鐵道工程論文范文
時間:2023-03-23 12:08:50
導語:如何才能寫好一篇鐵道工程論文,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
由于鐵路隧道工程具有投資大、風險高、周期長的特點,使其影響工程成本的因素復雜多變,主要體現在以下幾個方面。
1.1安全因素
隧道工程設計施工的基本特點是“地質環境復雜,基礎信息缺乏”,加之手段、工期、經費及時間的限制,在開挖前不可能將地質信息等施工中可能出現的因素調查得很清楚,而必須通過開挖后所揭示的地質條件對圍巖級別進行再認識和再確定,相應的預設計階段所擬定的斷面尺寸、結構形式、支護參數、預留變形量和特殊地層狀況下的施工方法等方案均需要在開挖過程中重新評估和確認,必要時須做調整或修正。因此隧道工程的設計無法在開工前就做到一步到位,隧道工程的施工存在著很大的不確定性和高風險性。安全事故頻繁發生,如洞口順層滑坡、洞外危崖落石、巖溶、巖爆、突涌水、常見有害氣體、高溫、塌方、施工用電事故等。這些事故一旦發生,就會大大增加工程費用,延長工期且影響后續施工,影響施工單位信譽,危害是巨大的。
1.2工期因素
影響工期的因素很多,主要有征地拆遷時間;地質條件、環境條件的變化;機械設備和技術力量投入的合理性:施工方法的正確性;工程支付及信息反饋的及時和設計變更的正確。由于隧道工程投入的臨時工程、機械設備、技術人員和勞動力的費用占總造價的比例比一般地面工程要高很多,因此,任何原因造成的工期延長都帶來成本上的風險。
1.3施工方法因素
施工方法好壞主要表現在施工方法與實際圍巖的適用性,不同施工方法對圍巖的擾動不同,對巖體構造、斷層、含水性、瓦斯等影響程度也不相同,勢必對施工過程產生不同的影響;其次,不同的施工方案決定了相應的施工人力、物力在施工的時間和空間上的配合,好的施工組織設計方案應該對施輔物工中的實物量、工作量、勞動力、材料、半成品、施工機具、大型設備、輔助設施及施工總平面圖的有關數據進行精細計算,力求以最低的費用達到既定的目標成本;合理分配有限的人力、量后,施工人員對施工方法掌握的熟練程度也將對工程安全、工程質量及工期產生影響。
1.4施工機械設備因素
由于隧道施工場地狹小、施工環境惡劣,施工工程量大,很多工作人工難以完成。在隧道的開挖、出渣、襯砌、通風排水等各個階段的施工環節中都需要相應的配套施工機械設備,且對隧道施工機械設備的技術經濟要求相對較高。施工中一旦出現設備缺陷、設備故障、設備操作失誤、設備功能不適用等情況,將對工程質量、安全、工期產生巨大影響。
1.5材料因素
由統計資料顯示,材料費在隧道施工成本構成中占最大比重,是否選擇經濟適用的材料將對隧道施工成本產生重大影響。由于隧道施工周期長,材料價格也受到市場風險因素的影響,如經濟滑坡、匯率波動、通貨膨脹、稅率變化等。后勤供應體系運作的好壞也會影響到材料供應是否及時及材料費用的多少。
1.6報價因素
隧道工程專業性強,要求參加投標的單位都必須是具有豐富隧道施工經驗的專業隊伍。在投標過程中,其投標編制依據主要是地質參考資料、設計文件、地表及環境調研(或察看現場)。由于資料不充分,認識就存在著缺陷或不徹底,也就存在著報價風險。報價風險影響因素主要有:由于地質條件風險的存在,因而產生了設計工程量與實際工程量的不吻合,這包括新圍巖類別的產生、不良地質的出現、工程數量的增減等;編制報價的準確性和預見性。
2加強鐵路隧道工程成本管理的措施
2.1材料費用方面
對材料市場進行動態的跟進,及時了解材料市場的動態情況,掌握材料的最新報價;盡量直接從直銷廠采購材料;減少對中間商的支出,對需要量很大的材料進行招標。同時對材料的驗收和領取采用嚴格的管理制度,合理使用材料。
2.2人工費用方面
在公鐵路隧道工程建設中人工費用的開支是必不可少的,所以對人工費用的控制將會很有效地減少成本。將工程分為幾個部分,并以此進行招標,按照價格、質量、工期等因素,進行素質考核,選擇素質高、能力強的隊伍接手工程的建設工作。按照成本的預算合理地分配人工費用,控制人工費用在最合理的范圍。
2.3設備控制
篇2
根據我國中長期教育改革和發展規劃綱要明確表明,要把提高質量作為職業教育重點。同時也指出,應以就業為導向,以服務為宗旨,不斷推進教育教學改革,實行校企合作、工學結合、頂崗實習的人才培養模式。我國經濟實力不斷增強,科、教、文、衛、體事業也相應快速發展,同時加速我國高等教育的發展,而作為高等教育重要組成部分的高職教育也得到迅速發展。為了完成我國教育改革規劃目標,高職院校逐漸將相應的改革措施落實到教學和技能實踐當中,以強化專業技能教學,提高學生的技能應用能力和綜合素質,培養出符合社會人才型需求的高水平人才隊伍。因此,如何以專業技能實訓和技能鑒定為突破點,成為當前高職院校的重點關注問題。本文結合高職鐵道工程技術專業探索技能教學實踐,以提高高職院校教學質量,進而促進高職教育快速發展。
