施工图设计建议书

（二）施工图设计建议书

1o施工图设计大纲

101设计依据

1。1.1项目批准文件

1.Iolo1铁道部2004年10月30日《关于开展无殖轨道综合试验的

通知》（铁科技函[2004]619号）;

lo1。1.2铁道部2004年11月30日《关于广州枢纽新广州站及枢纽

相关工程站前工程初步设计的批复》（铁鉴函[2004]716号）；

lo1.lo3铁道部2004年12月31日《关于新建铁路新广州站及相关

工程无硅轨道试验站前工程初步设计的批复》（铁鉴函[2004]852号）；

1.1.2招标文件

新建铁路新广州站及相关工程工程试验段工程总承包招标文件（招标

编号：JS2004—39）

1o103设计基础资料

1.1.3O1新广州站及相关工程施工设计工程地质勘察报告；

1.lo3.2新广州站及相关工程无磴轨道试验段初步设计；

lolo303现场详细踏勘调查所得资料。

1.1.3O4国家及行业规定的设计深度要求和有关会议精神。

1.2设计范围

新广州站及相关工程试验段工程位于广州市花都区花都站〜新广州站

间的DK2170+800〜DK2178+180,全长7。380km（双线）,其中桥梁2座全长

6.84608双线公里，土质路基3段共0.53392双线公里，分别占试验段长

度的92.2%和7。8%o

1.3设计原则和要求

在铁道部批准的新广州站及相关工程初步设计文件的基础上，完成符

合技术标准和功能要求的工程试验段的路基、桥梁、轨道工程及相关配套

工程的施工图设计。设计必须维持铁道部批复的总体方案，对不满足无硅

轨道要求的线下工程施工图设计进行优化和修改，确保基础工程达到

350km/h的要求，保证无硅轨道道床结构及其预埋件设计使用年限寿命不

低于60年，桥梁主要结构设计满足100年使用年限的要求，满足信号对于

轨道电路的要求。质量保修期为线路正式运营后5年。对初步设计方案要

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进行重大变动时，须经业主报铁道部批准。通过引进先进技术，联合进行

试验段工程的设计，为取得成段铺设无硅轨道的成套技术,完善中国铁路客

运专线技术标准，打造中国品牌,对其他客运专线的设计起到示范和借鉴作

用.

1.3.1试验段主要技术标准

试验段的主要技术标准见表1.3.l-lo

表1。3o1-1主要技术标准

顺序项目标准

1铁路等级客运专线

2正线数目双线

3设计速度目标值基础工程：350km/h

4正线线间距5m

5最小曲线半径一般地段9000m,困难地段7000m

6最大坡度一般地段12%。，困难地段不超过20%。

7机车类型电动车组

8列车运行方式自动控制

9行车指挥方式综合调度

10轨道类型无磴轨道(板式)

1.3.2轨道工程设计原则和要求

lo3.2.1轨道结构

本试验段全部采用跨区间无缝线路无磴轨道设计，焊接用钢轨暂采用

60kg/m非淬火无螺栓孔100m长定尺新钢轨，其主要设计原则如下：

试验段均采用板式轨道；

无磴轨道结构设计及其预埋件设计使用寿命不小于60年；

无喳轨道结构各组成部分根据设计动荷载(300kN)进行结构静力计算,

合理确定型式尺寸；

无硅轨道设计中考虑轨道结构的可维修性；

无喳轨道结构设计应与系统接口密切配合，满足高速列车的平顺运行

要求。

长轨的设定温度、按照日方标准进行设计。研究桥梁梁体、对梁靴的

影响，确保安全性.

10

Io3o2o2轨道板的设计原则和要求

轨道板的设计理论根据框架式轨道板、扣件及CAM填充材料作为线形

弹性模式化的FEM（有限要素方法）的应力解析得出。计算的详细条件根

据如下。

Ao扣件的压力要满足《京沪高速铁路设计暂行规定》（铁建设（2004）

157号）及初步设计中提到的相关要求。

B.轨道板的设计弯曲力矩要满足初步设计中提到的相关要求。

C.板式轨道的结构由易于维修的RC、垫板式轨道板和中国用弹条分开

式扣件、CA砂浆、凸形挡台、钢筋混凝土底座组成。

Do底座混凝土、CA砂浆的混合、厚度及凸形挡台混凝土、在凸形挡

台周围注入树脂、尺寸等要满足《初步设计》中提出的相关要求。

E.要充分考虑轨道板的排水系统。

Fo轨道板的设计以尽量少的维修为前提，追求长寿命。

G.伸缩接头（EJ）处为合成枕木直接连接的结构。

H.能满足中国无绝缘轨道电路的要求。

1.302o3对基础工程的要求

A.对路基的要求：

轨道基础竖向刚度出现突变的路基与桥台、横向结构物连接处及路堤

与路堑等分界处应设置过渡段，过渡段均应作差异沉降验算并逐渐过渡,

差异沉降造成的折角应小于1/1000；

无磴轨道铺设完成后轨道板或道床板最终沉降量应不大于20mm；

基床表层的地基系数扇N190MPa/m,孔隙率n<18%；

路堤施工完成后到铺轨前的放置时间应该根据路堤填筑高度和填筑材

料具体确定；

地下水位应该低于轨面标高1。5m以下。

Bo对桥梁的要求：

无硅轨道铺设前，底座范围内的桥面标高偏差应不超过+0/-30mm；

无磴轨道铺设完成后预应力混凝土无硅桥面梁的徐变上拱值》10mm；

无硅轨道施工完成后，墩台均匀沉降量满足铺设无磴轨道的要求，相

邻墩台沉降量之差不超过5nlin.

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1.303地质勘探原则

1.3.3.1桥梁

工程地质勘察根据桥型、墩台位置和基础类型等进行勘探工作。

A.勘探点布置

勘探孔数视工程地质条件及基础类型确定，原则上每墩台布置至少1

个勘探孔。

当地层简单、地层层序有规律或覆盖层较薄、基岩面较平缓且岩性单

一的，结合桥跨、基础类型等，每墩台布置1孔。大跨度墩台或跨河的墩台

可按桩位布置钻孔，即每墩台布置2孔或逐桩布孔。

石灰岩地区原则上按墩台的桩位布孔，即先按每墩台4孔（布置在墩

台最外层4个角的桩位上）施钻，再根据岩溶发育情况增加钻孔或逐桩钻探。

Bo勘探深度

一般岩性地段，应钻至完整基岩8~10m,且终孔深度不小于30m.

