鐵路工程技術范文
時間:2023-12-05 18:05:52
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篇1
關鍵詞:工程技術工程標準 高鐵發(fā)展
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A文章編號:
因為鐵路科學技術在不斷地發(fā)展,鐵路工程技術標準也在逐步更新。鐵路工程技術標準主要有以下幾點:⑴軌距:鐵路軌道兩股鋼軌頭部內側之間的最短距離。鐵路工程技術標準規(guī)定:標準軌距為1435毫米。軌距大于或小于標準軌距的分別稱為寬軌距和窄軌距。⑵坡度:鐵路區(qū)段內在規(guī)定的行車速度下對機車牽引重量起限制作用的坡度,即一個一定類型的機車,牽引一定重量的列車在上坡道上能夠以“計算速度”運行的最大坡度,稱為該線的限制坡度。⑶曲線半徑:鐵路平面的中心線,由直線和曲線(圓曲線及緩和曲線)組成。曲線設置在兩相鄰直線間。列車以一定速度通過曲線時,為了列車的安全,曲線最大外軌超高和未被平衡的離心加速度應受限制。當列車以求得的“平衡速度”通過曲線時,能夠保證列車安全、穩(wěn)定的圓曲線半徑的最低限值,稱為鐵路的最小曲線半徑。⑷限界:為了保證機車車輛的安全運行和鐵路建筑物不受損害,需要規(guī)定幾種橫斷面的輪廓尺寸,以約束機車車輛的構造外型尺寸和建筑物設備的位置,這種規(guī)定稱為鐵路限界。⑸到發(fā)線有效長:到發(fā)線是站線的一種,是供列車到達或出發(fā)使用的線路。到發(fā)線供列車停留而又不妨礙鄰線行車或調車的長度,稱為到發(fā)線有效長。一條鐵路線路的到發(fā)線有效長應根據(jù)這條鐵路的等級、輸送能力和所處的地形,并考慮與相鄰區(qū)段到發(fā)線有效長的配合等因素決定。⑹洪水頻率:根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計原理,推算一定大小的洪水在任何一年會發(fā)生的概率,常以分數(shù) 1/T來表示。⑺標準活載:在鐵路橋梁和線路建筑物設計中,要考慮各種可能產(chǎn)生的外力作用,其中主要外力之一就是列車的活載。但是鐵路上使用的機車車輛類型繁雜,車列組合形式也不盡相同,因此需要制定一種有代表性的車列組合,作為設計的依據(jù),這種特定車列組合所形成的活載,就稱為標準活載。
2.橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計標準
為統(tǒng)一鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計標準,貫徹國家有關法規(guī)和鐵路技術政策,使設計符合安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理,以下的要求: 材 料:⑴混 凝 土――混凝土強度等級可采用C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、 C60。鋼筋混凝土構件當采用HRB335級鋼筋時,橋跨結構混凝土強度等級不宜低于C30。其它結構混凝土強度等級不宜低于C20。預應力混凝土主要承重結構的混凝土強度等級不宜低于C40。管道壓漿用水泥漿強度等級不宜低于M35,并摻入阻銹劑?;炷恋墓橇线x擇及堿含量應符合《鐵路混凝土工程預防堿―骨料反應技術條件》(TB/T3054)的規(guī)定?;炷林械穆入x子含量不得大于0.06%,在有腐蝕性環(huán)境下的橋涵結構應采取耐腐蝕措施。 ⑵鋼筋 ――鐵路橋涵混凝土結構可采用下列類型的普通鋼筋和預應力鋼筋:①普通鋼筋宜采用Q235和HRB335鋼筋,其技術條件應符合現(xiàn)行國家標準《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB13013)和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》 (GB1499)的規(guī)定。承受疲勞荷載的橋涵結構(ρ≤0.5), HRB335鋼筋的化學成分6MnC+應小于或等于0.5%。 ②預應力鋼絲應符合現(xiàn)行國家標準《預應力混凝土用鋼絲》 (GB5223) 的規(guī)定。③預應力鋼絞線應符合現(xiàn)行國家標準《預應力混凝土用鋼絞線》 (GB5224)的規(guī)定。④預應力粗鋼筋可采用預應力混凝土用高強度精軋螺紋鋼筋。 注:⑴普通鋼筋系指用于鋼筋混凝土結構中的鋼筋和預應力混凝土結構中的非預應力鋼筋。⑵嚴禁使用經(jīng)高壓穿水處理過的HRB335級鋼筋。
3.中國高速鐵路關鍵技術
⑴接口設計:高速鐵路技術是軌道,橋梁,路基,通信,信號,電力,牽引,供電,環(huán)保等專業(yè)技術高度集成的創(chuàng)新性工程體系。系統(tǒng)中各專業(yè)的技術創(chuàng)新, 都將對橋梁技術的發(fā)展起到促進作用。在高速鐵路的大系統(tǒng)中統(tǒng)籌考慮橋梁技術發(fā)展,綜合考慮專業(yè)之間的接口以及設計、 施工、 運營、 養(yǎng)護維修技術。
⑵運營養(yǎng)護:隨著高速鐵路陸續(xù)建成, 在提高建設質量的前提下,特別急需系統(tǒng)完善運營及養(yǎng)護維修技術,進而形成我國高速鐵路橋梁運營養(yǎng)護維修的技術與管理體系。
⑶高速鐵路應用技術:隨著材料和加工技術的進步, 目前我國橋梁支座已經(jīng)形成了多種材料系列化定型產(chǎn)品,同時也形成了系列化設計、 加工、 安裝、 養(yǎng)護維修方面的技術規(guī)程。為滿足高速鐵路橋梁更高的剛度需求、 適應某些區(qū)域沉降地區(qū)特點、 預留建成后沉降的調整條件,我國已研發(fā)了滿足調高需求的可調高盆式橡膠支座。
⑷高性能混凝土材料應用技術:結合我國環(huán)境特點和材料、 工藝、 裝備水平, 高速鐵路工程多采用高性能混凝土材質。高性能混凝土是選用優(yōu)質原材料, 摻加礦物細摻料和高效外加劑,采用現(xiàn)代技術制作的混凝土,具有低水膠比配制特點,能滿足結構耐久性、 體積穩(wěn)定性等要求。目前我國已初步掌握高性能混凝土工作機理、 材料控制標準、 工藝等主要技術,系統(tǒng)制定了設計、 施工、驗收規(guī)范規(guī)程。
4.現(xiàn)代鐵路發(fā)展動向綜述
從一開始起鐵路優(yōu)于其他交通運輸工具的地方是速度較快和每列列車裝載較多?,F(xiàn)代鐵路又在高速及重載方面有新的發(fā)展。
⑴提高速度
法、意、聯(lián)邦德國、英、蘇、美等國鐵路都用不同的方法致力于提高旅客列車速度。在技術上,采用傳統(tǒng)軌道將旅客列車速度提高到250公里/時左右已成為可能。此外,德、日、法等國正在探索磁浮式鐵路,試驗時速已突破500公里。
⑵增加載重量
指的是:①增加貨運車輛載重,在原有橋梁與軌道荷載潛力范圍內提高車輛軸重與增加軸數(shù),貨車載重可達100噸。②增加列車中車輛數(shù)目,列車編組為100~150輛,最多達200輛,用機車5~8臺分掛于列車各部,列車長為1800~4000米,列車貨物載重1~2萬噸。③發(fā)展循環(huán)專用列車或單元列車,即為一個特定用戶專編車型一體化的直達列車,在兩固定站(如礦區(qū)、港口等)之間循環(huán)運行。重載長大列車的運輸成本在美國比普通貨運列車約降低1/3~1/4,在貨運量大的線路上有明顯的經(jīng)濟效益。
⑶新的課題
現(xiàn)代鐵路的發(fā)展給鐵路工程提出了不少新問題,例如:客運和貨運線路標準之間的巨大差別;加修第二線的最佳時間;站坪長度、坡度、曲線的優(yōu)化設計;軌道結構的強度與穩(wěn)定性等,都有待于深入研討。
總結
新技術的發(fā)展是高速鐵路發(fā)展的需要,如何處理技術參數(shù)標準和高速之間的統(tǒng)一和矛盾是今后鐵路研究的重要課題。鐵路建設工程管理是一項綜合的管理過程,它涉及的專業(yè)知識面廣,專業(yè)種類多,具體管理內容多,各方協(xié)調關系復雜,如何科學地把握好工程管理中各個環(huán)節(jié),使之不出問題或出了問題后能妥善、盡快及時地解決,是鐵路管理工作應著重考慮的地方。
參考文獻:
中華人民共和國鐵道部. 新建時速 300 ~ 350公里客運專線鐵路設計暫行規(guī)定 (上、 下 ) [ S ] . 北京: 中國鐵道出版社, 2007
篇2
關鍵詞:鐵路工程;末次驗工計價;方法
中圖分類號:F540.3 文獻標識碼:A
所謂鐵路工程的驗工計價,它主要指的是對鐵路建設項目工程承包合同中完成的合格工程數(shù)量或工作進行驗收、計量事項等進行計價活動的總稱,而且還是辦理工程價款結算的基本依據(jù)。作為一門管理科學,驗工計價涉及多個學科,比如工程技術、物資采購等諸多專業(yè),通過價值的形式反映已經(jīng)完工的建設工程規(guī)模。對于末次驗工計價而言,它主要計價承包合同范圍內全部已完成的、驗收合格的工程量,而且需要經(jīng)批準,方可進行結算,即鐵路工程末次驗收工計價對于整個施工單位起著舉足輕重的作用。
一、我國鐵路工程現(xiàn)有的計價模式
目前,盡管我國的鐵路工程建設事業(yè)有了相當大的進展,但是基于傳統(tǒng)工作模式的影響,整個工作效益不是很理想。對于鐵路工程來說,現(xiàn)有的計價模式依然占據(jù)主要比重,即現(xiàn)階段主要應用工程量清單計價模式,其工程數(shù)量難以招標是核心問題,而且各個投標人只能在統(tǒng)一計價規(guī)定下,根據(jù)他們本身已有的施工經(jīng)驗、技術和項目管理水平,或者是通過調查獲得的相關信息進行自主報價。
二、鐵路工程驗工計價的主要依據(jù)
對于鐵路工程來說,其驗工計價算是最為關鍵的一個環(huán)節(jié),辦理此項工作時,一定要實事求是,堅決實行”統(tǒng)一領導、歸口管理、分級審核“基本施工原則。也就是說,作為現(xiàn)代化建設的工程管理人員,在從事驗工計價方面,務必嚴格依照鐵路工驗工計價工作的相關明文規(guī)定,將規(guī)章制度作為驗工計價工作運行的基本依據(jù),具體規(guī)定:依法簽訂工程承包合同,比如監(jiān)理之類的服務合同,以及設備采購合同等等;經(jīng)批準后,才可以開出竣工報告;鐵路工程建設時,施工組織一定要經(jīng)業(yè)主批準,才可以進行設計工作;一切工程建設環(huán)節(jié),必須由上級主管部門下達;一旦設計文件獲得審核批準,應當及時變更設計;施工應按照合同約定的質量合格證明文件進行;還要認真依據(jù)招投標書、各種會議紀要、往來信件以及工程日志等相關資料。
