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1、客运专线铁路施工组织探讨 高速铁路有限责任公司筹备组 何志军 第一章 客运专线铁路概述 一、高速铁路界定的标准 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。最高运行速度在20世纪60年代大体是210～240ｋｍ／ｈ,70～80年代为270km／h，90年代为300km／h，21世纪初达到330～350km／h。 关于高速铁路界定的标准，60年代日本把新干线速度定为200km／h以上。随着高速铁路技术的发展，欧洲铁路联盟于1996年9月发布的互通运营指导文件（96/0048/EC）对高速铁路有了更确切的规定：新建铁路运行速度达到或超过250km／h；既有线通
2、过改造使基础设施适应速度200km／h；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。 目前，我国尚没有明确的高速铁路界定标准，但业内普遍认同欧洲铁路联盟于1996年9月发布的互通运营指导文件（96/0048/EC）对高速铁路的界定标准。新建客运专线铁路的速度目标值在200km／h及以上。 二、高速铁路最主要的四个基本的技术特征 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
3、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。 高速铁路是由高质量的铁路新线、性能先进的机车车辆和控制系统组成的庞大技术系统，它集中采用了当代高新技术成就，从涉及到的四个方面实际上可以延伸到整个高速铁路系统，是一项系统工程。 三、高速铁路建运管理模式 各国因国情不同而异。大致有四种类型：一是新建高速铁路双线，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；二是新建高速铁路双线，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250km／h，货运速度120km／h；三是部分新建高速线与部分既有线混合运行，
4、如德国柏林—汉诺威线，承担着客运和货运任务；四是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240km／h。 我国的客运专线铁路是新建的高速铁路双线，专门用于旅客快速运输。近期采用本线旅客列车和跨线旅客列车混合运行的模式。 四、客运专线铁路的主要技术标准 我国客运专线铁路的主要技术标准在拟定之中。目前已颁布的京沪高速铁路设计《暂规》的主要技术条件如下： 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、
5、最小曲线半径：一般7000米、困难5500米； 7、最大坡度： 12‰； 8、到发线有效长度：700米； 9、牵引种类及列车类型：电力、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。 根据《中长期铁路网规划》，我国铁路将形成以京沪、京广、京哈、沪甬深及陇海、浙赣、青太及沪汉蓉“四纵四横”等客运专线为主体，到2020年建设约1万公里的客运专线，约2万公里的客货混跑快速线路，总规模达到3万公里的客运网络。十余年来，围绕京沪高速铁路，在借鉴世界高速铁路先进技术和经验教训的基础上，结合我国国情路情进行的技术攻关已取得了丰硕的研究成果。这些成果将为即将展开的
6、大规模客运专线铁路建设提供有力的技术支持。 第二章 工程特点与难点 一、客运专线铁路结构工程的技术要求 客运专线铁路路基、桥梁、隧道、轨道等的建设标准和技术要求比一般铁路高得多，根本原因是由于客运专线铁路必须保证高速轨道具有持久稳定的高平顺性。这是因为轨道不平顺是引起列车振动、轮轨动作用力增大的主要原因。在高平顺性的轨道上，高速列车的振动和轮轨间的动作用力均较小，行车安全和平稳性、舒适性能够得到保证，轨道和机车车辆部件的使用寿命和维修周期也较长。反之，即使轨道、路基和桥梁结构在强度方面完全满足要求，而平顺性不良时，在高速行车条件下，各种轨道不平顺引起的车辆振动和轮轨动作用力将大幅度提高
