發布時間:2022-05-21 09:17:03
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇高速鐵路技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、底座板鋼筋網加工及安裝技術
底座板鋼筋網根據不同超高、不同位置和不同梁跨的配筋要求,在加工場使用胎具集中分段綁扎成型。用拖車運輸至橋下,吊裝至橋上指定位置。吊裝施工時,要確保鋼筋不破壞兩布一膜滑動層和防水層。鋼筋籠吊裝就位后,進行鋼筋搭接區域的鋼筋綁扎。綁扎時要注意到搭接區的箍筋間距為100mm。鋼筋籠要安裝到定距墊塊上邊。定距墊塊結構尺寸為:厚度4cm、寬度5cm、長度50cm,定距塊材質與底座板混凝土相同,并配置一根直徑為6mm的通長鋼筋。
二、底座板鋼板連接器的焊接與安裝
1.鋼板連接器組裝。在鋼板連接器兩側設計為HRB500Φ25的精軋螺紋鋼,兩種鋼筋的長度均為2.5m。HRB500Φ25鋼筋穿過鋼板連接器的孔,必須露出3cm,焊接采用E502或E506焊條,焊縫的焊腳長度不小于15mm,焊接固定。
2.螺母的處理方法。后澆帶鋼板安裝完畢后要保證螺母為松開狀態,松開距離距鋼板至少為3cm。在澆筑混凝土前采用手不施加預應力的方法將螺母擰緊。待混凝土初凝后將螺母松開,松開距離距鋼板至少為3cm。
三、底座板模板施工技術
1.模板系統設計
(1)側模設計。側模模板采用5mm厚鋼板加槽鋼制成,每2m一節,直線段時用高度為30cm的模板進行施工;曲線段超高時用30cm+30cm的組合模板進行施工。
(2)后澆帶端模設計。后澆帶端模采用竹膠板開槽,保證后澆帶精軋螺紋鋼筋通過,開口封堵嚴實,制作尺寸不同的端模板適應不同超高地段。后澆帶預留缺口寬度要嚴格按照設計要求進行,保證后續張拉連接的順利進行。
2.模板安裝首先測量放線,其次安裝模板和支撐,然后安裝軌道,接著模板精調、加固,最后對軌道的標高進行精調。
四、底座板混凝土澆筑技術
1.澆筑前每50m3檢查一次混凝土坍落度、含氣量、擴展度、入模溫度指標,滿足要求后方可澆筑并制作標養及同條件養護試件各2組。
2.混凝土通過泵車直接泵送入模,按照由模板低邊到高邊的順序依次布料,采用插入式振搗棒振搗,梁端鋼筋搭接密集區用直徑30mm振搗棒振搗密實,嚴禁漏振。混凝土振搗時,必須從鋼筋的間隙插入,插入的深度嚴格控制,避免破壞滑動層。在操作過程中要求快插慢拔,垂直點振,不得平拉,不得漏振,謹防過振;振動棒移動距離不得超過振動棒作用半徑的1.5倍,每點振動時間約20s~30s。
3.振動棒的作用范圍必須交叉重疊。振搗器不能碰動模板和鋼筋,防止接縫處混凝土出現蜂窩麻面或使鋼筋骨架出現位移。插入式振搗完成后,啟動整平提漿機對混凝土進行整平;同時人工配合,對于混凝土過高或過低的部位人工修整到位。混凝土初凝后開動拉毛機進行拉毛,拉毛深度1.8mm~2.2mm。
五、底座板張拉技術
在確定底座板張拉伸長量時,首先要明確底座板張拉連接的本質是對底座板結構的“縱連”,張拉連接完成后可在一個施工單元內進行軌道板的施工。張拉連接的控制要素為:溫度、時間、張拉量。不同溫度情況下的張拉量不同,設計合攏溫度為25±5℃,大于30℃或小于0℃不進行張拉連接。當溫度大于20℃小于30℃時無需張拉,直接進行連接;當溫度低于20℃時,需要計算出對應的張拉量進行張拉,張拉量的計算公式為:ΔLi=(T0-Ti)×αt×Li其中:ΔLi——第i個連接器的張拉量;T0——零應力溫度;Ti——張拉時混凝土溫度;αt——張拉系數10-5;Li——第i個張拉連接器的作用長度。一個底座施工單元內張拉作業要嚴格按照順序進行,且左右線同步。
1.K0(臨時端刺起點)與常規區的張拉及后澆帶澆筑
(1)張拉:底座板溫度<鎖定溫度A.臨時端刺縱連的當天,從臨時端刺的自由端依次擰緊鋼板連接器后澆帶J4~J1的所有錨固螺母(不施加預應力的擰緊),之后臨時端刺才具備了承載能力(抗拉和抗壓)。B.接著按構件的溫度張拉常規區中靠近臨時端刺K0的2個鋼板連接器后澆帶BL1。C.根據張拉行程,再張拉常規與臨時端刺間的鋼板連接器后澆帶K0。D.根據張拉行程,先張拉J1再張拉J2,同時常規區的剩余BL1的張拉可與之同時進行。E.為了保證臨時端刺自由端到鋼板連接器后澆帶J3區段的摩擦力起作用,在張拉J1、J2后,以J2張拉行程的1/3張拉J3。至此常規區與臨時端刺處的底座板張拉就已經施工完成了。縱連后澆帶需在24小時內完成(溫差小)。另一側的臨時端刺和此方法相同,可以兩側同時對稱進行。
(2)后澆帶澆筑:底座板溫度<鎖定溫度A.澆筑常規區的所有的鋼板連接器后澆帶BL1和臨時端刺中的鋼板連接器后澆帶K0和J1。B.底座板縱連后,常規區的齒槽后澆帶BL2通常也應該盡可能地進行澆筑,但是底座板溫度<鎖定溫度時,常規區的BL2澆筑必須等待一定的時間(具體按實際溫度確定),最后一次性澆筑。C.縱連3~5天后澆筑臨時端刺J2處的2個BL2。至此常規區與臨時端刺處的底座板澆筑就已經施工完成了。另一側的臨時端刺和常規區連接澆筑與此方法相同,可以兩側同時對稱進行。
(3)張拉:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.臨時端刺縱連的當天,從臨時端刺的自由端用扭力扳手依次擰緊鋼板連接器后澆帶J4~J1的所有錨固螺母。(扭力扳手的扭矩≥450Nm)。B.接著把K0及常規區的所有BL1擰緊(從K0開始)。至此常規區與臨時端刺處的底座板張拉就已經施工完成了。縱連后澆帶需在24小時內完成(溫差小)。另一側的臨時端刺和此方法相同,可以兩側同時對稱進行。
(4)澆筑:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.縱連完成后澆筑常規區的BL1和臨時端刺鋼板連接器后澆帶K0和J1,以及常規區的齒槽后澆帶BL2。B.縱連3~5天后澆筑臨時端刺J2處中部的2個BL2。至此臨時端刺已完成施工并和常規區的底座板完成澆筑。但是臨時端刺剩余的后澆帶要保持留空直到與下一個常規區的底座板連接完成后才可以澆筑。另一側的臨時端刺和此方法相同,可以兩側同時對稱進行。
2.K1(臨時端刺終點)與常規區的張拉及澆筑
(1)張拉:底座板溫度<鎖定溫度A.根據構件溫度,張拉常規區靠近K1的2個BL1。B.再根據相應的張拉行程張拉臨時端刺與常規區之間的鋼板連接器后澆帶K1。C.依次張拉行程,張拉J4~J2同時可以張拉常規區的BL1。
(2)澆筑:底座板溫度<鎖定溫度A.澆筑臨時端刺中K1、J4到J2以及常規區的BL1,一同澆筑。B.在等待一定時間(根據當時溫度確定)后澆筑常規區的BL2。C.縱連完成10天后,澆筑臨時端刺內所有BL2。
(3)張拉:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃從K1開始依次擰緊常規區的鋼板連接器后澆帶螺母,在擰緊時扭矩應該為450Nm。
(4)澆筑:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.澆筑常規區的BL1和臨時端刺區域內的K1、J4到J2,以及常規區的所有BL2。B.縱連3天后澆筑原臨時端刺區域內的所有剩余的BL2。
六、結語
CRTSⅡ型板式無砟軌道橋梁底座板施工技術的科學性、合理性、高效性需要當代鐵路施工人員不斷地總結完善。本文通過對實際施工經驗的簡明介紹,旨在為初學者提供一點幫助。
作者:王驍單位:中鐵十六局集團第一工程有限公司
摘要:進入新的經濟發展時期,人們的生活水平有了很大的提升,科技力量也不斷的壯大,對于交通運輸行業的要求就越來越高,在這種情況下,鐵路運輸速度和服務質量也必須不斷的升級才能滿足人民的實際出行需求。同時,隨著網絡技術的普遍使用,人們在出行中也更注重是否會有便利的網絡服務。將現代通信技術運用到高速鐵路中,不僅能夠方便了人們的出行,更對高速鐵路的發展有著非常關鍵的技術支撐作用。文章分析通信技術在高速鐵路中的應用。
關鍵詞:現代通信;技術;高速鐵路;檢測;安檢
近年來,鐵路發展逐漸以高速鐵路為主,其中對于所用的通信系統來說,組成上主要有有線通信和無線通信。相比普通鐵路的通信系統來說,有線通信系統是相同的,主要的不同之處是無線通信。文章闡述針高速鐵路中的現代無線通信技術,通過現代通信技術在高速鐵路發展中的應用分析,闡明隨著現代通信技術的不斷發展,相關高速鐵路也有了更加安全和高速的運行保障。
1高速鐵路中加強通信技術運用的重要意義
隨著現代科技力量的不斷發展,相關的通信技術也在新時展中呈現了新的科技特點,數字化、互聯網化、智能性、個性化及高速性等都有了明顯的優勢。通過現代通信技術的廣泛應用,實現了用戶在任何時間和地點下的視頻及語音交流、數據傳遞等,方便人們生活的各個方面,既提升了各行業的生產效率,也提升了生活品質。隨著現代經濟及貿易往來的頻繁,高速鐵路已經成為人們出行中非常重要的一種方式。當人們在列車中能夠進行商務辦公和貿易溝通時,既體驗了列車的高速,也突出了現代通信技術的便利性。高速公路很突出一個的特征就是運行速度非常高,提升速度必須要有配套的安全措施和成熟的技術來進行支撐。長時間的科研及分析表明,現代通信技術完全可以為高速鐵路的快速發展提供有力的網絡支撐,以現代通信技術為基礎高速鐵路通信網路,以可交互界面為輔助,能夠為高速鐵路操控提供更便捷的操作性,有效提升鐵路操控準確性和運輸速度控制。這就為鐵路系統的發展提供了有力的通信系統保障。
2高速鐵路中現代通信技術具體應用
2.1列車調度系統中GSM-R技術的應用
GSM-R指的是鐵路全球移動系統,是一項超出GSM趨于成熟的較使用的列車運行調度技術,也是針對鐵路運行中的相關移動通信需求進行設計的一項專用系統。隨著科技的進步,鐵路發展中速度和運輸能力不斷的在提升,為了確保鐵路高速運輸過程中的高效性和安全性,有效降低部分運輸壓力較大的鐵路干線的承載壓力,鐵路系統對列車調度系統進行了業務的升級和優化處理。與此同時,還不斷的調整原系統中的通信信號線的高度、性能及方向,確保鐵路沿線的信號源能夠完全滿足實際的運輸范圍覆蓋需求。對于弱電問題的處理方面,通過添置先進的設備來使地面和列車之間形成一個雙向的無線通信系統來加以完善。GSM-R的列車調度系統,可以通過大屏幕清晰的展示列車具體的經過路線及各個站點的動態信息,調度中心以此為依據通過通信網絡系統發出相關的調度指令。遇到緊急的突發情況,也可以通過這個網絡平臺的無線通信信息傳遞功能,讓指揮人員能夠及時了解和掌握現場的救援情況。通過與各調度人員、助理及值班人員和司機進行有效的溝通,將事件控制在最小范圍內。目前的高速鐵路運行,主要以無線通信列調為主。對于形成調度,可以完全借助可視化網絡平臺進行操作控制。并能夠通過網絡平臺實現列車駕駛員、調度值班員和車站值班人員的信息通信,確保列車運行中的各項調度的協調性和高效性。
2.2高鐵安檢中通信技術的應用
鐵路運行過程中的安全監控也是非常重要的一項組成。在科學技術不斷發展的今天,相關的鐵路信息化建設也在不斷地進行新的發展思路探索,要想實現鐵路運輸系統中車輛安全監控的高標準化體系建設,就必須強化通信信息及網絡技術在列車安全運行中的控制管理。比如,通過動態成像的形式監控列車的運行故障,采用列車主軸運行溫度的紅外線智能跟蹤控制等。形成以多專業、多層次及不同部門共同參與的綜合監控體系,盡而實現全面實時監控整個高鐵線路運行安全。特別是對于短距離WIMAX和WIFI的無線通信技術的相互結合運用而形成的傳感器,可以與具體的有線線路聯合形成共同的網絡模式,為鐵路的安全監測系統提供了有力的移動裝備條件。通過每30公里一個的紅外線探頭安裝模式形成的紅外線的探測軸溫系統,可以對運行中的列車進行軸溫的紅外測試,并結合適用于60萬輛的列車配備標簽RFID來進行檢測,確定不同車牌號的每一根軸輪溫度。目前的發展中對于這方面的應用還集成了報警系統、分散檢測系統、網絡運行及信息共享、遠程控制等多項系統于一體的防范預警體系,大大提升了列車運行的安全性。含THDS、TPDS(地面安全監測運行系統)、TADS(軌邊早期故障診斷系統)等多個系統在統稱為鐵路列車監控安全系統。這個系統主要借助網絡、智能操作與信息技術形成的列車集中數據處理、智能操作和信息共享、安全監控的多項操作系統。鐵路總局對所有車輛建立了動態信息庫,可以準確掌握目前列車的承載情況、車載內容及行駛軌道、車輛具體位置。對于安全監控系統的運行中,必須加強網絡安全的建設,將內部訪問和外部遠程訪問充分的分力,以身份認證的形式來實現技術和信息的交互。通過現代計算機技術中的平臺控制操作、路由器及防火墻等多項技術來綜合進行調試維護。
2.3高鐵在線監測系統中通信智能化的應用
高速鐵路中列車的行駛速度,經過多次的提速,已經達到了300公里每小時。隨著列車速度的不斷提升,相關的線路及通信配套技術必須要得以提升,必須為高速鐵路建立配套的巡檢系統。巡檢系統的檢測首先確保人身安全,對于高速運行的車輛后續的裝備建設,必須通過智能化的在線檢查才能夠把握準確。通過在機車車體上的安裝軌道動態檢查設備,監控列車的運行速度。當車體振動速度超出限值,就會進行加速值和坐標信息的高速存儲分析,盡而為車速的調整提供有力的數據參考。結合高速攝像技術和GPS定位技術、圖像處理技術等,可以清晰的拍攝高速鋼軌表面,進而識別和診斷故障。這種高速拍攝系統使用非常方便,可以直接安裝在軌道或者是行李車上。拍攝系統還具備對各種列車一些損傷及軌縫的識別功能。對于機車擦傷系統重傳感器、配線配管及分線箱的綜合功能協調檢測也為列車運行安全提供了保障,也實現了高速鐵路的現代化和高速化運輸保障。
2.4高速鐵路智能運輸系統的應用
基于鐵路的智能運輸系統主要是以電子、通信、自動化控制系統與技術等多方面的先進技術集成,實現鐵路運輸系中的信息采集、傳輸、共享、處理操作,通過較低的成本得到較高的運行效率和安全保障。最新鐵路智能運輸系統以鐵路地理信息系統、行車安全監控系統及客車綜合調度子系統及車票售賣系統為主要的優秀內容。其系統運行特點主要呈現三個優勢:①智能化,通過先進的網絡技術和智能操控技術實現列車啟動、運行及停止的準確信息控制。監控鐵路過往車輛的運行狀況,實現列車的運行調度和信息服務功能;②高效性,通過先進的智能運輸系統,及時反饋救援信息,提供優質的導航、運輸及電子商務服務;③綜合協調性,鐵路智能系統是集多種控制權限于一體的系統,人機之間的交互高度協調,并且能夠將客流信息及時反饋給列車,列車也會運行信息快速的反饋給客戶,實現客戶、列車及線路的高度協調性。
3結束語
