探索高速铁路无砟轨道施工技术

【摘要】高铁，是高速铁路的简称，高速铁路不但在列车营运方面要达到一定速度标准之外，其车辆、路轨、操作都需要配合加以提升。随着中国高铁的发展，高铁已经成为国民经济的大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具。目前高速铁路大部分是桥梁形式跨越结构,不可避免在无砟轨道结构施工完毕后或在运营过程中,出现桥梁支座的质量缺陷，因此必须要对现有存在质量缺陷和安全隐桥梁支座进行更换。

【关键词】高速铁路；无砟轨道；施工技术

中图分类号： U238文献标识码：A 文章编号：

一、前言

大吨位千斤顶将梁体顶起后更换存在质量缺陷的桥梁支座,其重要保证是确保在桥梁支座更换过程中无砟轨道结构的几何状态满足运营要求及桥梁、无砟轨道结构不受到破坏。通过对无砟轨道桥梁支座更换技术的研究和探索,成功更换了高速铁路无砟轨道桥梁支座。更换结果表明采用顶起桥梁满足更换支座要求的高度进行高速铁路无砟轨道桥梁支座更换的方法是可行的,沪杭高速铁路无砟轨道桥梁支座更换技术对运营高速铁路更换桥梁支座也具有极大的指导意义和借鉴作用。

二、无砟轨道的特点

传统的铁路轨道通常有两条平衡的钢轨组成，铁道固定放在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起到加大受力面，分散火车压力，帮助铁轨承重的作用，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里面。此外，路砟还有几个作用：减少噪音，吸热，减震，增加透水性等。这就是有砟铁道。传统有砟铁道具有铺设简便，综合造价低廉的特点，但容易变形，维修频繁，维修费用较大。同时，列车速度受到限制。

无砟轨道的枕木本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护，降低粉尘，美化环境，而且列车时速可以达到200公里以上。

三、无砟轨道施工技术难点

与普通铁路有砟轨道相比，高速铁路无砟轨道系统的施工工艺更为复杂，技术含量更高，其难点主要体现在以下五个方面：

1、轨道基础地基沉降变形规律难以控制。无砟轨道整体形态是通过扣件系统进行维持，因此，必须采取技术经济合理的处理措施保证轨道地基的稳定性，线下工程的设计和施工，以满足无砟轨道系统设计的技术要求。

2、精密测量技术。传统的测量技术已经无法满足高速铁路无砟轨道系统的施工建设需求，需要采用高精度的现代工程测量方法来保证无砟轨道线路平顺性。

3、轨道平顺度控制。高速铁路与普通有砟铁路的最显著区别是需要一次性建成可靠、稳固的轨道基础工程和高平顺性的轨道结构。轨道的高平顺性是实现列车高速运行的最基本条件。实现和保持高精度的轨道内外部几何状态是高速铁路建设的关键技术，是最重要的基础性技术工作。

4、无砟道岔施工。道岔区无砟轨道施工应严格按相关规程进行，在保证无砟轨道的道岔间无缝的同时还要注意与不同区间、不同标段间无缝线路施工相互协调。所以在进行无砟道岔施工时，应严格按设计进行预铺装、严格对位并精细地调整几何形位，应严格按设计焊接道岔内的钢轨并锁定道岔以保证工程质量。