7、使平稳、舒适、安全性严重恶化，甚至导致列车脱轨。为保障高速行车的平稳、安全和舒适，必须严格控制轨道的平顺性。 高速铁路轨道的高平顺性主要体现在以下几个方面： 钢轨的原始平直度公差要小； 焊缝的几何尺寸公差要小； 道岔区不能有接头轨缝、有害空间等不平顺； 高低、轨向、水平、扭曲和轨距偏差等局部孤立存在的不平顺幅值要小； 敏感波长和周期性不平顺的幅值要小； 轨道不平顺各种波长的功率谱密度值都要小。 保证高速铁路轨道高平顺性，必须满足以下条件： 1、路基设计和施工必须满足路基的工后沉降小、不均匀沉降小，在动力作用下的变形小、稳定性高等要求。 高平顺性、高稳定性的路基是确保轨道高
8、平顺性的前提条件。因此： 首先，路基必须严格控制工后沉降。京沪高速铁路设计暂行规定中规定“路基工后沉降量一般地段不应大于5cm，沉降速率应小于2cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于3cm”。 其次，要严格控制路基的不均匀沉降。在100m范围内的路基不均匀沉降，将直接造成幅值较大的轨道长波高低不平顺，更短范围内的路基不均匀沉降，将直接造成路基的稳固和安全。 其三，要控制路基的初始不平顺。这是由于路基的初始不平顺过大，将导致道床厚度不均，道床弹性和残余变形积累不均匀，也会逐渐形成轨道的中长波不平顺。 2、桥梁的动挠度等变形必须满足高平顺性的要求 桥梁的挠度、折角、扭曲等变形直接
9、影响轨道的平顺性，因此，桥梁梁跨的组合、桥梁的刚度、自振频率等设计应满足轨道的平顺性条件。 多跨等距桥梁更要严格控制动挠度形成的周期性不平顺，跨度选择应避开敏感波长，尤其要避免形成最不利周期性轨道不平顺。因此，在一般的桥梁设计中，经常采用多跨等距桥梁，便于施工组织，降低工程造价的设计思路，在高速铁路设计中需要有所改变，而应采用小跨度、大刚度、不等距桥梁梁跨设计，这样比较容易满足平顺性条件。 3、道床必须选用硬质、耐磨的道碴，并在铺枕前整平压实 选用硬质、耐磨的道碴，并压实道床，对于保证平顺性、提高开通速度、减少道床残余变形积累、降低轨道的养护维修工作量非常有效。近十多年来国外重载、高速铁
10、路均已采用。铁科院轨道动力学试验室进行的试验也证实了国外这一重要措施的效果。在完全相同的货车滚压条件下，经过123万吨通过总重，道床下层经压实的轨道与未经压实的轨道相比，最大残余变形前者为15mm，后者为50mm，相差3.3倍，接头部最大不平顺，前者为13mm，后者为42mm，相差3.2倍，压实道床的效果十分明显。 4、严格控制轨道的初始不平顺 轨道初始不平顺是运营后各种轨道不平顺发生、发展和恶化的根源，若不进行严格控制，将造成运营过程中难以处置的无穷后患。根据欧洲的研究，轨道初始不平顺状态对以后轨道长期的平顺状态和维修工作量有决定性影响。初始状态好的轨道，维修周期长，能长期保持良好的水平
11、初期状态不好的轨道，不仅维修周期短，增加维修作业次数也很难改变轨道初期“先天”的不良水平。日、法、德、瑞等国都制定了非常严格的轨道铺设精度标准。因此，要提高轨道的铺设精度标准，严格控制轨道的初始不平顺。 总之，高速铁路是否能够安全、平稳、舒适运行，是通过轨道的平顺性来体现的，但真正影响高速列车安全、平稳、舒适运行的不仅仅是轨道，而是由路基、桥梁和轨道等组成的基础设施整体。因此，高速铁路各结构物的设计，不仅要强调各结构物本身的高平顺性和稳定性，还要强调各结构物组合后的平顺性和稳定性，要对车、线、桥（或路基）的组合进行动力仿真分析，确保高速列车安全和舒适地运行。 二、工程特点与难点 以京沪
12、高速铁路为例。 1、路基 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和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。 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5～10cm厚的沥青混凝土防水层和65～60cm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。路基与桥台及路基与横向结构物间过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处，是不均匀沉降容易产生的常见部位，在地基处理和路堤设计中采取了逐渐过渡的方法，减少不均匀沉降，以满足轨道
