高速铁路施工关键技术

二、工程技术创新-无砟轨道
• （2）通过自主研究，确定了无砟轨道绝缘处理措施及接地 技术，解决了我国无砟轨道高频无绝缘轨道电路及接地系统 的技术难题。
二、工程技术创新-无砟轨道
• （3）底座板施工技术。针对全桥跨越梁缝连续的底座板 结构，研究并应用了“临时端刺+常规区+临时端刺”的 施工技术，有效解决了底座板连续结构温度力对桥梁结 构的影响；通过工艺优化和现场组织，打破了全桥底座 板分段施工时集中张拉的技术限制，实现了长桥上多作 业面同步快速施工，提高了工效，节省了时间。
• 双何桥
赣龙线 • 枫树排隧道
渝怀线
• 鱼嘴2号隧道 • 圆梁山隧道
无砟轨道结构形式 长枕埋入式 板式 板式 板式 长枕埋入式
长枕埋入式
铺设长度/Km 0.692 0.741 0.740 0.719 0.710
备注 直线，24m简支箱梁 直线，24m简支箱梁 曲线，32m简支箱梁
直线 曲线
11.060
序号 国家
1
法国
2
德国
3
日本
4 意大利
区间轨道结构形式 有砟轨道
双块（旭普林、雷达）、博格板 单元板式（大板、框架板） 有砟轨道，试验IPA板
道岔区轨道结构形式 有砟轨道
轨枕埋入式 复合轨枕 有砟轨道
5
西班牙
有砟轨道、雷达2000无砟轨道 有砟轨道、轨枕埋入式
6
韩国
传统雷达型（长枕埋入式）
轨枕埋入式
二、工程技术创新-无砟轨道
• 京津城际铁路使用CRTSⅡ型板式无砟轨道技术， 第一次在国内大规模铺设CRTSⅡ型板式无砟轨道。成 功研制应用了CRTSⅡ型板的制造、安装技术； 500m 长钢轨的运输、铺设、焊接技术；系统地解决了与无 砟轨道相关的精密测量、不同专业的接口等问题，为 中国大规模开展高速铁路建设积累了宝贵的经验，起 到了重要的示范作用。
几种国外无砟轨道的发展过程型式
• Bögl(博格)板式无砟轨道系统前身是1977年铺设在德国卡尔斯费尔德 --达豪试验段的一种预制板式轨道。该轨道系统结构组成类似于日本 新干线板式轨道，吸收了轨枕埋入式无砟轨道整体性和板式轨道制作 和施工的特点，进行了包括预应力、结构尺寸、纵向连接等方面的优 化改进，采用数控磨床加工预制轨道板上的承轨槽，采用高性能沥青 水泥砂浆提供适当的弹性和粘结，并使用高精度、快速便捷的测量系 统，施工机械化程度很高。
软土地区路基的工后沉降问题，满足了高速铁路高平顺性和高稳 定性的技术要求。
二、工程技术创新-路基
(2)高填方路基地段首次成功采用护壁式挡土墙结构。即满 足了结构要求，又节约用地50%，减少了地基处理面积， 节省了投资。
二、工程技术创新-桥梁
• (1)实施沉降变形精准测量与评 估措施，有效控制了工后沉降。 京津城际铁路桥梁长度占到线路 长度的86.1%，桥梁基础工后沉 降规范允许值为5mm，技术条件 极为严格。
二、工程技术创新-桥梁
• (3)全面掌握并采用了350公里整孔箱梁设计、制造、运输、 架设等成套技术。成功研制出32m和24m双线单箱单室简 支箱梁高精度模板。京津全线设7个梁场，共预制箱梁1828 孔，为32m和24m两种结构形式，在国内均属于首次设计、 制造、使用。开发研制了SPJ900/32箱梁架桥机和GM500 提梁机，采用了德国KIROW公司生产的KSC900轮胎式运 梁车。SPJ900/32箱梁架桥机设计合理，运行平稳，操作 简便，架设速度快，安全可靠，满足了高速铁路双线整孔 箱梁的架设需要，并多次在京津创造10km运梁距离内日架 梁5孔的客运专线架梁国内最高纪录。
CRTS I型板式无砟轨道
哈大、广深港、广珠及沪宁城 际
CRTS II型板式无砟轨道
京津、京沪、京石、石武、宁 杭、沪杭、杭甬、沪昆
2
道岔区无 砟轨道
轨枕埋入式无砟轨道 道岔区板式无砟轨道
京津、武广、广深港、广珠及 沪宁城际
武广、京沪、石武、沪昆
3
有砟轨道
200~250km/h客专一般地段
三、京津城际铁路工程
二、工程技术创新-桥梁
• (4)采用大跨梁施工技术、移动模架施工技术、支 架现浇技术、梁部变形控制技术、可调高支座技 术，使主梁及主拱结构的线型达到理想的状态， 内力或应力与理想状态的吻合。