總而言之,在近幾年的鐵路運輸發展中,隨著科技力量的不斷雄厚,相關的鐵路也進入了跨時代的高速發展階段。客運和貨運的運行速度、承載規模都有了很大的提升。我國鐵路的網絡化發展模式在高鐵、客運及貨運專線、城際鐵路等的發展中逐步走向完善。隨著鐵路高速化的發展,相關的現代通信技術在其中的應用也日趨成熟。同時也正是因為通信技術的應用,才為高速鐵路運行的安全性,精準性和高速性提供了有力的保障。
作者:謝剛強 單位:中鐵十局集團電務工程有限公司
摘要:高速鐵路在我國的發展歷史不長,針對日常工作中存在的行車人員業務能力不強、非正常應急處置能力差、北方地區冬季除雪難度大等問題,提出改進高速鐵路車務技術管理工作的建議,即加強車站行車人員培訓和資質管理,強化非正常情況下的應急演練和培訓,探索道岔除雪的有效方法,做好新開通線路提前介入工作,加強施工和維修工作組織。
關鍵詞:高速鐵路;車務;技術管理;行車組織
1高速鐵路車務技術管理現狀
目前,我國已是世界上高速鐵路發展最快、運營里程最長、運營速度最高、在建規模最大的國家。截至2015年年底,我國高速鐵路營業里程已經達到1.9萬km,居世界第一位[1]。通過原始創新、集成創新、引進消化吸收再創新,我國高速鐵路在高速動車組、接觸網、牽引供電系統和列車運行控制系統等關鍵技術方面取得重要突破,同時建立了一整套完善的運營管理制度和運行機制,保證了我國高速鐵路的安全運營。作為安全生產的重要一環,加強高速鐵路車務技術管理至關重要。高速鐵路車務技術管理工作主要包括技術設備操作規范化、規章制度合理化、業務培訓常態化、應急處置程序化、人員結構階梯化等方面的內容。由于我國高速鐵路的運營歷史還不長,車務技術管理工作還需要在運營實踐中不斷積累經驗并做出改進。1.1新職行車人員業務能力不強高速鐵路運營階段主要安全風險點是非常站控下的車站作業失誤,高速鐵路車站值班員非常站控模式下的業務處理能力仍存在不足[2]。①部分高速鐵路車站值班員破格從既有線信號員、助理值班員中提拔,雖然在高速鐵路開通前進行了系統培訓,但沒有實際操作和現場實踐經驗,指揮日常行車仍有一定壓力[3]。②日常培訓少,車站值班員對非常站控和車站人工操作方式接發列車作業標準掌握不熟練。③日常對車務終端及CTC設備操作少、不熟練,對車務終端和CTC各種功能按鈕的使用不清楚,遇特殊情況轉為分散自律控制模式下的車站操作方式或非常站控時手腳忙亂,業務生疏。1.2非正常應急處置能力有待提高部分車站值班員對高速鐵路非正常行車知識掌握不足,應急處置能力較弱,對非正常作業感到生疏。部分車站值班員理論上清楚非正常行車,但沒有實踐經驗,對非正常行車處理程序、現場組織、準備進路、行車憑證等關鍵作業環節只停留在紙上談兵的階段。此外,高速鐵路非正常行車作業進路準備是由車務、工務、電務共同配合完成的,車務人員負責確認道岔位置開通正確,工務人員負責確認道岔幾何尺寸達標,電務人員負責確認道岔密貼,各部門在非正常作業組織及配合上達不到默契的程度。1.3北方地區冬季除雪難度大冬季行車最忌諱大雪天氣,全路現有的融雪設備能夠解決小雪問題,但是遇到冰雪災害天氣不但不起作用,反而增加除雪難度,導致道岔無法轉換。目前高速鐵路線路多采用具備自動保護功能的18號及以上道岔,當道岔轉換過程中遇到障礙物造成無法密貼時,轉轍機自動斷電,造成道岔四開狀態,室內設備報警提示,行車人員需要到現場進行除雪,甚至需要手搖道岔準備進路。沈陽鐵路局高速鐵路線路均地處或穿越高寒地區,冬季道岔除雪難度相當大,如遇連續降雪,很可能會造成車站憋堵,影響列車正常運行。
2改進高速鐵路車務技術管理的對策
2.1加強車站行車人員培訓和資質管理(1)加強日常培訓[4]。在理論培訓的基礎上,重點進行實作演練,幫助車站值班員積累經驗。演練重點是分散自律模式及非常站控模式下的車站操作,應充分利用維修天窗進行演練;不能與維修天窗結合時,應單獨向調度所申請天窗演練。(2)建立考核機制。經過一段時間的理論和實作培訓,要定期對車站值班員進行考核,考核可進行模擬演練,通過車站演練板進行模擬,或通過現場設置故障的方式進行考核。同時建立獎勵機制,對考核優秀的給予獎勵,激發車站值班員的求知積極性。(3)加強資質管理。嚴格準入限制,高速鐵路車站值班員上崗前必須經過鐵路局高速鐵路崗位資質培訓,考試合格具備資格后方可上崗作業。2.2強化非正常情況下的應急演練和培訓(1)加強應急處置的指導[5]。站段應成立行車故障處置指導組,在出現故障時能夠及時對車站值班員進行指導,確保車站值班員正確地辦理接發車作業。遇車站行車設備故障需要辦理非正常接發車列車,或設備出現異常無法正常辦理時,設備故障指導組應立即趕赴現場,根據車站值班干部匯報的情況,指導現場進行設備故障應急處理。(2)明確應急處置程序。首先,明確信息通報程序,印發各種非正常情況時的處置程序指導書,如接發列車進路道岔無表示應急處置程序、接發列車進路道岔擠岔應急處置程序、進出站信號機故障應急處置程序、接發列車進路軌道電路故障應急處置程序,以及全站信聯閉設備停電應急處置程序等。在每個故障程序中分別就發生故障時登記通知、檢查確認、行車方式、接發列車、設備恢復及各個程序的要點進行提示。(3)做好非正常演練和培訓。站段要建立培訓演練制度,定期由車站組織站區工務、電務部門參加非正常培訓和演練活動,演練時由電務部門設置故障,根據故障現象進行演練,車站值班員按照故障應急處置程序辦理,最終銘記于心。2.3探索道岔除雪的有效方法(1)做好除雪分工包保工作[6],明確包保任務,人員不足時可在既有線抽調人員參加高速鐵路車站除雪,建立既有線和高速鐵路站互幫互助制度。(2)不斷改進道岔融雪裝置,發揮道岔融雪裝置的作用,如在道岔根部可適當增加加熱條,增大融雪范圍。(3)掌握除雪技巧,明確除雪方法及關鍵部位。①入冬前組織除雪演練,針對以往除雪中出現的共性問題進行總結,請有經驗者講解和演示,學習者親自模擬練習。②拍攝除雪視頻做成課件,建立豐富的除雪培訓資源,對相關人員進行培訓。2.4做好新開通線路提前介入工作(1)安排提前介入人員到已開通的高速鐵路車站進行跟班學習,最終達到能獨立頂崗的程度。此外,安排到高速鐵路調度所學習,了解列車調度員的作業過程,使提前介入人員在線路開通后能夠較快地進入工作角色。(2)在安全管理、規章管理上提前入手[7]。不照搬照抄既有線的辦法,借鑒已成型的高速鐵路車站的制度辦法,結合實際進行完善,確保安全管理、規章管理嚴格規范,切實有效。2.5加強施工和維修工作組織高速鐵路施工或維修作業多安排在夜間垂直天窗進行,作業時存在照明條件差、作業人員精神不集中、施工或維修機具容易遺漏等不利因素,為此,應采取多種措施保證施工和維修作業的安全。①作業前施工或維修主體和配合單位做好安全預想,針對施工或維修中可能遇到的問題制定預防方案,并對施工或維修作業人員進行培訓[8]。②施工或維修結束后“2人1次”檢查鋼軌、線路、通信信號及接觸網設備的安全性,施工或維修器具使用和回收登銷記情況,共同排除線路上可能存在的險性障礙,保證行車安全。③施工或維修結束后總結施工方案優缺點,制定問題的整改措施,最終降低高速鐵路行車事故概率,減少不必要的經濟損失。
3結束語
車務技術管理工作是鐵路運輸的關鍵環節,是實現鐵路安全、迅速、經濟、便利地運送旅客和貨物的最重要一環。高速鐵路應用了大量的新技術、新設備,其運營組織模式也有別于既有線,這些都給車務技術管理工作帶來新的挑戰。如何適應高速鐵路的技術設備和運營組織條件,有效地開展高速鐵路車務技術管理工作,還需要在實踐中進一步探索。
作者:孫志輝 單位:遼寧鐵道職業技術學院
【摘要】
隨科學技術的飛速發展以及人們生活水平的不斷提高,乘客對于鐵路運輸的服務質量及運輸速度都提出了更高的要求。當前高速鐵路正以其服務質量好、運輸速度快以及安全性能高等特點,引起了人們的廣泛關注,然而人們更加關注的是當提高了列車的運行速度之后,其通信技術是否還能真正滿足高速鐵路的運行要求。本文就高速鐵路運輸中應用到的通信技術進行闡述,為相關研究者提供理論參考依據。
【關鍵詞】
通信技術;高速鐵路
高速鐵路中所用的通信系統主要由兩個部分組成,即有線通信部分和無線通信部分,有線通信部分基本上與普通鐵路的通信系統相同,不同之處主要是無線通信部分。下面我們主要對應用于高速鐵路中的現代通信技術進行闡述,讓人們相信現代化的通信技術完全有實力為高速鐵路的發展保駕護航。
一、高速鐵路應用現代通信技術的重要性
在科技高速發展情況下,現代通信技術也朝著數字化、寬帶化、智能化、高速化及個人化等各個方面發展,通過現代通信技術的有效應用,使用者能夠在任何時間、地點通過視頻、數據以及語音等實現信息交流,提升生活品質,提高工作效率。在高速鐵路中應用現代通信技術,不但能夠讓列車上的乘客真正感受到現代化通信技術帶來的方便與快捷,還能讓乘客坐在車廂中猶如坐在辦公室一樣,完全不受任通信硬件設施的阻礙,正常的與外界進行信息傳遞,獲取自己想要的信息資源,實現移動辦公。高速鐵路的重要特征之一就是運行速度高,不僅運行速度高,還要更安全、更方便,自然技術要求就更高。然而想要實現這些要求,必須要通過現代通信技術來支撐,只有構建出技術先進、功能完善的通信網絡,并輔以界面友好的交互界面,才能夠實現高速鐵路的自動控制、提升運輸速度及運輸效率,給鐵路系統提供出全方位通信業務。
二、高速鐵路中應用現代通信技術
高速鐵路應用現代通信技術范圍比較多,本文就選擇幾個重要方面闡述其應用。
2.1將GSM-R應用于列車調度系統
GSM-R是GlobleSystenofMobileforRailway的縮寫,意思為鐵路移動全球系統。它是為了滿足鐵路在移動通信方面的特殊需求而設計的專用系統,在系統功能上已經超越了GSM,是一項比較成熟的實用性技術。近年來由于鐵路的提速以及鐵路運輸的不斷發展,為了能讓運輸過程變得更高效、更安全,列車調度系統針對那些運輸壓力大的鐵路干線,都陸續開通了某些新的數據業務,以便緩解通信方面的壓力。除此之外,還必須對原系統中的天線高度以及天線方向進行適當的調整,使沿線的場強能在覆蓋范圍上得到拓展;而弱場問題要想得到有效地改善,就應該添置相應的設備讓地面與列車之間形成一個雙向無線通信系統。采用了GSM-R列車調度系統,能夠將列車運行經過地點以及沿途各個站點動態情況顯示在大屏幕上,調度中心經過網絡就可以發出各種指令。一旦出現突發事件,能夠利用該網絡平臺通過無線通信業務,指揮人員能夠實時掌握各個救援情況,掌握調度人員、助理值班員、車站值班員及機車司機等,能夠及時指揮與控制事件。如今高速鐵路上主要是采用無線列調為主,通過該網絡平臺能夠輕松進行行車70InternetApplication互聯網+應用調度,實現機車司機、調度員及車站值班人員間通信,以及機車司機、車站值班人員與運轉車長間各種通信。
2.2應用于安全監控車輛系統中
隨著科學技術的不斷發展,鐵路部分在其發展過程中,也提出了必須繼續深化鐵路信息化建設的要求,而要想真正達到這一要求,必須要采用通信傳輸技術與信息網絡強化安全運行控制管理。主要是以動態圖像監控貨車運行故障、紅外線探測軸溫智能跟蹤等,聯合形成多專業、多層次及多部門安全運行監控體系,進而確保整個運行線的安全監控水平。尤其是應用了短距離WiMax及WiFi的無線傳輸技術有機結合的傳感器,以及長距離的有線線路共同形成網絡,給鐵路安全監控提供移動裝備條件。在紅外線探測軸溫系統中(THDS),每間隔30公里就需要安裝上紅外線探頭,用來測試紅外線的軸溫,同時結合六十萬輛的貨車配備RFID標簽,能夠檢測車輛號碼及每一根軸輪溫度,如今在這個方面已經逐漸實現了集中報警、分散檢測、網絡運行、信息共享及遠程監控的防范預警體系,提升了車輛安全能力。同時還在機車與客運車輛上加設傳感系統,能夠靜態和動態測定線路鋼軌、隧道及橋梁的數據,進而實現了雙重檢測監控,有效提升了高速鐵路運行中整體安全系數。除了THDS之外,還有TPDS(地面安全檢測運行狀態系統)、TADS(軌邊診斷早期故障系統)等,這些系統形成鐵路車輛監控安全系統,該系統主要是應用網絡化、智能化及信息化技術,實現了對高速客貨車進行數據集中、動態檢測、聯網運行、信息共享以及遠程監控。如今所有貨車車輛與機車上均安裝上了電子標簽,在各個編組站、區段站、分界站等都安裝上了地面識別設備,還把車號識別信息傳送到鐵路總局。總局中建立有全路車輛的動態庫,就能夠計算出各個路局目前車輛的保有量,經過和確報信息匹配,就能夠掌握車輛是空還是重狀態,以及重車裝置的內容與去向,掌握車輛的位置、機動車的位置等。同時安全監控系統中所用通信網絡也在逐漸加強自身網絡安全建設,其一是實行了外部訪問服務網、生產服務網以及內部服務網三者分離,內外網間需要通過身份認證進行動態隔離與交換技術。主要涉及到了計算機控制平臺、路由器、防火墻等各個系統的調試。現在如果有500個事情同時并發,隔離裝置能夠在兩秒之內進行控制;并且采取統一IP地址,構建出身份認證體系,每一個鐵路局與總局分別構建出IA,這樣來構成身份認證體系。其二總局通過廣域網和局域網實行公匙加密技術,就實現了信息加密傳輸等各種控制。
2.3將智能化應用到在線監測系統中
經過幾次大提速之后,一些區段中貨車行駛的速度已經達到了250公里每小時。隨著列車的速度提升,自然對線路、配套設施以及車輛都提出了相應要求,所以必須要建立一個連續的及密集型的巡檢工作。同時列車高速運行時,巡視檢測一定要將人身安全作為第一要素。在進行作業時一定要密切觀察來往車輛,及時到下道避讓。因此使用智能化在線檢測非常重要,也是解決運行裝備的巡檢工作合理方案。通過移動設備檢測固定設備技術措施,極大滿足了線路中密切巡檢所需。比如機車上裝上了軌道動態檢測設備,能夠檢測軌道的線路狀況,一種方法就是測出軌道的基本參數,這種裝置大多數安裝到機車的車體上,而機車的監控記錄器就是記錄里程錯表與車速,一旦車體的振動速度超過了門限值,能夠將測到的加速值和坐標信息、車速共同放進儲存器中,再經過轉儲器將數據轉送到微機打印檢測結果。另外一種就是和高速攝像技術相結合,同時應用上GPS定位技術、圖像處理技術等,能夠高速拍攝出鋼軌的表面,同時進行故障識別與故障定位。這種智能系統安裝比較便利,可以安裝到軌道車及行李車上,還可以安裝到客車上,在行駛中不間斷高速拍攝鋼軌情況,自動將故障情況判斷出來并且確定出精確里程。當然該檢測功能并不單一,而是要包含自動識別擦傷、掉塊、裂紋、錯牙,還要自動檢測軌縫等等,將這種智能化的在線檢測系統使用到線路與客運專線上,就可以代替人工進行作業,而具備了高速度、高效率、全天候等各種作業特征,實現數字化檢測結果,進而形成了線路的圖像數據庫。在線檢測機車車輛的踏面擦傷系統屬于檢測車輪狀況裝置,主要是檢測車輪的局部擦傷或者踏面損傷,一旦發生這些故障能夠準確預報出超差車輛擦傷大小以及位置,避免因車輪和軌道之間碰撞造成軸承損壞或者鋼軌毀壞,進而引發出列車事故,保證了高速鐵路運行安全。這種檢測系統是室內設備與室外設備兩個部分共同組成。室外設備包含了振動傳感器、車輪傳感器、配管配線、室外分線箱以及相關附件;而室內設備主要包含信號采集電路、工業控制計算機以及信號預處理裝置。事實上高速鐵路許多地方都應用上了現代通信技術,比如車列尾部的風壓無線傳輸監控系統、鐵路智能運輸系統等各個方面,這樣實現了高速鐵路現代化、高速化,同時也加大了安全性。