13、平顺性要求。 工后沉降和沉降率控制严格。规定路基工后沉降一般地段（含软土路基）不大于5cm，年沉降率不大于2cm；过渡段，工后沉降不大于3cm。对沉降控制较困难的软土及松软土地质地段的路基均采取了地基加固措施。 填料标准高。路基结构所使用的材料质量必须先期选择和确定。基床表层和各种过渡段增加了一项反映土体动应力特性的质量控制指标----动态变形模量EVd，要求K30、EVd、n三项指标同时检测，均必须满足压实标准。基床表层所采用的级配碎石或级配砂砾石等材料，基床底层采用的A、B组填料均有严格的材质、粒径和级配要求，为保证达到设计标准，设级配碎石拌合站或填料改良场，对填料进行集中拌合或改良。
14、 路堤施工的工期长。根据国外及国内秦沈客运专线、京沪高速铁路昆山试验段的施工经验，良好地基的有碴轨道路堤填筑后一般放置1个月以上，地基不良地段路堤放置6个月以上；黏土地基上路堤支承板式轨道时需放置6个月以上，其他地基放置3个月以上；同时，要预先进行详细地质地基勘察，进行必要的沉降观测，并测算沉降稳定时间，以保证预压时间，达到稳定时间和沉降要求。 附：高速铁路与普速铁路主要技术参数对比表 路基技术参数对比 序号 项目名称 高速铁路 Ⅰ级铁路（重载） 1 路基宽度 路堤 13.8米 11.6米 2 路堑 1
15、3.8米 11.2米 3 路基基床 表层厚度 0.7米 0.6米 4 底层厚度 2.3米 1.9米 5 填料 基床 表层 必须使用级配碎石或级配砂砾石 可使用A、B组填料，有条件地使用C组填料 6 底层 应采用A、B组填料或改良土 可使用A、B、C组填料，有条件地使用D组填料 7 路堤下部 可采用A、B、C组及改良土 可采用A、B、C、D组填料 8 压实标准 基床表层 细粒土 不使用 K30≥90、Kｈ＜0.91 9 粗粒土 K30≥190、Evd≥55、ｎ＜18% K30≥120、Dｒ＜0.75 10 基床底层 细粒土
16、 K30≥110、K＜0.95 K30≥80、Kｈ＜0.89 11 粗粒土 K30≥130、ｎ＜28% K30≥100、Dｒ＜0.70 12 路堤下部 细粒土 K30≥90、K＜0.90 K30≥70、Kｈ＜0.86 13 粗粒土 K30≥110、ｎ＜31% K30≥80、Dｒ＜0.65 14 沉降控制标准 工后沉降≯5厘米， 年沉降率＜2厘米； 过渡段工后沉降≯3厘米 沉降比控制（C＝0.005～0.025） 15 过渡段 20m 范围内基床表层的级配碎石内掺入3～5%的水泥，表层以下以级配碎石分层填筑,填筑压实标准应满足K30≥150MPa/
17、m、Evd≥50MPa和孔隙率n＜28%。 末设过渡段 要建立先进、可靠、精确、完整、有效的质量控制与检测体系，保证： （1）地质勘察深度及所采用的设计方法和计算参数正确； （2）填料特性、工程措施及适用范围全过程受控。 （3）路基均匀或不均匀沉降及其沉降数值得到持续正确的检查。 路基上的各种设备宜与路基同步修建，并不得因其设置而损坏和危及路基的稳固与安全。 2、桥梁 高速铁路的桥梁设计，除满足一般铁路桥梁的要求外，还需满足一些特殊的要求，这是因为在高速列车运行条件下，结构的动力响应加剧，从而使列车运行的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料疲劳、列车运行噪声、结构耐久性
18、等等问题都与普通铁路有所不同。如： 结构的纵横向刚度大。除控制挠度，梁端转角，扭转变形，结构自振频率，还要限制预应力徐变、不均匀温差引起的结构变形。并进行车桥耦合动力响应分析。 耐久性要求高。主要承重结构按100年使用要求设计，统一考虑合理的结构布局和结构细节，强调要使结构易于检查维修以保证桥梁的安全使用等。 墩台基础的沉降控制严格。其工后沉降量不应超过下列容许值： 墩台均匀沉降量： 对于有碴桥面桥梁： 30 mm 对于无碴桥面桥梁： 20 mm 静定结构相邻墩台沉降量之差： 对于有碴桥面桥梁：Δ=15 mm 对于无碴桥面桥梁：Δ=5 mm 预应力混凝土梁的徐变