岩溶发育地段，应钻至基底（桩底）以下完整基岩10〜12m,在此深

度如遇溶洞，应继续钻探并满足WZH基岩不小于10〜12m方可终孔，如再

遇溶洞，勘探深度应专门研究确定。

lo3.3o2路基

根据无碓轨道技术要求及本段工程地质特点，岩溶地基、松软地基、第

四系松散地层地基原则上按50m一个机动钻探，根据地层横向分布情况，

布置横断面勘探点，勘探点应注意机动钻孔与静力触探相结合。路堑地段

有相对完整岩层出露时根据地质测绘提供地质资料，无基岩出露时按100m

一个机动钻孔布置勘探。勘探深度一般为15〜25m。

1o3.4线路

1.3O4.1线路平、纵断面设计原则

Ao曲线半径的选用原则

设计线路平面的曲线半径因地制宜合理选用；最小曲线半径不小于

7000m；最大曲线半径一般不大于12000m.

B.缓和曲线线型及长度选用标准:直线与圆曲线间采用缓和曲线连接。

C.线间距：区间线路线间距按5。0m设计。

Do线路最大坡度一般不大于12%。，困难地段不超过20%。。

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Eo最小坡段长度：900mo

Fo竖曲线的设置：竖曲线的设置条件。当相邻坡段坡度差大于或等于

1%。时采用竖曲线连接。竖曲线与竖曲线、缓和曲线均不重叠设置。采用圆

曲线型竖曲线，竖曲线半径为30000m。

Go立交设置:本段内的重大立交主要有跨越京广铁路及大岭立交、跨

越神山大道与北二环高速公路立交，立交净高满足标准要求。

1。3.4。2防护栅栏设计

Ao隔离栅栏布置原则

本试验段全线采用栅栏封闭。防护栅栏设置在路堤排水沟外1m及路堑

堑顶外5m（有天沟时在天沟外2m）处。桥梁地段不设防护栅栏，区间栅栏

与桥台连接，实现全线栅栏贯通封闭.

Bo防护栅栏类型

防护栅栏一般采用镀塑钢丝网，高2.支柱间隔为2。0m,钢丝直径

暂按中5mm。防护栅栏在维修人员进出口处及每隔200m处设警示标志。

lo3o4o3用地设计

有防护栅栏地段,防护栅栏外侧1m为用地界。桥梁用地为左右线路中

心线外侧各8m。

线路填土尽量采取集中取土，取土地点尽量选择荒地，对挖方弃土采

取集中弃土，弃土场选择在荒地及废弃坑塘。

lo3.4.4拆迁

为避免列车运行的噪音对沿线居民的影响，线路两侧各30m范围内按

全拆迁考虑。

建筑物等拆迁按铁路用地界及其对其影响的大小综合考虑。

1o305路基

1.3o5o1正线路基设计一般标准

Ao直线地段的双线路基面宽度设计为13。8m。但需结合无硅轨道型

式核定路基宽度。

B.路基基床由表层和底层组成.表层厚度0.7m,底层厚度2°3m,总厚度

为3o0mo其中，基床表层填筑级配碎石,基床底层采用A、B组填料或改

良土。基床表层填筑的级配碎石压实标准应符合表1.3.5—1的规定.

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表1.3。5-1级配碎石基床表层的压实标准

厚度压实标准

填料

(m)

地基系数及。(MPa/m)动态变形模量Evd(MPa)孔隙率n

级配碎石0.72190255<18%

注：基床表层的检、E小n三项指标要求同时检测，均必须满足压实标准.

基床底层采用A、B组填料或改良土，压实标准应符合表1。3.5-2规

定。

表1。3.5-2基床底层压实标准

填料压实标准细粒土粗粒土碎石土

地基系数隔(MPa/m)210>1302150

A、B组填料

压实系数K20。9520.9520.95

及改良土

孔隙率n—<28%<28%

注：1压实系数K为重型击实标准(以下同)；

2改良土压实标准：当采用物理方法改良时，应符合本表规定；

3基床底层通常只要求检测K30和n(或K)二项指标，在有特殊要求的情况下或K30无法检测

的部位可采用n(或K)指标控制。

C.基床以下路堤应优先选用A、B组填料或改良土。在不采取改良或其

他有效加强措施时，不得采用C组中的细粒土、粉砂和软块石土。压实标

准见表1。3O5—3.

表1.3。5-3基床以下路堤填料及压实标准

填料压实标准细粒土粗粒土碎石土

A、B、C组(不含地基系数隘(MPa/m)210021202140

细粒土、粉砂及易

压实系数K20.9320.9320。93

风化软质岩块石

土)填料及改良土孔隙率n一<30%<30%

注:改良土压实标准：当采用物理改良方法时，应符合本表规定。

D.路基工后沉降量不应大于3cm,不均匀沉降不应大于20nlm/20m,桥

台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于2cm。

E.过渡段

路堤与桥台连接处应设置过渡段，并应符合下列规定:

过渡段长度按下式确定：

L=2(h-0o7)+A

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式中：L-过渡段长度m；h一台后路堤高度m,A-常数，可取3〜5m。

过渡段路堤基床表层填料及压实标准应满足一般地段要求，并在与桥

台连接的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

过渡段范围内采用级配碎石掺入适量水泥分层填筑，填筑压实标准应满足

K3oN15OMPa/m、E、，d250MPa和n<28%。碎石级配应符合表1.3.5—4规定。

表1.3。5-4过渡段碎石级配范围

通过筛孔质量百分率(％)

级配(mm)

编号50403025201052.50.50o075

95—

110060—9030-6520-5010-302-10

100

95—

210060—9030-6520-5010—302-10

100

95—

310050-8030—6520-5010-302-10

100

注:颗粒中针状、片状碎石含量不大于20%；质软、易破碎的碎石含量不得超过10%；

黏土团及有机物含量不得超过2%。

过渡段桥台基坑以混凝土回填。

过渡段路堤应与其连接的路堤按一整体同时施工，并将过渡段与连接

路堤的碾压面，按大致相同的高度进行填筑。过渡段处理措施及施工工艺

应结合工程实际，进行现场试验.