二、工程技术创新-桥梁
• (5)创新性引入桥梁景观设计理念，优化了桥梁外形， 使桥梁整体赋有时代气息。
大家好
客运专线/高速铁路施工技术
2010年9月
目录
一、国外无砟轨道技术简述 二、国内无砟轨道研究与应用 三、京津城际铁路建设新技术推广应用 四、结束语
一、国外高速铁路发展简述
• 为了适应高速行车的需要，提高线路稳定性、可靠性和耐久性，减少 线路维修工作量，世界各国研发了多种型式的有砟或无砟轨道，其中 法国的有砟轨道、德国和日本的无砟轨道应用走在各国前列。无砟轨 道由于其良好的稳定性成为各国研究和应用的主流，具有代表性的无 砟轨道主要有德国的Rheda(雷达)无砟轨道、Züblin(旭普林)无砟轨 道、Bögl(博格板式)无砟轨道以及日本的板式轨道等。
目前国外无砟轨道主要型式
雷达双块式
旭普林双块式
博格板式
日本板式Βιβλιοθήκη 几种国外无砟轨道的发展过程
• Rheda(雷达)无砟轨道于1972年铺设于德国比勒菲尔德至哈姆的线路 上，以雷达车站命名。在使用过程中针对轨枕周边与道床混凝土出现 裂纹的情况进行了不断优化，主要变化是由整体轨枕发展为双块式轨 枕，由槽形承载层发展为平板型承载层。最初的Rheda无砟轨道 （Rheda-Classic经典型）采用的是整体轨枕埋入混凝土道床，到 Rheda-Berlin（柏林型）已经发展为钢筋桁梁支撑的双块埋入式无砟 轨道，发展到Rheda2000时，已成为由钢筋桁架连接的双块埋人式轨 道，其混凝土承载层改成平板结构，并针根据路基、桥梁、隧道等不 同基础进行了局部修改。 Rheda无砟轨道采用的是 VOSSLOH300-1U型 （福斯罗）扣件
西康线 • 秦岭隧道
弹性支承块式
36.800
兰新线 • 乌鞘岭隧道
弹性支承块式
40.368
近年(2005年以后)国内无砟轨道应用情况
序号
轨道结构
项目
CRTS I型双块式无砟轨道
武广客专、200~250km/h客专长 度超过6km隧道内、大西
CRTS II型双块式无砟轨道
郑西客运专线
1
区间无砟 轨道
• 随着京沪高速铁路可行性研究的进展，无砟轨道技术在我 国再次得到关注，，2005年随着京津、武广、郑西客运专 线的建设，我国高速铁路建设进入快速发展时期，迅速开 成长大干线规模发展，并且在短期内形成具有自主品牌的 核心技术。
早期(1999年以前)国内无砟轨道试验研究
铺设段
• 沙河桥
秦沈段
• 狗河桥
• 小知识：Züblin与Rheda无砟轨道系统相似，都是在混凝土承载层上铺设双块埋入式 无砟轨道。它们的主要区别：一是Züblin无砟轨道双块式轨枕的钢筋桁架不外露；二 是Züblin无砟轨道采用的施工工艺是先灌注轨道板混凝土，然后将双块式轨枕安装就 位，通过振动法将轨枕嵌入压实到混凝土中，直至达到精确的位置。
预设断裂位置 纵向连接锚固钢筋
灌浆孔
横向预应力 VOSSLOH300-1有挡
肩轨道扣件 沥青水泥砂浆
二、工程技术创新-无砟轨道
（1）轨道板制造技术 研究了超细水泥砼配制技术和浇筑技术工艺、高精度
模具检测技术、大吨位同步整体张拉技术和轨道板打磨 技术。
实现了毛坯浇筑16小时达到48Mpa的脱模要求，达到 了一天一个循环的流水作业生产能力。
• 1999年马克斯·博格公司分别在卡尔斯鲁尔－海德堡的罗特马耳西铺 设了656米（直线）Bögl轨道试验段、汉堡－威斯特兰德的哈特斯德 特铺设了285米（曲线）Bögl轨道试验段，试验结果良好；2000年德 国联邦铁路管理局（EBA）颁发了“博格系统”无砟轨道的普通许可 证；设计速度330km/h、2006年5月投入运营的纽伦堡-英格施塔特线 铺设了35双线公里Bögl轨道。
简
术。列车最高时速350公里，北京至天津全
介
程直达运行时间30分钟，是目前世界铁路的
最高运营速度。工程于2005年7月4日开工建
设日，2008年8月1日开通运营。
二、工程技术创新
