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本刊特稿
1 工程概况
合福铁路安徽段位于安徽省中南部,由中国铁路总公司和安徽省政府合资建设。线路自合肥南站引出,经长临河、巢湖东、无为,通过铜陵长江大桥后,经铜陵北、南陵、泾县、旌德、绩溪北、歙县北、黄山北站至皖赣省界与闽赣段相连。同步建设合肥枢纽蚌福联络线(含合肥西站)、合肥西联络线及铜陵北联络线。
合福铁路安徽段线路全长340.954 km。正线路基总长60.086 km,占正线总长17.6%;正线特大、大中桥共计173座,累计长度214.367 km,占正线总长62.9%;隧道52.5座,长度66.501 k m,占正线总长19.5%。正线铺轨681.908 km,其中CRTSⅡ型板式无砟轨道163.154 km,CRTSⅠ型双块式无砟轨道510.678 1 km,
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——合福铁路安徽段工程概览
有砟轨道8.076 km,铺设道岔132组。新建合肥西、长临河、巢湖东、无为、铜陵北、南陵、泾县、旌德、绩溪北、歙县北、黄山北11座车站。
天津2014高考主要技术标准如下。(1)铁路等级:客运专线;(2)正线数目:双线;(3)最大坡度:20‰;(4)最小曲线半径:4 000 m;(5)速度目标值:300 km/h;(6)到发线有效长度:650 m;(7)牵引种类:电力;(8)机车类型:动车组;(9)列车运行方式:自动控制;(10)行车指挥方式:综合调度集中。
2 各专业工程介绍
2.1 路基工程
合福铁路安徽段正线路基长度为60.086 km。路基工点类型主要有边坡防护路基、陡坡路堤、特殊土路基
■ 京福铁路客运专线安徽有限责任公司■ 《中国铁路》编辑部
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(软土及松软土、膨胀土、岩土、人工填土)、不良地质路基(滑坡、岩堆、危岩崩塌、岩溶)、深路堑及顺层路堑和过渡段路基等类型。
(1)地基处理。软土地基正线采用管桩加固,膨胀土地段路基采用CFG桩复合地基处理,岩溶路基设计根据岩溶发育程度一般采用桩板结构及注浆处理。
(2)路基填筑。按照机械化施工要求进行分层填筑、分层碾压,采用“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺,全断面机械化填筑,拌合站搅拌,自卸汽车运输,人工配合,推土机粗平、平地机精平,重型振动压路机碾压。
(3)路基堆载预压、沉降观测与评估。为加速地基的前期沉降,减少路堤工后沉降,路堤地段基床底层顶面堆载预压土方,堆载预压时间一般不少于6个月。1处特别困难地段位于运梁通道上,超载预压不少于4个月。路基变形监测范围:一是监测路基填土施工期间地基沉降及路堤坡脚边桩位移;二是路基填土施工完成后,沉降期及放置期的变形监测,该阶段对路基面沉降、路基填筑部分沉降及路基基底沉降进行系统监测,直到工后沉降评估满足无砟轨道铺设要求;三是铺设无砟轨道施工期监测;四是铺设轨道后监测。
(4)路基与站后工程接口。路基工程与综合接地、电缆沟槽、管线过轨、接触网支柱基础、声屏障基础等站后工程的接口复杂,按统一设计、统一施工,加强组织和协调,保证接口合理、施工有序、质量可控。
2.2 桥涵工程
合福铁路安徽段特大、大、中桥梁共173座,214.367 km;铜陵北联络线桥梁1座,2.115 km。
桥梁基础主要采用钻孔桩,墩台形式主要为圆端形实体墩和矩形空心台。桥梁孔跨跨度32 m梁为主,24 m 梁作调跨使用。跨度小于24 m的梁部结构,一般采用钢筋混凝土连续刚构、框构。部分大跨度桥梁采用预应力混凝土连续箱梁、连续梁拱等结构形式。24 m、32 m后张法预应力混凝土简支箱梁基本采用区段设场集中预制,大吨位架桥机架设的施工方法。个别墩处于小半径弯道或紧邻隧道进出口的一孔箱梁,以及一些非标准梁,采用支架法现浇。代桥河特大桥跨越淮南铁路及蚌福联络线蒙城北路特大桥跨越既有铁路,采用门式墩加架设预制箱梁方案。
全线正线采用连续梁、连续梁拱、提篮拱等特殊结构跨越重点公路、铁路、通航河流等。其中采用(90+180+90)m跨度连续梁拱跨越合宁高速公路,(60+100+60)m跨度连续梁跨越S320省道、合铜黄高速公路,(70+125+70)m跨度连续梁跨越裕溪河主航道。