三、結束語
隨著近些年科學技術高速發展,我國鐵路發展到了跨時代階段,并且客貨列車都進入到了重載、高速的現代化水平。特別在高速鐵路、貨運專線、客運專線以及城際鐵路大規模建設,都促進了我國鐵路的網絡化發展。在發展鐵路同時應用現代通信技術在必然趨勢,也是提速、確保安全的有力保障。
作者:朱正凱 單位:中鐵十一局集團電務工程有限公司
摘要 隨著國民經濟快速的發展,人民生活水平逐漸的提高,對此,在鐵路的運輸方面也提出了更高的需求。高速鐵路憑借安全舒適、快速等優勢,成為當代最主要的交通運輸工具。因此,在工程質量方面也提出了更高的要求。由于在軟土地基上進行修建高速鐵路,必須要控制好技術質量以及基本特性,更需要控制好地基施工后所出現的沉降量以及差異沉降量,它作為穩定高速鐵路軌道的重要因素。對此,本文詳細介紹了在高速鐵路修建中具有代表意義的設計、施工控制以及各個環節中的技術試驗并加以研究。
關鍵詞 高速鐵路;路基;試驗
由于高速鐵路具有安全舒適、速度較快等一定的優勢,當前,已逐漸地成為了中長距離運行最為重要的交通運輸工具。然而,由于軌道結構的主要基礎就是路基,所以其剛度和強度以及在穩定性方面,在滿足運營的條件下應把軌道的參數規定在標準的范圍之內,同時也是保證列車的安全、高速以及平穩的基礎條件, 所以,客運專線在對于控制路基的變形和填料的質量,特別是在對于工后沉降的控制方面,都必須加以嚴格的控制。對于在軟土地基的范圍領域里,對其進行勘察和設計以及在控制施工質量方面有著更高的要求。軟土地基的因有著一定的復雜性,并且沒有足夠的建設經驗等因素,所以在建設大規模的客運專線時, 必須要選擇具有代表性的軟土地段進行試驗,進行勘察和設計以及在控制施工質量等每個環節都需要進行深入的研究,這不僅可以為建設高速鐵路提供有效的參考價值,還可以對其進一步的完善修改提供相關的有利依據。
1 修建高速鐵路在軟土地段的技術要素
1)對于軟土地基的有效勘察以及選取參數的精度可以有效的控制好軟土路基的沉降變形與穩定性的基礎因素。當前,在對軟土地基進行勘察時,一般是應用勘探技術、土工的試驗等相結合的勘察方式,而不同的測試手段所獲得的結果也是存在一定的差異性。因此,需要對現場試驗實測的有效數據進一步的研究分析,所以,在選用科學合理的設計參數和有效的勘察方式,對提高勘察的準確度是非常有利的。
2)在進行修建高速鐵路中,在對路基的主要結構以及填料的質量控制和壓實質量的標準上都有著一定的嚴格標準。在對于所應用的填料需要在現場進行填筑試驗,并獲得路基填料的方法以及技術參數和工藝、壓實質量的檢驗方法等,同時通過了模擬的動力試驗的可評價動力特征,主要表現在:(1)驗證合理的設計方案可行性;(2)可以指導全線路堤的設計和施工工作。
3)由于軟土所特有的固結特性會影響到處理措施,同時軟土在原位強度和結構性等方面對計算沉降的準確度有很大的影響。所以,經大量施工實踐證明,由于軟土路堤的工后沉降控制是可以受到勘察以及設計質量的直接影響,并且與路堤的填筑速率、施工的質量以及對地基的處理工藝等方面都有著密切的聯系,因此,可以通過對現場進行試驗并獲得相應的施工參數,并有效的指導項目施工。
2 對于軟土地基的有效勘察
1)對于在進行勘探以及測試點布置密度主要就是根據軟土的地層結構、成因類型和硬底橫坡等,確定軟土空間的變化特點。在進行對軟土地基勘探時需要采取原位測試方法和鉆探方法相結合的勘察方式。在控制鉆孔的數量時需要根據地基土自身的均勻性以及設計要求來確定,同時也反映出在壓縮層的深度里,所有巖土層物理力學的性質;
2)在原位測試和鉆探方法中主要包括了十字板的剪切試驗、靜力觸探、應力鏟的試驗以及螺旋板荷載試驗等,對于這些方法的應用主要是根據地層巖性的特點,以及對于建筑物的規模、類型和基礎等情況確定的,同時應注意測試的方法;
3)在確定試驗項目和試驗的頻度上一般是根據工程的主要類型,在擬選用地基的處理方案和軟土的特點等方面進行確定的,通常把高速鐵路的地基土主要的設計指標分成變形指標與強度指標兩種。
3 對于軟土地基的處理
1)在進行塑料排水板的機械施工中,由于靜壓式的插板機無論在經濟成本還是工效以及對環境的影響等方面都是好于振動式的插板機,然而振動式的插板機在進行對地層穿透的能力方面是好于靜壓式的。所以,在兩者都可以穿透地層處理塑料的排水板時,應優先應用靜壓式的插板機,如果選擇靜壓式在較困難的地層處理時,需應用振動式的塑料排水板機械進行處理;
2)對于軟土地基在進行選取設計參數時,需要在土工參數的統計分析基礎上、原位的測試以及要結合地質背景等進行綜合分析以后,并提出科學的合理參數。在通過對現場的觀測數據分析后,并提出了對軟土地基沉降的計算方法以及工后的沉降推算。鑒于對軟土地基沉降時間的控制以及工后沉降推算的可靠性要求,在軟土地基進行填筑完成以后必須要確保達到一定的放置調整期,從而達到可以有效的控制工后沉降的要求;
3)由于應用不同的地基處理方法以及在不同結構物之間的剩余縱向差異的沉降會較明顯,所以,對于地基的處理方法以及不同結構物的類型可以直接影響剩余縱向差異沉降的重要原因。因此,進行設計時在同一工點需避免應用不同的處理方式,如果不能避免需要考慮在不同的處理方式以及不同的結構物之間進行設立過渡段,并且確保必要的放置時間,從而降低在不同工程類型間的沉降差異,如果在放置后出現存在較大差異的沉降地段,就必須要根據實測沉降資料來應用預壓等處理方法。在根據計算路基的沉降值和實測值時所出現的差異,可以開展以信息化進行管理和施工,以及通過進行信息化管理的實施辦法,在一定程度上是可以有效的控制工后沉降的重要方法;
4)在軟土地基經過攪拌樁的加固以后,對于地基土的特性會在很大程度方面有所改善,主要表現在通過施加荷載以后,其沉降量會較小并在很短的時間內完成,一般是應用預壓的方式等以降低因后期荷載所引起的沉降問題,滿足了軌道鋪設的需要。另一方面,在應用排水固結法進行加固地基時,在加固后仍是松軟土地基,進行后期的荷載施加以后仍然是排水固結的特性,則沉降會較慢,所以就很難達到軌道的要求。對此,是否可以通過長期的超載來降低后期荷載所產生的沉降問題,需進一步進行研究。
4 結論
總之,在高速鐵路軟土地基的試驗過程當中,必須要以科學合理的管理體系從而保證有利開展試驗項目,并且有效的控制好其質量和成本、安全管理等重要因素。在進行實施項目前必須制定詳細周密的策劃準備,同時也是確保開展試驗研究的基本條件,也只有做好充分的準備工作,在試驗研究中才可以確保施工技術的正確性,以達到預期的理想目標,獲得一定的研究成果。
摘要:京津城際高速鐵路為我國第一次引用德國博格板式無碴軌道施工技術修建的高速鐵路,設計時速為350km/h。在學習德國引進施工技術的基礎上,結合我國實際情況,在施工過程中研究摸索了一套切實可行的無碴軌道底座板施工方法。
關鍵詞:京津城際高速鐵路;CRTS Ⅱ;博格板;無碴軌道;底座板鋪設
隨著世界高速鐵路的發展,盡管無碴軌道初期造價比有碴軌道高,但由于其具有軌道平順性好,整體性強,縱向、橫向穩定性好,結構高度低,幾何狀態持久,以及低維修量,社會經濟效益顯著等優點,在國外越來越受到重視,越來越多的國家都在致力于采用和發展無碴軌道工程技術,并取得了長足發展。毫無疑問,無碴軌道工程技術在世界高速鐵路上的大范圍應用將是大勢所趨。
博格板式無碴軌道改良后的CRTS II型板式無碴軌道,在世界上是第一次在長橋上應用,無論是在施工難度上還是在施工安排上都是一個重大的挑戰。混凝土底座板施工質量的好壞是整個無碴軌道系統的關鍵點也是難點。在施工前期和施工過程中,進行了無數次的模擬試驗,對測量、鋼筋的絕緣、模板的選擇、混凝土澆注,材料性能試驗及選擇等方面做了大量的工作,總結了一套行之有效的經驗數據及工藝流程。
一、施工準備及工序流程
無碴軌道施工前需對橋梁、路基、設標網、沉降及變形評估、應急網導線基準點和水準點進行交接驗收。
橋梁的檢驗項目為高程0,-20mm;梁縫相對高差10mm;橋面排水滿足六面坡及坡度要求;橋面預埋件;防水層;平整度3mm/4m;伸縮縫;路基的檢驗項目為中線高程±10mm;路肩高程±10mm;中線至路肩邊緣距離0,+20mm;寬度不小于設計值;橫坡±0.5%;平整度不大于10mm。
底座板施工工序:施工準備滑動層鋪設硬泡沫塑料板鋪設鋼筋、后澆帶連接器安裝底座板模板安裝混凝土澆筑養護。
二、滑動層及硬泡沫塑料板施工
在橋面和底座板之間的滑動層由兩層土工布構成,兩層土工布之間鋪一層聚乙烯薄膜。
鋪設滑動層前,對梁體表面進行仔細清理,橋梁防水層上表面不得殘留石子或砂粒之類可能破壞滑動層的磨損性顆粒,橋面油污用洗潔劑清洗干凈,以免影響與橋面的粘結效果。
1.鋪設從支座活動端開始,到橋梁固定支座端的連接錨固螺栓為止。
2.鋪設第一層土工布:采用膠合劑將其粘貼在橋梁防水層上,膠合劑的層厚必須合理選擇,每片32m梁用西卡膠或波士膠約為1.9kg,使土工布將其完全吸收。鋪設第一層土工布時,應當盡可能連續整塊鋪設,也可將土工布對接,因為此時膠合劑已將其固定在橋面上。但每塊的最小長度為5m。在土工布縱向三個30cm寬的帶上涂膠合劑。
采用人工推滾土工布卷鋪設,速度要慢,注意好底座板邊線內都鋪上布,由于一般廠家制造土工布寬度為3.10m,鋪設完要寬于底座板寬度2.95m,一邊鋪一邊拉平,不得起皺。
3.鋪設聚乙烯薄膜:在第一層土工布上鋪設聚乙烯薄膜,薄膜不得起皺。在接縫處采用熔接的方法處理。每塊的最小長度也為5m。土工膜在夏天高溫下容易變形起鼓,造成底座板變薄及下底面不平。可以在鋪設完的土工布上澆水降溫,或鋪設完滑動層后盡快的擺放鋼筋籠和立模澆筑混凝土,不宜鋪設完后長時間暴露在陽光之下。
4.鋪設第二層土工布:第二層土工布必須連續整塊鋪設,不留對接縫,從距離活動端1.4m開始至橋梁固定錨栓處為止,即留10cm土工布與硬泡沫板(長1.5m)搭接。
5.在鋪設時,最好用水濕潤第二層土工布,以利于將土工布吸附在聚乙烯薄膜上,也起到對土工膜的降溫作用。二布一膜任何一層都不能出現破損,一旦出現破損立即更換。
6.在鋪設后的土工布和聚乙烯薄膜上,嚴禁行車。安放鋼筋時選擇足夠間距的混凝土墊塊支撐,避免鋼筋將土工布刺穿。一旦出現破損,土工布或聚乙烯薄膜應立即更換。
7.底座混凝土澆注完畢后,將土工布和聚乙烯薄膜的外露部分,緊貼底座板混凝土邊緣剪裁去。
8.硬泡沫塑料板鋪設在梁縫處,從活動端開始到固定端連接的錨固螺栓為止。橋梁固定端硬泡沫塑料板,采用膠合劑將其粘貼在橋梁上部結構上。硬泡沫板宜在鋼筋網片及剪力釘安裝完之后,梁縫處接頭鋼筋綁扎前鋪設,避免提早鋪設給施工帶來的不便而容易損壞泡沫板。
9.橋梁滑動端硬泡沫塑料板放置在滑動層上,不需用膠合劑粘結。在兩端都是活動支座或者固定支座時,只粘粘任意一端泡沫板在橋面上。
10.硬泡沫塑料板的接縫應嚴密不得有通縫。為避免混凝土的滲入,在硬泡沫塑料板上及周圍邊上覆蓋一層薄膜,薄膜不得與縱向底座板范圍橋面混凝土搭接,避免澆筑時造成混凝土空隙。澆筑混凝土前量體裁剪硬泡沫塑料板,不得少于底座板寬度,應緊貼模板線剪裁。硬泡沫塑料板必須在橋梁接縫的中心線處對接,不得留有空隙,緊密對接。
11.鋪設的硬泡沫塑料板不能破損,安裝鋼筋籠時要選擇合適的墊塊間距,以免鋼筋將硬泡沫塑料板刺穿。一旦出現破損,硬泡沫塑料板必須更換。
三、墊塊擺放
鋼筋安裝前,在滑動層和硬泡沫塑料板上布置長55cm,底寬5cm、頂寬2cm梯形截面的混凝土保護層墊塊,防止滑動層和泡沫板點狀受壓而破損。墊塊梅花狀布置,縱向間隔40cm,保證每縱向延米不少于7塊,即以一排4個一排3個“四三四三”排列。墊塊強度以不低于本體混凝土的設計強度為準。由于墊塊截面積小,容易斷裂,制作墊塊時內部可以配根鐵絲。
在擺放墊塊時,鋼筋網片箍筋外箍處墊塊呈縱向布置,鋼筋網片箍筋內箍處墊塊呈橫向布置,這樣可以更好的起到保護滑動層和硬泡沫板的作用,保證了混凝土保護層的尺寸。
四、鋼筋加工
鋼筋加工安裝宜采用橋下鋼筋加工場集中利用胎具綁扎網片,之后吊裝上橋的方案。這種方案的優點是鋼筋
網片制作標準、速度快、容易管理、勞動力投入少,但增加的運輸和吊裝的工作量。
齒槽剪力筋,采用HRB335鋼筋,在加工場車絲并焊接鋼板(Q235)。施工次序宜在鋼筋籠安裝后梁縫接頭鋼筋綁扎前完成安裝,安裝早了影響鋼筋網片的安裝定位,安裝遲了由于搭接鋼筋過密會導致安裝極其困難。施工前須對沒保護好的預埋套筒進行工絲處理,在梁面高程或預埋套筒高程與設計有出入的情況下,應現場選擇合適的剪力釘,必要時可專門定制一批所需長度的剪力釘。
鋼筋籠在鋼筋加工場集中制作,鋼筋籠出場前進行絕緣、尺寸、規格等各項檢查,簽證合格后,運輸至橋下采用懸臂龍門吊或汽車吊垂直提升至橋面安裝。鋼筋之間通過同向及異向塑料絕緣卡連接。在縱橫向鋼筋交叉點處,異向塑料絕緣夾,上下兩個互相垂直方向的卡口分別卡住縱、橫向鋼筋鋼。為避免吊裝過程中鋼筋籠松動,對部分鋼筋交叉點采用強度高、耐久性好的有機合成材料綁扎,嚴禁使用鐵絲綁扎或焊接。
后澆帶連接器采用的是另選方案,在鋼筋加工場把一側的HRB500的∮28鋼筋與4cm厚的鋼板焊好(見下圖),橋面安裝精扎螺紋鋼筋。
曲線段后澆帶鋼板也是采用另選方案,即用直線段的后澆帶連接系代替曲線段的連接系,注意定位筋對連接系的固定牢固,防止因混凝土施工振搗對位置的影響。有一點需要注意,橋面安裝精扎螺紋鋼筋時,精扎螺紋鋼筋露出鋼板的尺寸為8cm最合適,方便以后的后澆帶連接扳手的使用,后澆帶鋼板盡量處于居中位置,安裝螺母一邊盡量留足空間以利于張拉。
五、底座板模板
側模采用槽鋼組合而成。本標段施工范圍最大的曲線超高為120mm,故選用槽10、槽16、槽20搭配使用,施工前根據現場測量放樣選用合適模板組合,再次進行標高測量校核好后超墊牢固,靠近橋面距離不大于5cm空隙用角鋼填充。槽鋼與槽鋼間用螺栓進行法蘭連接,中間加墊薄橡膠皮防止露漿。為方便工人直接抬移安裝,側模小直徑曲線段可設計為3m長,重約60kg;直線段或大直徑曲線段可設計為6m長,可減少接縫數量。
端模:直線段端模采用鋼板改制,曲線段端模采用竹膠板開槽,保證后澆帶精軋螺紋鋼筋通過,澆筑混凝土前用塑料薄膜、棉紗等物將開口封堵嚴實,待混凝土初凝后立即取出,避免凝固后去除不凈,制作具體尺寸不同的端模板適應不同超高地段。