19、上拱值： 轨道铺设后，有碴桥面梁的徐变上拱值不宜大于20mm；无碴桥面梁的徐变上拱值不应大于10mm。 对于外静不定结构，其相邻墩台均匀沉降量之差的容许值，除要满足外静定结构相邻墩台沉降量之差的要求外，还应根据沉降时对结构产生的附加应力的影响而定。对于沉降难以控制区段的桥梁，采用可调支座 桥梁上部结构优先采用预应力混凝土结构。预应力混凝土结构不仅刚度大，而且噪音低，由温度变化引起的结构位移对线路结构的影响小。 技术复杂、施工难度大。双线简支箱梁制、运、架需专门的大型施工装备(32米跨度的双线简支箱梁重约900吨、梁宽13.4米)；大跨度的特殊孔跨结构多。跨越主要交通干线或通航河流大量采
20、用钢混结合梁、连续梁、斜拉桥、钢桁拱等特殊结构的大跨度梁式。 工程量大。由于所经地区经济发达，城市和居民点密布，铁路、公路、河流纵横交错，桥梁所占线路总长度的比重是一般普速铁路的3～4倍。 3、隧道 隧道工程设计考虑列车进入隧道诱发的空气动力学效应对行车、旅客乘坐舒适度、车辆结构强度和环境等方面的不利影响。采用放大隧道断面有效面积减少阻塞比β（列车横断面面积/隧道横断面有效面积）、在隧道洞口修建缓冲结构及增设辅助坑道等主要工程措施。 京沪高速铁路单洞双线隧道设计有效面积为100 m2，单线隧道断面有效面积为70 m2。 由于隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修
21、有一定的时间限制，在高速铁路隧道中不采用喷锚衬砌，带仰拱隧道边墙与仰拱的连接方式采用顺接，铺底厚度以及隧底仰拱、隧底填充及底板混凝土强度等级均应较一般铁路有所提高。 4、轨道 先期铺设短轨有缝轨道，再过渡铺成的无缝线路，容易使钢轨接头部位的基床、道床受到伤害，使之在强度、弹性及其结构均匀性等方面成为固有的薄弱环节。这些已经形成的薄弱环节不可能通过维修手段予以彻底根除，而具有“记忆”特征，长期影响线路的平顺性和均匀性，不能较好地满足高速列车的运营要求，同时也加大了维修工作量。因此，高速铁路正线轨道按一次铺设跨区间无缝线路设计。 铺设500m长钢轨技术难度大，对设备和工艺有新要求。国际上先进
22、的单枕铺轨机设计牵引力为1000吨，受牵引力控制铺轨能力不满足铺设500m长钢轨的要求。在12‰坡道地段，单班铺轨1公里需要的铺轨机牵引力为1600吨（运输500m钢轨的平板车重量900吨+1km轨料重量700吨），远大于铺轨机的牵引能力。目前，我国引进的四台铺轨机有2台TCM-60铺轨机在国外设计标准的基础上加装了动力辅助车，牵引力达到1700吨；单枕铺设法铺设500m长钢轨在国际上尚无先例，现有铺轨机都需要对抽送长钢轨的龙门架增加动力改造。 轨道铺设平顺性要求很高，轨道达标作业遍数多、时间长。高速铁路要求轨道的轨向、高低、水平允许偏差≤2mm,钢轨顶面及内侧工作面的焊接平直度≤0.2mm
23、平顺性对比见下表。 轨道平顺性允许误差比较表 单位mm 项目 高低 轨向 水平 钢轨焊头平直度 弦长10 m 轨顶面 内侧工作边 京沪高速 2 2 2 0.2 0.2 秦沈线 3 3 3 0.3 0.3 普速铁路 5 5 5 0.3 0.3 达到要求的轨道平直度难度很大，需要大型养路机械作业6-7遍（秦沈线作业4-5遍）。钢轨焊接平直度要达到京沪高速的要求，需通过引进先进的焊机来实现。 无碴轨道铺设数量大，进度指标高，需引进或研发大量专用设备以満足多作业面平行施工的需要，且对施工人员素质要求高。板式轨道是从日本引进的一种新的
24、轨道结构，在秦沈客运专线进行了试验性铺设，施工采用小型机具，最快施工进度只达到30m/天（日本采用成套的专用施工设备，日进度指标能达到200ｍ）。高速铁路大量并成段采用板式轨道结构，为保证工期，需研发或引进成套施工设备，并多开平行作业面；板式轨道的轨道板通过灌注CA砂浆定位，是永久性的，CA砂浆施工操作及定位精度要求很高，控制不好会留下永久性缺陷，对施工人员素质要求高。 高速铁路所需特级道碴标准高、工程量大、使用集中，供需矛盾突出，需提前组织生产并储存道碴。鄂式破碎工艺是目前国内生产道碴的主要方法，产品质量很难满足特级道碴的技术要求；京沪高速铁路沿线资源相对缺乏，分布也不均衡，施工运距较远，
