客运专线施工组织设计探讨修改稿

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1、客运专线 施工组织探讨二00五年五月目 录n客运专线铁路概述n工程特点与难点n指导原则与方法n建设工期n主要施工方法与措施n施工准备与大型设施及装备n施工质量管理一、客运专线铁路概述(一)客运专线铁路界定的标准高速列车运行速度是一项重要的技术指标，也 是铁路现代化水平的重要体现。国际上通常将列车 运营时速达到200 km/h以上的铁路称为高速铁路。根据所采用的不同技术，高速铁路又分为轮轨 接触技术类型和磁悬浮技术类型。轮轨技术有非摆 式车体和摆式车体两种；磁悬浮技术又根据所采用 的悬浮技术分为超导和常导两种。一、客运专线铁路概述(一)客运专线铁路界定的标准日本：60 年代，日本把新干线速度目标

2、值定为 200kmh及以上；欧洲铁路联盟： 1996年 9月，发布的互通运营 指导文件（96/0048/EC）对高速铁路的行车速度有 了更确切的规定-新建铁路运行速度达到或超过 250kmh；既有线通过改造使基础设施适应速度 200kmh ;线路能够适应高速，在某些地形困难、 山区或城市环境下，速度可以根据实际情况进行调整 。一、客运专线铁路概述(一)客运专线铁路界定的标准中国：新建客运专线铁路的速度目 标值在200kmh及以上。一、客运专线铁路概述(二) 四个方面的主要技术特征采用轮轨技术的高速铁路具有以下四个方面的 主要技术特征：1.轮轨方面：持久高平顺性的轨道，轻量化、 高走行稳定性的列

3、车；2.弓网方面：大张力的接触网，高性能的受电 弓；3.空气动力方面：流线形、密封的列车，较大 的线间距和隧道断面；4.牵引与制动方面：大功率的交-直-交列车和大 容量的牵引供电设施，大能力的盘形、再生、涡流 列车制动系统和车载信号为主的列控模式。一、客运专线铁路概述（三）与普通铁路的主要区别在轮轨接触的铁路技术中，随着速度的提高， 出现了一些新的问题，对基础设施和移动的车辆都 提出了新的要求，主要可以归结为两个方面，即：n-当速度超过250 km/h以后，空气动力特性产 生的显著变化，对车辆结构和铁路基础设施提出新 的要求；n-高速运行的列车要求具备持久稳定、高平顺 性、能供列车安全舒适运行

4、的轨下基础。一、客运专线铁路概述(三) 与普通铁路的主要区别空气动力学特性。列车高速运行时，行 车阻力、震动和机械动力噪音有所增加，移 动体与空气摩擦噪音的指标亦有所提高。对 列车的结构，需要修改头型及外轮廓设计， 改善空气流向，优化弓网关系及受电弓的位 置，增加减振措施等。 一、客运专线铁路概述(三) 与普通铁路的主要区别试验证明，高速铁路对车辆的密封性能有很高 的要求，这包括对车辆空调、门、窗、排污设施等 ，以满足高速运行的空气动力学特性。此外，还要 求具有高性能的制动系统和较高的乘座舒适度。高速行驶的列车在会车时所产生的空气压力波 明显高于既有线，因此，高速铁路在进行线路规划 时，要适当

5、加大线间距（包括站台安全距离）。通 过隧道时，洞口空气阻力与高速列车在瞬间产生的 压力，形成巨大的微气压波，对行车安全、乘客舒 适度以及环境都产生了明显的影响。因此，要适当 加大隧道断面积，改善洞口及辅助结构的设置等。一、客运专线铁路概述(三) 与普通铁路的主要区别高速列车动力学的特性：高速运行出现的高频 振动，要求桥梁及建筑物除了满足静态荷载的条件 ，还必须满足高速列车动力学的特性要求。概括地讲，除了保证“强度”这一基本要求（即 使用期不致破坏）以外，更要严格控制其“变形”。 因此，保持轨道持续稳定的高平顺性，是高速铁路 土木工程最基本的要求。但是，轨道的高平顺性又 是路基、桥梁、轨道变形的

