同一地点。复测区段与精调前测量区段一致。
4精调质量控制要点
4.1精调数据采集测量时间应选择在阴天或夜间进行,严禁在高温、雨天、大雾、大风等气象条件下进行测量作业,避免测量误差过大。
4.2严格轨道调整顺序,同一股钢轨上扣件时,直线地段一般先紧固调整量为正的一侧,再紧固调整量为负的一侧;曲线地段先紧固曲线内侧扣件(低的一侧),再紧固另外一侧(高的一侧)。扭力上紧扣件每次连续松开螺栓不宜超过 12个承轨台。
4.3 用精调小车与道尺弦线相结合方法,检查轨道轨距、轨向、高低及水平。
4.4 使用弦线检查时,弦线长度不宜大于25m,起终点应选择在调整量为零的区域。
4.5 缓直、直缓点处不得出现反超高。
4.6 调整结束后,上紧螺栓后应检查扭力,是否达到要求。现场技术员须用弦线或道尺复核调整效果,确保轨道精调正确无误。
5结论与建议
5.1选择精度符合要求的0级道尺,现场加强校核,消除不同道尺之间及道尺与数据采集之间的误差。一般控制在不超过0.5MM.
5.2扣件是否上紧对钢轨的平面线性影响较小,对钢轨的高程影响较大。因此测量前安排专人对需要测量地段进行全面检查以及清理,钢轨、扣件干净无污染,无缺少和损坏,焊缝平顺(<0.2mm),扣件扭矩和扣压力达到设计要求。
5.3扣件是否更换取决与调整方案和现场复核的结果是否吻合,长波调整方案较重要,短波调整现场复核较重要。轨道调整应遵循“重检慎调”的原则,重视轨道检查,保证测量精度,加强数据分析,制定合理的精调方案。
5.4 要加强轨道外业测量人员和仪器的管理,进一步提高测量精度。时刻提醒现场测量人员操作时需要注意的一些事项,尽量减小对仪器的干扰等。加强对仪器的检校制度,制定仪器检校台账。
5.5 熟练的掌握轨检小车各项性能,更深的细化测量时的各种参数,根据经验,全站仪和小车的测量设置次数应该不小于两次,然后取平均值。全站仪测量设站尽可能设在墩顶位置。进行数据采集时,小车推进的速度必须尽可能保持匀速,不能急推急停。
5.6 高度重视轨道外业测量工作,确保测量数据真实可靠。建立数据归档机制,以备出现问题时能快速查找。
5.7 制定方案人员要加强与现场标定人员的沟通,当出现现场复核和方案有差异的情况下,迅速查找原因,排除可能存在的测量误差等原因,明确方案制定的目的,是调整长波不平顺,或者是调整轨距。如果考虑的是调整长波不平顺性,则主要以调整方案为主,如果考虑的是调整短波不平顺性,则以现场拉弦线测量的数值为主。
5.8 曲线上做方案分析时,对于基准股,要考虑现场轨向调整时对高程的影响,一般情况下,平面调整影响高程,但是高程调整不影响平面,因此在曲线和缓和曲线地段现场作业时应先调整高程后调整平面,可以保证现场精调时与方案的吻合性。
摘要:高速铁路无线通信,面对有限的频谱资源之间的矛盾日益增加的交通和处理大量的信息,传统的模拟技术已经不能完全满足高速铁路高速,重载,信息技术,现代的需要。数字技术(尤其是DMR技术)和产品已经出现。本文主要结合高速铁路通信系统分析数字化技术与实现。
关键词:高速铁路通信系统 无线 数字化技术
随着人类社会的发展和生活水平的提高,资源日趋紧张,持续的需求和质量要求的人,这就需要提高资源利用率和科技创新水平的提升水平。要培养,例如,为了满足的上升需求的速度,乘车环境,从在早期的蒸汽引擎的火车,内燃机已经被发展到现在普遍可见的电力机车燃料资源的利用率已也被提高,人们的生活带来了极大的方便。同时,技术进步和不断地影响甚至改变人们的思想观念,行为方式和管理风格,和习惯。的发展,计算机技术对人们的生活也可以说给大家看,的第一个大型机到PC的发展,计算机开始,以传播并逐渐成为生活的必需品,现在的智能终端的出现提供了人与更快的免费平台。在许多方面,电脑已经改变了传统的方式生活的人[2]。
1高速铁路无线通信数字化的必要性