25、铺轨工期短，施工组织应充分考虑备碴场地，提前组织备碴。 铺设无缝线路受环境温度的控制，作业时间受限制。起拨道作业轨温应在无缝线路锁定轨温的±20℃范围内，当轨温高于锁定轨温20℃时，轨道内有76吨的内力未被释放，温度每增加1℃度内力增加3.6吨，温度过低，起拨道作业会引起线路失稳。 高速行车要求线路的稳定性高。京沪高速设计暂规规定的道床力学指标高于秦沈客运专线，比较见下表： 道床稳定性参数比较表 项目 道床横向阻力 道床纵向阻力 道床刚度 京沪高速 12KN/枕 14KN/枕 120-140KN/mm 秦沈线 10KN/枕 12KN/枕 100-120KN/mm
26、 铺设道碴要采用分层捣固和稳定的作业方法，防止轨道状态发生大的变化。线路稳定才能确保高速开通时按设计速度运行，线路稳定的标志是道床阻力和路基沉降达到要求，而最终提高道床阻力须依靠列车运行来进行，开通前必须进行试运行。 5、通信 通信工程由多业务光纤传输、数据通信、综合无线和用户综合接入等子系统构成，主要特点： 业务种类多。除提供传统的话音业务以外，通信系统要为运营管理提供宽带数据、图像、视频等多媒体业务，为信号、综合调度系统、信息化系统提供保障。 高安全、高可靠性。通信工程为信号、综合调度系统、信息化系统提供服务，是确保高速行车安全的关键信息平台，必须具有高安全和高可靠性。 系统间的
27、相关性高，设备的集成化程度高，调试的工作量大、技术复杂。 6、信号 高速铁路的信号系统由列车运行控制、车站联锁和综合调度中心等组成。主要特点为： 与通信和计算机网络技术一体化。集中管理分散控制的车站联锁系统和智能化的车载设备。体现了数字化、网络化、智能化的技术特点，系统调试复杂。 一级连续速度列车运行控制模式。利用光局域网进行调度中心、车站控制中心、区间中继站控制室之间的信息交换。用无绝缘数字轨道电路和GSM-R综合无线通信系统进行列车与地面之间的信息交换。 系统兼容性强。与既有线的自动闭塞和车站联锁兼容，满足不同速度的列车共线混跑及上、下高速线。 接地系统采用全线贯通接地铜缆，车
28、站（中继站）集中接地，提高了系统的稳定性； 轨道电路工程量大，轨旁设备的安装受轨道施工的控制。 7、电力 高可靠、免维护和实现远程控制与监测。 8、电气化 采用单相AT供电方式。牵引供电系统采用综合自动化，设实时监控的防灾报警体系。 增大铜合金接触导线面积，满足大张力接触悬挂结构的需要，实现高速机车良好受流。与普速铁路的接触网工程相比，导线截面增加了25%以上，导线张力增加67%，工艺标准大大提高。 全过程精确测量、准确定位，满足大张力要求的恒张力导线架设，确保接触悬挂具有持久的高平顺性。 为了保证路基结构的整体性，支柱基础要采取机械化施工。与普速铁路不同，基坑机械成孔，实行标
29、准化作业。 9、动车段及综合维修基地 动车段是保证动车组可靠运行，实现动车组的动态检测、状态修，并具备与之相配套的检测与诊断技术，完备的综合维修保障体系；综合检修基地承担着工务、电务、供电、抢修、抢险等功能，是保障高速铁路基础设施正常运营的核心系统。必须与基础设施统一设计、同步实施、综合联调、整体开通。 10、大型站房 北京南、天津西、新济南、南京南、上海七宝等车站，是中国经济最发达地区中心城市的交通运输枢纽和现代化的窗口。集城市地铁、轻轨、公交等现代交通设施于一体。 11、综合调试及试运行 以通信、计算机网络为基础网，列车运行指挥系统为核心，对列控系统及线路设备、供电系统、综合维
30、修系统、防灾报警系统、旅客服务系统等子系统，按预设的试验计划进行单体试验、结合试验和现场运行模拟试验。涉及专业多，综合调试工作量大，我国缺少调试经验。 综上所述： 任何一条客运专线铁路，都是一项建设规模庞大而又复杂的系统工程。技术新、标准高，施工及安装工艺复杂、难度大，施工准备时间紧，建设、运营管理和维修体制新，与传统铁路差异大，需选配大量掌握现代科学技术的高素质人才。 第三章 施工组织指导原则与方法 客运专线铁路是一项建设规模庞大而又复杂的系统工程。各工程间、工程与施工的生产要素间、生产要素间都具有集合性、相关性、目的性和环境适应性，是一种相互结合的立体多维的关