每次模板安裝前,對模板面進行除銹打磨并涂刷脫模劑,變形的模板應立即挑出,不得使用。模板安裝時,由軌道設標網控制模板的平面位置,并在模板上每隔6.5m標出底座板頂面高程控制點。外側模通過方木支撐在防撞墻上。確保安設平順,接縫嚴密,滿足垂直度的要求。
側向擋塊橡膠支座對側邊平整度要求非常嚴格,模板安裝時,通過現場配置,避免在側向擋塊區域設置模板縫。
模板安裝要求:平面位置偏差 5mm;相鄰模板錯臺1mm;頂面高程偏差 3mm;寬度0,+10mm。
六、測溫電偶
鋼筋籠安裝完后,在每個底座板澆筑段距離后澆帶約1/3澆筑段長度位置的橫斷面中心,安裝溫差電偶,用于監控底座板混凝土結構的溫度變化。
七、混凝土澆筑
底座板混凝土澆筑前,確保后澆帶螺母處于松開狀態,且距離鋼板最小距離為10cm,避免因為混凝土的溫度
變形導致后澆帶連接器處于張緊狀態,導致底座板混凝土和連接器鋼筋受到溫度應力的破壞。
混凝土按施工選配的配合比進行配制,混凝土施工前對采用的原材料如砂、石、水泥、水、外加劑等按試驗規程抽樣檢驗,合格方準使用,嚴禁不合格品用于施工當中。混凝土在攪拌站拌制完成后,采用混凝土運輸車運抵施工現場,通過混凝土汽車泵輸送至澆注點模板內,混凝土運輸及輸送過程中嚴格控制坍落度和攪拌時間嚴防離析和泌水現象發生,對混凝土運抵工地時進行現場檢驗,并按規定做好試塊。混凝土的坍落度控制在14~18cm之間。
混凝土澆注時,泵車的出料口距混凝土表面高度不得大于1米,從一端往另一端一次澆注成型,中間不得預留施工縫。澆筑過程中,首先人工將混凝土面大致攤平;然后用小直徑插入式振搗棒振搗,快插緩拔,插棒間距為1.5倍有效振搗范圍,振動棒不能觸碰模板;最后表面采用振動提漿機振搗或鋁合金刮尺搓拉收平成型。在混凝土初凝前,用拉毛器進行表面拉毛處理。
混凝土表面高程控制通過模板頂面標高進行控制,在混凝土初凝前通過3m鋁合金直尺檢驗及時進行處理,確保混凝土表面標高和平整度。特別注意超高段混凝土的澆筑,因混凝土表面坡度大,混凝土容易下滑,在底座板低邊會出現比設計標高高的現象,控制好混凝土坍落度的同時,還需對混凝土表面反復的找平處理,直至混凝土初凝。
混凝土施工前可在底座板上架設好行人過道凳,過程中嚴防踩踏鋼筋變形,保證保護層厚度符合要求。
施工后需滿足:中線位置允許偏差為±10mm;頂面高程允許偏差為±5mm;寬度允許偏差為+15mm,0;平整度允許偏差為7mm/4m。
八、混凝土養護
混凝土施工完成終凝后,由專人及時覆蓋,保濕養生,養護時間不少于7d。每次澆筑的混凝土應用明顯的標識牌標出混凝土所澆筑的日期及需養護的截止日期,避免搞混淆。待混凝土同條件養護試件強度達到5MPa后,拆除模板。拆模時嚴防強拉硬拽模板和撬棍強行硬撬、防止防水層、混凝土表面受損和模板變形。
九、結語
該工藝流程經過了京津城際高速鐵路工程的使用,有效的在極短工期內保質保量的完成了底座板的鋪設,滿足了設計要求及現場施工的需要。此項技術和經驗的推廣對城市高架輕軌、高速鐵路橋梁等工程,具有重要參考價值和實用價值。
作者簡介:鮑國(1981-),男,中鐵大橋局集團第二工程有限公司助理工程師,研究方向:橋梁施工及無碴軌道施工;楊春艷(1982-),女,上海錫明光電科技有限公司工程師,碩士,研究方向:機器視覺軟件開發。
摘要:現代高速鐵路建設中,橋梁建設技術已經成為不可或缺的關鍵技術之一。文章從我國高速鐵路橋梁建設的理念入手,分析了我國高速鐵路橋梁建設的設計特點,介紹了高速鐵路橋梁建設中采用的關鍵技術,具有一定參考價值。
關鍵詞:高速鐵路橋梁;設計特點;關鍵技術
在現代高速鐵路建設中,橋梁設計與建造技術已成為關鍵技術之一。橋梁是高速鐵路土建工程的重要組成部分,主要功能是為高速列車提供平順、穩定的橋上線路,以確保運營的安全和旅客乘坐的舒適。以京滬高速鐵路為例,它經過的區域是東部經濟發達地區,全長為1300多公里,橋梁占1000多公里,為全長的77%。我國的高速鐵路建設通過借鑒德國、日本等國高速鐵路橋梁先進技術和成功建設經驗,在我國高速鐵路橋梁建設的具體實踐中,逐步形成了有特色的高速鐵路橋梁建設的設計特點與關鍵技術。
一、我國高速鐵路橋梁建設的設計特點
(一)我國高速鐵路橋梁的設計特點
由于速度大幅提高,高速列車對橋梁結構的動力作用遠大于普通鐵路橋梁。橋梁出現較大撓度會直接影響橋上軌道平順性,造成結構物承受很大沖擊力,旅客舒適度受到嚴重影響,軌道狀態不能保持穩定,甚至危及列車運行安全。這些都對橋梁結構的剛度和整體性提出了極高的要求。本文從以下六個方面介紹其設計特點:
1. 高架橋所占比例大。高架長橋多橋梁在高速鐵路中所占的比例較大,主要原因是在平原、軟土以及人口和建筑密集地區,通常采用高架橋通過。京津城際鐵路橋梁累計長度占全線正線總長的比例為86.6%,京滬高速鐵路為80.5%,廣珠城際鐵路為94.0%,武廣客運專線為48.5%,哈大客運專線為74.3%。
2. 大量采用簡支箱梁結構形式。根據我國高速鐵路建設規模、工期要求和技術特點,通過深入的技術比較,確定以32m簡支箱梁作為標準跨度,整孔預制架設施工。預應力體系有先張法和后張法兩種。少部分采用12 m,16 m跨度的T形梁,預制吊裝。
3. 大跨度橋多。受國情路況的制約,我國客運專線中,跨度達100 m及以上的大跨度橋梁很多。據統計,在建與擬建客運專線中,100 m以上跨度的高速橋梁至少在200座以上。其中,預應力混凝土連續梁橋的最大跨度為128 m,預應力混凝土剛構橋的最大跨度為180 m,鋼橋的最大跨度為504 m。
4. 橋梁剛度大,整體性好。為了保證列車高速、舒適、安全行駛,高速鐵路橋梁必須具有足夠大的豎向和橫向剛度以及良好的整體性,以防止橋梁出現較大撓度和振幅。同時,還必須嚴格控制由混凝土產生的徐變上拱和不均勻溫差引起的結構變形,以保證軌道的高平順性。
5. 限制縱向力作用下結構產生的位移。避免橋上無縫線路出現過大的附加力。由于橋梁結構的溫度變化、列車制動、橋梁撓曲會使橋梁在縱向產生一定的位移,引起橋上無縫線路鋼軌產生附加應力,過大的附加應力會導致橋上無縫線路失穩,影響行車安全。因此,要求橋梁墩、臺具有足夠的縱向剛度,以盡量減少鋼軌附加應力和梁軌間的相對位移。
6. 改善結構的耐久性,便于檢查和維修。高速鐵路是極其重要的交通運輸設施,橋梁結構物應盡量做到少維修或免維修,因此,設計時需要將改善結構物的耐久性作為設計原則,統一考慮合理的結構布局和構造細節,并在施工中加以嚴格控制,保證質量。另一方面,高速鐵路運營繁忙,列車速度高,維修時間都放在夜間“天窗”時間進行,一般為4h,因此橋梁結構構造應易于檢查和維修。
二、我國高速鐵路橋梁建設的關鍵技術
(一)大跨度橋梁設計建造技術
高速鐵路橋梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要,高速鐵路大跨度橋梁的修建也不可避免,而我國高速鐵路大跨度橋上速度目標值與其他路段保持一致,這也增加了大跨度橋梁的設計建造難度。主要設計建造技術包括:采用更高強度等級鋼材、應用新型空間結構、研制大跨重載橋梁專用裝置、采用深水基礎施工新工藝等。
(二)無縫線路橋梁設計建造技術
橋上無縫線路鋼軌受力與路基上鋼軌受力不同,橋梁自身變形和位移將使橋上鋼軌承受額外的附加應力。為了保證橋上行車安全,設計應考慮梁軌共同作用引起的鋼軌附加力,并采取措施將其限制在安全范圍內。鋼軌附加應力包括制動力、伸縮力和撓曲力。經過多年的專題研究,目前我國系統建立了無縫線路梁一軌作用的力學模型,通過相應的模型試驗和實橋測試驗證了分析模型和理論的可靠性,制定了相應的技術控制指標。
(三)“車―線―橋”動力響應仿真技術
為保證列車高速、舒適、安全行駛,高速鐵路橋梁必須具有足夠大的剛度和良好的整體性,以防止橋梁出現較大撓度和振幅。我國從20世紀80年代初就開始進行“車―線―橋”動力相互作用理論和應用研究,建立和發展了多種分析模型,制定了相應的評定標準。在鐵道部組織的橋梁動力性能綜合試驗中,試驗車創造了300 km/h以上的速度紀錄,驗證了我國“車―線―橋”動力仿真分析方法的有效性和評定標準的可信性。通過多年科研攻關和工程實踐,基本掌握了高速鐵路“車―線―橋”動力響應作用機理。
(四)無砟軌道橋梁設計建造技術
在無砟軌道橋梁設計中追求構造簡潔、美觀,力求標準化、便于施工架設和養護維修,確保其足夠的耐久性和良好的動力性能,關鍵在于解決梁體的剛度和變形控制技術。通過對梁體的豎向撓度、水平撓度、扭轉角、豎向自振頻率等主要技術參數的研究,以及對預應力混凝土梁徐變上拱的控制研究,使橋梁結構能夠滿足無砟軌道鋪設條件。目前我國已基本掌握了高速鐵路無砟軌道橋梁的設計建造技術。
(五)車站橋梁設計建造技術
集鐵路、地鐵、地面交通為一體的大型綜合交通客站從橋梁角度來說有兩種類型,為房內設橋和橋上設房。北京南站、上海虹橋站采用房內設橋方式要綜合考慮各種因素,重點解決溫度應力縫設置、結構綜合受力分析以及合理控制工程量等問題;新武漢站、新廣州站采用橋上設房方式,橋梁承載了巨大的站房荷載,且多以集中荷載的方式作用于橋上,橋梁結構設計極其復雜,其關鍵是要上下結合巧妙布置,使站房的力盡快傳于橋墩上,并合理控制橋梁橋墩變形對站房結構的影響。
(六)高架長橋快速施工技術
正在建設的高速鐵路橋梁長度占線路長度的比例遠遠大于普通鐵路,并出現了一些長度大于l0 km、甚至達到上百千米的特長高架橋。標準跨度簡支梁一般采用在沿線現場預制梁廠集中預制,并以配套運架設備逐孔架設的施工方法,特殊跨度的連續梁采用原位澆筑的施工方法。通過工程實踐,形成了一系列成熟的標準梁制、運、架工藝及相應裝備,高質量、高速度地實現了特長橋梁的建造。
(七)900t級整孔簡支梁制造運輸架設技術
為解決32 m整孔預制箱梁的運架施工問題,國內自主研制了多種形式的450 t級提梁機、900 t級架橋機,900 t級運梁車、900 t級移動模架造橋機等,從建場、制梁、移運、架設等方面摸索出整套制梁技術,具有較好的施工效率、安全性與可靠性。
(八)橋梁基礎沉降控制技術
在地層為軟土、松軟土地段,沉降是橋梁基礎設計的主控因素,對工程投資影響巨大。通過對大量實測數據進行沉降曲線與沉降趨勢的分析比較,提出橋梁群樁基礎沉降計算采用“剪切變形傳遞法”及“分層總合法”;橋梁明挖基礎及涵洞基底不處理基礎沉降計算采用“規范法”(分層總和法);基底為換填或旋噴樁處理的涵洞基礎沉降計算則采用“復合模量法”(EC法)與“分層總和法”相結合的方法。目前,我國基本掌握了高速鐵路橋梁基礎沉降控制技術。
此外還有高速鐵路橋梁支座應用技術、高性能混凝土材料應用技術、岔區橋梁結構設計建造技術等,這些關鍵技術,在我國的高速鐵路橋梁建設中,發揮了重要的作用。
三、結語
正是上述設計特點和關鍵技術在鐵路橋梁工程實際中的正確運用,我國的高速鐵路橋梁技術有了飛速發展。我國的高速鐵路建設技術已經步入世界先進水平的行列。我們只有在現有的技術上不斷創新,研究更多的新技術,才能在世界高速鐵路建設的浪潮中立于不敗之地。
作者簡介:張義君,男,河南光山人,中鐵二十三局集團第三工程有限公司工程師,工學學士,研究方向:城市道橋。
摘要:高速鐵路通信電源是構成各種通信手段必不可少的組成部分,是高速鐵路通信設備正常運行的保障,對確保通信質量具有重要的影響,因為通信設備發生故障是局部的,而通信電源的故障,影響面會更大。文章論述了高速鐵路通信電源的特點,高速鐵路通信電源對電源系統的新要求。
關鍵詞:高速鐵路通信;通信電源;施工技術;蓄電池組
高速鐵路通信電源系統的可靠性是影響整個通信系統可靠性的極重要的因素,因為電源系統的故障會從根本上導致整個通信系統的故障。電源系統可靠性指標過分降低,會影響整個系統的性能。因此鐵路通信電源歷來受到有關部門的重視,鐵道部先后制定了有關通信電源的技術要求和相關設計規范,并加強了技術管理;系統和設備隨著技術的進步不斷完善和提高,本文將圍繞鐵路通信電源系統的特點及鐵路通信電源施工技術、蓄電池組的特點闡述了以下看法:
一、高速鐵路通信電源的特點
通信電源是高速鐵路專網通信系統的重要組成部分,任何情況下都要保證正常供電。一般專網通信都配備了較先進的電力電源供電系統,包括開關整流設備,免維護蓄電池,應急油機等。這些設備維護的好壞不僅影響電源系統設備的壽命和故障率,而且直接涉及鐵路專用通信的平穩運行。
高速鐵路通信電源是獨立的供電系統,由外供交流供電系統和直流供電系統構成。其外供交流電源由兩部分組成:其一是從鐵路地區變、配電所、鐵路專用專盤專線電源、電力貫通線電源、自動閉塞電力線電源及地方電源接引的外供交流電源;其二是指自備發電電源。
在高速鐵路沿線,每隔一般為40~60km設置的10kV配電所,用于為自動閉塞電力線路和電力貫通線供電。在高速鐵路干線、運輸較繁忙的支線無能建有電力貫通線路;在自動閉塞區段除建有電力貫通線外,還建有自動閉塞電力線路。自動閉塞電力線路是為鐵路自動閉塞信號設備供電的專用電源,高速鐵路中間站的通信設備也由此供電。
鐵路專網通信電源除了要進行日常的維護和檢修外,更要進行定期檢查和定期集中檢修。可以按月度,季度,年度進行集中,要形成制度化,設定檢修項目,設計相應表格等。總之,只有重視電源系統的日常維護,才能使電源系統更穩定,可靠的運行,從而保障高速鐵路專網的正常運行。
二、高速鐵路通信電源對電源系統的新要求
(一)低壓、大電流,多組供電電壓需求
低壓、大電流,多組供電電壓需求,功率密度大幅度提升,供電方案和電源應用方案設計呈現出多樣性。
(二)模塊化:自由組合擴容互為備用
提高安全系數,模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,而把相關的部分做成模塊。把開關器件的驅動、保護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),這既縮小了整機的體積,又方便了整機設計和制造。
(三)能實現集中監控
現代高速鐵路通信運維體制要求動力機房的維護工作通過遠程監測與控制來完成。這就要求電源自身具有監控功能,并配有標準接通訊接口,以便與后臺計算機或與遠程維護中心通過傳輸網絡進行通信,交換數據,實現集中監控。從而提高維護的及時性,減小維護工作量和人力投入,提高維護工作的效率。
(四)自動化、智能化
要求電源能進行電池自動管理,故障自動診斷,故障自動報警等,自備發電機應能自動開啟和自動關閉。
(五)小型化
現在通信設備的日益集成化、小型化,這就要求電源設備也相應的小型化,作為后備電源的蓄電池也應向免維護、全密封、小型化方向發展。
(六)新的供電方式
相應于電源小型化,供電方式應盡可能實行各機房分散供電,設備特別集中時才采用電力室集中供電,大型的高層通信大樓可采用分層供電(即分層集中供電)。