F.路堤

路基边坡坡度采用1：1.5o

路基基底按地质及路基填高情况进行处理，满足路基填筑的要求。

1.3。5O2个别路基设计原则

Ao松软土及岩溶地基路堤

根据不同地基条件、路堤高度、工点位置、周围环境、施工工期等因

素进行综合分析检算，采用浆体喷射搅拌桩加固处理措施.

岩溶地基采用岩溶压浆方法加固处理措施.

Bo浸水路基

一般采用围堰抽水，并进行清淤处理后填筑水稳定性高的填料。边坡

采用干砌或浆砌片石防护。抽水困难时，采用抛填片石至水面上1。0m,并

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设2.0m宽的平台.

C.挡土墙

路基挡土墙采用片石混凝土，基础按地质情况确定。

lo3o5o3坡面防护设计原则

A.路堑边坡高度小于8m时，边坡坡面采用带截水槽拱型骨架护坡，

骨架内喷播植草防护。

B.当路堤填料为改良土或其它不适宜植物生长的填料时，应于路堤边

坡水平宽度lo0m范围内包填种植土，与路基本体填料同时摊铺碾压密实,

以保证植物成活。

1o3.6轨道

lo3.6.1正线轨道按一次铺设跨区间无缝线路设计。焊接用钢轨采用

60kg/m无螺栓孔100m长定尺新钢轨。其质量应符合时速350km/h高速铁

路60kg/m钢轨的有关要求。扣件采用弹条分开式扣件。

1.30602本试验段范围铺设无硅轨道。考虑沿线环境要求，振动噪声

影响敏感地区，应采用减振型无罐轨道。根据环境评估报告明确铺设减振

型无硅轨道铺设范围。

板式轨道结构高度：桥上为704mm（轨顶至梁面），路基上为754mm（轨

面至路基面）.

其他参数按日方设计为准。

1.3.6.3无缝线路设计

A.设计锁定轨温

跨区间无缝线路的设计锁定轨温根据线路通过地区的最高和最低轨

温、无缝线路的允许温降和允许温升计算确定，并满足无缝线路断缝检算

要求。

无缝线路在设计锁定轨温范围内锁定，且相邻单元轨节间的锁定轨温

之差不大于5℃,同一单元轨节左右股钢轨的锁定轨温之差不大于3。。同

一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温之差不大于10℃o

Bo设计锁定轨温及锁定轨温范围

跨区间无缝线路设计锁定轨温，应综合考虑路基及桥上无缝线路的允

许温升和允许温降计算结果，系统研究确定。

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在本试验段无缝线路设计中，考虑正线钢轨的屈服强度及轨道稳定储

备，结合区段气象条件，按路基、桥上无缝线路计算中较小的允许温升、

允许温降控制设计.参照广州枢纽内无缝线路锁定轨温，设计锁定轨温取

34℃,锁定轨温范围为29〜39℃。

C.单元轨节布置

正线跨区间无缝线路由若干单元轨节及伸缩调节器焊连而成.单元轨

节根据线路条件、工点情况、施工工艺等因素设置，其长度一般取1000〜

2000m。

lo3o6.4桥上无缝线路

桥上无缝线路的设计锁定轨温与两端区间无缝线路设计锁定轨温按一

致设计。大跨连续梁地段根据计算确定是否设置小阻力扣件及钢轨伸缩调

节器。

A.小阻力扣件及伸缩调节器设置原则

根据桥梁梁跨及墩台设计情况进行桥上无缝线路计算。当桥梁墩台承

受的长钢轨作用力、钢轨附加力或梁端位移较大时，设置小阻力扣件以减

小墩台及钢轨受力；在个别大跨连续梁地段，当设置小阻力扣件后效果仍

不明显时，则根据梁跨具体布置情况设置单向或双向钢轨伸缩调节器。

不设钢轨伸缩调节器的大跨连续梁地段,根据具体工点无缝线路断缝

检算结果，结合相邻梁跨布置情况，确定小阻力扣件的铺设范围。

设置钢轨伸缩调节器的大跨连续梁地段，根据工点温降情况确定钢轨

伸缩调节器两端小阻力扣件的铺设范围；特殊梁跨地段根据工点具体情况

设置钢轨伸缩调节器及小阻力扣件.

钢轨伸缩调节器设置在直线地段。当必须设置在曲线地段时，采用与曲

线半径相适应的钢轨伸缩调节器.

应尽量少设或不设钢轨伸缩调节器。

B.钢轨伸缩调节器类型选择

钢轨伸缩调节器基本轨应与相邻钢轨同轨型同钢种，尖轨采用AT轨;

采用曲线型钢轨伸缩调节器，其技术性能符合高速铁路钢轨伸缩调节

器的有关技术要求。

lo3o6。5轨道附属设备

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A.线路基桩

板式轨道地段每个凸形挡台设置一个线路基桩（基准器）。

Bo位移观测桩

线路区间、钢轨伸缩调节器均按单元轨节设置位移观测桩，设置方式

如下：

跨区间无缝线路按单元轨节等距离设置位移观测桩，桩间距离不宜大

于500m；当单元轨节长度不足500m整数倍时，可适当调整桩间距离。

跨区间无缝线路在长轨条起始点、距离起始点100m位置各设置1对位

移观测桩。

下列位置增设位移观测桩:长大桥梁两端;钢轨调节器基本轨接头和距

离基本轨接头100〜150m处。

位移观测桩应牢固稳定，有条件时可与线路基桩合并设置，或设置在线

路两侧的固定构筑物上.

位移观测桩必须预先埋设牢固，在单元轨节两端就位后立即进行标记,

标记明显、耐久、可靠。

Co线路标志

正线设置下列标志：公里标、半公里标、百米标、平面曲线标、圆曲

线、缓和曲线和竖曲线的始终点标、坡度标及用地界标等.