中国高速铁路GSM-R移动通信系统升级的GSM-R到目前为止,除了在个别的主干速度,这是高速铁路无线通信系统的改造,几乎所有的客运线,高速高速铁路是用在所有的GSM- R移动通信系统。促进GSM-R应用过程中是不容易的,但逐渐显露出许多重要的问题。1)的频谱资源严重不足。国家分配给GSM-R频段4MHz的,考虑到保护间隔,只有19个可用的频率。5细胞色带复用模式下,每个基站的四个频率;7细胞色带复用模式下,每个基站是最多只有3个频点。对于一般的高速铁路区段和车站,频率是最基本的范围足够多线并行的高速铁路枢纽和大型客车站,频率资源短缺的问题非常突出。2)GSM-R无线通信终端的适应性,系统功能,系统大量的二次开发,当总线发生故障时,可用于所有的连接件和短的电流差动继电器的流入电路中的电流差动继电器切除总线上,然后所有的组件。3)GSM-R本身面临着落后的技术和技术演进的问题,最近的演变路径移动软交换和IMS(IP多媒体子系统),长期演进到第四代移动通信技术为基础的3GPPLTE(移动通信长期演进)。进化的过程,涉及改造的MSC,BSC,基站和移动终端还涉及到一个根本性的变化[3]。4)如果GSM-R无线列调改造的近70000公里的高速铁路,不仅是一个巨大的工程量是难以实现的,和改造资金。为了解决上述问题,它可以在同一时间在两个方面:第一,更加积极地为GSM-R频率资源的国家权威,但这个程序只能解决频率资源不足的问题,并达到了非常可能性很小。高频保护行动之间的差异是主要的保护范围内的全方位的路线,快速反应区域相短路和接地故障更频繁的行动之一,其正确率也较高,误操作的4倍两部次测试错误的接线,再次因误投。然而,这种保护装置采取两次出口的比例,提高了可靠性,但增加的固有的动作时间,所以,在近用部的断层运动速度是小于的距离 I段,零序 I段或电流速断快。此外,由于涉及范围很广,不仅涉及的侧保护装置和高频率的渠道,如高频电抗器组合过滤器,高频电缆分频的保护,发送和接收信息机等设备,并也由对侧的保护装置,和高频率的信道条件。因此,组保护装置的运行质量差,尤其是高频信道的阻抗匹配分频器的滤波特性,还在探索之中。可以保留使用现有的高速铁路无线通信基础设施(如天,艾菲尔铁塔(Eiffel Tower)的馈线,漏泄同轴电缆,等),可以降低无线通信系统的升级改造成本的难度[4]。
2站场数字无线通信系统总体框架设想
母差保护的情况下操作的设备在下列情况下,应立即检查处理:(1)交流电流回路断线,直流电源消失“光字也发出后,应立即退出母线差动保护,并通知如下保安人员处理。直流熔断器(2)直流电源消失,你应该检查端子块DC电路监视继电器ü常闭触头相关的电路,为了提高利用有限的频谱资源,随后由数字技术只能被视为以提高各信道的利用率[7]。1)无线控制器可以设置站地板任意一种通信机房,需求设置基站站的地理覆盖范围。2)从无线控制器设置的固定终端位置上的地点的限制,根据需要,可以设置在不同的位置也可以对焦点设置在相同的位置。3)采取一定的QoS措施,既适合站楼的语音通信,数据传输更适合。
3空中接口的建议
物理信道使用的LTE主流复用 - 正交频分复用(OFDM),和它的优点,可以得到高度的频谱利用率,而在同一时间更高的数据传输速率,给用户带来。上行链路和下行链路的传输方案:确保在250公里每小时列车运行速度的峰值256KB / s的用户数据速率。研究,以确定的框架结构,以待试验。能够满足最专业的无线用户的需要DMR作为公开的欧洲标准,一些制造商的支持下,经过数年的研究和开发,产品已基本成熟,并广泛在世界上使用的。美国的主流对讲机公司摩托罗拉基于DMR的数字无线电产品,并销售开始于2007年推出的世界,2011年7月,全球已售出超过100万台。
TAIT,SELEX和海可以达到制造商已经加大了产品开发和营销,PDT / CDMR相关的行业标准或技术联盟的研究工作已经开始有条不紊地进行。集成的应用程序的二次开发和集成商也加入了这个行列,DMR产品已经能够满足大部分的专业无线用户的需求。
DMR系统已经在社会各阶层的生活开始了全面的应用。高速铁路平面灯显示设备使用DMR技术和铁道部技术审查,是促进整个道路。多个林业部门已经开始使用DMR系统。DMR系统的深入推广和渗透端口,林业,数字平调,油田,道路,社区国防,市政,公安等领域。从市场的角度来看的专业无线数字化,数字对讲机系统的应用后的增值服务,在数字化和数字化,市场潜力是巨大的。DMR技术先进的系统,以及DMR不断升级,其市场应用的覆盖范围将逐步扩大。