三、高速鐵路通信電源施工技術和方法
(一)電力貫通線路為沿線各車站與行車有關的小容量負荷的主供電源,是自動閉塞線路供電的備用電源
1.鐵路通信網分樞紐及以上通信設備均被列為一級負
荷;分樞紐以下電源室和中間站通信機械室為二級負荷。一級負荷的供電標準是:從兩個不同的變電所各引一路或從不同的母線段引出兩路供電。因此分樞紐及以上通信設備是由兩路可靠交流電源供電的;分樞紐以下由一路可靠交流電源供電,當其附近有第二路交流電源時,采用兩路交流電源供電。
2.鐵路通信自備發電電源一般采用油機發電機組,對滿足日照要求或風速要求的地區,采用太陽能或風力發展電源作為備用電源也是一種可行的方案,但其一次性投資較高。自備交流發電機組,隨著技術的進步,目前均采用具有自動投入,自動撤出,自動補給性能的設備,此外還必須具有標準化接口和通信協議,以完成其遙信、遙測和遙控功能,達到少人維護、無人值守的目的。
3.自備發電機組的設置是保證對通信設備不間斷供電的唯一可靠措施,尤其是對災害造成的故障,其中斷時間很難確定。所以鐵路通信站均要求配置自備發電機組;中間站通信機械室每2~4個站配置1臺機動式發電機組,故障時,由通信工區攜帶至故障地點使用,以確保供電的可靠性,同地可減少蓄電池組的備用時間,從而降低蓄電池的容量。
4.自備交流發電機組的容量,按滿足通信設備用交流功率、直流電源的浮充功率、蓄電池組的充電功率、通信站主機房內應提供保證的用電功率。保證照明一般接實際情況計算、無資料時,除主機房的照明予以保證外,其余房屋的照明功率可按其30%~50%估算。
5.電源系統的可靠性是由交流供電系統,直流供電系統的可靠性共同組成,研究資料表明,交流供電系統的可靠性占系統總可靠性指標的65%,因此,提高交流供電可靠性最為重要。
6.鐵路通信電源的直流供電系統由整流設備、直流配電設備及蓄電池組組成。其供電方式采用直流集中供電連續浮充充制,將整流設備與蓄電池組不分晝夜地并取浮充供給通信設備直流電源,同時供給蓄電池組自放電的補充充電電流。采用這種供電制度、蓄電池組效率高,壽命長,可靠性強,是首選的供電方式。鐵路直流供電基礎電壓定-48V。其他種類電壓:如-12V,-6V,-24V等或交流220V,當其負荷量較小時,可通過變換器或逆變器獲得,特大通信樞紐(一般可按交換系統容量大于5萬門)采用分散供電方式,具有減小電源線壓降,減少故障影響面等優噗,隨著鐵路通信網走向市場、大容量的通信樞紐會有所增加,分散供電方式會得到更多的采用。
7.采用高頻開關技術的整流設備,具有體積小,重量輕,模塊化結構,擴容方便,并且效率高、功率因數高,允許輸入交流電壓變動幅度大,穩壓精度高、噪聲低等優點,已經取代相控電源,在鐵路通信電源系統業已得到廣泛的應用。
閥控式密封蓄電池具有體積小,比能量大,污染少,使用維護簡便,可臥置疊放,可與通信設備同置一室,節省工程投資等優點,已被定為應用于通信電源系統的首選電池。其中貧液式電池因其內阻小,產品一致性和均一性好,更具有優越性。
8.對蓄電池組采用低壓恒壓充電方式在國際、國內已得到普遍應用,其優點是可以延長蓄電池的使用壽命,提高供電質量,簡化直電線路。鐵道部業已推行低壓恒壓浮充制供電方式,其原理與維護基本上同“連續浮充制”。不同之處在于浮充電壓從原來的(2.18±0.02)V,提高到2.3V,外供交流電源停電后,由蓄電池放電;交流恢復供電后,仍以每塊蓄電池端電壓2.3V進行“在線式”浮充,即帶負荷充電。其優點是在保證蓄電池不虧電的情況下延長其使用壽命,并具有簡化操作、便于維護、提高供電質量等優點。
1前言
“信息技術”(Information Technology,簡稱IT)作為計算機學科的一個新的專業方向在2001年底正式提出的,隨后在IEEE-CS/ACM CC2004中被確立,CC2004最終定稿為CC2005并于2006年3月。2003年秋季ACM信息技術教育專委會(SIGITE)成立了IT課程規范起草小組負責信息技術專業和課程規范(Computing Curricula Information Technology Volume,簡稱CCIT)的制訂工作,并在CC2004和CC2005中給出了主要的框架體系,2005年10月了CCIT的征求意見稿,并于2008年11月形成了IT2008。計算領域教育界達成這樣的共識:“信息技術”專業是當今發展很快、社會急需且需求很大、并已自成知識體系且具有獨立教育學意義的一個專業方向。其基本目標是培養這樣的專業人才:能夠通過對計算技術的選擇、建設、應用、集成和運維管理,為社會各單位或個人提供支持并滿足他們的需求。計算技術是構成現代文化不可或缺的重要部分,也是推動世界經濟和社會發展的主要動力,計算已經成為我們這個時代的標志性技術,正在改變著我們的工作和生活方式,培養“信息技術”專業人才是世界從工業化社會向信息化社會轉變的必然要求。
在我國,教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會于2003年開始啟動了我國計算機專業規范的制訂工作,并于2006年9月了《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》(以下簡稱《規范》),明確了計算機專業的四個專業方向,其中新增了“信息技術”專業方向,該專業方向的定位和內涵基本上與CC2005接軌。同時,《規范》鼓勵各學校制定并執行和本規范相容且有自身特色的專業培養方案。特別是對新設立的“信息技術”方向,《規范》留出了更多的空間,需要大家在實踐中補充和完善。
開展“信息技術”專業人才的培養工作具有挑戰性,存在較大的難度。其難度不僅僅是因為它是一個新的專業方向,需要建設課程體系、儲備師資力量等,更大程度上是由于社會對該專業人才的要求相比對傳統計算機專業(包括軟件工程)人才的要求有著很大的不同點。
首先,“信息技術”專業的畢業生需要掌握通用的信息技術,同時要學習并熟悉一種典型的應用領域或行業。按照IT2008的定位,相對于傳統的“信息系統”(Information Systems,簡稱IS)專業關注信息技術的“信息”方面,“信息技術”更加關注“技術”本身。但是,“信息技術”專業畢業生直接面向社會信息化的應用需求,完全獨立于應用進行培養是達不到要求的。所以,一方面該專業畢業生的基礎是掌握構建各行各業信息系統都需要的通用性技術和方法,另一方面還需要深入地了解某種行業或領域的信息技術應用情況,否則就缺少了整體上對通用技術進行學習和實踐的載體,不利于畢業生的就業。如今,信息技術的應用已經遍及了人類涉足的所有領域,這就要求開設“信息技術”專業方向的院校要找準恰當的行業應用背景,制訂合適的教學方案,培養出具有特色的人才。
其次,“信息技術”專業的畢業生除了要具備計算領域全面的技術功底之外,同時需要具備很強的人際溝通等社會活動和協調能力。這種社會能力的培養是傳統計算機專業的軟肋。傳統的計算機專業教學更多地偏向于“計算機科學”專業方向,強調個體的邏輯思維、抽象和編程能力,或多或少地忽略了社會溝通能力的培養。“信息技術”專業畢業生從事的職業需要與各種背景的同事和客戶打交道,應用系統的建設和維護常常涉及非技術因素,必須要有良好的溝通能力,包括高水準的口頭和書面表達能力,以及理解并能建設性地評價其他人意見的能力。可以說具備優秀溝通能力是“信息技術”職業人士成功的基礎。但是,溝通能力靠一兩門課程是很難培養的,需要貫穿于整個四年的教學活動中來培養,這就要求引入新的教學內容和教學方式,以便最大程度地增強學生的溝通能力。
第三,“信息技術”是由實際應用驅動的一個專業,非常注重知識與動手能力和實踐經驗的結合。在培養過程中,要提供學生充足且有效的實踐環境和機會。目前,我國高校的實踐教學環節和社會實習機制尚未形成良好的態勢,從計劃經濟轉變到市場經濟后,實習生的社會成本沒有了明確的承擔實體。雖然,很多IT企業提供了實習生崗位,但總量不足,只有少數優秀的學生才能獲得實習機會,而且應用背景不夠確定,不利于院校批量培養學生。這就要求院校要尋求行業的支持,能夠把實習環境和實習生崗位的部分經費納入企業的成本預算,構建切實可用的產學研相結合的實踐體系支撐環境。
為了應對這些挑戰和問題,國內外一些高校相繼開展了“信息技術”專業方向的設置和培養工作,例如,美國馬里蘭州立大學、印第安納州立大學、中密歇根大學、英國Guildford學院、愛爾蘭國立高威大學、韓國鐵道大學等,但與CC2005和IT2008的符合性并不是十分好。而國內高校開設符合《規范》標準意義上的“信息技術”專業方向也剛剛起步,尚沒有公開報道的資料。
北京交通大學計算機與信息技術學院依托其長期參與鐵路信息化建設工作的悠久歷史和良好基礎,針對鐵路行業信息技術特色需求,于2006年初開始研討鐵路特色信息技術專業方向的設立工作。我們與鐵路信息化工作主管部門和相關單位進行了溝通,在充分調研后認為面對我國高速鐵路快速發展的大好形勢,培養鐵路特色的“信息技術”專業人才是必要和可行的。在《規范》的指導下,學院于2007年3月形成了《“現代鐵路信息技術”專業設計》報告,在計算機科學與技術專業中開設“鐵路信息技術”專業方向,開設了鐵路信息技術相關課程,兩年來每年有30名左右的學生自愿選擇該方向。2008年修訂完成了《北京交通大學計算機與信息技術學院計算機科學與技術專業培養計劃》,進一步完善了“鐵路信息技術”專業方向的培養方案,明確了與計算學科其他方向的關系。
2鐵路信息技術人才培養的需求背景
鐵路是國家重要的基礎設施,是國民經濟的大動脈,是一個龐大的網絡性產業。我國鐵路行業采取各種有效措施,實現了以6%的世界鐵路營業里程完成世界鐵路25%的運輸工作量,運輸密度為世界之最。但“一票難求”、“一車難裝”的現象依然存在。我國工業化、市場化、城鎮化進程的加快,必將使全社會運輸需求總量持續增長。預測到2020年,全國鐵路旅客、貨物運輸需求將分別達40億人、40億噸,年均增長速度分別為8%和4%。2004年1月,國務院審議通過了我國鐵路史上第一個《中長期鐵路網規劃》,到2020年,我國鐵路營業里程將達到10萬公里,其中客運專線1.2萬公里,形成四縱四橫為主干線的鐵路路網,復線率和電氣化率均達50%。2008年10月,鑒于國內經濟形勢發展的變化,《中長期鐵路網規劃》做出了一些調整,將2020年全國鐵路營業里程規劃目標提高到了12萬公里,電氣化率上調為60%,客運專線里程增加到1.6萬公里,并將城際高速鐵路系統由環渤海、長江三角洲、珠江三角洲地區擴展到長株潭、成渝、中原城市群、武漢城市圈、關中城鎮群、海峽西岸城鎮群等地區。
截至到2008年底,鐵路營業里程已達7.9萬公里,全年完成客運量14.5億人、貨運量33.1億噸。在縱橫7萬多公里的鐵路營業線上,馳騁著1.5萬輛機車、50多萬輛車輛。眾多部門、工種相互間的有序聯動共同完成旅客運輸、貨物運輸、行包運輸和郵政運輸等任務。鐵路運輸組織和指揮系統的輸入和輸出都是信息,信息化是鐵路提高運輸能力和效益、增強鐵路市場競爭力的重要手段,是改造鐵路傳統產業、走新型工業化道路的必然選擇。中國鐵路信息技術應用始于上世紀六十年代,經歷了近四十余年的發展歷程,從單項的、部門級的以數據處理為主的初級應用,發展到今天涉及各業務領域的、覆蓋全路的、實時處理的綜合應用。鐵路的高速化、重載化、密集化發展趨勢,對鐵路信息化建設提出了更高的要求。
早在1995年召開的鐵道部科技大會上就提出了:鐵路的發展取決于現代化,而鐵路信息化是鐵路現代化的主要標志。2002年,王麟書總工程師(時任鐵道部總工程師)撰文表示:“鐵路作為國民經濟的大動脈,肩負著重大的歷史使命。為適應新的形勢,把握機遇,鐵道部提出了實現鐵路跨越式發展的新思路,作為指導今后鐵路工作的綱領。信息化是鐵路跨越式發展的重要組成部分,也是實現鐵路跨越式發展最重要的支撐手段之一,鐵路信息化面臨新的巨大需求,必須進一步加快建設步伐”。
為了推動鐵路信息化,鐵道部于2005年了《鐵路信息化總體規劃》,提出了建設具有中國特色、世界一流的鐵路智能運輸信息系統的總體目標、體系結構、發展戰略與實施策略,總共要建設和完善3大信息化應用領域、5個基礎平臺、10個建設方面、38個具體應用系統,實現調度指揮智能化、客貨營銷社會化、經營管理現代化。其中,運輸組織、客貨營銷、經營管理是鐵路信息化的3大應用領域。運輸組織領域的信息系統,主要服務于鐵路運輸的調度指揮,涵蓋運輸生產的各主要環節;客貨營銷領域的信息系統,主要服務于鐵路市場營銷人員和旅客、貨主,向旅客和貨主提供優質服務;經營管理領域的信息系統,主要服務于運力資源、經營資源管理與運營決策支持的部門和相關人員,以保障鐵路運輸的運力資源的優化配置和降低運輸成本為目標,提高鐵路運輸效益。鐵路信息化公共基礎平臺包括通信網絡基礎平臺、信息共享平臺、公用基礎信息平臺、信息安全保障平臺和鐵路門戶平臺,為業務應用層的各應用系統提供公用的基礎環境。鐵路信息化具體細分為10個主要建設方面和38個重要應用系統,運輸組織領域包括運輸調度指揮、運輸生產組織、列車運行控制和行車安全監控4個方面共14個應用系統,客貨營銷領域包括客運營銷和貨運營銷2個方面共6個應用系統,經營管理領域包括運力資源、經營資源、辦公信息管理和決策支持4個方面共18個應用系統。鐵路信息化是鐵路運輸全員、全面、全方位、全過程的信息化,隨著高速鐵路的快速建設,對信息系統的實時性、安全性、準確性要求也越來越高,其中有大量信息技術問題需要解決,需要有一批基礎扎實、技術過硬、能夠勝任鐵路信息化建設的合格人才。
鐵路信息化建設已經取得了巨大的成績。2009年1月的全國鐵路工作會議指出,2008年我國鐵路技術創新取得了新的重大突破,京津城際鐵路集成創新了我國高速鐵路列車運行控制系統、自主研發了數字化旅客服務系統、新建客運專線和部分重要干線廣泛采用了鐵路數字移動通信系統(GSMR)、新一代調度集中系統(CTC)、全路列車調度指揮系統(TDCS)覆蓋率達到95.7%、客票發售與預訂系統和貨票信息管理系統實現升級,鐵路信息化在運輸組織、客貨營銷、經營管理方面的作用更加突出。這些技術進步都離不開信息化技術,同時也更加迫切地需要鐵路信息技術專業人才的培養和儲備。在2009年3月召開的全路信息技術系統工作會議上,鐵道部何華武總工程師特別指出,要加強培訓,重視人才,以不斷加強信息化管理和技術人員的現代信息技術和業務知識的學習為重點,深入研究鐵路信息化人才成長規律,制定人才培養和儲備計劃,健全完善人才資源庫,為鐵路信息化發展奠定堅實的基礎。鐵路信息化、特別是高速鐵路信息化的建設,明顯需要培養具有鐵路行業特色的“信息技術”專業人才,其就業市場很大。
3加強鐵路信息技術人才培養的舉措