31、系，这就说明项目具有系统性，项目管理是具有系统管理的特点。在项目规划、准备阶段对实施阶段的工作内容、工作顺序、持续时间及工作之间的相互衔接关系等进行计划，研究项目的总进度、施工布置、重大施工技术和施工难题，对项目实施过程中可能出现的问题做好预案正是施工组织设计的目标和意义所在。 施工组织设计的实质是应用系统方法，利用现代运筹学、信息论、控制论把工程科学和管理科学有机地熔合在一起为项目管理服务。它遵循以下三个基本原则： 1、整体性原则。将项目作为一个整体，根据各方面的不同要求，不断调整计划来协调它们之间的关系，保证项目各方面的因素从整体上能够相互协调。 2、最优化原则。按照项目的内在规律，
32、有效地计划、组织、协调、控制各生产要素，使之在项目中合理流动，从而实现提高项目管理综合效益，促进整体优化的目的。 3、模型化原则。重大项目规模宏大、投资巨大、影响深远，因而所面临的风险种类繁多，各种风险之间的相互关系错综复杂，单纯定性或单纯定量的都难于真正把握住并处置好重大工程项目中出现的多种类多层次的风险。因此，在系统论思想指导下，通过分析、判断、推理等程序，建立起某种模型，然后运用数学工具给出定量化的最优结果，以获得技术上先进、经济上合算、时间上节省的整体最优效果。模型化原则实现了经验知识、理论知识、数据信息和计算机技术的有机结合，使系统的各部分互相协调、互相配合。 第四章 工期安
33、排 一、工期目标 通过可行性分析和技术、经济风险评估确定。由于我们对修建客运专线铁路还缺乏经验，借鉴国外高速铁路建设经验十分必要(外国高速铁路建设工期概况下见表4一1)。 二、工期分析 以京沪高速铁路为例。 1、路基（或路堑） 影响施工工期的主要因素： （1）地基类型（岩土类别）； （2）路堤高度（路堑深度）； （3）压实（开挖）工艺及采取的施工措施； （4）路堤的冲击稳定性（软土及松软土地基）； （5）沉降与土体的固结期限。 路基平均填筑高约为6.5米，地质较好地段路基的合理施工工期一般需12～15个月；采取地基加固措施路基的合理施工工期一般需15～18个月；考虑沉降
34、固结期限后路基的合理施工工期一般需18～24个月。分析意见如下： • 施工准备： 180天； • 地基加固： 90天（无加固措施14天）； • 下部及基床底层（3.5ｍ＋2.3ｍ）：7天填筑一层，计20层，共133天； • 综合接地： 30天； • 堆载预压： 180～360天（排水固结）； • 基床表层： 7天填筑一层，计3层，共21天； • 电气化立柱基础：区间90天，一般站场60天； • 电缆槽： 区间90天，一般站场60天； • 路基防护及排水：120～180天（非关键工序）； • 沥青混凝土面层摊铺：60～90天（控制铺设底层道碴）。
35、2、桥梁 影响施工工期的主要因素： （1）桥址处水文、地质等自然条件； （2）桥跨的结构形式； （3）梁式桥上部结构的施工方法； （4）制、架梁设备。 除特殊的大跨度桥梁外，常用跨度桥梁的下部工程一般不控制施工工期，架梁是控制施工工期的关键（箱梁架设：1孔/天），合理的施工工期为21～33个月。分析意见如下： 施工准备： 180天； 下部工程： 8个月； 架 梁： 14～16个月（其中与下部工程施工交叉3个月）； 体系转换： 2～3个月； 无碴轨道： 3～4个月（体系转换完成≮2个月）。 注：常用跨度桥梁上部结构以预制架设和现场浇筑两种主要施工方法为
36、主。通过对相同区段两种不同施工方法施工费用分析知：当施工区段长约30公里、加权平均运距12公里、预制架设箱梁300孔时，两种不同施工方法的箱梁制造成本基本相当。见下表： 箱梁集中预制、架桥机架设 序号 梁型 平均制、架梁数量 平均运距 制、架梁费用指标 备注 1 双线箱梁（24M） 300孔 12公里 731756元/孔 预制场位于软土地基区 2 双线箱梁（32M） 300孔 12公里 1047194元/孔 3 双线箱梁（24M） 300孔 12公里 693578元/孔 预制场位于非软基区 4 双线箱梁（32M） 300
37、孔 12公里 1009016元/孔 移动模架法施工箱梁 序号 梁型 桥位现浇数量 每孔箱梁施工费用指标 备注 1 双线箱梁（24M） 300孔 697288元/孔 2 双线箱梁（32M） 300孔 1024840元/孔 当施工区段的长度一定时，集中预制架设的箱梁规模越大，单位制造成本就越低；集中预制架设的箱梁的权加平均运距越短，架设成本就越低。不同施工方法的适用范围和优缺点见(表4一2)。 桥位现浇：满布支架适用于地质、地形条件良好，桥梁净空较低，且桥梁孔跨数量较少的桥梁，一般不控制桥梁施工工期。造桥机桥位现浇的施工周期与作业面的数量有关，要满足铺轨