2.3 隧道工程
橡皮泥手工小吃全线共有隧道52.5座(含明洞2座),总长66.501 km。其中:正线长度大于3 km隧道6座,计36.786 km,最长隧道为绩溪隧道(全长9 464.12 m);长度2~3 km隧道4座,计8.878 km;长度1~2 km隧道3座,计3.515 km。
隧道暗挖段按新奥法组织施工,不同围岩条件采用的施工方法不同。Ⅱ级围岩段采用全断面法;Ⅲ级围岩段采用台阶法或全断面法;Ⅳ级围岩段采用三台阶七步开挖法或三台阶临时仰拱法;Ⅴ级围岩段采用三台阶七步开挖法或三台阶临时仰拱法或双侧壁导坑法或六步CD 法或四步CD法。
隧道监控量测根据隧道规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定。隧道洞口、内设平面、高程精密测量控制网,控制施工、贯通精度。
暗洞采用复合式衬砌,明洞段采用整体式衬砌,明洞设计断面分对称路堑式、偏压路堑式、单压式等。Ⅳ—Ⅴ级围岩隧道采用曲墙带仰拱衬砌结构形式,Ⅱ—Ⅲ级围岩采用曲墙带钢筋混凝土底板及曲墙带仰拱2种衬砌结构形式。隧道洞口段及浅埋、偏压段、软弱围岩段进行结构加强。桥隧相连段进行特殊设计。
2.4 精密工程控制测量
合福铁路安徽段平面控制测量网,在框架控制网(CP0)基础上按逐级布网原则形成“三网合一”的控制体系:第一级为基础平面控制网(CPⅠ),主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基础;第二级为线路平面控制网(CPⅡ),主要为勘测和施工提供控制基准;第三级为轨道控制网(CPⅢ),主要为无砟轨道施工、轨道铺设和运营维护提供控制基准。高程控制网由沿线布设的基岩点、深埋水准点和水准基点3种类型高程控制点组成统一的高程控制网。
全线精测网CP0点7个,CPⅠ点121个,CPⅡ点363个。二等水准点共480个,CPⅢ网控制点共13 145个。全线CPⅢ相邻点的相对点位精度都在规定的1 mm以内。
2.5 轨道工程
合福铁路安徽段正线采用跨区间无缝线路,
以
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增资扩股CRTSⅠ型双块式和CRTSⅡ型板式无砟轨道结构为主,道岔采用长枕埋入式结构,局部地段辅设有砟轨道。2.5.1 无砟轨道铺设条件评估
对线下工程进行沉降观测与评估工作流程为:(1)施工单位在路基、桥涵、隧道等工程施工的同时,按设计要求埋设沉降观测标志,建立变形监测网;(2)施工单位按照规定的频次要求进行沉降观测并建立数据库,监理单位进行旁站监理并按要求进行平行观测;(3)施工单位对观测数据自检,确认观测段落沉降变形趋于收敛,提交监理单位审查;(4)监理单位结合平行观测数据进行审
核,确认具备评估条件后,由施工单位申请评估;(5)评估单位进行分析、评估;(6)施工单位按照评估结论开展下一步施工,并继续进行沉降变形观测直至移交。
2.5.2 轨道板铺设
(1)CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工。CRTSⅠ型双块式无砟轨道由60 kg/m、100 m定尺长的无螺栓孔U71Mn(K)新钢轨、福斯罗或WJ-8B扣件(桥上为小阻力扣件)、SK-2双块式轨枕、道床板、底座(仅在桥梁上设置)及无砟轨道支承层(仅在路基上设置)等组成。无砟轨道采用轨排框架法施工,混凝土由拌合站集中拌合,混凝土罐车运输,龙门吊吊装入模,振捣棒振捣密实。轨枕采用分枕平台调整间距,龙门吊吊装就位。
(2)CRTSⅡ型板式无砟轨道施工。CRTSⅡ型板式无砟轨道自上而下由钢轨、扣件、预制轨道板、砂浆调整层及混凝土底座(支承层)等部分组成,施工主要包括控制网测设→路基或桥面清理→支承层(底座)施工→加密基桩测设→轨道板粗铺→轨道板精调→轨道板灌浆→轨道板纵向连接等八大步骤。
2.5.3 无缝线路铺设
合福铁路安徽段正线钢轨无缝线路锁定采用现场量测轨温,根据实测轨温是否在设计锁定温度范围内,分别采用“滚筒法”或“滚筒拉伸法”完成应力放散及锁定,并按设计要求设置位移观测标记。