四、无砟轨道连续梁桥施工控制分析 1、无砟轨道连续梁桥施工控制原则 连续梁桥的施工监控工作是要对成桥目标进行有效控制，在施工的过程中逐步修正各种影响成桥目标的参数误差减小其对成桥质量的影响，以确保主桥在成桥后结构内部受力状况合理和主桥线形和外观尺寸满足设计要求。 （一）、受力要求：体现预应力混凝土箱型梁连续梁桥的受力特点的参数主要是箱梁的控制截面内部应力或应力状况。通常情况下，起控制作用的是箱梁的上、下缘正应力。它们与箱梁截面轴力和弯矩有直接的关系，但是对于预应力混凝土箱型梁连续梁桥这种结构体系而言，轴力的影响较小且变化不大，所以截面弯矩就成了箱梁施工过程中起控制作用的关键因素。 （二）、线形要求：线形指标主要是主梁的中线水平偏差与标高偏差，成桥后通常是指桥梁长期变形稳定后主梁的水平误差和标高误差要满足设计标高的要求。 （三）、调控手段：主要是通过在主梁的施工过程中调整立模标高来进行主梁线形的结构优化与调整，将现场的参数误差通过立模标高的调整值予以修正。在主梁悬臂施工的过程中进行立模标高调整，必须充分考虑己建梁段的主梁标高。主梁的弯矩控制截面一般选为各施工梁段的典型截面，主梁的标高控制点可布设在每一阶段施工梁段前端点附近。 （四）、事故预防：监控方将驻现场参与关键施工工序与工艺的施工方案的审查，并通过长期的连续观测数据分析施工主体的现状，以消除不必要的人为错误给桥梁带来的隐患。 2、无砟轨道连续梁桥施工控制方法与建议 （一）、实施全面的施工工艺及质量监控体系 对于高速铁路无砟轨道连续梁桥的施工控制，必须从施工工艺及施工质量两个角度全面实施监控，要落实专职的工艺监测人员及质量管理人员，对连续梁桥施工全程进行工艺跟踪和质量跟踪管理，在明确责任人的基础上，采用计算机仿真、试验施工法、一次施工法等多种方法对连续梁桥施工过程中的内力、应力、结构力、次应力、载荷特性等多项参数进行全面分析和掌握，进而全面监控连续梁桥的施工质量。 另一方面，施工工艺必须符合控制要求，为施工控制目标的实现提供服务。在施工控制中，需要考虑施工条件非理想化而导致的构件制作、安装等误差。施工管理的好坏直接影响到桥梁施工的质量和进度，从而使施工的状态和之前设计的不一致，影响到施工控制的准确性。 （二）、构建完整的施工控制系统 大跨度桥梁施工控制是一个从施工测试识别修正预告施工的循环过程。为达到施工控制的最终目标，必须建立一套完善的控制系统与运行机制，以使得施工与控制之间形成良性循环。施工控制的工作，广义上讲，就是指施工控制系统的建立和正确的运作。桥梁的施工控制与桥梁的设计和施工有密切的联系。 桥梁的施工控制是与桥梁设计、施工及监理密切联系的。从信息论的观点看，桥梁的施工控制过程是一个信息采集、信息分析处理和信息反馈的过程。通过实时测量体系和现场测试体系，可以采集到桥梁施工过程中的各类所关心的数据信息。借助桥梁施工控制的计算分析体系，对采集的数据信息进行分析。尤其是对施工中各类结构响应数据如变形、内力、应力的分析，可以对施工误差做出评价，并根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施。最后以施工控制指令的形式为桥梁的施工提供反馈信息。在施工控制计算和误差分析中，通过对施工容许误差度指标数据体系、施工反馈数据尤其是应力监测数据、施工控制目标值数据的分析确立施工状态的应力预警体系。 施工控制系统需要有一套完整的、足够精确的标高、位移、应力、温度、以及其它物理量的测量手段的支持，其中应力、温度测量仪器和传感器主要由施工控制方配备和完成，而标高、位移及混凝土参数的测量主要由施工方配备和完成。施工控制系统还需要有完备的施工控制专用软件的支持，包括施工全过程模拟结构分析系统，实时监测数据库及其管理程序，施工误差评价分析及调整程序，施工控制报表处理系统等，以提高工作效率，满足实时控制的需要。

五、结束语

无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成的，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。轨道板主要是由路基轨道板、桥梁轨道板、隧道轨道板组成。因此，无砟轨道最突出的特点就是用整体式道床代替有砟轨道道，具有很好的稳定性。但无砟轨道的轨下刚度较大，需要列车在刚度上做一些改进，才能更好地满足旅客舒适、行车平稳等条件，最终为列车能平稳快速的行进提供“基础”的保证。

【参考文献】

[1] 《高速铁路设计规范试行》 TB10621-2009

[2] 《高速铁路工程测量规范》 TB10601-2009

[3]林建业 桥梁工程中常用支座的施工安装方法[J] 期刊论文 2005年

[4]林文生 高速公路简支桥梁支座更换实施实力[J] 会议 2007年