38、要求。施工区段内桥梁孔数和有效施工周期确定后，最短的实际施工周期与设备的投入数量有关，一般不控制桥梁施工工期。 预制、架设：由于双线32米跨度简支箱梁重达900吨以上，一般需利用已完工的桥梁或路基作运梁通道。因此，桥梁下部工程和同一区段内路基的施工工期制约架梁作业的开始时间和总工期。 3、轨道 影响施工工期的主要因素： （1）铺轨机及机养设备的配套作业能力； （2）道碴供应能力； （3）气候条件。 京沪高速铁路单班铺轨日历平均进度1.0km/日，实际作业1.5Km/日；双班铺轨日历平均进度1.33km/日，实际作业2.0Km/日。当每个铺轨作业区段长在300～360公里时，合理的
39、施工工期为18～20个月。分析意见如下： • 底层道碴摊铺：1个月； • 铺轨时间： 10个月(平均400正线铺轨公里)； • 冬季停工： 1～1.5个月（淮河以北地区）； • 夏季停工： 0.5～1个月； • 线路锁定及达标作业: 6个月。 配备国际上先进的铺轨及焊轨设备并加以改造，提前一年生产储存道碴，提前建成铺轨基地并储存轨料，每个铺轨作业面配备2台捣固车，对施工队伍进行培训的条件下，完成铺轨任务是可能的。 4、隧道 影响施工工期的主要因素： （1）隧道的长度、围岩类别及地形、地质、水文等条件； （2）开挖及支护的方式； （3）通风、排水、防灾及弃碴的要
40、求； （4）施工期限； 京沪高速隧道工程施工不控制总工期。但工期指标的分析意见如下： 施工准备： 180天； 单口掘进： 100米/月； 无碴轨道： 75单延米/天； 设备安装： 60天/座； 整修验收： 15天。 每座隧道为一个基本的施工单元。当单座隧道长在1000米及以下时，考虑设一个作业面；隧道长度在1000米以上时，通过选择双口掘进，选择增设横洞、竖井、斜井或平行道坑等措施增加作业面，以满足铺轨进度要求。 5、通信信号 影响施工工期的主要因素： （1）干线光电缆受路、桥进度控制； （2）区间设备安装受轨道整理制约； （3）设备检测及系统调试。 通信
41、工程的合理施工工期约为14个月。其中施工准备2个月，干线光缆线路2个月，站场综合布线和设备安装2个月，区段内调试2个月，全程联调6个月。 施工单元：一个车站加一个区间或一个枢纽为基本的施工单元。主要工序流程： 施工准备 全程联调 区段内调试 通信设备安装 干线光缆线路 综合调试 信号工程的合理施工工期为14个月。其中施工准备2个月，干线信号电缆3个月有，设备安装3个月，室内模拟试验1.5个月，站内联锁试验1.5个月，车站区间联合试验3个月。 施工单元：1个车站及所控制的区间，最大站间距为67Km，信号电缆最长按70Km考虑。 主要工序流程： 施工准备
42、 车站区间结合试验 室内外联锁试验 室内模拟试验 控制中心设备 车站室外设备 区间信号设备 干线信号电缆 综合调试 6、电气化 影响施工工期的主要因素： （1）支柱基础受路基填筑进度制约； （2）接触网悬挂架设受轨道施工制约（其进度比铺轨进度线滞后约4个月，轨道达标4个月后完成）。 牵引变电和电力远动工程以保证综合调试用电为目标工期，无紧前工序制约，自由时差充裕，为非工期控制工程。接触网工程受路基、桥梁、轨道工程施工制约控制工期。 主要工序流程： 施工准备→支柱装配→接触悬挂架设→静、动态检测 以京沪高速为例：以一个牵引变电所的供电范围划分为
43、一个基本的施工单元，若干施工单元组成一个施工区段，原则上每个施工区段只包含一个枢纽站或一个铺轨基地，并尽量与铺轨施工区段一致，架设长度在400～500条公里，合理工期约18个月。 进度指标：综合作业指标为80条公里/月·作业面（工程进度受轨道控制,能力有富裕） 施工准备： 2个月； 支柱装配： 7个月（3个月开始后续工序施工）； 接触网悬挂： 6个月； 静、动态检测：3个月。 7、房屋及站场建筑 影响施工工期的主要因素： （1）征地及三电迁改； （2）建筑的类型、规模和施工技术； （3）城市地铁、轻轨布局与建设； （4）四电工程和设备安装的进度要求。 特大型枢纽站