三、工程末次驗工計價的注意事項
3.1驗收資料要全面
由于鐵路工程末次驗工計價是由承包單位進行操縱,主要是對承包合同范圍內全已經(jīng)完工的、經(jīng)驗收合格的一些工程量進行詳細計價,所以說,全面、完整的峻工驗收合格資料非常重要。在檢查時,如果有資料存在漏項,則無法彌補,需要引起高度重視。
3.2變更設計需完整
在鐵路工程實施工程中,經(jīng)常會出現(xiàn)竣T圖數(shù)量與施工圖數(shù)量相背離現(xiàn)象,使得設計問題需要進行變更。因此,要想保證變更設計手續(xù)能夠完整無缺,必須做好把關工作,即管理單位肩負重要職務,一定要由施工單位、監(jiān)理單位、設計單位和建設單位四方進行簽字蓋章,方可以繼續(xù)施工。比如,在此過程中,需要有會議紀要、具體的變更設計方案,以及變更設計預算等,而且變更設計還要進一步分清楚類型,為了方便進行歸類和管理,例如:二類變更能否歸類為風險包干費等都需要引起注意。
3.3工程量差的計算
對于工程量差來說,一定要有依據(jù),這主要是因為施T圖數(shù)量與合同的數(shù)量存在不一致的現(xiàn)象,從而產(chǎn)生的工程量差,這點決不能忽視。
3.4項目價差要分清
所謂項目價差,主要包括鐵路工程運行中的材料、設備、運費、工費、津貼、燃料以稅金等一系列的差價。在工程運行中,材料價差需要分清主材和輔材價差價;設備價差和燃料價差一定要根據(jù)市場價與基期預算之間的差來規(guī)定;運費價差在計算時必須進行認真分析,由于路途中存在許多周轉情況,把握細節(jié)非常重要;工費和津貼價差也要依據(jù)國家政策,進一步分清不同地區(qū)和專業(yè)等等。
四、工程末次驗工計價的解決方法
4.1準確計算工程數(shù)量
在鐵路工程實施的過程中,工作人員一定要有高度的責任心,不能粗心大意,做好每一個工作事項,才能從根本上滿足現(xiàn)代化建設工程的需要。針對鐵路工程來講,它是一項高難度、高強度、技術含量較高的龐大工程,需要足夠的耐心,其質量問題決定著運行安全。所以,在施工前,相關工作人員一定要準確地計算工程量,根據(jù)施工圖,并且結合合同、招投標書、協(xié)議和會議紀要,以及地質勘察資料、工程變更簽證等多種相關資料進行設計推測,嚴格遵照相關工程文件的指示進行計算,并且認真核實。
4.2準確套用預算定額
在鐵路工程實施的過程中,工程預算的正確與否至關重要,決不能掉以輕心,作業(yè)把關人員,一定要對自己的工作負責,準確套用預算定額。由于工程預算定額形式和內容、計算單位和計量標準都有特定的形式和規(guī)定,所以,在鐵路工程施工的過程中,相關工作人員決不可提高或降低此標準。比如,在套用預算定額時,對于直接套用定額的情況,確保項目名稱和內容、圖紙標準相一致;定額主材價格套用必須合理,針對主材價格未超過最高限價現(xiàn)象,一定要根據(jù)預算定額來規(guī)定,通過預算價進行直接計費,依據(jù)實實的計算情況進行價差補償。其次,針對換算的定額單價來講,還必須搞清楚換算內容是否全部在定額中,或者只是一部分,同時要明確所使用的換算方法、系數(shù)是否準確無誤,從而確保單價的準確性。針對補充定額來講,工作人員一定要認真考慮編制的基本依據(jù)和方法是否正確性。此外,工作人員一定要檢查材料預算價格以及機械臺班單價,使之更加科學合理,從根本上保證套用預算定額能夠準確無誤。
4.3準確進行費率計算
在鐵路工程實施的過程中,必須準確進行費率計算,結合《鐵路基本建設工程設計概(預)算編制辦法》,認真依據(jù)合同、招投標文件、價差調整文件等權威資料進行費率的確定工作。為了更好地做好此項工作,特別要重視鐵路工程末次驗工計價環(huán)節(jié),在編制末次驗工計價的時候,一定要保證取費的文件具有時效性;保證執(zhí)行的取費表一定要與工程性質相符合;檢查費率計方法和結果,確保進行費率計算工作合乎規(guī)定。此外,在建設代建設工程中,所有的細節(jié)問題都要引起領導重視,經(jīng)濟問題決定一切,甚至保證著整個工程的質量,所以計算費用時要有一個良好心態(tài),從計算的取費基礎開始,一一保證每個費率計算的環(huán)節(jié)達到準確無誤的理想狀態(tài),分清基礎究竟屬于人工費,還是直接費;如果在費用降造的時候,還要分析清清,究竟對全部費用降造,還是對部分費用進行降造,這些思考都是整個鐵路工程末次驗工計價工作的必須,即費率計算一定要準確。
五、結束語
綜上所述,鐵路工程是現(xiàn)代化建設事業(yè)的龍頭企業(yè),它肩任著非常大的重任,特別是在鐵路工程驗工和計價方面,對于整個施工單位工作質量起著積極意義,而且還在一定程度上決定著鐵路工程建設的發(fā)展命運,其關鍵作用不可否認。因此,為了在鐵路建設行業(yè)樹立形象,施工單位必須加強經(jīng)營管理,處理相關商務工作的處理技巧,使鐵路建設項目中的驗工計價更加規(guī)范和標準化,在驗工計價時,一定要實事求是,不可造假,確保質量,驗工計價務必按照“先驗工、后計價”原則進行工作,使鐵路工程和投資完成情況能夠有效地得以反映。同時,在鐵路工程的建設過程中,特別要注重對于末次驗工計價方法進行分析,力爭做好驗工計價工作的每一個環(huán)節(jié),科學地控制工程造價,在一定程度上保證鐵路工程建設的投資效益和社會效益。
參考文獻:
[1]王占山.淺談鐵路工程建設驗工計價[J].技術與市場.2013,(5).
[2]代增忠.鐵路工程末次驗工計價方法分析研究[J].中國管理信息化.2010,(11).
篇3
1某鐵路工程成本管理中的施工預算背景
某鐵路工程的施工,為確保施工預算管理的成效,比對分析了定額法、經(jīng)驗估測法、內部市場定價法、實測法,最終選取定額法作為工程的施工預算方法,期間要求保持工程量預算清單的統(tǒng)一性,以此保證工程各項價值的準確性。在施工預算管理工作開展之前,明確了預算核定目標,分為預算總成本、切塊費用、合同管理、應繳稅費四個目標,本工程的預算總成本,由拆遷工程、路基工程、橋涵工程、隧道工程、軌道工程、信號工程和其他臨時工程等的切塊費用組成,預計責任成本預算價值為36301572元,但由于工程施工復雜性和多變性的影響,使得預算管理工作難點頗多,在設定預算總成本目標之后,強調成本管理代表值的恒定,并在主合同文件中,羅列出預算管理項目的清單要求、內容,以及相關的質量要求和責任等。
2案例鐵路工程成本管理中的預算管理技術應用
根據(jù)以上案例鐵路工程成本管理中施工預算背景的內容,在應用相關預算管理技術時,需進行現(xiàn)場勘查和預算協(xié)商,同時采用動態(tài)管理的方法,確保預算管理的科學性。
2.1現(xiàn)場勘查
本工程的現(xiàn)場勘查,目的是探明整個工程中關乎成本預算管理的影響因素,期間所需收集的資料內容如下:
(1)施工組織設計。由監(jiān)理工程師提供的施工組織設計方案,包括施工方案、工期計劃、人員配置、工藝技術、材料設備、備用現(xiàn)金量等情況,期間筆者發(fā)現(xiàn)除了工藝技術方面,其他的施工組織設計方案均能夠滿足工程的施工成本要求,其中軌道施工技術,在質量檢驗環(huán)節(jié)存在遺漏小項,一旦由此釀成質量問題,將造成工程比較大的損失。針對該問題,筆者分析了整個施工組織設計方案的單項內容,并提出相關“遺漏補缺”的預算建議,進一步完善施工組織設計方案的內容。
(2)現(xiàn)場管理情況分析。工程造價管理工作,必須由現(xiàn)場相關人員負責管理,而就本工程現(xiàn)場情況分析結果來看,現(xiàn)場管理人員僅在數(shù)量方面具備優(yōu)勢,但現(xiàn)場所配備的辦公場所、試驗場所、試驗設施等,還達不到鐵路工程施工的基本標配,譬如9號工程區(qū)域連拱隧道結構中隔墻斷施工,原本計劃中隔墻頂部圍巖加固投入的注漿管埋設,選用φ32規(guī)格和計劃保持2m左右的豎向距離,但筆者認為,施工區(qū)域存在大量的淺埋圍巖和軟弱圍巖,無論是規(guī)格選用和鋼管排布密集度,均要大于計劃標準,換句話說,注漿管埋設工序的預算標準偏低,應選用φ42規(guī)格的注漿鋼管,以及將豎向距離縮短為1m,即增加注漿鋼管至少1倍的數(shù)量,否則可能導致預算計劃失真。
(3)其他資料收集。在文件分析方面,工程招投標階段成本造價預算,除了招投標文件,還需要參照合同書、工程量清單、設計圖、技術規(guī)范等文件,經(jīng)收集整理,將其作為招投標階段預算控制的輔助文件依據(jù);在材料設備價格方面,筆者整理了材料單價、運輸價格、機械設備維修價格幾方面內容,筆者建議在此基礎上,增加1臺起重機械、2臺推土機、3臺運梁車的租賃備用金,以及詳細計算機械中的折舊費、運輸費、維護費和租賃費等,形成具體附件方案,作為招投標預算管理計劃的補充;至于其他費用,譬如通信費用和電子平臺等,相關資料亦同步收集整理。
2.2預算協(xié)商
考慮到本工程招投標階段預算控制管理工作,并非某個單位單方面的工作,正面要求在現(xiàn)場勘查的基礎上,就預算技術的應用計劃,協(xié)同建設單位、監(jiān)理單位、施工單位、設計單位、勘察單位等,展開全方位的預算協(xié)商:
(1)預算手段選用協(xié)商。除了沿用以往傳統(tǒng)的人工預算手段,本工程同步借助信息化預算手段。關于預算手段的選用,協(xié)商的結果是重點控制預算計劃編制時軟硬件的配備,其中本工程選用筆記本計算機,目的是便于室內外預算時的分析計算,其中選用Excel格式的《定額估計表》、《工程量清單報價表》、《材料消耗定額估價表》等,采用自行編制程序,由專人負責每個工序的預算統(tǒng)計和編制。
(2)預算書協(xié)商。在編制預算說明、匯總經(jīng)濟指標時,由各個單位協(xié)同匯總對比工程量清單,其中明確了施工直接費用和現(xiàn)場經(jīng)費清單,內容涵蓋了人工費用、材料費用、機械設備費用和其他費用等內容,在形成預算書之后,制定具體預算管理工作任務,并落實至相應部門當中。