Do轨道加强设备

正线不设置加强设备。

lo3.6.6正线轨道平顺度要求

客运专线必需满足高平顺性、高可靠性和高稳定性的要求，以确保高速

行车安全性、平稳性和舒适性；

正线无喳轨道平顺度铺设精度标准应符合表1。306-1的规定；

表1.3。6-1无磴轨道平顺度铺设精度标准（静态）

高低轨向水平轨距

幅值（mm）221±1

弦长（m）10

1.3.6o7常备材料的原则

无磴轨道用扣件及其垫板每单线千米5套，断轨急救器每单线千米1

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套，微包夹板每单线千米1套,25m无孔轨短轨每个综合工区6根，6m有孔

短轨轨短轨每个综合工区6根，接头螺栓及垫圈每个综合工区36块，接头

夹板轨每个综合工区24块，钢轨伸缩调节器每P100组备1组。

1o3o7桥梁

试验段范围内设有新街河和郭塘两座特大桥，桥梁长度共计60846km,

占试验段长度的92。2%.

1.307.1采用洪水频率、设计活载及建筑限界

采用洪水频率：1/100

设计活载：“ZK标准活载”.

建筑限界:采用京沪高速铁路建筑限界，即净高7。2m,净宽4.88m。

1.3.7.2主要公路、城乡道路采用“公路工程技术标准”或根据与地

方主管部门签订的协议办理。

lo3o7o3桥梁设计原则

Ao一般要求

设计活载采用ZK活载，动力系数、离心力、制动力、横向摇摆力、脱

轨荷载等均按《京沪高速铁路设计暂行规定》计算，并考虑由于桥上铺设

超长无缝线路而产生的长钢轨纵向力.

保证桥上轨道的平顺性和结构具有良好的动力性能，对结构刚度和基

频进行严格控制.保证桥上无缝线路保持正常的使用状态，按照《新建铁路

桥上无缝线路设计暂行规定》的要求控制墩台最小纵向水平线刚度。

对桥梁基础工后沉降及不均匀沉降严格限制。提高桥梁结构的整体性。

采用合理的桥面构造，满足各种桥面设施的安装要求，采取了提高结

构耐久性、减振降噪等措施，满足养护维修的要求.

Bo采用的主要桥跨

预应力混凝土简支箱梁：L=20m,24m、32m0

预应力混凝土连续箱梁：48m+80m+48m、48m+80m+80m+48m、

40m+64m+40m、40m+56m+40m。

钢筋混凝土连续刚构:7—(10o30+10o35+10o30)m.

C.桥跨布置

除受控制点影响外，尽量按等跨布置，等跨布置以32m、24m梁跨为主。

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一座桥尽量以同一梁跨布置。

D.常用孔跨梁型采用双线整孔简支箱梁。

E.桥墩采用矩形钢筋混凝土空心墩、圆端形钢筋混凝土实体墩。桥台

采用双线空心桥台.

1.3.7.4桥梁基础

根据技术经济比较，选用钢筋混凝土钻孔桩方案。

lo3.7.5沉降控制

各类碎石、砂类土地基一般不作工后沉降计算，其余土地基都进行工后

沉降检算。进行沉降计算时，其压缩层厚度按附加应力等于0。1倍自重应

力确定.

桥墩台基础的沉降按恒载计算，对于外静定结构,桥梁墩台工后沉降满

足铺设无硅轨道的要求，相邻墩台沉降差不大于5mmo

地基的总沉降量S一般情况下为瞬时沉降Sd与主固结沉降除之和.对

泥炭土、有机质含量高的粘性土，根据情况考虑次固结沉降Ss.

lo3.7.6下部结构纵向水平刚度

下部结构纵向水平刚度按《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》中

要求计算。

下部结构纵向水平刚度限值，是保证桥上长钢轨附加应力不超限的一

种工程措施，必须保证.

下部结构的刚度为墩台与基础的整体刚度。

减少承台座板平移和转动引起的位移，最有效的办法是增加其土的侧

向抗力，为此，要求基坑回填要严格分层夯实。

长钢轨纵向水平力、断轨力按《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》

计算。

lo3o7.7支座

采用客运专线专用的可调高盆式橡胶支座。橡胶支座分固定、纵向活

动、横向活动及多向活动支座，其支座布置方式按支座布置标准图办理。

固定支座一般放在下坡端。支座要求水平放置。

lo3.7.8二期恒载

全线采用无喳轨道，双线桥面二期恒载（包括钢轨、扣件、垫板、整体

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道床、防水层、保护层、电缆槽、防撞墙、遮板、隔音墙、接触网支架、

人行道板等)，直线q=122kN/m,曲线q=134kN/m。

1.3o7o9地震力及地震设防

地震力的计算按现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87)

执行。本段位于7度震区，全线墩台顶均设置防震落梁措施。

lo3o7o10养护维修

桥墩墩顶设进人孔凹槽，对应每孔梁梁缝处设进人孔。高墩及水中桥

墩设置吊篮。统一配备桥上活动检查车。

检修可采用自行走升降式桥梁检查车，并可通过汽车升降平台上至桥

面，对于桥梁长度超过3km的桥梁桥下设有检修通道。

1.3.7.11防灾安全系统

跨越试验线的结构物设置封闭的防止异物跌落的防护工程。

桥墩台有可能受车、船等撞击时，应设置防撞装置。

1.307.12耐久性设计

耐久性设计，主要是统一考虑合理的结构布局和构造细节，需预防结构

的碱集料反应，注意徐变上拱限值、桥面防排水系统的质量、足够的混凝

土保护层、检查设施的完备和便于作业、强大的梁跨横向联结、易出现裂

纹部位的钢筋加强、抗震构造的合理性等。桥梁主要承重结构设计要满足

100年设计使用年限，设计采取以下措施：

Ao对混凝土所用骨料进行成分分析及碱活性试验，其碱活性及其含量

应符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》的要求，防止碱骨料反应。

B,所有结构预埋件进行锌辂涂层防锈处理。

C.结构物表面钢筋的焊接，应保证成为统一电气回路，同时在结构适

当部位引出钢筋连接端子,结构物之间连接端子用钢绞线连接，以减少和避

免杂散电流对结构钢筋和金属管线的腐蚀和向外扩散。

D.经常受侵蚀性环境水作用的结构物，其水泥砂浆或混凝土均应采用

具有抗侵蚀性能的集料或混凝土，适当时提高混凝土和砂浆的标号，采取相

应的抗腐蚀处理措施。

E.桥梁结构采用高性能混凝土。

lo3o7.13结构与环境的协调

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桥梁的造型要与周围的环境相一致，注意结构的外型和色彩。设计上

遵循桥梁与自然环境相融合，既能反映文化内涵与时代风貌，又能将建筑

造型与桥梁结构完美结合的原则.