鐵路信息技術人才的培養,離不開鐵路主管部門和主要業務部門的支持。鐵路行業的傳統主干專業是運輸、信號、線橋隧、機車車輛、電氣等五大專業,計算機專業作為通用輔助性專業尚未列入鐵路緊缺專業。但是,隨著鐵路信息化需求的持續增加,鐵道部有關部門正在考慮鐵路信息化人才的培養和儲備,并開展了積極的工作。
2007年9月,鐵道部人事司技術干部處組織召開了高校鐵路專業教材編寫工作會議,經北京交大、西南交大、鐵道部運輸局等單位的專家學者共同討論建議,人事司決定將原定“鐵路信號及信息技術”專業方向,劃分為“鐵道信號與控制”和“鐵路信息技術”兩個獨立的方向,新增并確立了鐵路信息技術專業作為鐵路行業關注的專門人才培養方向的地位。隨后成立了“鐵路信息技術”特色教材編寫工作組,在鐵道部信息辦的指導下,開展現代鐵路信息技術導論、鐵路信息技術標準體系、鐵路信息系統集成與應用、鐵路信息安全技術、鐵路信息系統架構、鐵路運營維護信息技術、鐵路智能信息處理技術、鐵路信息系統應用技術、鐵路信息系統工程、鐵路信息資源與規劃、鐵路運營系統計算機仿真等11本教材的規劃和編寫工作。2008年3月鐵道部人事司組織在北京交通大學召開了鐵路信息技術特色教材編寫大綱研討會,認真研討了對大綱的反饋修訂意見,正式布置了教材編寫實施工作,并擴大了參編院校和單位,包括鐵道部信息辦、鐵道部信息中心、北京交大、西南交大、蘭州交大、大連交大等,計劃于2009年底完成全部編寫工作,鐵道部人事司提供了立項建設經費等支持。
2008年4月教育部批準成立了交通運輸與工程學科教學指導委員會(教高函[2008]10號),2008年11月交通運輸與工程教指委批準成立了軌道運輸與工程分委員會,2009年2月分委員會決定下設6個教學指導組,其中有鐵路信息技術教學指導組,全面負責專業建設指導、教材建設、專業規范制訂等工作。2009年5月,鐵路信息技術教學指導組召開了第一次全體會議,對指導組的工作計劃以及專業定位等問題進行了研討。
2006年初,北京交通大學計算機與信息技術學院著手開設鐵路特色信息技術專業方向的工作,2007年啟動了“現代鐵路信息技術專業方向的設置研究”學院教改項目,制訂了初步的培養方案和教學大綱。為了加強培養學生的實踐動手能力和對鐵路行業信息化的了解,學院與鐵路信息化主管部門和主要業務單位,以及相關IT企業建立了多種合作關系。2007年6月,我校與鐵道部信息技術中心簽訂了戰略合作協議;2007年7月成立了“北京交通大學―甲骨文鐵路信息技術實驗室”;2008年1月獲批建設“高速鐵路網絡管理教育部工程中心(籌)”;2008年7月成立了“中國軟件評測中心鐵路專業分中心”;2008年10月學院建設了“鐵路信息技術專業實驗室”;2009年1月啟動了Intel―北京交通大學“云計算在鐵路行業的研究應用及人才培養”合作項目。以鐵路信息技術作為特色之一,我院計算機科學與技術專業于2008年被評為北京市級和部級特色專業。
4鐵路信息技術專業方向培養方案簡介
按照《規范》精神和要求,參考CC2005信息技術方向的設置思路,我們在設立鐵路信息技術專業方向時遵循了以下的指導思想:
本專業方向定位為計算機科學與技術專業大類下的一個方向,其優秀課程與計算機專業相同,本科的第1~3學期以計算機專業大類公共課程為主,在第4~7學期中加入該專業方向的系列特色課程。
本專業方向設置主要為我國鐵路信息化建設提供人才,同時考慮信息技術專業的通用性要求,使學生具備該專業的基本能力以便適應其他行業的信息技術工作。
本專業方向以培養本科畢業應用型人才為主,但同時考慮為本學科方向輸送合格的碩士、博士生源,為學生進一步深造奠定扎實基礎。
設置鐵路信息技術專業特色課程應遵循以下原則:
以能力培養為主要目的,教學做有機結合,必修內容精而少,教學內容設置既有穩定性又有靈活性。
將最新的鐵路信息應用技術引入課堂教學,通過基礎理論知識與實際應用、現場需求的結合,引導和培養學生的創新精神。
通過必修、選修和實習的合理組織,使學生得到充分的實踐訓練,培養學生的自主學習能力。
通過設置討論、學生報告、小組項目等教學內容和考核要求,促進學生表達能力和人際溝通能力的提高。
鼓勵學生通過一些相關IT企業的認證考試,如Linux認證考試、Oracle ERP認證考試等。
根據北京交通大學教務部門的要求,本科課程由學科門類基礎、大類專業基礎和專業三個模塊組成。學科門類基礎模塊是必須具備的數學、物理及其擴展類基礎性課程;大類專業基礎模塊是為大類學科專業領域中必要的、最基礎的知識和能力而設置的理論與實踐課程,計算機專業以主干優秀課程為主;專業模塊主要有專業特色方向選修模塊和專業拓展選修模塊。計算機科學與技術專業特色方向模塊分設三個方向課程組,鐵路信息技術方向是其中之一,需要修滿8個學分,另外配置了為加強實踐能力和研究素質而設置的專業拓展選修模塊8個學分。鐵路信息技術特色方向課程組主要由6門課程構成,包括“鐵路信息技術導論”、“鐵路運營維護支撐信息技術”、“鐵路通信與控制技術基礎”、“信息系統集成與應用”、“信息系統工程與實踐”、“信息技術綜合實踐”等。專業拓展選修包括“鐵路運營調度系統”、“鐵路信息保障和安全”、“鐵路信息系統測試”、“國外鐵路信息技術”等課程。另外還安排了3學分的生產實習。
5結束語
“信息技術”專業方向是目前國內外越來越受到重視的新興計算學科方向,該專業方向的建設和人才培養工作具有挑戰性。我國高速鐵路大發展也對信息技術人才的培養提出了新的需求。北京交通大學計算機與信息技術學院依托多年參與鐵路信息化建設工作的良好基礎,在鐵路相關主管部門的支持下,率先開展了“鐵路信息技術”專業方向的建設工作,做出了有益的嘗試,一方面能為鐵路信息化建設提供人才儲備,另一方面也希望為其他院校開設“信息技術”專業方向提供一定的借鑒。
摘要:隨著近年來高速鐵路建設的不斷發展,對無砟軌道施工技術的要求越來越高。但是在實際施工過程中,無砟軌道還存在較多施工難點,例如剛度控制、沉降控制、線性控制等。為了達到施工要求,需要對這些施工難點進行分析。文章以滬昆客專云南段工程為例,對高速鐵路無砟軌道施工技術難點進行了分析,然后對施工技術難點的控制進行了探討。
關鍵詞:高速鐵路;無砟軌道;施工難點;控制技術;軌道剛度控制;沉降控制
在高速鐵路工程施工過程中,無砟軌道施工技術是非常關鍵的施工技術,施工質量對列車行駛的穩定性和安全性有比較大的影響,所以做好無砟軌道施工技術的控制是每一個施工單位都需要認真考慮的問題。在實際施工過程中,一些施工單位由于施工技術不成熟,缺乏施工經驗,對鐵路無砟軌道施工效果造成了比較大的影響。為了保證高速鐵路無砟軌道施工質量,需要對高速鐵路無砟軌道施工中存在的技術難點進行分析,并提出相應的完善措施。
1 案例介紹
中鐵十六局滬昆鐵路客運專線云南段項目部管段位于云南省嵩明縣牛欄江鎮境內,起訖里程為DK1108+110.45~DK1124+148.325,全長16.04km。CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道正線長度為32.08km延米。
軌道型式為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道,軌道結構自上而下依次由U71MnG鋼軌、WJ-8B扣件、SK-2型軌枕和道床板、支承層(或底座)及端梁等組成。軌道結構高度路基地段為815mm,樁板結構以及剛性路基段(5m
2 無砟軌道施工技術難點
2.1 軌道剛度控制
當無砟軌道從橋涵過渡段通過時,需要保證軌道具有良好的剛度。在施工過程中,軌道剛度控制是施工中的重點和難點,對技術要求比較高。為了保證結構剛度可以達到設計要求,過渡段填筑級配碎石需要嚴格按照設計要求進行分層施工,分層夯實,分層檢測,嚴格控制填料的壓實度,且嚴格按照規范要求進行施工,并進行合理的規劃和設計,保證其可以達到施工要求。
2.2 沉降控制
由于高速鐵路無砟軌道的結構是利用扣件進行連接的,因此對地基基礎的穩定性有著比較高的要求,所以在施工時做好軌道基礎的沉降控制是施工的重點和難點。由于施工過程中地基基礎會有變形或沉降的情況出現,而且不易把握沉降規律,導致無砟軌道施工難度增加。
2.3 精度控制
由于無砟軌道對施工精度要求比較高,如果采用傳統的測量方法是不能達到施工要求的,為了保證軌道線路的平順度,提高鐵路工程的施工質量,發展和應用高精度的測量技術和測量設備是非常必要的。在施工過程中,為了保證無砟軌道的平順性,需要一次性成型,并保證結構的可靠性和穩固性。但是在實際施工的過程中,由于一些范要求未能落實到位,對無砟軌道工程的施工質量造成了比較大的影響。為了保證測量數據的準確性,在利用軌道檢測小車進行測量時,要按照“兩點一線、定點定位”的原則來進行定位。在測定時,距離測站20~80m的長度范圍內數據準確度比較高,因此順接段長度和搭接測量段的長度要控制在6.26~20m之間,本工程取值為10m,并根據兩次測量數據和測量距離來確定具體的長度。在實際測量時,需要準確的判斷和分析測站的位置,并做好數據的記錄和分析工作。在進行精調時,在被調整軌道上放置小車,然后利用全站儀跟蹤測量小車棱鏡點,并將對應點為軌道的位置顯示出來,并根據實際位置和設計位置的偏差對軌道方向進行調整,軌道位置經過精調后要將誤差保持在允許的范圍值內。
2.4 線性控制
在無砟軌道施工過程中,線性控制是施工的重點和難點。為了保證線型的平直,保證施工質量,需要做好監測工作。此外,還要控制好軌道施工裂縫,對施工技術管理制度進行完善,做好施工質量的監測工作,對遇到的問題及時進行處理,保證無砟軌道的施工效果。
3 無砟軌道施工技術難點控制
3.1 無砟軌道測量精度控制
本工程在進行無砟軌道測量時,使用CPIII平面控制網對測量精度進行控制,布網形式如圖1所示。在進行實際測量時,CPIII點號會根據施工里數的變化進行變化,為了保證施工測量精度,可以在線路右側使用偶數號進行編號,在線路左側使用單數號進行編號,然后根據編號進行測量。另外,為了進一步保證測量精度,需要利用全站儀來保證測量精度。
3.2 控制基礎沉降
在無砟軌道施工過程中,為了保證列車通行安全性,需要控制好基礎沉降,在保證鐵路可靠性和穩定性的基礎上提升行車的穩定性。在進行路基基層施工過程中,工作人員要提升思想認識,對施工技術參數進行確定,科學的指定施工方案。在開展路基施工時,要嚴格按照規范標準和規范要求進行施工,合理選擇填充料的類型,控制好填充材料質量。按照規范要求對沉降進行觀測,如果路基沉降值超過規范要對其原因進行分析,并針對性地采取相應的控制措施。路基施工后對沉降進行檢測,確保路基沉降值在規范范圍內時才可以開展無砟軌道的鋪設施工。
3.3 控制無砟軌道均衡剛度
在無砟軌道施工過程中,當無砟軌道從橋涵段經過時,為了保證列車通行條件,需要保證軌道剛度分配的均衡性。在工程設計過程中,要做好現場的勘察工作,根據具體的情況合理地選擇施工材料和施工結構型式。施工過程中,要嚴格按照技術標準進行施工,對施工方案進行落實,控制好施工進度,保證無砟軌道均衡剛度,確保每個部位剛度都可以達到施工規范要求。
3.4 線形控制措施
3.4.1 外部幾何尺寸的控制。在對無砟軌道軌排的外部尺寸進行控制時,需要重點做好軌道高程和相對中線偏差的控制。根據規范要求,要將軌道高程誤差和相對中線誤差控制在2mm內,也就是說軌道高程實際值、各處中線和設計誤差不能超過設計誤差2mm。在無砟軌道施工過程中,保證軌道外部幾何尺寸可以保證軌道平順結性。在進行高程測定時,會受螺桿支撐程度、扣件扭矩等因素的影響,因此在進行精調時,要先將高軌設置高度進行適當的預偏,進而降低偏移量。
3.4.2 控制軌排內部幾何尺寸。軌排內部測量主要是測量軌道的相對平順性。主要對兩根鋼軌之間的高度差和兩根鋼軌之間的距離進行測量。為了控制好軌排內部幾何尺寸,需要通過精調實現。但是在測量過程中,如果溫度變化幅度過大,會影響儀器的測量精度。因此在對靜態平順性指標進行精調時,需要將軌向平順性拓展到鄰近軌枕的相對指標。由于超高主要是鄰近鋼軌高程出現的,因此界定水平也是一樣的,對軌道進行精調后可以達到規定限值1mm時,如果軌道鋪長后水平偏差會存在大于超高限值的可能性,遠比高程、中線等指標超高限值的可能性大。
3.4.3 軌頭和軌縫的處理。在無砟軌道施工過程中,一般會將軌縫保持在15~30mm之間。在進行施工時,為了確保大型的設備可以順利從鋼軌通過,會將軌縫設計為最小值,同時為了防止鋼軌溫度過高導致鄰近鋼軌之間出現擠壓變形的情況,會將軌縫設計為最大值。根據本工程的設計要求,軌縫之間的間隔距離要求保持在10~15mm之間,因此本軌道工程為小軌縫。考慮到上述因素,在進行施工時要對軌枕之間的距離進行適當的調整,并在經過相應的計算后才可以選擇橋梁工具軌,使其可以和設計配套。這樣一來就會導致施工工序變得繁瑣,會增加施工費用。整個設計過程要求保證軌枕的穩定性以及軌縫間隔距離的合理性。根據本工程所在地區的溫差變化情況,要求將軌縫保持在8~10mm之間,在條件允許的情況下,需要將設計值調小。在對軌枕進行微調試時,軌縫處的誤差很難使用三角平均測量法測量出來,所以在測量工作完成后,還需要使用鋼尺再次測量一次,將誤差保證在1mm以內。
3.5 控制好材料質量
在無砟軌道施工過程中,施工材料是影響高速鐵路施工質量非常重要的因素。例如砂漿、水泥等材料會直接影響工程質量。由于砂漿、水泥等材料敏感性比較強,容易受環境溫度、工程施工等因素的影響,所以在施工時要選擇質量良好的砂漿和水泥。嚴把材料的選擇關、運輸關,做好材料的配比試驗工作,并對其進行檢測。另外,在材料拌和時,還要選擇合理的攪拌機械,并根據拌和要求進行拌和施工,以提高計量的準確性。
4 結語
總而言之,無砟軌道高速鐵路施工過程中,為了充分發揮出無砟軌道的優勢,需要施工單位做好施工技術難點的施工管理,實施精準化施工,并做好測量工作和技術管理工作。本工程施工后安排了兩輛動車進行試運營,經過試運營后兩輛動車速度在達到380km/h時依然可以穩定運行,施工效果良好。
作者簡介:何祖金(1982-),男,廣西桂平人,中鐵十六局集團第三工程有限公司工程師,研究方向:高速鐵路、高速公路施工管理。
摘要:特高墩是高速鐵路建設過程中的重要組成部分。文章對高速鐵路特高墩的主要施工特點進行了分析,制定出科學、合理的高速鐵路特高墩支架模板一體化施工技術方案,提升了高速鐵路建設項目的施工質量,達到了提質增效的目的。
關鍵詞:高速鐵路;特高墩支架模板;一體化施工技術;建設項目;交通運輸
1 概述