6、最终表现，要求轨道高 平顺性，必须从控制上述工程变形着手。具体表现 在：一、客运专线铁路概述(三) 与普通铁路的主要区别控制路基工程变形将是很重要的一个内容。除 了线路平面有较大的曲线半径和适当长度的缓和曲 线、夹直线长度以外，设计、施工都要将重点放在 控制路基的工后沉降、不均匀沉降及路基顶面的初 始不平顺。京沪高速铁路设计暂规规定，工后沉降 5cm(无碴轨道的工后沉降2 cm)，台尾过渡段 cm (无碴轨道的工后沉降10mm/ m) ，地基固结 达到 9095%）。这是从路基竣工算起至1520年 内的沉降总和，初期沉降值2cm/年。一、客运专线铁路概述(三) 与普通铁路的主要区别桥梁要有足够

7、大的刚度。主要控制挠度，梁端 转角，扭转变形，结构自振频率，还要限制预应力 徐变和不均匀温差引起的结构变形。所有这些变形 的控制必须以高速列车的动态作用力相耦合为前提 。设计暂规虽作了某些规定，但还有待于深化研究 。一次铺成跨区间无缝线路。轨道结构无论有碴 或无碴均必须严格控制铺轨的初始不平顺，保证精 度达到高平顺性的要求。钢轨的物理化学性能都有 新的要求，冶金部门正在试制。根据高速铁路对轨 道平顺性的要求，传统边铺边架的施工组织及方法 已不适用。一、客运专线铁路概述(三) 与普通铁路的主要区别接触网方面：列车高速运行时对接触网作用， 导线产生较高频率的波动。为了降低弓网离线率， 要求接触网具

8、有较大的张力体系、高度的平顺性， 以保证良好的受流供电。列车及牵引动力：高速列车采用动车组的形式 ，牵引有动力分散、动力集中两种方式，采用大功 率交流传动GTO及IGBT或IPM元件，大幅度提高牵 引功率。为了提高速度、减小对轨道结构及基础设 施的影响，高速铁路要求降低车体重量并限制轴重 。这包括：合理的转向架结构、良好的空气动力学 性能和气密性、制动装置的特殊要求，降噪措施， 车载微机故障监控诊断系统，集便装置的特殊设计 等。一、客运专线铁路概述(三) 与普通铁路的主要区别n 通信信号系统：以地面信号为主变为机车信 号为主，司机制动转变为车载计算机判别、自动控 制，并通过超速防护系统自动施行

9、制动。为了提高 运营指挥效率，保证正点，高速铁路采用综合调度 系统指挥控制；围绕运营指挥所采用的计算机网络 及通信系统，需要很高的可靠性和安全保障。高速 运动的列车给车地之间的信息传递带来更大的难度 ，高速铁路要求信息传输误码率低，且更加准确； 高速列车装备有大量的计算机检测设备，形成一个 车载计算机网络，使得列车控制、维修的效率得到 很大的提高。一、客运专线铁路概述(三) 与普通铁路的主要区别n 其他主要区别。由于高速行车的特殊情况， 高速铁路配置了风、雨、雪、地震等自然灾害告警 系统，监测信息经过通信网与调度中心直接相连， 以保证高速行车的安全。沿高速线设置的跨线桥需 安装坠落物告警装置，

10、高速全线必须封闭，不设平 交道口。n 由于高速行驶中列车与空气摩擦产生了大量 噪音，因此，高速铁路途经人口密集的地区时，沿 线需采取降低噪音的措施，安装隔音墙。一、客运专线铁路概述(四)各国高速铁路技术体系的同一性与差异性 各国因国情不同而异。大致有四种类型：1、新建高速铁路双线，专门用于旅客快速运 输，如日本新干线和法国高速铁路,均为客运专线 ，白天行车，夜间维修。基本上自成独立的系统 ，采用综合调度集中方式 。日本采用动力分散式 动车组、大量采用无碴轨道 ，法国采用动力集中 式动车组、有碴轨道。2、新建高速铁路双线，实行客货共线运行， 如意大利罗马佛罗伦萨高速铁路，客运速度 250kmh,

11、货运速度120kmh；一、客运专线铁路概述(四)各国高速铁路技术体系的同一性与差异 性3、部分新建高速线与部分既有线混合运 行，如德国柏林汉诺威线，承担着客运和 货运任务；动车组有动力集中式向动力分散 式发展、大规模采用无碴轨道。4、在既有线上使用摆式列车运行，这在 欧洲国家多见，在美国“东北走廊”摆式列 车速度为240kmh。一、客运专线铁路概述(四)各国高速铁路技术体系的同一性与差异性 我国客运专线铁路有自已独特的技术特点。1、新建300kmh及以上行车速度的双线高速铁 路，专门用于旅客快速运输。近期的运输组织模式 采用本线旅客列车和跨线旅客列车高、中速混合运 行的模式。2、新建行车速度2