合福铁路安徽段无砟轨道钢轨锁定轨温按23~28 ℃设置,有砟轨道钢轨锁定轨温按(30±2)℃设置。
2.5.4 轨道精调
轨道精调工作是在无缝线路完成后,即长钢轨铺设放散、锁定结束后开展。静态调整阶段主要根据轨检小车测量数据对轨道几何状态进行不断完善的调整过程,包括对轨道线型(轨向和高低)进行优化调整,合理控制轨距变化率和水平变化率,使轨道静态精度满足规范要求。2015年3月合福铁路安徽段进行联调联试逐级提速以来,经过中国铁路总公司轨道检测车最高时速160 km日常动态检测和CRH380A-001检测车最高时速330 km动态检测,轨道平顺性等各项指标均满足动车组运行安全条件要求。
合福铁路安徽段线路平面示意图
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2.5.5 道岔施工
施工前,完成CPⅢ测设及评估,并对道岔区的支承层或底座板或平层进行复测。准备工作就绪后,绑扎底层钢筋,吊装岔枕或道岔板及道岔组件,进行原位组装、粗调;粗调合格后安装道床板或底座
板上下层钢筋,并进行绝缘测试,然后安装道岔转换设备,进行工电联调;工电联调后拆除转换设备,安装模板,在浇筑混凝土前用精测小车或全站仪对道岔或道岔板进行检测及精调;调整到位后方可进行混凝土浇筑并养生;混凝土强度满足要求后,拆除支撑螺杆、模板,进行道岔焊接、应力放散及锁定,完成道岔施工。
2.6 通信信号工程
通信工程由传输系统、接入网系统、数据网、专用移动通信系统、调度通信系统、会议电视系统、应急救援指挥通信系统、通信综合网管系统、电源系统、综合视频监控系统、通信线路、通信电源及通信信号机房环境监控系统等13个子系统构成。
正线信号采用CTCS-3级列控系统,CTCS-2级列控系统作为CTCS-3级列控系统的后备模式。CTCS-3级列控系统是采用无线闭塞中心(RBC)生成运行许可、GSM-R实现车地列控信息双向传输、应答器设备提供列车测距修正定位基准信息、轨道电路检查轨道占用及列车完整性的列车运行控制系统。信号系统地面设备主要由分散自律调度集中系统(CTC)、RBC、列控中心(TCC)、ZPW-2000A轨道电路、应答器和LEU、计算机联锁(CBI)、临时限速服务器(TSRS)、信号集中监测(CSM)、电源、综合接地、综合防雷等系统组成。
姜潮演过的电影2.7 电力、牵引变电及接触网工程
全线设置下罗村、柴林桥、铜陵北、泾县、旌德、绩溪北、黄山北牵引变电所7座,1座AT开闭所,9座AT 分区所,13座AT所,利用合武长安集牵引变电所1座。电力及牵引供电PSCADA系统纳入上海铁路局客专调度中心对合福铁路安徽段(上海铁路局管段)的牵引供电、电力供电系统的运行集中监控管理。
接触网系统正线采用全补偿弹性链型悬挂,所有车站站线及联络线采用全补偿简单链形悬挂。正线路基、桥梁段的支柱形式采用H型钢支柱。隧道内接触网采用化学锚栓后锚固形式,支持结构采用带斜撑的加强倒立柱结构。
电力供电子系统主要由高压电源线路、10 kV配电所、铁路沿线两路10 kV电力贯通线路、站场及区间高低压电力线路、10/0.4 kV变电所、箱式变电站、室外照明、四电及配套设备供电、电气设备防雷接地等构成。本线新建长临河、巢湖东、无为、铜陵北、泾县、旌德、绩溪北、黄山北10 kV配电所8座。
2.8 站房及站场工程
新建合肥西、长临河、巢湖东、无为、铜陵北、南陵、泾县、旌德、绩溪北、歙县北、黄山北站总面积99 490 m2。旅客地道12座,雨棚25座,天桥3座。
2.9 防灾安全监控系统
防灾安全监控系统是保证高铁安全运行的必要手段,是由风监测子系统、雨量监测子系统、异物侵限监控子系统、地震监控子系统组成的集成系统。全线共敷设电缆132.005 km;安装风监测设备33套、雨量监测设备15套、地震监测设备2套、异物侵限监控设备5套、监控单元42套、监控数据处理设备1套、各类维护终端9套。
2.10 旅客服务系统信息工程
(1)客运服务信息系统包括合肥西、长临河、巢湖东、无为、铜陵北、南陵、泾县、旌德、绩溪北、歙县北、黄山北等11个车站的票务系统,旅客服务信息系统(车站旅客服务信息系统集成平台、车站综合显示系统、车站客运广播系统、车站视频监控系统、车站时钟系统、车站旅客查询系统、车站站台票发售系统、铁路局旅服集中系统),车站客服系统安全保障平台。
(2)经营管理系统:巢湖东、铜陵北、旌德、黄山