2.3預算動態(tài)管理
預算協(xié)商確定的預算手段、預算書和其他預算內容,直接調用到鐵路工程預算動態(tài)管理計劃當中,其中需要檢查施工流程、分析施工經(jīng)濟活動,以及監(jiān)督管理工程數(shù)量、清單單價和項目經(jīng)營等目標。成本預算動態(tài)管理,屬于系統(tǒng)性的工程,因此除了設計施工造價和相關財務管理,還要確保合同管理、現(xiàn)場管理、材料管理、機械設備管理、人力資源管理等全部到位,即采用全面管理的手段,將成本預算控制更好地落實到每個施工步驟當中。其中在工程量方面,承接合同規(guī)定預先估算工程量清單的合同價值參數(shù),尤其是在工程款支付進行量核對方面,圍繞每個工序的時間階段,計算出項目總成本、應交稅金、上繳切塊費用量,筆者認為有必要在每個季度,要求將支付證書提交給施工成本部門,其中支付證書以累積工程量為準;在工程量清單單價方面,單價調整時,務必考慮對工程量的影響,尤其是工程工期,按照相應程序進行,而不得任意修改,其中單價以《主合同清單》單價為標準,在施工內容出現(xiàn)變化后,由施工負責人上報核定,在審核后生效,另外由于承包方違約原因索賠事件屢見不鮮,因此本工程在招投標時,務必根據(jù)常見的各種工程索賠糾紛事件,深層次剖析其原因,譬如市場變化、突發(fā)事件和認為預算失誤等,組織實地考場,并統(tǒng)計核算相應工程量,預定索賠糾紛補充數(shù)據(jù)情況說明,進而確定新的單價預算應急制定方法;成本消耗監(jiān)測計劃落實,招投標的預算計劃,要制定工程實施時成本消耗監(jiān)測的計劃,特別是材料消耗方面,要進行現(xiàn)場勘查,掌控工程現(xiàn)場所需的材料消耗量,設置每道工序每種材料消耗的彈性值,并列出可能造成成本偏差的各種原因和應急補救方法,指定專人現(xiàn)場監(jiān)督管理,即在預算計劃中,要計算出每種材料彈性值允許范圍內的增減量,并以備用金方式,進行靈活材料費用調整。
3結束語
綜上所述,鐵路工程項目成本管理中的施工預算技術應用,為探明整個工程中關乎成本預算管理的影響因素,需要現(xiàn)場勘查施工組織設計、分析現(xiàn)場管理情況和收集相關資料,進而在現(xiàn)場勘查的基礎上,進行預算協(xié)商和預算動態(tài)控制。文章通過研究,基本明確了案例鐵路工程項目成本管理中施工預算技術的應用方法,但考慮到不同鐵路工程預算管理條件和要求的差異性,以上方法在其他鐵路工程中應用時,還需要結合具體工程的實際情況,予以靈活地參考借鑒。
篇4
關鍵詞:鐵路選線;工程選線;技術進步
中圖分類號:X731文獻標識碼: A
前言:隨著鐵路路網(wǎng)覆蓋率的逐漸擴大,各種復雜困難的工程設置條件和環(huán)保理念的貫徹對鐵路選線提出了更高的要求。鐵路各類工程修建技術的發(fā)展水平與線路方案的選擇密切相關。一方面,線位的選擇直接影響工程總量,進而影響項目的整體投資和社會經(jīng)濟效益;另一方面,各類工程的當前修建技術水平?jīng)Q定了該項工程的修建難度與可實施性,反過來影響線路方案的合理性。因此,通過實例對兩者之間的相互影響進行分析,有助于準確把握鐵路工程選線的科學性和合理性、提高選線工作效率。
1、蘭新鐵路天山隧道群歷次選線思路變化
1.1蘭新鐵路基本概況
蘭新鐵路東起甘肅省蘭州市,西至新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市,后延伸至阿拉山口,全長2000余km。該線始建于20世紀50,60年代,90年代初實施了增建二線工程,進入21世紀以來,又分段實施了提速改造工程。其中大山至達坂城段線路通過大山白楊河峽谷,峽谷間溝谷發(fā)育,地形條件困難,工程量較大。由于歷次工程建設年代跨度較大,其線路位置的選擇和工程設置差異明顯,集中反映了不同時期的選線理念和工程修建技術特點,具有較普遍的代表性。圖1為白楊河峽谷區(qū)(局部)各時期線位與工程設置變化示意。
1.2I線選線方案及存在問題
I線于1962年建成,其線路最小曲線半徑為300m。線路蜿蜒于溝谷間,以總長度4458m的12座短隧道穿越峽谷。限于當時修建技術水平,各隧道長度基本不超過1000m;跨越溝谷間也主要以高填深挖的路基工程通過,沒有一處采用橋梁工程;甚至為節(jié)省建筑材料,在跨越2條沖溝處,僅設置了1座片石混凝土拱涵。該線建成后,存在隧道偏壓、雨季排水不暢、鋼軌磨損和道床變形等問題,造成運營部門需長期投入大量人力、物力進行養(yǎng)護維修和監(jiān)測。以當前的設計理念來衡量,本段采用的線路方案是十分不合理的。但機械設備短缺、隧道施工進度慢、通風難,橋梁設計施工體系不完備、施工難度大,鋼材、水泥等建筑材料極度匾乏是當時真實外部環(huán)境的體現(xiàn)。在如此簡陋的技術條件下,I線的選線最大限度地降低了工程建設的難度,節(jié)省了稀缺的建筑材料,有效控制了工程投資和工期,實現(xiàn)了工程技術水平與選線的合理結合,及時解決了新疆與內地沒有鐵路通道的問題。因此其選線與工程設計實際上是一個成功的范例。
1.3II線的選線和工程設置
II線工程于1995年建成。經(jīng)過30余年的發(fā)展,普通橋梁的修建技術已很成熟,不再成為選線的制約因素,鋼材、水泥等建筑材料供應也較為充足。雖隧道修建的機械化程度有了明顯提高,但長隧道施工、運營通風技術仍處于探索階段,工程投資也較常規(guī)橋梁高,限制了長隧道的普遍使用。II線選擇在I線左側(靠河側),仍以12座短隧道(總長度計5002m)穿過峽谷左岸山區(qū),跨越溝谷不再采用高填路基工程,轉而采用橋梁工程,同時得益于隧道工程技術在處理偏壓、淺埋等方面的進步,隧道位置選擇有更大的自由度,線路最小曲線半徑增大至400m。由于各類工程修建技術的進步,II線的線路條件較I線有較大改善,建成后基本未發(fā)生各類病害,橋涵、隧道、路基等固定設備技術狀態(tài)良好,運營養(yǎng)護成本明顯降低。因此,選線設計很好地平衡了各類工程的技術難度、工程數(shù)量和工程投資,滿足了當時經(jīng)濟發(fā)展對提高蘭新鐵路運輸能力的要求。
1.4 提速改造
提速改造工程于2006年建成通車。提速改造平面最小曲線半徑加大至2800m,線路位置選擇在I線右側(靠山側)通過,以連續(xù)3座總長度計8879m的雙線隧道穿越山體,其中最長隧道達4002m。3座隧道之間以15m以下高度的填方路基通過,并設大孔徑涵洞排水。線路標準和各項工程可靠性得到了很大的提高。在線路允許速度從70一80km/h提高到200km/h的同時,明顯降低了運營養(yǎng)護費用,實現(xiàn)了運營質量和效益的同步提高。
2、青藏鐵路關角隧道選線變化情況
2.1 既有線現(xiàn)狀
青藏鐵路西格段東起青海省西寧市,西至格爾木市,全長800余km,是目前青藏高原對外聯(lián)系的唯一鐵路通道。20世紀50一60年代開始分段修建,歷經(jīng)26年于1984年建成通車,90年代末分段進行了提速改造,之后又實施了增建二線工程。其中天峻至烏蘭段線路通過關角山,高山及山麓邊緣丘陵地帶溝谷發(fā)育,且北西向中吾農(nóng)山―青海南山斷裂帶在關角隧道附近穿越線路,對工程影響較大。由于越嶺地段落差達320m,為爭取高程,線路選擇主要以隧道工程通過關角山,不同時期隧道長度的設置具有較典型的代表性。既有線最小曲線半徑為300m,線路以總長度計5044m的6座中、短隧道穿越峽谷,僅關角隧道長4010m,其余隧道基本不超過400m;橋梁工程以8m長梁橋為主,未采用24m以上大跨度橋梁工程;同時為節(jié)省投資大量利用回頭曲線進行展線,以低填淺挖的路基工程通過。
2.2增建二線工程的改進
增建二線工程于2008年開工建設。二線工程在既有線左側以2座長32.605km的單線隧道取直穿越關角山,不再采用展線方式適應地形。該隧道建成后將成為世界最長的鐵路隧道。由于長大隧道施工技術的成熟和運營通風、排水技術的完善,不再控制選線,隧道長度的設置有了更大的靈活性。
3、蘭合鐵路跨越劉家峽水庫橋梁結構形式的采用
3.1總體情況
蘭州至合作鐵路是連接隴海、西寧至成都鐵路通道的重要組成部分。線路全線位于甘肅省境內,行經(jīng)蘭州市、臨夏回族自治州和甘南藏族自治州,地處黃土高原與青藏高原的過渡地帶,地震烈度為8度區(qū),地形、地質條件復雜且差異性較大。其中永靖至考勒段線路需跨越著名的劉家峽水庫,兩岸滑坡、坡面溜坍、水庫坍岸等不良地質發(fā)育,橋梁工程艱巨且技術難度大,屬復雜、艱險山區(qū),選線難度很大,故對跨越劉家峽水庫段線路方案進行了研究。
3.2跨越水庫橋梁形式的選擇
根據(jù)勘察,橋位處因長期的水流切蝕,水庫水位的升降,岸坡松散物質被水流帶走,而堅硬的巖石不易風化,多部地段風化厚度較小,部分坡腳新鮮巖石出露。經(jīng)歷了長期的地質構造、地震、風化等作用,水庫建成40多年來,堅硬巖石形成了陡立的岸坡,岸坡基本穩(wěn)定。位于劉家峽水電站大壩上游4.2km、距挑河入河口2km處的折達公路橋資料顯示,該處谷底最低約為1622m,水庫蓄水后,庫底已淤積到約1690m的高程,淤積高68m。橋址處受劉家峽水庫庫區(qū)回水影響,水中設墩施工難度很大,跨越庫區(qū)橋梁以單孔一次跨越為宜。經(jīng)過對主跨橋梁結構形式多方案比選論證,主橋采用100m+180m+100m連續(xù)剛構,主墩墩高達105m。該橋建成后將是我國單線鐵路高烈度地震區(qū)最大跨度連續(xù)剛構橋,橋式受力合理、新穎美觀且易與橋址周圍環(huán)境融為一體。
4、結束語
由蘭新鐵路大山隧道群選線的普遍性及青藏鐵路關角隧道、蘭合鐵路跨越劉家峽水庫選線的典型性可見,鐵路工程選線和工程修建技術水平是相輔相成的。工程選線一般應盡量考慮不同時期各類工程技術的水平,在保證實現(xiàn)鐵路運輸功能的前提下,盡可能平衡線路條件、工程條件、工程造價、建設工期、建筑材料等各方面因素,以安全可靠為原則,保證項目順利建成。為保證線路方案的合理性,鐵路專業(yè)設計人員應積極了解掌握各類工程技術的最新發(fā)展和變化,確保各項工程具備可實施性。
參考文獻:
[1]中華人民共和國鐵道部.鐵路技術管理規(guī)程「S].北京:中國鐵道出版社,2006.