12、50kmh旅客列车与120kmh 货物列车混合运行的模式。3、通信信号制式要考虑既有路网的兼容性。但各国高速铁路在某些技术方面也有逐渐接近 或融合的趋势，如采用动力分散式动车组、大量采 用无碴轨道等。 一、客运专线铁路概述(五) 主要技术标准1、铁路等级： 高速铁路；2、正线数目： 双线；3、设计速度： 列车最高运行速度350Km/h， 最低运行速度200Km/h ； 4、运输模式: 高中速混跑；5、线间距： 5米；6、最小曲线半径：一般7000米、困难5500米；一、客运专线铁路概述(五) 主要技术标准7、最大坡度： 1220；8、到发线有效长度：520700米；9、牵引种类及列车类型：电力

13、、动车组 ；10、列车运行控制方式：自动控制；11、行车指挥方式：综合调度集中。二、工程特点与难点本部分以新的建设理念为切入点，抓住客 运专线最主要的四个基本技术体系(轮轨、弓网 、空气动力特性、牵引和制动)，从建设、运营 、维修全过程；从安全性、舒适性、可靠性、 经济性和可施工性等角度对路、桥、隧、轨道 工程的特点和难点做一些分析。二、工程特点与难点总体技术要求：1. 路基变形是影响列车运行速度的重要因素之 一，控制沉降和纵向刚度的变化是高速铁路路基设 计、施工的关键问题。2. 桥梁结构设计强调结构的耐久性和良好的动 力特性，严格控制桥梁结构的纵横向刚度、基频和 铺轨后的残余(工后)沉降，满

14、足高速列车安全运行 和旅客乘座舒适度的要求。3. 隧道设计考虑空气动力学效应，隧道有效断 面积拟采用100m2，必要时洞口可设缓冲结构。二、工程特点与难点总体技术要求：4. 轨道结构的可靠性、稳定性和高平顺性是 高速铁路安全可靠、平稳舒适、经济耐久运行的关 键。主要设计特点是采用一次铺设跨区间无缝线路 ，推广采用少维修的无碴轨道，转线地段采用大号 码高速道岔。5. 信息系统集成了列车运行控制、车站计算 机联锁和综合调度，实现通信、信号和计算机技术 的一体化，充分发挥通信、信号系统的整体综合效 能，使其成为一个集行车控制、调度指挥、信息管 理和设备监测于一体的综合自动化系统。二、工程特点与难点总

15、体技术要求： 6. 牵引供电系统的技术特点在于供变电系统的 安全、可靠性高和高度自动化，接触网系统的高平 顺性和良好的受流特性，高速铁路牵引供电系统拟 采用AT供电方式、简单链型悬挂和基于网络化、分 层化管理的电力调度系统。7. 高速列车拟采用当今世界上最先进的300- 350km/h动力分散型动车组。列车具有运行速度 高、安全可靠、车内布置宽敞舒适、车体轻量化、 外观流线型、大功率、低能耗、加速快、爬坡能力 强等技术特点，同时具备兼容既有线信号制式、多 制动方式、自动诊断等功能。二、工程特点与难点总体技术要求：8. 防灾安全监控系统由风监测、雨 量及洪水监测、地震监测、轨温监测、 火灾监测、

16、突发事故、异物侵限及非法 侵入防护等系统组成。9. 高速铁路按环保型绿色通道设计 ，采取设置声屏障等综合治理措施。二、工程特点与难点（一）路基1、设计理念新为保证轨道具有持久的平顺性，路基结 构设计首次采用了变形与强度结合控制的原 则。目的为轨道提供一个强度高、刚度大且 纵向变化均匀、长久稳定、顶面平顺的弹性 基础。二、工程特点与难点（一）路基 2、结构标准高路基基床由表层和底层组成,表层厚度应为 0.7m，底层厚度应为2.3m，总厚度为3.0m。其 中：基床表层由510cm厚的沥青混凝土防水层和 6560cm厚的级配碎石或级配砂砾石组成；基床 底层填筑A、B组填料。路基与桥台及横向结构物间 均设置过渡段（刚度过渡、沉降过渡），以满足轨道 平顺性要求。二、工程特点与难点（一）路基 3、工后沉降和沉降率需严格控制规定路基铺轨后的残余(工后)沉降：有 碴轨道路基（含软土路基）不大于5厘米，年 沉降率不大于2厘米；过渡段，工后沉降不大 于3厘；无碴轨道路基残余沉降不大于 10mm10m或