44、36个月（其中：土建20个月、设备安装16个月）； 枢纽站等站：30个月（其中：土建18个月、设备安装12个月）； 一般中间站：≯18个月； 越行站：≯12个月； 动车段及综合维修基地：≮30个月。 8、综合调试和试运行 （1）国外高速铁路综合调试及试运行情况 单体试验：设备调试； 结合试验：系统合成调试； 现场试验：运行模拟、运行控制、运营试验、接收试验。 （2）工期安排 综合调试：6个月； 试运行： 6个月。 三、结论 1、线下工程 路基、桥梁、隧道可平行施工桥梁工程是控制线下施工进度的重点工程，但对武广、郑西客运专线长大隧道必然也是控制施工进度的重点工程。
45、软土路基进度不能满足架梁作业要求（架梁作业要求在项目正式开工后12个月开始实施），是控制区段施工进度的重点工程。 2、轨道及四电工程 轨道、通信信号、电气化工程可并行施工。轨道工程是控制施工进度的重点工程。由于信号轨旁设备及接触网悬挂施工要在综合试验目标工期开始前达标，区段内每个作业面最短施工周期不应少于4个月，因此轨道整细作业要在综合试验目标工期开始前4个月完成。 3、站后工程 除特大型站场建筑外，一般车站的房屋，给排水，站场工程不控制施工工期；动车段及综合维修基地新技术含量高，合理工期需36个月以上（含施工准备），应安排与站前工程平行施工。 4、综合调试及试运行 综合调试及试运
46、行是高速铁路建设过程中不可或缺的系统集成、调试、验证和运行试验项目。项目实施的前提是各专业工程已全面建成并通过了相应的测试，专业功能符合相关要求。 施工准备 关键工程单独占用工期示意图 高速列车制造及动车段建设 绿色工序为高速施工特有，占24个月工期 3个月 15个月 9个月 6个月 12个月 6个月 4个月 6个月6个 6个月 路基施工 架梁 桥梁体系转换 无碴轨道 建设周期67个月 铺轨 轨道达标 6个月 四电工程 综合调试试运行 附4一1
47、 世界高速铁路工期一览表 国 家 区 段 设计速度/运营速度 全长（km） 路 基(km) 桥 梁(km) 隧 道(km) 建设期 工期（年） 备注 韩 国 汉城~釜山 350/300 412 111 112 189 1995~2004 9 日 本 东京~大板 210/270 516 278 170 68 1959.4~1964.10 5.5 大阪~冈山 260/300 161 20 61 80 1967.3~1972.3 5 冈山~博多 26
48、0/300 393 47 149 197 1970.2~1975.3 5 东京~盛冈 260/272 496 24 352 119 1971.11~1982.6 10.5 桥、隧多 大宫~新泻 240/272 296 3 178 115 1971.11~1982.11 11 桥、隧多 高崎~长野 270 117 19 35 63 1989.8~1997.10 8 桥、隧多 法 国 巴黎~里昂 300/270 472 东南线桥只占6%， 限制坡度35‰。 1976～1983 7 少桥、无隧 巴黎~勒芒/
49、图尔 300 282 1984～1990 6 巴黎~里尔~加莱 300 333 1989～1994 5 里昂~瓦朗斯~马赛 300/350 148/295 1995~2001 6 马塞线（西班牙） 马德里~塞维利亚 300/270 489 赫塔费~科尔多瓦 350 322 301 6 15 1987.10~1992.4 4.5 挖填比3：2 中国台湾 台北~高雄 350/300 345 2000~2004.10 5 德 国 汉诺威
50、至维尔茨堡 250/280 327 176 33 118 1973/1976~1991 3.5 客货混跑 柏林~汉诺威 280 170 1992.11~1998 6 新线 科隆~法兰克福 219 300 （1989）~2002 （）批准开工时间 意 大 利 罗马-佛罗伦萨 300 236 131 28 77 1970~1987 17 政治原因 中 国 北京~上海 350/300 1318 13.4 5~7 拟建 表4—2 桥梁工程上部结构不同施工方法比选 序号
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