篇5
關鍵詞: 多年凍土
鐵路
施工技術
Abstract: In this thesis, it is discussed such as the characteristics of permafrost, primary engineering geology questions, design's principle, style of the roadbed and foundation under bridge engneering. The practice proves that it is important to choose of construction technics in the roadbed engineering. it is made study of conventional excavation of cutting, in addition, concrete construction is mentioned.
Keywords: Permafrost Roadbed; Railway ; Construction Technology
多年來國內外在多年凍土地區(qū)修筑鐵路有成功的經(jīng)驗,也有失敗的教訓,但都在不同程度上推動了人們對凍土問題的研究,加深了人們對凍土性質的認識。在我國有很多地區(qū)都是凍土地區(qū),西藏自治區(qū)地處我國西南邊疆,面積占全國國土的八分之一,是我國唯一一個不通鐵路的省區(qū),青藏鐵路作為溝通西藏、青海與內地聯(lián)系的重要通道,對加強北京和內地與西藏的聯(lián)系、促進西藏各民族與內地各兄弟民族間的交往、增進各民族的團結、促進社會的發(fā)展、提高人民的生活水平、保持社會穩(wěn)定、維護祖國統(tǒng)一、實施國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略具有極其主要的政治和經(jīng)濟意義。本文分析了多年凍土的特性以及多年凍土地區(qū)路基工程和橋涵基礎工程所采取的設計原則,指出了施工工藝的正確選擇是解決路基施工的技術關鍵,以及橋涵基礎中的明挖基礎施工技術進行了研究和總結,另外也對多年凍土地區(qū)的混凝土的施工工藝作了詳細論述。
1 多年凍土的特性及其對鐵路施工的影響
凍土是一種有其特殊性的土體,凍土的特殊性在于凍土的物理特性與穩(wěn)定密切相關,對溫度變化極為敏感且性質不穩(wěn)定。凍土還與土中含冰量有關,而含冰量又直接與溫度有關,它隨著溫度的升高而減少,造成凍土的力學特性發(fā)生巨大變化。凍土在正負溫度交替變化過程中水分產(chǎn)生劇烈的相變,伴隨產(chǎn)生土體體積的變化,表現(xiàn)在工程建設中就是凍脹和融沉變形。多年凍土具有的流變性、融沉性和凍脹性對鐵路建設影響嚴重。
由多年凍土引起的特殊工程地質問題,主要有融沉、凍脹和冰椎、凍脹丘、融凍泥流、熱融滑坍、熱融湖塘、沼澤濕地、厚層地下冰等不良地質現(xiàn)象。融沉是指多年凍土融化,使建在多年凍土區(qū)的建筑物地基變形和破壞,主要表現(xiàn)為路基下沉、路基向陽側邊坡和路肩開裂及下滑、路塹邊坡溜塌等。凍脹是土體凍結時產(chǎn)生的最重要的物理一力學過程,是因為水由液體變成了固體,體積膨脹增大而產(chǎn)生的,表現(xiàn)為地表的不均勻升高變形。伴隨土的凍脹,在建筑基礎表面將作用凍脹力,從而產(chǎn)生凍脹變形,嚴重時將引起建筑物的破壞。在諸多不良凍土地質現(xiàn)象中,對溫度變化最為敏感且對鐵路路基的修筑影響最大而且不容易繞避的主要是厚層地下冰,其融化時產(chǎn)生大的下沉量會引起工程建筑物的嚴重變形和破壞。
2 多年凍土地區(qū)路基工程施工原則
對于路基施工而言,保護凍土,控制融化,破壞凍土原則是路基施工應該遵從的原則。
(1)保護凍土原則指應用該原則設計、施工的路基在規(guī)定的使用年限內,能保持其熱穩(wěn)定性。即人為上限始終控制在指定的深度范圍內,保持其下臥多年凍土的凍結狀態(tài)。
(2)控制融化原則是指在設計使用年限內允許所設計的路基基底(或邊坡)多年凍土逐漸完全融化或產(chǎn)生局部融化,而且經(jīng)融化下沉變形量計算,可以將融化速率和深度控制在路基穩(wěn)定性所允許的變形范圍之內。
(3)破壞凍土原則是指在設計文件中規(guī)定在施工過程中將基底(或邊坡)多年凍土融化或清除(全部或達到設計深度),并將融化后的水份疏干。
3 多年凍土地區(qū)的橋涵基礎施工技術研究
多年凍土地區(qū)橋涵地基的設計主要要注意保持凍結,允許融化兩大原則。橋涵基礎施工的重點是拼裝式基礎施工和現(xiàn)澆基礎施工?;A拼裝是工序中的一項重點與難點,為了有效的控制基礎拼裝的正確就位與平整度要求,施工中應著重從以下方面著手:
(1)采用人工配合汽車吊拼裝,從入口端開始依次拼裝成型;
(2)拼裝前放出基礎的輪廓尺寸,并在構件上標出中心線及吊裝順序的編號,以確?;A的正確就位;
(3)墊層頂面嚴格找平,以確保基礎均勻受力,同時做到基礎的頂面高差滿足設計要求;
(4)拼裝過程中,為了精確控制基礎塊的正確就位,技術人員采用經(jīng)緯儀現(xiàn)場控制每一基礎塊的就位;
(5)為了保證涵節(jié)拼裝的順利進行,在基礎拼裝完成后立即按設計與規(guī)范要求進行沉降縫的施工。
高原多年凍土區(qū)現(xiàn)澆涵洞基礎施工與內地普通涵洞的施工方法基本類似,我項目隊施工時采用在攪拌站集中拌合,利用運輸罐車運至現(xiàn)場,主要不同點表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)多年凍土區(qū)明挖勘姻賭然濺吐覺傭的劇田顯早強耐久吐混凝土。
(2)在水泥方面則選用了水化熱較小的水泥。
(3)對混凝土拌合物的入模溫度控制較嚴。為了有效控制其入模溫度,要求現(xiàn)場有試驗人員進行旁站,并對混凝土拌合物的溫度進行嚴格測量。對拌合物溫度達不到要求的,則要求調節(jié)水溫重新拌合。為了保證砂石料拌合前的溫度要求,在寒季施工時,混凝土拌合站搭設有暖棚,并在暖棚內生有火爐,對暖棚內的溫度做到嚴格控制,并及時做好記錄。
(4)對混凝土的養(yǎng)護要求較嚴格。當混凝土澆注完畢后,便及時采取防風防凍措施,采用蓄熱法養(yǎng)護,待混凝土達到一定的抗凍強度后(七天左右)才能拆除模板。
另外,在涵洞基礎沉降縫施工完成并檢查合格后進行基坑回填,填料采用粗顆粒土,回填前對基礎四周側壁混凝土面按設計要求涂上防凍脹渣油,并采用平板振動夯進行分層夯實。
4 多年凍土地區(qū)混凝土施工技術研究.
多年凍土地區(qū)鐵路施工多是在一些高原地帶,這些地方的一些地段的河流中存在有害離子的侵蝕,部分路段還面臨著強烈的風沙磨蝕。在這樣特殊的環(huán)境下,對混凝土的低溫硬化能力和耐久性能提出了更高的要求。低溫早強耐久混凝土就是在這種特殊的環(huán)境下應運而生的一種高性能混凝土。它具有低溫早強、耐腐蝕、高抗凍、高抗?jié)B等高耐久性能,另一特點是早期強度高,后期強度不損失。負溫達到極限時,混凝土也基本凍結,強度停止增長,但氣溫回升時,水泥顆粒繼續(xù)水化,混凝土強度繼續(xù)增長?;炷凉嘧⒑?,采取適當?shù)募訜岷捅馗采w措施,較適用于低溫環(huán)境下的施工。
(1)原料的選用
拌制低溫早強耐久混凝土所用的原材料應符合寒季施工的要求。水泥優(yōu)先采用普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥不得與硅酸鹽水泥或石灰等堿性材料混和使用。硫(鐵)鋁酸鹽水泥適用于鋼筋混凝土現(xiàn)澆細薄截面結構、裝配式結構的接頭和孔道灌漿。不得使用礬土水泥(高鋁水泥)。拌制混凝土用骨料應清潔,不得含有冰、雪、凍塊及其它易凍裂物質。
(2)試配
對低溫早強耐久混凝土來說,耐久性要求是其設計的依據(jù)。因而需要根據(jù)混凝土使用部位及地質條件、原材料情況、最小膠凝材料用量、使用環(huán)境溫度、最大水膠比、拌合物和易性要求等具體情況選定。
(3)拌制過程控制
耐久混凝土應集中拌和、集中供應,禁止分散拌和。試驗室在每次開盤前應提供當次的施工配合比,攪拌站工作人員應嚴格執(zhí)行。拌制設備宜設在溫度不低于10℃的暖棚內,拌制混凝土前及停止拌制后應用熱水沖洗拌和機。
用于低溫早強耐久混凝土的外加劑大都是引氣劑,摻量過多會大幅降低混凝土的強度引起工程事故,摻量過少則不能發(fā)揮外加劑應有的性能。因此,在外加劑的計量上我們設專人負責,在混凝土拌制前事先稱量配制并分袋裝好。如果使用液體外加劑應隨時測定溶液溫度,并根據(jù)溫度變化測定溶液濃度,這樣既能保證稱量準確又提高了混凝土拌制的工作效率。
(4)混凝土澆注
在澆注混凝土前,地基基礎表面應予清理,并應采取防、排水措施,將模板內的雜物和鋼筋上的油污等清除干凈,模板應設置穩(wěn)固,能夠滿足混凝土側壓力的要求,當模板有縫隙和孔洞時,應予堵塞,不得漏漿。
澆注混凝土應分層進行。其分層厚度(指搗實后厚度)應根據(jù)混凝土拌制能力、運輸條件、澆注速度、振搗能力和結構要求等條件決定。澆注對凍土層有直接影響的混凝土結構時,混凝土的入模溫度宜控制在2-5℃,澆注在低溫或負溫下養(yǎng)護且不與凍土層直接接觸的混凝土結構時,混凝土的入模溫度宜控制在5-10℃。
混凝土澆注應連續(xù)進行,當因故間隔時,其間隔時間應根據(jù)環(huán)境溫度、水泥性能、水灰比和外加劑類型等條件通過試驗確定。當允許時間己超過時,應按澆注中斷處理,同時應留置施工縫,并作記錄。施工縫的平面與結構的軸線相垂直,施工縫的處理應滿足規(guī)范要求。
結論