1o308其他设计原则和要求

与试验段路基、桥梁等土建工程相关的通信、信号、电力、电气化的

沟槽管线或基础，应与土建工程同步设计、施工。

1o4组织机构及职责分工

根据招标文件要求和有关精神，进一步完善中国客运专线路基、桥梁、

轨道工程设计、施工技术标准；中日合作开发成套中国客运专线的施工工艺

和施工装备，提高建设管理、施工组织管理和合同管理水平，决定成立以

中铁四局集团公司为主体单位、以日本社团法人海外铁道技术协力协会等

单位为成员的中外联合体，以铁道第四勘察设计院初步设计为基础实施施

工图设计，与铁道第四勘察设计院以协议形式共同完成优质的施工图设计

和试验段的项目实施。

1o4.1组织机构

组织机构设置见图lo4.1-1试验段施工图设计组织机构框图。

1.402职责分工

施工图设计职责分工见表lo4.2-1试验段施工图设计职责分工表

表1。4.2—1施工图设计职责分工表

铁四院项目

工作内容设计部专家咨询组

设计项目部总工程师

技术标准△•△

无施工图设计

<•

轨设计复核•

道

设计评审△•△

设计终审△△•△

无技术标准△•△

喳

轨

设勘察•

施

道

基勘探•

础

施工图设计•

22

优化和变更设计△•△

设计复核•

设计评审•△

设计终审△△•△

说明：・负责；△配合

1O5o采用的标准'规范

1.5.1《铁路线路设计规范》(GB50090-99)；

lo5.2《铁路线路设计规范》(TB10090—1999)；

1.5.3《铁路路基设计规范》(TB10001—99)；

lo5.4《铁路桥涵设计规范》(TB10002.1-99)；

1.5o5《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》(铁建设函[2003]205

号)；

lo5o6《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002o5-99)；

1.5o7《铁路桥涵混凝土和砌石结构设计规范》(TB10002.4-99)；

1。5。8《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002。

3—99)；

lo5.9《铁路特殊路基设计规范》(TB10035—2002)；

lo5.10《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87)；

lo5.11《铁路绿色通道设计暂行规定》(铁建设函[2004]551号)；

1.5.12《京沪高速铁路设计暂行规定》(铁建设[2004]157号)；

1.5013《350Km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》(铁科技[2004]

120号)；

1.5.14《350Km/h客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》(铁科

技[2004]120号);

1.5.15《预制后张法预应力混凝土铁路简支梁》(GB7418-1995)；

1.5016《铁路高性能混凝土结构设计规范》(报批稿)；

1.5o17《京沪高速铁路桥涵用高性能混凝土技术条件》(报批稿)；

1.5.18《客运专线铁路路基工程质量验收暂行标准》(报批稿)；

1.5.19《客运专线铁路桥涵工程质量验收暂行标准》(报批稿)；

23

1。5。20日本《A形轨道板设计要领》（1983年2月）设计；

1。5.21日本《新干线的板式轨道》铁道设施协会佐々木直榭著

1978年12月（路基混凝土、轨道板的部分）

1.5。22日本《铁道建筑物等设计标准》混凝土建筑物运输省

铁道局监督修订铁道综合研究所编1992年10月（路基混凝

土、轨道板的部分）

1。5.23日本《铁道建筑物等设计标准》省力化轨道用土木建筑物

运输省铁道局监督修订铁道综合研究所编1999年11月（路基

混凝土、轨道板的部分）

1.5。24日本《轨道关系工事标准示方书》日本铁道建设公司设

备部轨道课1997年H月

1.5.25日本《新干线轨道工事标准方法书》（新设线）1992年11月

1.6满足中国谐振式无绝缘轨道电路传输长度要求的措施'参数及工

1o6.1满足中国谐振式无绝缘轨道电路传输长度要求的技术标准及参数

“新广州站及相关工程无喳轨道试验段”无磴轨道应满足中国谐振式

无绝缘轨道电路传输长度要求的条件。谐振式无绝缘轨道电路主要技术条

件见表1。601一1综合钢轨阻抗表。

表106.1-1综合钢轨阻抗表

轨道电路频率（Hz）综合钢轨阻抗（Q/km）

170014.08Z85.2°

200016.44Z85.44°

230018.708Z85.62"

260021.147Z85.78"

综合道床电阻：

线路在建成初期不得小于8。-km,长期使用后保证不小于2。-km.

最小分路电阻：0.15Qo

最小分路电流：450mA.