高速鐵路是交通運輸行業在發展過程中的重要組成部分,其在實際運行的速度與其他交通工具相比存在著很大的差距,主要體現在舒適性較高、運行速度較快、運輸能力較強等,一度成為了深受人們喜愛的交通運輸方式之一。為了更好地提升高速鐵路的運行質量,我國相關部門在高速鐵路項目施工中投入了大量的人力、物力、財力,并通過支架模板一體化施工技術進行施工,只有這樣才能保證高速鐵路項目的質量,為人們的日常出行提供良好的保障。
2 高速鐵路項目施工現狀
高速鐵路工程項目在實際施工期間常常會因為多種原因導致工程項目的質量提不上去,這對高速鐵路行業的發展與人們日常出行安全來說造成了很大的影響。而影響高速鐵路工程項目質量的原因主要有以下三點:
2.1 材料檢驗工作不規范
要想保證高速鐵路工程項目施工質量,就應該做好施工現場的控制工作。在實際施工期間,工作人員要做好材料的選購工作,使用合理的材料進行施工,只有這樣才能保證施工質量。然而,在實際施工期間,施工人員并沒有意識到材料管理工作的重要性,導致材料在擺放時處于混亂現狀,嚴重影響了高速鐵路工程項目的正常施工。
2.2 對質量監管工作不重視
高速鐵路工程項目在實際施工過程中,施工人員的質量控制意識較差,沒有按照國家指定標準進行質量監管工作,這對高速鐵路工程項目后期的施工來說造成了很大的影響,埋下了一定的風險隱患,嚴重的話還會威脅到人們的生命健康安全。另外,高速鐵路工程項目在實際施工期間質量控制的宣傳工作不到位,施工人員無法明確自身的工作職能,沒有意識到質量控制的重要性,導致高速鐵路工程項目存在著較為嚴重的質量問題。
2.3 施工人員素質較低
高速鐵路工程項目在實際施工過程中,參與人數較多,其中主要群w就是勞務人員,這些勞務工作人員參與施工的時間較短,經驗缺乏,綜合素質水平與專業知識技能較低,沒有受到專業的培訓,嚴重影響了高速鐵路工程項目的質量。另外,還有一些施工人員在施工期間僅憑借著自己多年的工作經驗進行施工,沒有按照國家指定標準進行,導致高速鐵路工程項目在施工期間存在著一定的安全問題,延緩了施工進程,影響施工
質量。
3 高速鐵路特高墩主要施工特點
特高墩是高速鐵路工程項目在實際施工過程中的重要組成部分,而高速鐵路特高墩的主要施工特點包括以下兩點:
3.1 施工技術要求較高
高速鐵路特高墩的施工質量會直接影響整個工程項目的質量,因此其在實際施工期間應該加強對施工設備技術要求的控制,并嚴格遵守國家指定標準進行操作,只有這樣才能將施工機械技術中的真正價值體現出來。然而,特高墩項目施工期間對機械設備有著較高的依賴性,常常會受到施工環境等方面的影響而降低項目的質量。為了提升工程項目的質量,保證施工進度就應該同時使用多個機械設備進行操作,并增加設備的模版數量,只有這樣才能更好地滿足高速鐵路特高墩的施工需求。
3.2 施工周期較長
高速鐵路工程項目在實際施工期間常常會受到施工環境與地理環境的影響,延長工程項目的施工期。主要體現在以下三點:(1)高速鐵路特高墩在實際施工期間所使用的施工材料需要通過長時間的運輸;(2)高速鐵路特高墩現有的施工模板面積較大,在實際使用期間會受到多方面的限制,影響施工的順利進行。另外,開始澆筑施工時,由于模板的面積較大,需要將澆筑的高度控制在3m左右,只有這樣才能保證模板可以得到全方面的澆筑。因此在特高墩澆筑期間會消耗大量的時間,并在一定程度上增加施工周期;(3)高速鐵路特高墩項目有著難控制的特點,墩身較高,在實際施工期間需要根據特高墩整體的重心位置設置對應的施工方案,只有這樣才能保證其在施工期間可以減少重心位移的現象發生,保證工程項目質量。
高速鐵路特高墩結構相對復雜,施工周期較長,在其實際施工過程中如果只通過傳統的施工技術進行操作不但不會縮短施工工期,常常會因為多種原因影響整個項目的施工質量。要想從根本上解決這一問題,就需要將現有的施工技術方案創新、完善,并采用一些施工周期較短、操作簡單、安全性能較高的施工技術,而支架模板一體化施工技術就是眾多施工技術中的重要組成部分,可以有效地縮短工程項目的施工周期,保證施工人員的生命安全。
4 高速鐵路特高墩支架模板一體化施工技術控制要點
4.1 一體化施工流程
高速鐵路特高墩工程項目在實際施工期間所采用的支架模板一體化施工技術的主要施工流程由以下四部分組成:(1)找平承臺基面,并根據工程項目的施工現狀合理安裝第一層模板、支架、人行步梯,為施工人員營造一個良好的施工環境,只有這樣才能保證特高墩項目的施工工作可以順利進行下去;(2)在安裝第二層模板時,首先要安裝一個簡易的支架平臺,之后再通過節門的模式安裝人行步梯;(3)在制作第三層支架模板時,需要根據工程項目的施工現狀制定出一個科學、合理的施工技術方案,合理規范施工全過程,保證所開展的各項工作任務都可以按照指定要求進行。之后,再對之前已經安裝完成的模板與支架進行反復測試,調整好模板與支架角度,找出其中存在的問題,并為其制定有效的解決對策,只有這樣才能將支架模板一體化施工技術的真正含義體現出來,減少支架與模板偏差的現象發生;(4)當高速鐵路特高墩工程項目在實際施工期間,要做好第三層直到特高墩模板的安裝工作,并保證前兩層的安裝工序與現階段所開展施工程序一致。之后再施工期間還可以通過翻模法的形式進行操作,并將施工全過程的高度控制在8m以內。另外,在開展混凝土澆筑工作時,需要保證所完成的澆筑工作具有一次性的特點,并將澆筑的高度控制在6m內,只有這樣才能保證項目的澆筑工作可以順利進行下去,保證工程項目的質量。在澆筑過程中需要注意的問題是,需要以(6+2)m施工工序為基礎進行操作。
4.2 測量控制
在對高速鐵路進行立模工作時,需要重復測量高速鐵路特高墩墩身模板范圍,并根據工程項目施工現狀進行墩身模板高度控制,并將模板高度的偏差控制在2mm以內,只有這樣才能為特高墩項目在以后的施工中打下良好的基礎;將高速鐵路特高墩底面的截面輪廓線寬度控制在40cm左右,并通過左右輔助線的形式進行墩身底部校正,找出在實際測量前存在的不足,及時為其制定有效的解決對策,只有這樣才能保證所得出的測量結果具有較高的準確性。
高速鐵路特高墩墩身底部截面面積準確之后,可以通過輪廓放線的形式制定出一項全新的立模邊線,之后再對已經安裝完成的2層墩身模板進行測試,并及時調整模板軸線出現的偏差現象。
4.3 模板施工
對于高速鐵路模板施工工作來說,可以通過以下三種形式進行操作:(1)將模板節點高度控制在≤2m左右,在對模板高度調節時,應該將模板的前后節段通過0.5m或1m長度進行調節。如果特高墩的體積較大,那么也可以根據工程項目的實際情況來選擇1.5m的節段進行調節設置。當模板的構建規格和相應布置處于同一狀態時,那么特高墩的整面就需要通過槽鋼的形式進行布置,并將槽鋼的間距控制在300mm左右,其高度控制在2000mm,只有這樣才能保證模板的施工工作可以順利進行下去;(2)一般情況下,模板高度在1.5m時,需要將模板的節面進行全方面調控,并在其背部設置三跟節段,之后以槽鋼為基礎進行節段焊接,只有這樣才能保證焊接結構的準確性,保證工程項目的質量;(3)當模板節段高度在2m時,可以通過三角簡易的支架平臺進行施工。在選擇平臺材質時,可以采用0.8m長的槽鋼,并將其通過水平衡擔,并在整個平臺的端處預留出垂直式銷孔,之后再選用槽鋼作為整個斜向防護,之后再通過拴接豎向的防護的形式與鋼槽進行水平放置,為工程項目在后期的施工打下良好的基礎。另外,在對整個模板的直徑控制過程中,可以通過圓鋼的形式進行操作,并將其鋪設在模板指定層面上,之后再施工平臺進行連接,從而保證項目的施工工作可以順利進行下去。
4.4 墩身輔助施工
對于墩身的施工工作來說,需要在墩身的外部安裝人行步梯,并保證步梯具有安裝簡單、固定、容易旋轉等特點,之后再將其與地基連接,只有這樣才能保證項目的施工工作可以順利進行下去。在步梯安裝完成之后,應該將整個步梯的長度控制在1.5m,寬度為0.6m,厚度為0.4m,為整個工程項目的正常施工提供保障。
5 結語
在開展高速鐵路特高墩項目施工時,一定要按照國家標準進行支架模板施工,之后再對已經完成的項目進行后期驗收,找出其中潛在風險,并為其制定有效的解決對策,只有這樣才能保證高速鐵路特高墩項目的施工質量,保障工程的安全可靠性。
作者簡介:趙忠濤(1974-),男,青海西寧人,中國水利水電第四工程局有限公司工程師,研究方向:施工技術管理。
1 工程簡況
1.1 位置關系
金家巖隧道1#斜井位于江油市境內,位于線路前進方向的右側,與線路交點里程DK452+200。該工區施工采用無軌單車道運輸組織,永久性工程設計,斜井凈空斷面尺寸為5.0m×5.9m(寬×高)。金家巖隧道1#斜井下穿蘭成渝輸油管道,平面投影相交里程為XD1K0+163,1#斜井與輸油管道垂直距離為28.42m,?準508蘭成渝輸油鋼管與1#斜井相交縱斷面圖及平面圖如圖1、圖2。
1.2 地質描述
1#斜井c蘭成渝輸油管道交叉點,上覆6m厚粉質粘土,呈褐黃、紫紅色,含少量砂泥巖,中間層為W3強風化泥巖夾砂巖,厚度4.1m,質軟,屬Ⅳ級軟石,最底層為W2弱風化泥巖夾砂巖。斜井進口為強風化巖石,穿越段區域以泥巖夾砂巖為主,弱風化,巖體較完整,地表水較發育,基巖裂隙水較少。
2 施工方案選擇
2.1 常規鉆爆施工
由于1#斜井洞頂開挖軸線與在役管線的最小距離為28.42m, 1#斜井爆破施工時必然會對在役輸油管道及管道周圍環境造成擾動,可能出現的安全隱患歸納為以下幾點:
①隧道爆破作業產生的地震波,超出管道設計安全標準值,對管道造成直接傷害;
②隧道爆破作業產生的地震波,沒有對管道造成直接傷害,但可能會擾動管線周邊土體,造成管道下方隧道內圍巖變形及管道周邊土體位移導致管道發生超過設計安全值的沉降。
2.2 機械開挖
采用機械開挖可有效減小對在役管道施工擾動,但下穿洞段為弱風化泥巖砂巖互層,巖體強度高,機械不易破碎,施工進度緩慢,工期壓力大,成本較高,此方案不宜采用。
2.3 靜力爆破
采用靜力爆破與傳統爆破相比,對在役輸油管道產生的施工擾動具有明顯的優越性,最安全可靠,但對于隧道洞身開挖不易做到整體同時破碎,洞碴粒徑不宜裝車運輸,且進度緩慢,施工成本高。
2.4 控制爆破
對爆破設計進行試爆,得出與工程地質及爆破條件相符的爆破地震衰減規律,獲取符合實際的K和α值,確定爆破設計參數,通過對斜井所穿越地層巖性的分析、爆破試驗,調整和優化周邊眼、掏槽眼和掘進眼的單孔裝藥量、周邊眼間距、炮眼數量、單段最大裝藥量,確保施工過程中地震波速可控,達到安全快速、經濟合理的目的。
以上四種方案分別從安全、進度、施工成本、技術措施等方面綜合比較,下穿在役輸油管道采用控制爆破技術為最優方案。
3 控制爆破設計
3.1 控制爆破震動安全標準及要求
為保證金家巖隧道1#斜井下穿過程中輸油管道安全,經過專家及輸油管道公司共同評審確定到達輸油管道處的地震波控制標準為≤1.5cm/s。
3.2 爆破設計方案
3.2.1 單段最大用藥量的確定
3.2.4 50m范圍內下穿段控制弱爆破設計
為降低單段炸藥量,減小因爆破產生的地震波速,斜井采取“短進尺、弱爆破、臺階法”進行開挖,按照最大單段藥量不大于的安全標準進行控爆設計,控爆參數見表3。
由表3可見,斜井XD1K0+209~XD1K0+111下穿段一次齊爆最大單段用量為3.6kg,小于計算允許值Qmin (28)=4.3kg,理論上對在役管線不構成直接破壞性,考慮到傳播介質的不均勻性,為更加安全起見,該段施工時整段爆破設計按R=28m,最大單段藥量Q■4.3kg進行施工,并加強支護、支護緊跟,以能更加有效的保障既有管線及隧道施工的安全。
3.2.5 50m范圍外控制爆破設計
爆破產生的地震波速是隨距離的增加而加速衰減的,根據上述計算,50m范圍以外最大單段藥量增加至Qmax (50)=23.31kg,在確保安全的前提下,為加快施工進度,擬采用全斷面法施工,爆破設計參數見表4。
由表4可見,當R≥50m斜井洞身段爆破設計一次齊爆最大單段用量為16.2kg
4 施工過程監測
4.1 爆破作業地震波速監測
4.1.1 監測目的及設備
通過爆破地震波跟蹤監測,首先是分析爆破地震波衰減規律及其對周圍保護物的影響,并對其進行安全評價;其次是根據爆破地震波監測結果,指導爆破方案的調整和優化,使到達管道的爆破地震波速降低到安全范圍內,同時實現隧道開挖快速順利進展。
爆破振動監測與試驗使用L20型爆破測振儀,每臺測振儀有三個通道,可以配置3個單向速度傳感器或1個三分量速度傳感器或1個三分量加速度傳感器。該儀器自帶液晶顯示屏,現場直接設置各種采集參數,能即時顯示波形、峰值和頻率。具有24位A/D轉換,采用自適應量程。通過USB接口與PC電腦進行數據通訊,運用專用軟件進行處理分析及成果出等,并帶有手機報警功能,設制一定振速閥值,若有溢出,自動發出相應短信,進行報警。
4.1.2 監測方法及程序
4.1.2.1 測點布置
臨近輸油管道的振動強度通常與新建隧道爆源所在位置直線距離成線性關系,等距狀態下最直觀反映爆破振速。測點布置如圖5、圖6。
4.1.2.2 測試頻率
①微震爆破施工開始后,試驗爆破按照測點布置方法每日都進行監測。
②其后,按照測點布置方法每開挖20m測試一次。
4.1.2.3 傳感器安裝
在爆破前1小時,按預定的位置及要求安裝三矢量速度傳感器,其中Z方向鉛直,X方向指向爆源為水平徑向,Y方向為水平切向。對監測點進行編號,測量并記錄震源中心及傳感器的位置與高程。
4.1.2.4 儀器連接與調試
在爆破前30分種,將采集儀連接各傳感器,記錄傳感器和采集儀編號,設置參數,選擇合適的開門閥值,確認儀器連接、調試完好。在爆破現場警戒前撤到安全區域。
4.1.2.5 現場測試
爆破產生的振動超過儀器設定的開門閥值,開始記錄爆破振動信號。爆破警戒解除后,進入爆破現場收拾儀器、傳感器與連接線。
4.1.2.6 資料整理
通過計算機USB接口與記錄儀連接,傳輸現場記錄的振動波形數據。使用振動分析軟件對波形進行分析處理,分別讀取豎向、水平徑向和水平切向的振動峰值、峰值主頻等參數。
4.1.2.7 振動影響評價
爆破振動評價按表1爆破振動安全允許振速中交通隧道取低值為控制標準。
①若監測點任一方向的實測最大質點振動速度超過相應的振動控制標準,則爆破質點振動速度超限,可能或已經對所監測的對象造成損傷或破壞。
②若監測點所有方向的測最大質點振動速度均小于相應的控制標準,則表明監測對象不會受到爆破振動損傷,是安全的。
③若實測振動幅值超限,應對監測對象進行宏觀調查,觀察監測對象是否出現細微裂縫及已有裂紋寬度及延伸是否發展、起鼓等損傷現象,必要時可利用聲波檢測等手段對爆破振動影響程度進行評價。
4.1.3 監測結論
在金家巖隧道1#斜井開挖掌子面里程XD1K0+208~XD1K0+150進行施工爆破振動測試;共測試次數為8次,測試情況見表5。
監測結果表明:整個爆破開挖過程中,管道附近爆破振速均小于設置限值1.5cm/s,變化趨勢趨于平穩,整個爆破過程中安全可控。