多年凍土地區(qū)修建鐵路工程技術難度大,意義深遠。本文進行了多年凍土地區(qū)的鐵路施工技術研究:要在施工中嚴格按規(guī)范和設計圖施工,嚴格執(zhí)行環(huán)境保護措施。多年凍土地區(qū)施工有效工期短,多年凍土非常嬌貴,稍有破壞后果很難設想,因此要快速施工,保護凍土上限不被改變是路基施工的關鍵。另外也對多年凍土地區(qū)的混凝土的施工工藝作了詳細論述。凍土路基的穩(wěn)定問題仍需要進一步進行研究和探討。
參考文獻
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篇6
作者:詹宇勝 匡科 楊遠祥 單位:廣州市自來水公司
軟弱地層中砂層分布廣泛且厚度大,滲透性、富水性強,在隧道開挖時極易發(fā)生滲水、流沙甚至塌頂。在軟弱地層中且地面沉降控制要求高的區(qū)域掘進,施工難度大。施工期間鐵路運行要求高穿越鐵路施工期間恰逢春運前夕,按鐵路部門要求春運期間停止鐵路范圍內的一切施工。平時廣茂鐵路每天來往列車有88列,春運前開始增開臨時列車,越臨近春運行車的密度越高,且在盾構施工期間火車行駛要求按照正常速度運行(不限速)。因此,穿越鐵路段的盾構施工必須在春運前完成,既要保證盾構掘進進度,也要確保廣茂鐵路的安全運行。接收井1基坑施工接收井1的基坑外包尺寸為30.4m×16.4m,開挖深度為22m,基坑圍護結構采用厚為1.2m、深為42m的地下連續(xù)墻+4道鋼筋混凝土內支撐支護型式?;影踩燃墳橐患墸娱_挖范圍主要為淤泥質土、砂層,連續(xù)墻基底計算嵌固深度為10m,由于基底位于砂層,為防止基底涌水,連續(xù)墻計算嵌固深度以下為素混凝土連續(xù)墻,素混凝土連續(xù)墻進入相對不透水層2m。連續(xù)墻槽段接口采用“H”型鋼接頭,在槽段與槽段連接部位的外側設置4根600mm@300mm的單管旋噴樁進行止水,有效樁長為42m。基坑基底加固采用600mm@450mm×450mm單管旋噴樁封底,旋噴樁進入基底以下14m,以提高基底被動土壓力和基坑穩(wěn)定性,同時有利于基底封底止水。盾構接收井1位于鐵路南側與北江大堤之間,基坑施工既要保證鐵路安全,又要滿足北江防汛要求。施工控制要點如下:①地層中軟土層及砂層較厚,連續(xù)墻成孔施工過程中嚴格控制泥漿密度,根據(jù)不同地層的性狀及時調整泥漿濃度,確保不出現(xiàn)塌孔或頸縮。②地下水與北江河水位相通,互為補排,采取有效措施避免連續(xù)墻成槽施工過程出現(xiàn)涌水、涌砂現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)北江水位即將高于連續(xù)墻泥漿面標高,則應立即對正在成槽的連續(xù)墻采用粉質粘土進行回填。若連續(xù)墻底出現(xiàn)涌水、涌砂,則立即采用素混凝土進行回填。③加深連續(xù)墻的導墻至2.8m,采用兩臺自帶糾偏裝置的旋挖鉆機進行成槽施工,旋挖鉆配置70m鉆桿、動力按照成2.6m樁的動力配置,以控制成槽的垂直度,避免塌孔。④基坑地層中的淤泥質砂層含水量豐富,土方開挖時機械難于站立,不利于土方開挖過程的安全和進度控制。解決方法是在基坑內設置一個集(降)水井,土方開挖前將基坑內的水位降至開挖面1m以下,必要時在基坑局部鋪填碎磚渣或石粉以滿足挖掘機作業(yè)要求。
穿越鐵路施工盾構機掘進施工會破壞地層的原始應力,地層單元產(chǎn)生應力增量,特別是剪應力增量,極易引起地層的移動,從而導致不同程度的地面沉降,如差異沉降過大,就會因地層變形引起鐵路沉降或傾斜變形。施工控制要點如下:①合理設置切口水壓穿越鐵路時地面沉降主要發(fā)生在盾構機前方,在盾構機通過及通過后沉降值均較小。穿越鐵路段的盾構隧道上方地面依次經(jīng)過花木場、鐵路路基、路軌和路基斜坡,地面高度呈階梯形分布,控制切口水壓是保證安全過軌的關鍵。穿越前先設定切口水壓值為0.2MPa,在盾構機過軌前盡量保持切口水壓的穩(wěn)定,穿越鐵路時由于覆土厚度產(chǎn)生突變,及時調整設定的壓力值,其波動值控制在設定值的±(5~8)%范圍內,以保證地層的穩(wěn)定,減少沉降。②嚴格控制盾構機的推進速度和姿態(tài)盾構機推進速度和姿態(tài)控制直接影響到土體沉降。穿越鐵路時應以快速通過為原則,掘進速度控制在20~25mm/min,并盡量保持盾構機勻速推進以減少對土體的擾動。在穿越過程中盾構機姿態(tài)變化不宜過大或過頻,嚴格控制中線的平面位置偏差、盾構切口與盾尾平面以及高程偏差均不超過±50mm,偏差達±30mm時報警提醒。一旦出現(xiàn)盾構偏移軸線過大或地面變形偏大,應逐步糾正,并及時調整推進速度。③提高注漿質量盾構機穿越鐵路掘進施工中,保證注漿質量是減少后續(xù)沉降的有效手段之一。適當加大泥漿的密度和粘度,將泥漿密度控制在1.20~1.25g/cm3,泥漿粘度控制在25s以上,并加強監(jiān)測確保泥漿質量。同時,提前開啟備用的注漿系統(tǒng)。盾構機盾尾有2套同步注漿系統(tǒng),其中1套作為備用,該工程第713環(huán)進入鐵路下方,進入704環(huán)時就開啟備用的注漿系統(tǒng)。④控制干砂量計算理論干砂量可與盾構系統(tǒng)中央控制室監(jiān)視盤顯示的掘削干砂量(即實際掘削干砂量)作比較,根據(jù)兩者之間的差距,判斷開挖面超挖量和地質變化情況。盾構到達施工①端頭加固為改良盾構到達時的土體、阻截地下水流動以及確保鐵路、基坑和隧道的安全,采用“素混凝土連續(xù)墻+水泥攪拌樁+單管旋噴樁”的方式,對接收井1端頭位置進行加固。端頭加固體沿隧道軸線方向長為12m,寬為盾構隧道兩側各向外4m,包括一道緊貼著接收井1圍護結構的1.2m厚素混凝土連續(xù)墻(深至隧道底以下4m)和10.8m長“水泥攪拌樁+單管旋噴樁”的結合體。隧道底以下4m至隧道頂以上4m共14m范圍為600mm@350mm×350mm單管旋噴樁加固體,旋噴樁頂面標高至地面約9.03m范圍為500mm@1000mm×1000mm水泥攪拌樁加固體。②盾構平衡到達掘進施工由于征地和北江大堤防洪要求限制,接收井1施工場地移交滯后,加上連續(xù)墻深達42m,地質主要為砂層,雖然使用了旋挖鉆機進行槽段施工,但當盾構穿越完鐵路進入到達掘進時,接收井1的實際進度卻只能完成至第二層土方開挖及第二道混凝土支撐施工,盾構到達不能采用常規(guī)方法實現(xiàn)。為了盡快貫通隧道并保證鐵路安全,采用了盾構在原狀土中平衡到達的施工工法[1]。主要控制要點如下:a.盾構井灌水平衡。接收井1采用順作法施工開挖至第二層土方并完成第二道支撐體系的施工后,向基坑內灌水,水位與基坑外地下水位齊平,盾構機直接破除洞門(材質為玻璃纖維筋)進入接收井1內,充分利用盾構到達平衡的原理,規(guī)避盾構到達接收的風險。然后,對基坑進行抽水和清理,采用逆作法對基坑的下部主體結構進行施工,將盾構機整體吊出。b.掘進速度控制。盾構刀盤從736環(huán)進入接收井1端頭加固區(qū),盡量保持盾構推進勻速、平順,千斤頂推進速度控制在10mm/min以下。在盾構機抵達端頭連續(xù)墻前,逐步降低掘進速度,兩幅連續(xù)墻之間的推進速度控制在3mm/min左右,刀盤轉速為0.8~1r/min。盾構機進入接收井1時,以盡量減少對基坑內土體擾動的原則控制盾構掘進參數(shù),并關注盾構機參數(shù),防止盾構機扭轉。到達掘進時盾構機的推力和扭矩以刀盤轉速和掘進速度來控制。c.切口水壓控制。從進入加固體(736環(huán))至穿過洞門進入盾構接收井1內(745環(huán))過程中,在保證環(huán)流系統(tǒng)通暢不堵管的前提下,逐步降低盾構切口水壓,以防止冒漿。從736環(huán)開始,切口水壓控制在0.18MPa,以嚴禁堵管為原則調節(jié)切口水壓,并視環(huán)流運行情況對最終切口水壓設定值進行微調。至745環(huán)時,盾構機穿過洞門進入盾構接收井回填區(qū),切口水壓降至0.12~0.15MPa,避免切口水壓過高導致泥漿冒頂外泄至灌水區(qū)域。d.盾構機姿態(tài)控制與連續(xù)墻切削。盾構機到達接收井1時,盾構機本體及切刃面與壁體盡可能保持垂直方向進入,使盾構機盡量平緩掘進,嚴禁進行大幅度的糾偏動作,保證盾構機能夠平緩出洞。盾構機碰壁后應緩慢前進,利用切刃慢慢磨耗壁體,直到盾構機完全無法再前進或油壓過高、壁體產(chǎn)生破裂。密切注意切刃扭力及馬達溫度,出洞期間盾構機處于上坡狀態(tài),注意控制盾構機的垂直偏差。e.注漿控制。盾構到達掘進期間,泥漿密度應盡量控制在1.20g/cm3左右,粘度≥25s。在端頭加固體中掘進期間,必須保證每環(huán)注漿量達到理論值的130%。盾構在744環(huán)掘進時,二次注漿初凝時間為20s,對素混凝土連續(xù)墻外三環(huán)(746~748環(huán))6個注漿點都要注漿,并盡量多注漿,注漿壓力控制在0.7MPa以下。施工期對鐵路的監(jiān)測盾構施工過程可能造成地面的整體沉降、軌道間差異沉降,影響鐵路的正常運行和施工安全,應進行嚴密的監(jiān)測[2]。為確保盾構施工安全和廣茂鐵路線路正常運行,在工程施工期間加強了地面沉降和鐵軌軌面沉降監(jiān)測,并根據(jù)監(jiān)測結果及時調整和優(yōu)化施工參數(shù),實行施工精細化、信息化動態(tài)管理。①監(jiān)測點布置對于地面沉降的監(jiān)測,沿鐵路軸線每隔5m在路基兩側各布置一個監(jiān)測點,每隔10m布置一個橫剖面,在鐵路左右各約15m范圍內的橫剖面上布設一排間距為2m的監(jiān)測點,。圖2地面沉降監(jiān)測點布置Fig.2Layoutoflandsettlementmonitoringpoints對于軌道的監(jiān)測,在每根軌道上沿軌道方向每3m設一個軌面監(jiān)測點。為布設軸線點,沿隧道軸線附近布設一條閉合平面控制導線,將軸線點放樣到地面上。因施工前移交的水準點比較分散,故在沿途較穩(wěn)定地區(qū)埋設2~3個水準控制點。根據(jù)實際需要,在沉降影響范圍以外視野開闊、通視條件較好的穩(wěn)定區(qū)域埋設2個工作基點,要求牢固可靠。②控制標準在鐵路范圍內,嚴格按照已制定的沉降控制限值進行控制,沉降值達±3mm時提出預警,當監(jiān)測點沉降達到或超過控制限值時,還應及時報警。③觀測方法應用SDZ2水準儀(配銦鋼尺)測量儀器采用精密水準測量方法實施監(jiān)測。根據(jù)實際布設導線網(wǎng),通過平差求得各點高程。施工前,由工作基點通過水準測量測出各監(jiān)測點的初始高程H0,在施工過程中測出的高程為Hn,則高差ΔH=Hn-H0,即為沉降值。觀測時嚴格控制各項限差,每測點讀數(shù)高差不宜超過0.3mm,對不在水準路線上的觀測點,一個測站不宜超過3個,否則應重讀后視點讀數(shù),以作核對。首次觀測應對測點進行連續(xù)兩次觀測,兩次高程之差應小于±1.0mm,取平均值作為初始值。④監(jiān)測頻率對鐵路的監(jiān)測頻率,接收井1施工時為1次/d,盾構穿越鐵路及到達施工時為1次/h。