1.6.2满足中国谐振式无绝缘轨道电路传输长度要求的措施及工艺

24

目前，两个无喳轨道发达的国家中，日本采用有绝缘轨道电路，德国

采用LZB（电缆）轨道电路。法国采用无绝缘轨道电路，但其轨道结构以

有硅轨道为主。为积极响应中国客运专线的跨越式发展，中日联合体双

方专家经过认真深入、大量的研究，并达成共识:要发展无硅轨道，并满

足中国谐振式无绝缘轨道电路技术条件要求，轨道电路是必须解决的问

题。

影响轨道电路传输质量的因素包括道床漏泄电阻r、钢轨有效电阻R、

轨间电容C、钢轨电感L四种参数。通过我国在秦沈线无喳轨道线路上的

实际测试数据表明,钢轨有效电阻R随信号频率f的增大而不断增大，钢轨

电感L则随信号频率f的增大而逐渐减小.对于谐振式轨道电路而言，一方

面由于无硅轨道的钢轨交流电阻增大，增加了信号传输在主钢轨的衰耗，

另一方面由于电感值变小引起轨道电路调谐区槽路发生变化，使得电气绝

缘节的品质因数降低，导致轨道电路分流损加大，同时实验数据还表明,

无硅轨道还存在积水蒸发不畅，道床泄漏，道床电阻值相对有硅道床小等,

导致了谐振式无绝缘轨道电路传输距离在无磴轨道上受到了影响。

加强与改善钢轨阻抗Z和道床漏泄阻抗Zd值是解决无硅轨道对信号系

统中轨道电路传输长度的影响关键。

在解决无碓轨道满足中国谐振式无绝缘轨道电路的技术要求方面，我

们将采取纵向钢筋隔断技术，相应的绝缘处理措施及排水，减少水膜形成,

有效改善钢轨阻抗的参数特性，提高道床阻抗值等不同手段，并通过试验,

找出最佳措施，以满足中国谐振式无绝缘轨道电路设备在无磴轨道中的应

用技术.

1.602.1减弱板式道床钢筋网络对钢轨参数的影响，杜绝或减少涡流的产生。

采取纵向钢筋隔断技术。纵向钢筋每隔一定距离做一次隔断。

增大钢轨顶部与轨道板中钢筋网的距离。使感应阻抗减少对轨道总阻

抗产生的影响。

无硅轨道结构中钢筋网不形成回路。该措施的实施有两个办法：一是

在纵横向钢筋交叉点处采用绝缘套管,对轨道板的近1100个交叉点采用树

脂绝缘护套。二是采取钢筋喷塑或环氧树脂涂层绝缘处理措施.为保证涂

层钢筋的绑扎连接牢固和不损坏涂层，采用专用的包胶铅丝；对十字交叉

25

钢筋，采用“X”型绑扣。

在涂层处理技术使用中，我们重点注重解决涂层钢筋握裹力问题。

lo6.2.2优化钢轨与轨枕结合部设计，提高绝缘性能，减少泄漏，增大道

床电阻值。

钢轨下方做承轨凸台，高出板面一定间距，同时增加轨底至铁垫板之

间的橡塑垫厚度，以防止水膜形成。

改善钢轨与道床之间的绝缘结构设计，采用预埋尼龙（或塑料）绝缘

螺纹护套管和弹条与钢轨间增设尼龙绝缘块技术，提高道床电阻.

采取上述措施经过测试之后，轨道电路传输距离仍未达到中国谐振式

无绝缘轨道电路可望的传输长度要求时，可进一步采取优化电路、改进器

材参数、延长谐振区等办法，提高传输距离。

lo6o2.3质量保证

为了保证无硅道床能满足中国谐振式无绝缘轨道电路的技术要求，在

轨道板预制厂设立测试台，对板式道床在厂内先期对未进行混凝土浇筑的

板床钢筋骨架和轨道板成品进行模拟测试，联合铁道科学研究院和中外设

计等认证检测单位进行道磴漏泄电阻及钢轨阻抗参数测试实验。测试实验

长度不小于200m距离。

2005年10月建立测试台，力争在2006年2月底通过模拟测试，不断

修改板式道床设计参数和工艺标准，确保达到并满足中国谐振式无绝缘轨

道电路的技术要求.

1.6.3板式道床轨道电路测试方法及设备配备

1.6o3.1测试方法

采取开、短路相位表法。其主要方法是:测试电源、仪器、仪表及控制

开关等都设置于测试房内的测试控台上，发送电缆及采集数据通过发送电

缆L1、发送电缆盒1FH及引接线接至发送端轨面上，为了减少电缆电阻对

测试数据的影响，发送电缆采用多芯并联方式。

为了做到采集轨面数据,在送电端专门安装一对测试引接线.接收端的

电缆盒1DH内设置交流接触器，它的励磁是由测控开关通过电缆L2来实现

的。

测试中，借助于交流接触器的吸合接点及与之相连的钢轨引接线来实

26

现终端短路条件,为了保证短路良好，除了采取多组吸合接点并联使用外,

特意将终端电缆盒置于轨道中间以缩短引接线的长度，减少其电阻.轨道电

路测设方法见图1.6.3-1示。

图1。6.3-1轨道电路测试方法示意图

lo6.3o2板式道床测试主要设备及仪表

板式道床测试设备及仪表配备见表lo6.3-1主要测试设计及仪表。

表1。6O3—1主要测试设备及仪表

名称单位数量备注

YS37型音频功率电源台1

TL—2轨道电路相位表块1

LX-1交流电流表块1

1942数字电压表块1

无感电阻箱个L

ACR5KVA交流净化稳压电源台1

交流接触器个2

1.7质量保证程序和要求

1o7.1质量目标

在勘察设计中，建立中外联合体设计技术创新机制，外方成员对工程试

验段全部工程的技术负总责，承担无硅轨道工程施工图设计，审核无硅轨道

基础工程的施工图设计;积极运用科学技术成果和手段，努力使设计成果体

现国家提倡、业主期望、在国内外同行同类设计中具有领先水平；确保在

客运专线技术上的优势。

勘察设计产品交付合格率100%,设计成果满足项目适用、安全、可靠、

美观、经济等特征，以及业主对环境保护等方面的要求；并满足合同规定

的交付时限、数量等要求；

勘察设计产品符合国家法律、法规及规程、规范、标准的要求；无喳

轨道设计应符合日本高速铁路技术标准，选择成熟的最先进的成套技术标

准。

建立外方项目总工程师负责制，加强总体设计，做好接口管理，确保勘

27

测设计文件的总体性、完整性、技术先进性和经济合理性，确保成果满足无

硅轨道目标值的要求.