金家巖隧道1#斜井及鄰近輸油管道工程爆破安全監測結果比較理想,達到了監測大綱規定的預期目的,保證了石油管道在爆破施工期間的安全并對爆破施工后的長期運營不會造成影響,并在西成鐵路工程積累了輸油管道在爆破地震動作用下的動力響應數據,有益于研究沿線管道在爆破地震動下的動力響應和動力穩定性,并對類似工程具有參考和借鑒作用。
4.2 隧道及管道上方地表位移監測
每個地表下沉量測斷面測點橫向間距為10m×10m,橫斷面布點應結合地形,橫向布點埋設在隧道開挖影響范圍內,共設沉降觀測點20個,采用精密水準儀進行量測,每天觀測讀數2次,變形速率控制標準見表6。
各項監測的數值達到一定范圍(即:將產生不可接受的負面影響時)要進行“報警”。報警系數F(F=實測值/安全控制標準值),當F>0.80時,為報警狀態,當達到報警值時,應啟動應急預案,采取必要的加強措施。
經沉降觀測分析,最大變形速率1.5mm/d,最大累計沉降量3.5m。通過對管道周邊沉降觀測點觀測數據統計表分析,充分考慮測量精度、測量誤差影響,采用新奧法施工,隧道開挖對管道基本不造成沉降影響。
5 結束語
在我國大規模的高速鐵路網建設中,尤其在西南地區油氣資源豐富,油氣管線密集的區域,必將還會遇到此類情況,本文通過對爆破設計進行試爆,得出與工程地質及爆破條件相符的爆破地震衰減規律,獲取符合實際的K,α值,計算出了單段最大藥量,進一步優化爆破參數,對隧道爆破作業產生的地震波速進行監測,提出修正和改進方案,嚴格控制爆破引起的最大地震波速度使之符合石油管道產權單位要求(≤1.5cm/s),節約施工資源,加快施工進度,保證了石油輸油管道的安全運行,確保隧道施工順利完成。
【摘要】隨著國民經濟的高速發展,為滿足道路交通運輸需求,必須重視高速鐵路橋梁施工質量問題。大體積混凝土施工在橋梁承臺施工中的應用,可有效提升路面承載力、耐久性,將大大提升列車運行的安全性、舒適度。為此,本文通過具體工程案例,對高速鐵路橋梁承臺大體積混凝土施工工藝進行了分析與探究。
【關鍵詞】高速鐵路;橋梁承臺;大體積混凝土
作為國民經濟、社會發展與人民生活服務的公共基礎設施,道路工程是衡量一個國家經濟實力與現代化水平的重要標準。隨著社會經濟發展速度的不斷提升,我國鐵路工程建設規模也隨之擴大。大體積混凝土施工作為高速鐵路橋梁施工的重要內容之一,為確保工程建設整體質量,施工企業必須嚴格遵循工程實際情況,充分了解大體積混凝土的相關含義,規范施工流程,只有這樣才能延長工程使用壽命,提升行車安全性,實現鐵路事業的可持續發展。
一、工程案例
某高鐵工程選取無砟軌道為路線,350km為其設計時速,其中5到9號墩跨河流,設計為連續剛構,其中6、7號主墩基礎選取250cm直徑鉆孔樁12根,低樁承臺為承臺設計,23.5mX17mX5m為其尺寸,1997.5 m?為混凝土量,大體積混凝土施工為主橋承臺類型。
二、高速鐵路橋梁承臺大體積混凝土施工工藝
我國鐵路工程長期以來都具備載重大、安全、舒適等優勢,使其在交通經濟市場環境下發揮著重要的作用。大體積混凝土技術作為橋梁承臺施工的重要技術,其施工技術水平的高低直接影響著工程建設的整體質量。為此,本文通過具體工程案例,做好施工材料準備,規范施工流程,只有這樣才能全面提升工程建設的整體質量。
1、施工準備
施工前期,設計單位進行技術交底需在高鐵橋梁承臺大體積混凝土施工前期進行,應確保具備完整的設計文件、圖紙與資料。要求各結構層施工質量必須與我國施工技術標準相符。在做好大體積混凝土施工準備工作后,需按照施工現場地質、地形等條件在場地范圍內進行場地布設。且合理配置機械設施,要求集中放置施工材料。在施工材料進場后,需進行相關質量檢測,確保其合格性。
2、大體積混凝土配合比設計
根據工程實際情況,施工過程中可選取低熱水泥,需進行粉煤灰適量添加。相比水泥用量,粉煤灰用量為其30%到40%之間,選取C35抗腐蝕性混凝土作為混凝土材料。如混凝土強度、坍落度符合施工規定的基礎上,需對摻合料、骨料添加量盡可能提升,以此對單方混凝土水泥用量有效減少。該橋梁需在每立方300千克以下控制大體積混凝土水泥用量,其配合比應以實驗室試驗結果為主。施工前期,水化熱驗算、測定可由工程施工相關部門進行。按照試驗結果,可在160到200mm內進行坍落度控制,在24小時內控制混凝土初凝時間。
3、開挖承臺基坑
樁基施工前開挖承臺基坑需基本完成,且選取墊層混凝土硬化。完成樁基施工后,承臺邊線可選取全站儀放出,并將雜物清理干凈,樁頭需將設計標高位置開鑿,將浮漿清理干凈,樁基需實施質量檢測,如無損檢測等。同時,承臺縱、橫向軸線、4角點位可通過全站儀放出,邊線需由墨線彈出。承臺基底施工中,其范圍必須在基礎范圍以外,需多出50cm,清理干凈墊層混凝土上方雜物后,需徹底清洗表層,直至新鮮混凝土面露出,特殊情況下,應鑿毛墊層混凝土。
4、加工及安裝鋼筋
第一,根據施工規定,對鋼筋進行準確編號,隨后做好配料、下料工作,準確定位鋼筋位置,且做好綁扎工作。鋼筋搭接是可選取直螺紋套筒進行鋼筋(直徑20mm以上)連接,以此縮短施工時間。承臺混凝土澆筑施工前,需綁扎好所有墩身直立鋼筋。完成安裝鋼筋工作后,需根據設計規定進行各類預埋件安裝,局部遺漏現象不能出現。且進行測溫、測應力元件安裝。
第二,由于該工程主墩具有特殊性,需將預應力系統設置到承臺位置,鋼筋施工前,當普通鋼筋和預應力鋼筋之間存有矛盾,需進行普通鋼筋挪移,確保預應力鋼筋具有準確位置。選取塑料波紋管作為預應力管成孔材料,施工時管道不得于電焊等相接觸,尤其在焊接定位鋼筋網時必須加以重視。相比主管,波紋管接頭應大一些,選取膠帶將接縫位置纏繞好,避免漏漿情況出現。0.5m為定位網之間的距離,焊接承臺鋼筋應具有穩固性。需將芯棒穿入波紋管內,需進行預應力管道重量增加,避免波紋管上浮現象出現在澆筑混凝土過程中,芯棒需在完成混凝土澆筑后、初凝完成后進行,隨后將鋼絞線穿入。
5、安裝循環冷卻水管
為保證澆筑混凝土后具有良好質量,水泥水化熱最高溫升值減小,混凝土溫差可有效降低,防止貫穿裂縫由于溫度產生,且能夠對結構物內部溫度有效降低,對內外溫度差進行有效減少,防止表面裂縫產生。承臺大體積混凝土施工時,冷卻管需按照水化熱計算結果設置。選取鋼管(直徑50)為冷卻管,選取絲扣進行冷卻水管接頭連接,需固定接頭位置,避免因外部原因出現斷裂現象,隨后固定其他位置。通水檢查后,需及時解決漏水問題,隨后將上層鋼筋、冷卻水管安裝好。
6、制作、安裝模板
安裝模板前,選取磨光機把模板表面銹跡清理干凈,并將一層淺色脫模劑涂刷到模板表面,在鋼筋附近互相錯開相同位置強度一致的混凝土小墊塊,布設時1m2需進行4塊以上設置,綁扎需具有穩固性,且根據施工規定進行墊塊厚度大小控制。選取墩身鋼模板拼接組合承臺模板,接縫選取海綿條封堵,接縫位置可選取封箱膠帶進行封堵,避免漿液遺漏,通過圓鋼、承臺底作為拉桿,焊接承臺中部與承臺頂部,以此形成整體,選取雙螺帽作為拉桿,選取鋼管支撐為模板外側。
7、混凝土澆筑
覆蓋、遮擋混凝土選取的原材料,防止暴曬,為達到溫度降低的作用也可通過灑水施工。混凝土通過冷卻水進行攪拌施工,以此將入模溫度有效降低,特殊情況下,混凝土攪拌可選取冰水。通過棉布進行混凝土運輸車進行覆蓋,將冷卻水管設置到承臺內部,利用循環水對混凝土內部溫度有效降低。選取塑料薄膜、麻袋進行混凝土表面進行養護保溫施工,以此將混凝土內外溫度差異進行有效減短。
澆筑混凝土前,其高程可選取水平儀測定,澆筑混凝土時控制標高可選取承臺頂層進行小鋼筋頭焊接,復測墩身預埋鋼筋時可選取的儀器為全站儀,隨后承臺底表面可通過清水將泥土除去,且做好保濕工作。
在當天溫度最低時間段澆筑大體積混凝土,向現場運至時可通過混凝土罐車,其中一些可通過混凝土攪拌運輸車直接出料到串筒,其他罐車則需向混凝土輸送泵內倒入混凝土,混凝土可通過混凝土輸送泵向模板送入,以此對承臺距離遠的混凝土實施澆注作業。且根據施工現場工程量的多少進行振搗施工。150方為混凝土每小時供應量,具有較小數量,由此可見澆注混凝土可由承臺中間重復性下料,隨后擴散到附近,施工方式以臺階法為主,在下層混凝土初凝前,覆蓋作業不得間斷,30cm為各層覆蓋厚度,避免混凝土分層現象出現。混凝土可選取插入式振搗器施工,一般振搗作業需分層進行,振搗混凝土間隔距離為30cm,振搗施工中上一層向下一層插入8到10cm。測溫元件、預埋件及鋼筋等材料不得于振搗棒相接觸。澆筑混凝土的時間一般為2到3天,澆筑承臺混凝土時,冷卻管需層層覆蓋,以此對完成澆筑混凝土的水化熱進行有效降低,進而達到混凝土內部溫度下降的作用。隨后將混凝土表面泌水清理干凈,通過二次抹面壓實方式在混凝土初凝前期與混凝土預沉后期施工,防止收縮裂紋現象出現在混凝土表面。
8、養護
抹壓混凝土表面后需進行雙層塑料薄膜覆蓋作業,以此將混凝土過多拌和水清理干凈,以此達到養護混凝土的作業,終凝后需進行無紡布覆蓋,且做好灑水養護工作。當2.5Mpa為混凝土強度后,需將模板拆除,隨后再進行2周以上覆蓋養護。地面下方位置,需做好回填施工(預應力部位除外)。地面上方位置需做好覆蓋施工,不能在陽光、風等情況下長期暴露。保溫重點、難點為插筋位置,因此必須做好覆蓋工作,避免因溫度問題影響施工質量。嚴格遵循混凝土內表溫差、降溫速率具體情況做好養護工作,需分層逐個拆除保溫覆蓋層。
9、測溫
為對大體積混凝土溫度實際變化情況進行充分掌握,需對大體積混凝土施工中溫差影響程度進行分析,也可通過常規測溫手段,布點檢查承臺混凝土各個位置,避免開裂現象出現。如何布設大體積混凝土澆筑塊體溫度監測點對能否將混凝土塊體內外溫差變化情況進行真實反映。根據工程具體情況,可進行若干測點設置,澆筑混凝土前,需由承臺頂通過50角鋼向承臺底垂直放置,且在底板鋼筋位置進行固定。隨后在角鋼內側固定溫度傳感器,避免對其造成嚴重損害。通過膠帶對長度不一的測溫線進行準確標注,以此為深度區分提供方便。利用塑料帶將測溫線插頭罩好,確保其綁扎穩固性。
三、結束語
綜上所述,為滿足社會經濟發展需求,必須做好基礎建設工作。承臺大體積混凝土施工控制技術作為高速鐵路橋梁工程建設的重要技術之一,為全面提升工程安全性與質量,需根據實際工程案例,做好配合比設計工作,規范施工工藝,提高質量控制水平,且滿足交通需求及路網規劃要求的目的。
摘 要:本文簡要介紹了高速鐵路接觸網檢測的關鍵技術,并研究了檢測技術的運用方法,比如動態檢測技術、靜態檢測技術、聯調聯試檢測技術等,以期為相關人員提供參考。
關鍵詞:高速鐵路;接觸網;檢測技術
在高速鐵路接觸網運作過程當中,可能會產生各種各樣的問題,進而增加其工作風險。而運用檢測相關的先進技術,可以防止問題的發生,并提高接觸網的性能。因此針對其關鍵技術展開研究,具有重要意義。
1 高速鐵路接觸網檢測關鍵技術
(1)接觸線高度檢測技術。在接觸網當中,針對接觸線高度進行檢測,可以使用角位移測量的方法。把傳感器裝置于受電弓的下部框架上,和主軸連接,采用標定歸算法,算出接觸線高度。在具體操作時還可以使用激光測距法,將受電弓裝于下部,從而使激光光束能夠于滑板位置進行反射,最終算出接觸線動態高度。這一方式精度較高,缺點是會受到陽光影響。但利用檢測技術可以調節好接觸線高度,保障高速鐵路運行的穩定性[1]。
(2)接觸線拉出值檢測技術。首先要安裝好檢測器,并確保其不和接觸線直接相連,且利用電磁產生的感應,檢測到拉出值數據。當微電子靠近接觸線,會產生感應電流,把電壓信號傳送出去。這類檢測裝置不易遭受環境條件影響,檢測器每個之間留出20毫米,裝置于受電弓中間兩側處。把從中間算起第十個檢測器的信息代碼輸送到計算機,進行變換處理之后,就可以得到最終接觸線的拉出值。在此運用過程中,要注重拉出值的使用,保障數據的精確性,以免影響到檢測結果。
(3)弓網接觸壓力檢測技術。弓網和接觸線在運作時候是同一個共生體,此二者相互接觸可以讓鐵路機車獲得電能。如果接觸壓力不精確,受弓網就可能產生意外磨損或是接觸不良等狀況,進而引發供電斷續現象,甚至燒毀。采用該項技術,可以檢測出弓網接觸時產生的性能方面問題,這時可以安裝相應的檢測裝置,將其放在電弓滑板的四角位置,并裝上四個檢測器。要保證四角點的檢測數值相一致,這樣才可確定弓網接觸壓力的確切數值。
(4)接觸線磨損檢測技術。在接觸網當中,接觸線磨損引發了底部斷面的變化,使得接觸面e平均數值上升。而接觸線所接觸到的位置并非是氧化類型,所以發生光反射率的方位較高,可以使用攝像機進行輔助分析,以獲得激光照亮接觸面的光強度變化情況。這樣可以較為準確地檢測出接觸線是否產生磨損。若是磨損已經發生,就可使用相應的技術找到具體的位置并檢查出實際情況,從而采取措施進行處理。
2 檢測技術的運用
(1)動態檢測技術運用。該技術通常用于高速鐵路接觸網安裝完工之后,檢查接觸網的實際情況,并檢測其低速動態功能。在此過程中,一般會用到熱滑試驗法,等到其空載運行至正常狀態后,對接觸網和弓網展開檢測。并且也要檢測當高速鐵路車組開始運作后,是否產生拉弧情況。將該項技術運用于高速鐵路網檢測過程中,能夠提高檢測質量,并具備了整體性、全面性的優點,可以滿足高速鐵路接觸網檢測的總體需要。這一技術可以進行受電弓運作加速度測量、動態接觸壓力測量、視頻記錄、受流檢測、離線率數據檢測等,因此可以維護好接觸網的安全[2]。
(2)靜態檢測技術運用。把靜態檢測技術運用于高速鐵路接觸網,主要是在安裝環節發揮作用,檢測出接觸網的構造和幾何數據等。在檢測時要控制好接觸網的導線高度以及拉出值等,并采用界限檢測車、多功能激光接觸網測量儀等,對于高速鐵路接觸網展開無接觸靜態檢測。這項技術不會影響到接觸網,也不會對其造成損壞,屬于相對安全的技術。在運用過程中要結合接觸網的實際建造情況,充分做好物理參數和幾何參數的檢測工作。此項技術安全性、穩定性較強,通常可用于高速鐵路接觸網的全面檢測,并可做好預防工作,以免相關事故的影響擴大。
(3)聯調聯試檢測技術。這項技術可以針對高速鐵路接觸網進行系統檢測,整體性較強。該技術可以實現動車組的安全性能檢測、平穩性能檢測以及運作舒適度檢測,此外還能檢查牽引供電系統和接觸網是否具備足夠的穩定性。在運用這一技術時,要重點檢測接觸網設計數據、設備選用等是否滿足相關規定,并檢查接觸網在路基、橋梁等方面的基礎數據,保障接觸網的安全。這一技術針對接觸網全線當中的子系統,例如運轉子系統和配合子系統等,可以完善好檢測及調試的有關工作,以免接觸網出現問題[3]。
3 結束語
隨著高速鐵路迅速發展,國內交通運輸系統已經得到了一定完善。要進一步提高其安全性和穩定性,就要積極對接觸網的關鍵檢測技術展開研究,以促進高速鐵路的繁榮發展。
作者簡介:吳帥(1989-),本科,助理工程師。