通過對施工過程各項技術的嚴格控制及精細化管理,在接收井1施工、盾構機穿越鐵路至平衡到達的整個過程,地面沉降和軌道沉降均控制在限值以內,盾構機于春運前順利通過廣茂鐵路段,并成功到達了北有廣茂鐵路、南有北江大堤“腹背受敵”的接收井1,為后續(xù)盾構隧道內進行二次襯砌大型鋼管贏得了寶貴的時間。
篇7
關鍵詞:鐵路路基軟土路基施工技術
中圖分類號:TU471.8文獻標識碼: A 文章編號:
前言:鐵路工程路基施工,所涉及的路基一般是松土、松軟土地基、可塑狀軟土、砂土以及膨脹土和液化路堤等多種類型土質,施工中所采用的處理措施主要包括沖擊壓實、攪拌樁以及CFG樁和強夯等形式。
一、軟土路基特征
軟土是指強度低、壓縮性高的軟弱土層,可將其分為軟粘性土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥炭5種類型。通常軟土路基問題及其危害概括起來主要有如下兩個方面:(1)強度及穩(wěn)定問題:當軟土路基的抗剪強度不足以承受路堤及路面外荷載時,軟土路基會產(chǎn)生局部或整體剪切破壞,造成路堤塌方、失穩(wěn)及橋臺破壞。(2)沉降變形問題:當軟土路基在上部荷載及外部荷載作用下產(chǎn)生過大的沉降變形時,會影響道路的正常使用。特別是產(chǎn)生過大的不均勻沉降時,造成路面開裂破壞,結構物與路堤銜接處差異沉降,引起橋頭跳車,涵身、通道凹陷、沉降縫拉寬而漏水,路面橫坡變緩、積水,從而引起路面損壞等。
二、軟土路基常用處理方法介紹
1、高壓噴射注漿技術
高壓噴射注漿技術是從日本引進的一種加固松軟土體的應用技術,是在化學注漿技術結合高壓射流切割技術基礎上發(fā)展起來的,其實質是采用鉆機先鉆進至預定深度后,由鉆桿一端安裝的特別噴嘴把水泥漿液高壓噴出,以噴射流切割攪動土體,同時鉆桿邊旋轉邊提升,使土粒與水泥漿混合凝固,從而造成一個均勻的圓柱狀水泥土固結體,以達到加固地基和止水防滲的目的。高壓噴射注漿技術主要應用在N值(土壤標準貫入值)為0-30的淤泥、粘性土、砂土、砂礫及含部分卵石層的地基中,也可用于鐵路、公路和建筑物基礎加固防止下沉、壩基防滲帷幕以及施工中的臨時支護等。
2、凍結法
凍結法通過采用液態(tài)氮或二氧化碳膨脹,或采用普通的機械制冷設備與一個封閉式液壓系統(tǒng)相連接,而使冷卻液在內流動,從而使軟而濕的土進行凍結,以提高土的強度和降低土的壓縮性。該法適用于各類土,特別是軟土地質條件,開挖深度大于7-8m地基中。
3、壓密注漿碎石樁技術
通過在被加固場地的樁位成孔、投碎石,然后通過樁中的碎石樁體進行低壓注漿,等水泥漿液初凝后,通過預埋的注漿管向碎石樁體及樁周土體進行中高壓注漿,使樁體及樁周土體進一步密實,由此形成以注漿碎石樁、改性的樁周土體及樁間土構成的復合地基。這樣的地基不僅可滿足鐵路安全的要求,也不會對原路堤造成任何形式的破壞。
三、地基處理
1、概述軟土地基加固方法。
(1)沖擊碾壓:由曲線為邊構成的正多邊形沖擊輪在位能落差與行駛動能相結合下對工作面靜壓、揉搓、沖擊。其高振幅、低頻率沖擊碾壓使工作面下深層土石的密實度不斷增加,受沖壓土體逐漸接近于彈性狀態(tài)。
(2)強夯法(動力固結法):是利用重錘(100KN~600KN),在高處(6m以上)自由落體落下,對地基土施加強大的沖擊能,在地基土中形成沖擊波和動應力,已達到改善砂土抗液性和黃土的濕陷性。
(3)預壓法:通過預壓荷載來消除有害沉降,提高地基強度。
(4)水泥粉煤灰碎石樁:其承載力主要來自樁身的摩阻和樁端承載力。CFG樁、樁間土及褥墊層一起形成了復合地基,具有置換作用、擠密作用、邊載作用(注:設計術語;就是復合地基中CFG樁的埋深,一定深度的CFG樁能提高樁間土的承載力)和對土的約束等復合地基效應。CFG樁和樁間土的相互作用是影響其復合地基豎向承載力的主要因素,同時褥墊層能夠對地基的不均勻沉降有一定的補償作用。CFG樁使用于粘性土、粉土、砂土和正常固結的素填土。
2、復合地基加固處理方式,常用樁筏、樁網(wǎng)復合地基。
為獲得穩(wěn)定、沉降小、沉降變形均勻且固結所需時間短的路基,我國多數(shù)鐵路先后采用CFG樁復合地基;目的是路基沉靜變形滿足無砟軌道工后沉降限值要求。樁筏復合地基--樁頂碎石+鋼筋混凝土板,樁網(wǎng)復合地基--樁帽+土工格柵(室)+碎石墊層。兩種統(tǒng)稱為CFG樁復合地基形式,是高速鐵路路基工程中控制工后沉降的一種手段。如果是土工織物的要注意砂子保護層。
四、路基填筑施工
1、施工準備
(1)測量放樣,首先進行基底高程測量,確定路基中心線,放出邊樁,并用石灰灑出網(wǎng)格線。
(2) 填料質量符合《驗標》要求。通過對料場的試驗和經(jīng)濟比選,經(jīng)過業(yè)主、設計院、監(jiān)理等有關領導實地考查論證并認可,同時加強對原材料的料場檢測和進場檢測,以確保路堤進場填料合格。
2、基底處理
地基表層為軟弱土層(N<4或Ps <1Mpa),應根據(jù)軟弱土層的性質、厚度、含水量、地表積水深度等,采取排水疏干、挖除換填、拋填片石或填砂礫石等地基加固措施,以保證基底穩(wěn)固。施工時應按照施工規(guī)范有關規(guī)定辦理。
3、分層填筑
填筑過程中,采用后退方法填筑,通過每車填料量和卸料所占的面積計算和確定試驗段參數(shù),填入網(wǎng)格內,確保松鋪厚度達到35cm,同時確?;舶礄M斷面全寬在2%~4%的坡度范圍內分層填筑到位,以保證路基的壓實厚度。
4、灑水晾曬
基床以下路堤和基床表層的最佳含水量經(jīng)驗值為3%~5%,攤鋪后,試驗員進行含水量檢測,根據(jù)路基填料的含水量進行灑水和晾曬,以便碾壓,達到更好的壓實效果。
5、碾壓夯實
碾壓的標準符合試驗檢測要求之前,必須達到目測無輪跡,根據(jù)試驗段的碾壓參數(shù),由路基邊緣開始縱向碾壓,橫斷面超寬50 cm壓實,壓實速度先慢后快,由外至內,靜壓時,行駛速度不大于5公里/小時,振壓時,行駛速度不大于3公里/小時,靜壓1遍,強振壓4遍,弱振壓1遍,再靜壓1遍,共7遍。此碾壓方式是根據(jù)本工區(qū)填料粒徑和分層逐遍檢測總結而得,確定此方法壓實效果更好。
6、檢驗
壓實完成后,按《驗標》進行壓實效果檢測,檢測中,嚴格按照試驗程序作業(yè),保證檢測質量。在駐地路基監(jiān)理工程表觀度、平整度等項檢測合格后,報請試驗監(jiān)理工程師現(xiàn)場檢測,合格后,方可組織下層填料施工;最后進行沉降觀測測量,以確定路基沉降量。
四、結語
鐵路施工中的軟土路基是不可避免的問題,我們要重視鐵路軟土路基施工的難題,不斷的提升施工工藝,狠抓質量,只有這樣才能在鐵路建設中全方位、全過程進行控制方能最終保證其施工質量。
參考文獻:
篇8
關鍵詞鐵路工程;路基抗滑樁;施工技術
在鐵路工程施工過程中,對路基穩(wěn)定性要求不斷提高,如果路基邊坡處理達不到要求,會導致路基出現(xiàn)滑坡,不僅會使鐵路結構被破壞,甚至還會對鐵路工程質量造成比較大的影響??够瑯吨饕脴渡韥韺ψ饔昧鬟f到下部巖體,可以有效保證邊坡的穩(wěn)定性。在施工過程中,抗滑樁對工藝要求比較高,需要結合工程的實際情況,嚴格按照施工工序對施工質量進行控制。
1.工程概況
新建鐵路龍巖至廈門Ⅳ標段工區(qū)分為兩段,第一段起訖里程為DK66+359.05~DK68+300,第二段起訖里程為DK74+500~DK83+380,全長10.82095km。有特大橋3座,大橋1座,小橋4座,涵洞31道,隧道3座。本段范圍內的土建工程(不含鋪軌、預制梁制架工程)、道路改移、大臨設施等。地面橫坡陡于1:1.25地段的陡坡路堤,必須檢算路堤整體沿基底及基底下軟弱層滑動的穩(wěn)定性,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于1.25。否則,采取改善基底條件或設置支擋結構物等防滑措施。
2.抗滑樁施工技術的優(yōu)點
抗滑樁邊坡處理技術和其他的邊坡處理技術相比,主要具有下述幾個優(yōu)點:(1)在鐵路工程基坡防護工程中,抗滑樁具有良好的靈活性,不僅可以在最佳的抗滑位置應用,而且也可以在單獨在鐵路路基邊坡施工。(2)在路基邊坡防護工程中,抗滑樁的抗滑能力更好,對于滑動面比較深、滑移推力比較大的情況下,使用抗滑樁的優(yōu)勢更顯著。(3)對于滑坡區(qū)域很大的滑坡體,可以采用分排布置抗滑體的方法將公路路基滑坡分層多個小單元,從而消除路基滑坡隱患。(4)抗滑樁是一種比較成熟的施工技術,而且在進行鉆孔樁和挖孔樁施工時,可以核對鐵路路基的具體情況,使路基抗滑方案具有更強的針對性。
3.路基擋土抗滑樁施工的核心要素
3.1對于抗滑樁的制孔施工