通过提高勘察设计、配合施工服务质量，不断提高业主及相关方的满

意度。

1.7.2现行质量管理体系文件的组成

中方根据GB/T19001-2000及IS09001：2000建立的质量管理体系文件

结构分为质量手册（含质量方针和质量目标）、程序文件、作业指导书（如

勘测细则、技术责任制、总体设计制等）等三个层次文件。适用范围包括:

对所有影响客运专线设计质量的活动或对质量起作用的活动都给予了控

制、监视、测量和持续改进，旨在提供使顾客、社会和自身都满意的产品

和服务。

日方根据JISQ900L2000及IS09001：2000建立相应的设计质量体系

方针,确保满足试验段速度目标值及无磴轨道设计要求.

1.7.2。1质量手册

《质量手册》是依据GB/T19001-2000、JISQ9001：2000及IS09001：

2000编制的，作为实施质量管理体系的纲领性文件，对质量管理体系进行

总体规划，描述质量管理体系、管理职责、资源管理、勘测设计成果实现、

监视、测量、分析和持续改进。

lo7o2.2程序文件

程序文件是质量手册的支持性文件。结合试验段项目实际情况，编制

质量体系程序文件，对测绘、勘探等外业工作和设计、配合施工、设计后

回访服务等全过程活动都给予了恰当而连续的控制，以满足顾客、社会及

工程设计的要求。

lo7.2o3作业指导书

作业指导书是勘测设计生产计划管理、技术管理、质量管理、人力资

源管理、设备资源管理、文件管理及体系维护等场所执行的详细文件，如

各级技术管理责任制、技术责任制、总体负责制、铁路建设项目总体设计

原则、专业设计原则基本内容、铁路勘测细则、勘测工作检查和资料验收

办法、勘测设计质量问题和质量事故报告处理规定、勘测（探）质量随机检

查办法等系列作业指导书和相应配套的技术质量管理规章制度等.

28

1.7o2.4质量管理体系运行有效性的测评

每年对全面质量管理进行一次全面审核和重点审核。

按照《顾客满意测评管理程序》，随时收集、整理、分析建设、施工、

监理、运营各方顾客及社会对勘测设计质量及技术质量管理的建议或意见,

满足顾客对提供产品和服务质量的期望和要求，不断提高、持续改进勘测

设计质量和配合施工等服务质量。

1.8进度计划和主要节点工期

根据招标文件和业主的要求，本次投标文件的截止时间为2005年3

月10日。项目暂定开工时间为2005年4月28日（实际开工以业主开工令

为准）,则项目的基准日期为2005年2月10日.结合项目实际，所有施工

图设计以不影响总体施工进度为原则，施工图设计的开始时间为2005年2

月11日，无硅轨道基础工程施工图设计计划完成时间为2005年3月31

日，2005年4月1日上报给监理、业主审核批复，出图时间为2005年4

月25日；无喳轨道施工图设计完成时间为2005年6月28日。

1.801进度横道图

见图lo8.1新建广州站及相关工程试验段工程施工图设计进度横道

图。

1.8.2进度网络计划图

见图1.8o2新建广州站及相关工程试验段工程施工图设计进度网络

图。

1.9技术经济要求

109.1优化设计，提高设计文件的总体性

加强专业之间接口的协调,尽量减少和克服差、错、漏、碰现象，严格

执行批准的建设规模及审查意见，杜绝工程费用的高估和冒算。

根据初步设计鉴定意见和补充定测资料，围绕工程实施细节，提供全面

详细的图表和必要的设计说明，特别对施工时应注意的具体事项和要求进

行技术交底，并做好投资概算编制工作，严格控制工程量和工程投资。

经过对初步设计、无硅轨道设计等中外相关资料，认真分析测算，本

试验段应下列指标进行控制：

A.路基工程：3o7万元/米

29

Bo桥梁工程：6.52万元/米

Co无喳轨道工程施工：1.6万元/米

设计过程中不断进行优化设计，确保设计方案成熟可靠、技术先进，

在满足客专线无磴轨道速度目标值的前提下，做到设计方案经济合理。优

化设计工作流程见图1。9.1T示。

30

co

图1.9o1-1：设计优化工作流程图

1o9o2满足技术经济要求的措施

32

Io9.2.1桥梁

A.降低桥、路分界高度，桥梁路基分界高度4〜5m；

Bo跨越河道，采用桥梁通过时,并一般不占压河道；通航河流应满足

通航技术要求；

Co客运专线两跨京广线改线的桥梁方案按预应力混凝土连续梁方案、

框架方案及钢梁方案进行比较，认为框架方案在一般情况较适合两线立交

夹角较小的情形，但本桥属于客运专线桥，框架与简支梁的衔接部位异形

结构刚度小、受力不明确,设计、施工技术要求高，而大跨钢梁方案产生的

噪音对广州市区的环境影响大,钢梁的养护维修一直是养护维修部门头疼

的事；预应力混凝土连续梁方案的设计、施工技术成熟，养护维修简单，

其造价也比钢梁经济，因此本试验段选择钢筋混凝土预应力连续梁方案。

lo9.2.2路基

Ao岩溶路基采用注浆加固地基；

B.松软土路基采用浆体喷射搅拌桩加固地基；

Co桥路过渡段采用级配碎石+5%水泥及相应压实标准控制沉降差；

D.基床表层采用级配碎石，底层采用改良土或土质路堑采用基床底层

部分换填措施，控制路基下沉。满足基床范围内无为〈1.5MPa、或。。＜0。

18MPa的地层。

E.路基两侧不兼作排水的取土坑、弃土堆，如仍能供农业使用时，可

归还地方使用；

Fo采用集中取土场，避免无序开挖山体，集中弃土场地,减少对环境破

坏；

Go在农田地区的临时用地待工程施工完成后进行复垦，充分体现节约

用地保护耕地的原则；

H.在基本满足填挖平衡的基础上，尽量减少路堑高堑坡,适当采用挡土

墙收坡以尽量减少路堑堑坡高度，尽可能减少对原始地貌的破坏；

Io路堑堑坡采用浆砌片石骨架内喷播植草、空心砖内植草护坡或喷混

植生护坡，路堤边坡基本采用空心砖内喷播植草防护,保证坡面稳定并尽量

恢复绿色植被；

J.路堑、路堤设置相应的天沟、截水沟、侧沟、排水沟等排水设施，

33

排水设施按洪水频率1/50计；

Ko对软质岩进行填料改良，即对软质岩的风化层（呈土状）和岩块状

的物理或化学改良，可避免大量弃方所造成的占用土地、水土流失、污染

环境等问题.