• 在京津城际铁路建设过程中，始终坚持“技 术领先，科技创新”的理念，在路基、桥涵、无 砟轨道、精密测量、四电等方面共获得工程创新 成果33项。
• 目前定型的板式轨道有A型、框架型及在特殊减振区段使用的减振G型 等，构成了适用于各种不同使用范围的板式轨道系列。
• 至今.板式轨道在日本既有线和新干线累计总铺设长度达2700延长公 里。
二、国内无砟轨道发展简述
• 国内对无砟轨道的研究始于20世纪60年代，与国外的研究 同时起步。初期试铺过支承块式、短木枕式、整体灌注式 等整体道床以及框架式沥青道床等多种型式，之后又陆续 在隧道和桥梁地段铺设过支承块式、无砟无枕结构型式， 其中弹性支承块式在宁西线、兰武复线、宜万线、渝怀线 等隧道内及城市轨道交通工程中得到广泛使用，累计铺设 近200km。 1999年前后，在秦沈客运专线狗河桥和双何桥、 赣龙线枫树排隧道、渝怀线鱼嘴2号隧道、遂渝铁路试验段 先后铺设了长枕埋入式、板式、弹性支承块式等多种型式 的无砟轨道结构。但这些尚属科研项目，质量不够稳定， 尚不能形成规模建设。
二、工程技术创新-桥梁
• 在单桩竖向荷载作用下桩的沉降量、 桩的分层侧阻力和端阻力、水平荷 载作用下桩的变形特征、桩周土的 抗力特征等方面取得了重要的成果， 为验证设计、优化设计，保证桥梁 工程基础沉降起到了非常重要的作 用。
二、工程技术创新-桥梁
• (2)桥梁主体结构使用寿命100年。桥梁结构中采用以耐久 性为主要目标进行设计的高性能混凝土，具有高耐蚀性、 高抗冻性、高抗裂性、高抗碱－骨料反应性、强护筋性、 耐磨性及高工作性等特性，满足了桥梁耐久性设计主体结 构使用寿命100年的质量要求。
几种国外无砟轨道的发展过程型式
• 日本新干线的无砟轨道结构型式相对单一。从20世纪50年代中期开始 就针对板式无砟轨道结构开展了系统的理论研究与试验，
• 日本板式轨道在经历了由温暖地区向寒冷地区、普通轨道板向防震轨 道板、坚实基础向土质路基上长达30多年的运营实践和不断完善。
• 日本板式轨道的应用是从桥梁和隧道开始的，在既有线和新干线先后 共铺设了20多处近30km的试验段。为研究新干线的环境振动和噪声问 题.又在“小山试验线”铺没了每段长为200m的17种板式轨道试验段。
无砟轨道的主要特点
• 轨道稳定性好，轨道几何形位能持久保持，线路养护维修工 作量显著减少，从而减小对列车运营的干扰，线路利用率 高；
• 耐久性好，服务期长； • 平顺性及刚度均匀性好； • 自重轻，可减轻桥梁二期恒载；结构高度低，可减小隧道开
挖断面； • 避免优质道碴的使用及环境破坏，无高速运行时的道碴飞溅。
1、工程简介
京津城际铁路是我国第一条具有完全自主知识产权、
世界一流水平的高速铁路，是我国铁路发展的标志性和
示范性工程。该工程起自北京南站，终到天津站，全长 116.55公里，工程总投资215.4亿元。
全线正线首次采用了CRTSII板式无砟轨道结
•
工 程
构，一次铺设跨区间无缝线路。工程建设采 用先进的综合调度系统、列控系统、防灾报 警系统、综合维修系统、接地系统等先进技
二、工程技术创新-路基
(1)成功解决了软土、松软土地区路基的工后沉降问题。
京津城际铁路沿线全部为软土、松软土地基，地基承载力低， 全线铺设无砟轨道和无砟道岔，地基处理难度大，路基工后沉降 控制技术及工程措施要求高。为适应高速铁路路基沉降变形控制
要求，通过采用强化基床结构、桩板结构复合地基和过 渡结构等措施；加强地基处理、路基填料和压实质量控制； 建立完善的路基变形监测系统，实施变形监测与评估 等技术措施，决策无砟轨道铺设时机。成功解决了软土、松
• Züblin(旭普林)无砟轨道系统于1974年开发，早期的Züblin无砟轨道 中采用的是B360 W60型双块式轨枕，现行的Züblin无砟轨道采用的是 B361 W60－1型双块式轨枕，于1999年获得了德国铁道部（EBA）的建 造许可，后于2005年又获得了延期许可，Züblin无砟轨道也采用的是 VOSSLOH300-1 （福斯罗）扣件。在科隆－法兰克福高速铁路上成功 铺设了21km。