在實際施工過程中,抗滑樁的施工通常采取機械制孔或者人工修筑的方式進行制孔。而對于鐵路施工來說,由于通常處于坡度較大的邊坡區(qū)域,施工作業(yè)面極為狹窄,難以保證機械設備的施工,所以在實際施工過程中主要通過人工挖掘的方式進行樁孔的開挖。而當前所采用的開挖方式為跳挖,即每排抗滑樁的開挖應當間隔兩個樁基,并且從兩邊向中間逐漸開挖[1]。另外,在實際施工過程中必須到抗滑樁的混凝土凝固強度達到設計強度的75%以上后,才能夠進行周圍樁基的施工。因為樁基施工區(qū)域地面崎嶇不平,地下結構復雜,因此必須采用長鋼筋等進行地下結構的測量,以保證施工的基本安全。對于樁基孔徑的樁心、垂直度以及深度控制是孔徑制作過程中必須嚴格控制的基礎性指標,在指控完成之后應當對孔徑的各項指標進行檢測,當符合設計要求之后應當及時進行封孔,以保證孔徑底部的抗滑樁鋼筋不會被銹蝕。
3.2護壁鋼筋混凝土施工
為了有效保障施工的基本安全,在實際施工過程中必須及時進行護壁施工,當前施工中護壁施工通常會使用C20鋼筋混凝土結構。在實際施工開展之前,應當對施工區(qū)域的位置、尺寸以及垂直度等多種因素進行測量和分析,確保滿足要求之后應當進行護壁鋼筋和模板的安裝,之后完成混凝土的澆筑,在澆筑過程中應當借助振搗設備進行振搗,以確保混凝土的密實度。另外,在施工中必須保證混凝土施工的連續(xù)性,確保所有混凝土形成整體,當出現(xiàn)裂縫或者錯位時應當立即進行修復和加固,以保證工程建設的基本質量。而對于容易產(chǎn)生滑動、承受推力較大以及圍巖松軟的區(qū)域則應當予以必要的臨時性加強支護。
3.3孔徑的清理和檢驗
當孔徑開挖滿足設計標高以及尺寸之后應當及時進行孔徑的清理,將底層的軟土、淤泥以及其余雜質全部清理干凈,與此同時對孔徑底部的尺寸、垂直度、地質結構以及孔徑技術指標進行檢測,以保證施工的基本質量。另外,為了有效避免孔徑底部的鋼筋出現(xiàn)銹蝕,應當在完成孔徑清理和檢測之后應當及時采用墊層混凝土進行孔徑的封堵,封堵厚度大約為10cm。
3.4對鋼筋籠的制作和安裝
在進行鋼筋籠制作之前必須保證所使用的鋼筋完全符合施工設計要求,而當前施工中對鋼筋的連接主要通過錐螺紋套管連接工藝技術完成。當鋼筋籠骨架制作完成之后應當對其進行尺寸、連接緊固性檢查,保證鋼筋籠質量符合要求之后即可進行實際安裝。在實際安裝過程中通常借助電葫蘆進行吊裝,在此過程中必須確保鋼筋籠撞擊其他物體或者因為不恰當操作出現(xiàn)墜落,出現(xiàn)鋼筋籠骨架變形現(xiàn)象。另外還應當在加強鋼筋位置進行凸型固定鋼筋的焊接,避免在后期的混凝土澆筑過程中出現(xiàn)鋼筋骨架變形的現(xiàn)象。
3.5進行混凝土的澆筑
在混凝土攪拌過程中必須保證所摻入的比例滿足施工要求,嚴格控制混凝土的強度以及坍落度等多項技術性指標。由于在實際施工過程中往往會采取串筒下料的方式進行澆筑,而該種方式極易造成混凝土的離析。為了避免混凝土離析現(xiàn)象的出現(xiàn),應當在實際澆筑過程中保證串筒到澆筑頂面的距離不超過2m,并且保證混凝土澆筑施工的連續(xù)性,一旦出現(xiàn)澆筑中斷的現(xiàn)象則應當通過鑿毛、增加鏈接鋼筋等方式進行處理[2]。在實際施工過程中應當每間隔大約40cm進行一次振搗,通常采用插入式振搗器進行振搗,當不再有氣泡排除,并且混凝土不再下沉即認為振搗完成。混凝土實際澆筑高度應當超過設計高度大約10cm,并且在澆筑完成之后應當將上部存留的浮漿剔除干凈,當所有澆筑工作完成之后必須對其進行保濕處理。
3.6對抗滑樁施工質量的檢查
當所有工程建設完成之后應當進行必要的施工質量檢查。
4.結論
篇9
關鍵字:凍土區(qū);鐵路路基;工程
1 引言
近40多年來,全球氣候出現(xiàn)轉暖趨勢,在這種氣候條件影響下,我國多年凍土也出現(xiàn)了年平均地溫升高,季節(jié)融化層厚度加大,多年凍土產(chǎn)生了不同程度的衰變和退化。多年凍土的這些變化對鐵路路基工程的穩(wěn)定是極不利的。多年凍土的退化和融化將伴隨鐵路路基的下沉和破壞,而較厚的季節(jié)融化層的凍結又將出現(xiàn)較大的凍脹變形。
2 影響凍土區(qū)鐵路路基的潛在因素
鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動態(tài)作用的結構,是軌道的基礎,是保證列車運行的重要建筑物。路基是一種土石結構,處于各種地形地貌、地質、水文和氣候環(huán)境中,有時還遭受各種災害,如洪水、泥石流、崩塌、地震等。鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動態(tài)作用的結構,是軌道的基礎,是保證列車運行的重要建筑物。路基是一種土石結構,處于各種地形地貌、地質、水文和氣候環(huán)境中,有時還遭受各種災害,如洪水、泥石流、崩塌、地震等。
2.1 幾何不對稱性
修筑于斜坡上的凍土鐵路路基,由于地勢的限制,路堤兩側邊坡及天然地表在幾何上表現(xiàn)為強烈的不對稱,由此導致路堤兩側受太陽直接輻射的面積和與大氣直接接觸的面積均存在很大的差異,鐵路路基溫度場呈強烈的不對稱。青藏鐵路存在許多這種斜坡路堤,其鐵路路基溫度場的不對稱狀態(tài)十分典型。根據(jù)過去的研究,路堤在上坡側的凍土人為上限埋深小于路面中軸線上人為上限的埋深,而路堤在下坡側的凍土人為上限埋深大于路面中軸線上人為上限的埋深。融化季節(jié)路堤下凍融分界面為一傾斜的滑動面,融化狀態(tài)持續(xù)的時間較長,這很容易引起路堤滑動或突陷。過去的研究工作表明,在年平均氣溫低于-4.5℃的凍土區(qū),若忽略氣候持續(xù)變暖對地表及凍土地溫的影響,則計算所得斜坡不對稱鐵路路基溫度場逐年變化很小,但當氣候變暖時這種變化將加大,需要通過增加地基冷儲量的方式(如使用遮陽棚路基結構,片石氣冷路基結構和熱棒路基結構等,并調整其結構設計參數(shù)來抵御和防治.
2.2 溫度場
鐵路路基南坡與北坡或東坡與西坡接收太陽輻射和傳熱的差異導致路堤兩側融化深度也存在一定的差異,鐵路路基溫度場表現(xiàn)為明顯的不對稱。事實上,任意走向的凍土鐵路路基兩側表面溫度均存在一定的差異,只是差異的大小不同而己,嚴格意義上的對稱鐵路路基是不存在的,對青藏鐵路已經(jīng)先期施工的試驗段路基地溫場的觀測資料說明了這種不對稱溫度場的存在。當鐵路路基溫度場呈強烈的不對稱時,冬季由于未凍水的不等量遷移作用,路基陰陽坡兩側的含水量和凍結深度都將產(chǎn)生差異,使鐵路路基產(chǎn)生明顯的不均勻凍脹,而暖季融化開始時,凍土路基中將形成傾斜的凍融滑動面,在填土荷載作用下(運營過程中還將受到列車的振動荷載作用)下,融化后含水量較大甚至處于飽和狀態(tài)的粘性土易沿凍結面擠出,造成鐵路路基陽坡側路肩及邊坡開裂、下滑,影響鐵路路基的穩(wěn)定性。為此,工程結構應該以增加土層冷儲量、提高凍土上限,減少發(fā)生沉降土層厚度,減少坡向因素造成的橫向變形不均勻(主要由不對稱溫度場造成),加強融化深度較深的坡腳處的保護性措施為主要方向。片石氣冷路基、片石護坡路基、通風管路基、熱棒路基都是這類工程結構。除了上述作用,他們還能夠不同程度地減小土層溫度較差、降低土層溫度、減少水分遷移,從而減少寒凍裂縫的發(fā)生。
凍土區(qū)鐵路路基工程狀態(tài)變化是一個綜合的熱學和力學過程,凍土區(qū)工程施工和運營的不同階段,鐵路路基和多年凍土之間的熱交換特征和熱平衡結果都有各自不同的特點,這些特點影響著鐵路路基工程狀態(tài)的發(fā)生發(fā)展過程并影響其最終結果。鐵路路基工程狀態(tài)發(fā)展的主要因素:首先是由鐵路路基結構形式(主動降溫或被動保溫)和多年凍土年平均地溫主導的冷生過程及其冷生結果(鐵路路基凍融交界面形態(tài)和多年凍土上限形態(tài));其次是拉動裂縫發(fā)展的鐵路路基周圍水熱環(huán)境。
3 凍土鐵路路基破壞原理
區(qū)域氣候特點影響下的淺層土體地溫和較差,填土性質和含水量;對典型地段所作的填土力學性質試驗和對比鐵路路基工程狀態(tài)變化說明,無論是由于鐵路路基橫向融沉變形不均勻造成的錯位剪切力,還是因為寒凍風化產(chǎn)生的張拉力,都通過填土施加,因此填土的性質尤其是抗剪、抗張拉力學強度性質成為一定條件下的決定性因素。
氣溫升高將對上述病害產(chǎn)生起到催化、加劇的作用。年平均氣溫反映了各地區(qū)地表輻射、熱量平衡和大氣環(huán)流的特點,是影響土體溫度的主要因素,當前在溫室氣體的影響下全球氣溫正在升高已是不爭的事實。據(jù)IPCC估計,21世紀全球平均氣溫將增加約2.5℃,可能的變化范圍為1.4-5.8℃。
凍土鐵路路基穩(wěn)定狀態(tài)的破壞與凍土本身的溫度、含冰量性質有關。地下冰最為集中分布在多年凍土上限附近,修筑路堤后引起多年凍土上限變化,其結果就會造成地下冰融化,導致路堤產(chǎn)生融化下沉破壞。由于地下冰受多因素控制,在空間上形成不均勻的和不同的含冰狀態(tài)。這種不同的含冰狀態(tài)直接影響著凍土鐵路路基的穩(wěn)定,而富冰、飽冰凍土和含土冰層一旦融化就會對工程產(chǎn)生巨大的破壞。對于其他類型工程建筑物(比如橋涵、路塹、高邊坡等)來說,高含冰量凍土的影響同樣是極為關鍵的問題。
在鐵路路基穩(wěn)定性方面,還必須同時面臨凍融災害問題,即不良凍土現(xiàn)象。這些與凍融過程有關的不良地質現(xiàn)象,當它們威脅到鐵路安全運營和工程穩(wěn)定性時,就演變?yōu)橐环N工程災害。這種工程災害主要與地下冰、凍融過程和凍土溫度有關。特別是在高含冰量、高溫多年凍土的斜坡地段,微弱的工程熱擾動可能就會引起凍土區(qū)斜坡穩(wěn)定性變化,對于這樣一些地表敏感性極強的多年凍土地段,工程勘測、設計和施工都應給予極大的重視。對于斜坡地段出現(xiàn)的冰椎、凍脹丘,對工程的危害非常大,常會導致鐵路的破壞和運營的中斷。對于鐵路路基附近出現(xiàn)的冰椎、凍脹丘,常會引起鐵路路基產(chǎn)生凍脹問題,也應對其予以足夠的重視,并針對具體情況給出其防治措施.