1.903优化施工组织方案设计

施工组织方案，是影响工程造价的一个重要因素，抓住投资控制的关

键，做好详细的施工组织设计方案，与其他工程施工力求衔接、配合，使

控制工程的施工有利于全线统一组织、统一进度、统一工期，确保工程投资

不受工期的影响而增加.

加强施工组织设计，充分利用既有交通、通讯及电力设施，以降低

大临工程的规模，节省大临工程投资。增加临时工程的利用率，避免不

必要的重复建设。在工程集中地段，对施工用电的供应采用永临结合方

案，以节省工程投资。

合理安排材料供应计划。对沿线的砂石料分布情况、交通运输条件

进行了广泛深入的调查。路基土石方工程本着合理调配、移挖作填、综

合利用的原则，精心调配，优化运距，

合理确定指标及费用，在施工图设计中，对工程费用指标进一步结

合市场定价，以降低投资.对十一章其他有关费用费率的采用，根据类似

工程测算分析，结合本项目经过地区的实际情况确定费率，有效控制造

价。

各项设施需按照世界一流的技术标准进行控制，同时技术经济指标

同其它相类似的项目应具有可比性.对各专业的工程数量及投资与同类

工程进行类比分析，如有异常情况，及时分析原因，避免出现差漏，以保

证投资总额的可控性.

1o9.4强化后期服务，做好施工阶段投资控制

施工图提出以后，继续做好施工阶段投资控制工作，是控制工程造

价的重要环节。

lo9o4o1工程开工前，认真向施工人员进行详细技术交底，介绍

设计情况，贯彻设计意图，说明注意事项，避免对设计意图的理解偏差

造成工程损失。

34

Io9.4.2工程开工后

A.派出熟悉掌握设计意图、有丰富铁路设计经验、配合施工经验的

人员常驻现场，及时解决施工中需设计单位解决的问题，做好施工阶段

的投资控制工作，达到控制工程造价的目的。配合业主做好项目管理工

作，做好工程项目投资的事中控制；

Bo坚决贯彻“建设不完，优化不止”的思想，积极开展施工阶段

的优化设计工作，千方百计节省工程投资；

C.单项工点现场放样后，配合施工人员将会同建设、施工、监理人

员共同对所有桥梁工点、重点路基工点、重要建筑物工点进行现场核对，

广泛听取各方意见，根据现场地形、地质、水文、交通、灌溉等实际情

况，对原设计进行修改、完善和优化，以减少施工过程中的变更设计，

在保证工程安全和使用功能的同时，尽可能节省工程投资；

Do对于地质条件复杂的重大疑难工点，自始至终全过程跟踪服务，

对施工作业层进行事先指导，提出预防措施，并根据施工中地质条件变

化情况及时调整设计，一方面避免设计过于保守造成浪费，同时防止因

设计措施不到位，造成施工缺陷后再去处理,大大增加工程费用的情况；

E.加强变更设计管理，深入现场，实事求是,严格按有关规定办理

变更设计，并取得业主代表、监理工程师和联合体各方的认可,严格按

程序变更。认真研究变更设计方案，努力控制变更设计费用。做到办理

变更设计依据充分，方案可行，经济合理，工程数量实事求是。

1.10安全'职业健康和环境保护要求

1.10.1安全'职业健康保护要求

lo10olo1安全、职业健康的影响分析

施工生产过程中，有可能出现火灾、水灾、地震及人为事故等灾害，

造成重大人身伤亡事故。

Ao供电系统正常情况下，对周围的金属结构物会产生感应电压，一旦

发生接触网断线或绝缘子损坏，接触到金属结构物就会使其带电，危及人

身安全。接触网与受电弓之间产生的放电会引起电磁干扰。当发生短路、

过载等情况会造成电力故障。

Bo电器设施故障易引起火灾，危害极大；由于电气设备损坏和使用不

35

当常有触电伤亡事故发生。

C.既有线旁的施工，给施工安全、正常生产带来巨大的影响，极易发

生安全事故，特别是客运专线与京广线交叉地段的过渡尤为重要。

1.10.1.2安全、职业健康措施和要求

坚持预防为主、严格遵守法纪、改进全员绩效、实现安全效益的方针,

并采取以下具体措施：

A.在勘察设计前，制定相应的安全职业健康管理措施，确保参与项目的

生产人员能够安全生产。

B.设计中，严格执行国家和行业的相关安全法规，确保设计成果不留

安全隐患。严格按照设计标准、规范对设备布置、设备接地、绝缘等进行

设计，以保证所有设计满足标准、规范对安全的要求,杜绝电力故障对人身

安全的危害。

Co充分关注设计中所采用的设备和材料，严格控制其安全使用周期,

保证在运营开通后的安全使用。

Do各级管理者应牢固树立以人为本的思想，关心和爱护员工的安全职

业健康，切实做好员工的职业防护工作，确保员工在适宜的场所工作.

Eo加强工程施工期管理，确保施工期施工人员的人身安全。

Fo试验段上跨既有京广线、京广线改线，采用大跨度连续梁设计，悬

臂灌注施工保证行车安全。由于京广线改线同试验段同步施工，设计及施

工时制定科学的过渡施工组织，使试验段同改线设计、施工保持一致。

1。10.2环境保护措施和要求

客运专线施工图设计必须遵守环保法规、履行合同责任、坚持污染防

治、保护生态环境的方针，各相关专业必须依据项目环境影响报告书、水

土保持方案及主管部门审批意见等提出各项环保、水保措施，落实保证环

境保护工程，使设计文件在达到本专业要求的同时，也满足环境的要求.具

体环保要求：

1.10.2.1在勘察阶段，以项目环境影响报告书、水土保持方案及主管

部门审批意见为基础，各专业应和当地环保、水利、林业、文物等部门保

持密切联系，收集有关环境保护区和环境敏感点的资料，听取