北等4个综合工区维修管理信息系统,铜陵北1个车间综合
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维修管理信息系统,巢湖东、铜陵北、泾县、绩溪北、黄山北5处公安派出所,铜陵北1处公安乘警队,黄山北1处公安刑警队。安徽省内17处警务区公安管理信息系统。
3 新工艺新技术
铜陵公铁两用长江大桥是目前已建成的世界最大跨度公铁两用斜拉桥,建成这一世界级桥梁工程,采用了创新的技术、结构形式和施工工艺。
3.1 设计创新
许嵩的女朋友是谁3.1.1 钢桁梁全焊桁片设计
钢梁架设是一项难度大、周期长的工作。尽量实现工厂化制造,减少现场拼装量是钢梁发展的趋势。铜陵公铁两用长江大桥在研究国内既有制造工艺和架设技术后,提出全焊桁片的设计。每2个节间的主桁上、下弦杆、斜杆、竖杆通过整体节点焊接在一起,形成稳定的桁片结构。其优势在于:可减少工地拼接和焊接工作量,提高工作效率和质量。单个桁片的吊重适中,降低了对运输、吊装设备的要求。全焊节点构造平整,钢梁外观效果美观。
3.1.2 采用正交异性钢箱铁路桥面
随着跨度的增加,主桁杆件需要的截面尺寸和板厚越来越大,相应增加了杆件制造安装难度,同时杆件尺寸过大也会增加杆件次应力。在铜陵公铁两用长江大桥主塔根部弦杆受力最大的区段,采用正交异性钢箱铁路桥面。铁路桥面采用有顶、底板的结构,顶、底板之间通过横梁和纵向隔板进行连接,形成整体箱形结构。顶、底板分别与主桁下弦杆的上、下盖板纵向焊接。箱形铁路桥面的采用增加了桥面板面积,降低了主桁所需承担的轴向力,有效减小主桁截面尺寸。
在边墩和辅助墩区域,活载作用时会出现支座负反力,需要进行压重。在这些区段铁路桥面也采用了正交异性钢箱桥面结构,在钢箱内灌注压重混凝土。采用这种压重方式避免了在桥面上堆放压重块,桥面结构通畅美观。
大跨度钢桥梁端处为行车性能较差区域,边墩区段铁路桥面采用正交异性钢箱桥面后,显著增大了桥面竖向刚度,加上较小的边跨跨度布置,使得铜陵公铁两用长江大桥梁端竖向转角控制在1‰以内,提升了列车通过的安全性和舒适性。3.1.3 采用高疲劳应力幅钢绞线斜拉索
在铁路斜拉桥中首次采用钢绞线斜拉索。采用钢绞线斜拉索时,可采用单束安装和张拉,使用轻型设备即可完成。单束钢绞线均有独立PE护套,增加了索的耐久性。针对铁路桥梁活载比例大、拉索疲劳应力幅高的特点,铜陵公铁两用长江大桥开展了疲劳应力幅为250 MPa的斜拉索应用研究。
钢绞线斜拉索的钢绞线为平行独立结构,使用后期可在不中断交通的情况下,仅用轻型设备实现单根
钢绞线的更换和安装。
3.1.4 使用新型阻尼装置
铜陵公铁两用长江大桥设计为纵向飘浮体系。为抑制在列车活载及风荷载等外力作用下主梁产生的振动,并在地震作用下能提供恒定的阻尼力避免主梁产生大幅位移,研制了新型小阻尼指数阻尼装置。该套阻尼装置能兼顾大桥的抗风、抗震和减振,起到改善桥梁工作性能和保护桥梁自身结构的作用。
3.1.5 采用大型深水沉井基础
铜陵公铁两用长江大桥3号主塔基础位于河道范围内,设计水深约38 m。基础采用大型深水沉井。沉井基础下部为钢结构,上部为混凝土结构。下部钢沉井采用工厂制造、大节段整体吊装的工艺,避免了传统分片制造的现场组拼环节,提高了施工进度。钢沉井同时充当了井壁混凝土的模板,充分利用结构自身的材料。沉井上部采用混凝土结构,节省了用钢量,也避免钢结构在水位变动区易腐蚀的弱点。沉井施工时需要的辅助结构少,经济性好,基础抗船舶撞击能力强,是适合桥位处地质情况的良好基础形式。
3.2 施工工艺创新
3.2.1 复杂水文地质条件下大型沉井基础施工技术
(1)钢沉井整节段制造、运输及接高技术。铜陵公铁两用长江大桥3#墩钢沉井高度为50 m,竖向分六节,从下至上分节高度为(9.5+4×7.5+10.5)m,第1节沉井平面尺寸为62.4 m×38.4 m,第2—6节沉井平面尺寸为62.0 m×38.0 m,最大节段质量约1 000 t。六节钢沉井均在工厂制造组拼成整体节段,由船舶运输至墩位,再由浮吊起吊整节段钢沉井进行接高。通过对钢沉井自质量的计算,合理划分节段,合理选择运输船舶及起吊设备。合理布置整节段起吊吊点,通过结构合理、强度
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