參考文獻
[1]吳紫汪,程國棟,朱林楠等,凍土路基工程,1988
篇10
關鍵詞:鐵路工程;路基填筑;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A文章編號:
我們都知道,路基填筑施工在整個的鐵路施工中占據(jù)著重要的位置,而其中壓實密度又是我們必須關注的主要環(huán)節(jié),也是我們進行路基質量控制的關鍵所在。所以我們在進行路基填筑施工時必須全面的考慮好填筑的材料、土石方的調配、基底的處理和夯實等各個方面的內容。
1普通路基填筑
由于箱函和橋梁的施工造成路基和過渡段不能同一水平施工的,路基施工時預留過渡段的位置,每層填筑時留2m的臺階,并碾壓密實。
1)填鋪區(qū)段:每層填筑之前放線確保超填50cm,然后灑水,打方格網(wǎng),方格網(wǎng)根據(jù)運土車輛容積、鋪料厚度、路基寬度計算,并在路基兩側邊線處埋設標桿,按鋪料厚度人工堆攤鋪料厚度控制土墩,墩頂撒白灰標識,以控制車輛卸土和鋪料厚度。在路基高度大于3m的路堤兩側邊坡自坡腳至基床表層下根據(jù)設計圖紙每30cm或60cm鋪設一層抗拉強度為25kN/m的雙向土工格柵,土工格柵外邊緣到設計邊坡線10cm,如果是拱形骨架護坡形式的路段還需在加上拱形骨架開挖的深度換算成水平距離即1.08m。土工格柵鋪設時必須拉緊,并用U形釘固定,每平方米4個。土工格柵縱向搭接不小于30cm,鋪設土工格柵后嚴禁運土車輛及其他重型施工機械行駛于其上。對于A、B組料和改良土中的超粒徑用在自卸車頂裝網(wǎng)子的方法從源頭進行控制,再配合人工在填鋪區(qū)段進行破碎。基床底層改良土的拌制:填料采用在A、B組料中摻配30%碎石(碎石重量占改良成品料總重量百分數(shù))進行改良,料廠清表后在開采層表面均勻攤鋪碎石,換算成體積比每開挖一米土層須鋪碎石厚度52cm,采用反鏟立面開挖并進行二次攪拌,攪拌均勻后堆成土堆,填筑時用反鏟立面挖裝。
2)整平區(qū)段:先用推土機沿路堤縱向由兩側向中間進行初平,再用平地機由中間向兩側縱向平整2-4遍,靜壓一遍后再采用水準測量指導平地機精平作業(yè),控制橫坡2%-4%,縱坡按設計控制,人工配合低墊高鏟,清除多余填料。
3)輾壓區(qū)段:輾壓之前應灑水或晾曬,保證路堤填料含水在最佳含水量的±2%以內。輾壓采用22t振動壓路機進行壓實。第一遍靜壓,然后先慢后快,由弱振至強振,達到壓實遍數(shù)后平地機刮平表面,然后用靜壓的方法將路面處理平順光滑;輾壓時由兩邊向中間縱向輾壓,壓路機的輾壓行駛速度控制在2-3km/h;各區(qū)段交接處,相互重疊壓實,縱向搭接長度不小于2m,沿線路縱向行與行之間壓實重疊不小于40cm。路基沉降管周圍1m范圍內采用小型平板夯分兩層夯實。
4)檢測區(qū)段:基床以下K30≥110,Ev2≥45,孔隙率n≤31%;基床底層K30≥130,Ev2≥60 ,Evd≥40,孔隙率n≤28%??紫堵拭繉友芈坊v向100m檢測六點;Ev2三層一做,每100m檢測兩點。路基臨時防排水設施:路基兩側做成高10-20cm的棱子,每隔50米左右順著邊坡做一個臨時排水渠到臨時排水溝,用于集中排水,并用砂漿抹面。特別是現(xiàn)在已到雨季,路基臨時排水設施尤顯重要。
2過渡段填筑
由于結構物和路基的剛度及沉降都不一樣,必然會引起軌道的不平順,所以過渡段的作用尤為重要。過渡段可以使軌道的剛度逐漸變化,并最大限度的減少路基與結構物之間的沉降差,降低列車與線路的振動,減緩線路結構的變形,使行車安全、平穩(wěn)、舒適。一般來說,采用強度高、變形小的級配碎石并摻入5%水泥進行填筑,可以有效的減少沉降差,實現(xiàn)剛度與變形的均勻過渡。但過渡段又是路基施工的薄弱環(huán)節(jié),由于結構物的影響,作業(yè)面相對狹小,結構物周圍容易碾壓不到。例如,某段有27個箱函過渡段和13個橋臺過渡段,選取2個作為箱函過渡段樣板段,1個橋臺過渡段樣板段進行試驗,選取最佳碾壓遍數(shù)和鋪料厚度。
2.1基坑回填
回填之前先清理基坑,對于有水基坑,先進行抽水,把基坑水位降至基坑面以下,確保干地施工。抽完水后防止地下水再次滲出,立即回填,適當把料拌干一點?;硬捎眉壟渌槭瘬?%水泥回填,鋪料厚度20cm,采用小型平板夯振動6遍壓實。
2.2原地面處理
對于軟基進行換填,整平輾壓,進行驗收,達到K30≥60MPa/m。2.3過渡段填筑:過渡段采用級配碎石摻5%水泥填筑,分層厚度30cm,振動壓實6遍。結構物周圍兩米分兩層填筑,采用小型振動夯壓實6遍。包邊土與過渡料、路堤預留臺階進行齊縫輾壓。碾壓完成2小時后進行試驗檢測,然后用養(yǎng)護毯覆蓋灑水養(yǎng)護。
1)箱函過渡段形式:為底寬2米沿路基縱向1:2的倒梯形,橫向兩邊1:1的正梯形??梢愿鶕?jù)第一次放線在函身把1:1的線用自動噴漆畫上去。在函身上標出分層厚度??v向1:2和橫向1:1的坡度可以根據(jù)分層厚度縱向后退60cm和橫向兩邊向里進30cm,但用高程控制比較準確。箱函頂?shù)交脖韺禹數(shù)奶钔粮叽笥趦擅缀斕钔?,小于兩米填過渡料。
2)橋臺過渡段形式:為底寬3-5m頂寬不小于20米,縱向坡度為n(1:2-1:5)的倒梯形,橫向兩邊1:1的正梯形。橋臺錐坡是沿路基縱向1:1坡度,橫向1:1.5坡度,兩者之間坡度漸變的一個不規(guī)則的橢圓。 1:1的坡度可以直接用噴漆畫到橋臺上,1:1.5的坡度可以從橋臺頂控制,但用高程計算比較準確。兩者之間坡度包括兩者用坡度尺控制。過渡段縱向1:n和橫向1:1坡度可以從橋臺頂向下拉尺子控制,但用高程計算比較準確。橋臺臺背和過渡段相接部位設置10cm無砂滲水板或空心磚隔離層,并在原地面埋設排水管至臺前用于排除臺背流水。在基床部位設置C20混凝土墊塊用于架梁,混凝土塊與過渡段級配碎石間設置由無砂混凝土滲水板、無砂混凝土滲水板基礎、軟式透水管、C20混凝土基礎組成排水系統(tǒng)到路基兩側。
3)摻5%水泥級配碎石拌合比:0-5mm碎石占36%,5-10mm碎石占18%,10-20mm碎石占18%,20-40mm碎石占18%,水泥占5%,水占5%。由于現(xiàn)在已到夏季,溫度高,料含水損失快,根據(jù)距離遠近可以適當把水調到6%-7%。
3基床表層填筑
基床表層用級配碎石回填,橫向結構物兩端20米范圍級配碎石摻5%水泥。本段為CRTSⅡ型板式無砟軌道 , 基床表層厚度中間40cm,兩邊60cm,分兩層填筑,第一層用用水準測量指導平地機精平,第二層用攤鋪機填筑。臺尾預留端刺和摩檫板長度。基床表層上面10cm瀝青混凝土用于封面和找出路基橫坡。表層級配碎石配合比:0-5mm碎石占48%,5-10mm碎石占16%,10-20mm碎石占16%,20-40mm碎石占20%,水占6%。路基附屬設施聲屏裝障基礎和接觸網(wǎng)基礎采用鉆孔灌注樁,兩者施工完成后進行電纜槽開挖,安裝電纜槽,架設通信信號電纜,安放蓋板,最后砌筑干砌片石護肩。
結語
隨著鐵路路基填筑工程數(shù)量比較巨大,并且需要大量的勞動力、工程材料、施工機械和建設資金,在于大量的土石方集中地段,常常控制整個鐵路的施工期限。在路基填筑施工中應認真做好土石方調配,填料試驗與壓實試驗工藝性試驗,合理選擇施工方法,保證施工質量,加快施工進度,降低工程造價,提高經(jīng)濟效益。
參考文獻
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