二、設置鑒定科目與技能實訓
高職教育以培養高等技術應用型專業人才為根本任務,以學生獲得綜合職業能力為目標,因此,設置鑒定科目和技能實訓時應以為培養學生提高綜合職業能力服務,提高學生的綜合職業能力,綜合職業能力包括專業能力、方法能力和社會能力。專業能力通常包括技能知識、技能的運用與創新、專業知識、相關崗位法律法規運用等;方法能力一般包括自我控制與管理、關于計劃、時間、決定等管理、再學習能力等;社會能力涵蓋人際交流、法律意識、社會責任心、團隊協助、職業道德及自信心等方面內容。根據高職鐵道工程技術專業畢業生畢業后跟蹤調研結果,可以將其專業崗位群分為:(1)以個人素質和工作需要為依據,分為技術管理、經營管理、生產管理及工程組織等各種各樣技術管理人才;(2)從事地下鐵道橋隧、鐵路軌道施工的施工員、從事鐵路工務設備的維護工作養護員等現場施工與養護管理人才;(3)從事資料員、后勤技術員、設計員等從事小型工程項目人才。此外,又可以根據鐵道工程技術專業各個崗位群需求的綜合職業能力,可以將技能實訓和鑒定科目類型設置為:(1)綜合專業技能的實訓與鑒定。通常包括頂崗實習、綜合試驗強化訓練、畢業設計及畢業實習等內容;(2)基礎技能的實訓與鑒定。主要內容有基礎寫作技能、計算機基本技能及外語基本技能等;(3)單項專業技能的實訓與鑒定,一般有課程設計實訓、專業課實訓、課內實訓等。
三、鐵道工程技術專業技能實訓方法
1.合理安排鐵道工程技術專業實驗實訓教學
鐵道工程技術專業實驗實訓課是開展實踐教學的重要手段,可以加強學生的動手能力和創新能力,因此,應合理安排實驗實訓教學,重視實驗實訓課的教學質量。具體安排如下:(1)針對新生的教學安排。應設工程制圖、思想道德修養與法律基礎、計算機網絡基礎等基礎課程,讓學生掌握基本理論知識,為今后學習專業技能奠定一定的基礎。并根據各門基礎課程的特點配套相應的實踐教學環節,例如,思想道德修養與法律基礎,可以配套辯論賽環節,提高學生的口才與應變能力,同時幫助學生樹立正確的法律觀和道德觀;又如工程制圖可以設置CAD制圖實訓,計算機網絡基礎可以設置計算機操作實訓等。(2)對于大二學生,應側重安排本專業專業課程,并在專業課程學習過程中穿插相應的實驗實訓課程,例如,在施工測量課程中穿插安排測量實習;在工程力學應用課程中穿插工程力學試驗環節;在地基基礎施工與檢測一課中安排土工試驗課程。以學年結束前3周為施工實習周,在現場技術人員的帶領下,由實習教師組織學生深入施工企業一線進行實踐教學。
2.實現實驗實訓課與職業技能培訓和鑒定有機結合
通過職業技能的培訓與鑒定,可以提高學生的職業技能和職業素質。高職院校不僅要抓緊鐵道工程技術專業實驗實訓課的教學環節,還應結合職業技能的培訓與鑒定,使其與相應課程的實驗實訓課程有機結合,這樣還有利于職業素質教育在日常教學環節中滲透,在課程考核和職業技能鑒定中落實。此外,還應多鼓勵學生參與職業技能培訓與鑒定,提高自身動手能力和操作能力。同時,還可以定期開展技能大賽,讓學生在大賽中提升自我,取長補短,培養團隊精神。
3.加強學生綜合應用能力實訓
綜合應用能力實訓,不僅可以增強學生的綜合職業能力,還為學生今后參加實際工作奠定扎實基礎。綜合應用能力實訓內容包括綜合試驗強化、頂崗實習等內容,通常安排在畢業學年最后一個學期,以交叉進行的形式開展。頂崗實習是組織學生到實際施工企業一線親身參與現場施工,讓學生通過發揮自己所學到的理論知識應用到實際工作中,提高自身動手能力和解決實際問題的能力;綜合試驗強化訓練可以加強學生對相關專業試驗知識的掌握,包括試驗原理、操作步驟、數據資料收集與處理等,使學生獲取從事鐵路工程施工所需的試驗職業技能;畢業實習是由教師和現場技術人員帶領學生深入施工現場,認識和掌握專業技術施工環節,為設計畢業論文收集相關資料做準備;畢業設計環節的設立可以讓學生通過綜合分析所學知識和畢業實習所學到的內容,經過整理與分析,進而深化專業知識的掌握,提高自身職業技能綜合應用能力和綜合素質。
篇3
論文摘要:隧道工程是鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程,因地質條件不明造成隧道施工事故的危害是巨大的,加強隧道施工地質超前預報工作是非常必要的。國內外對隧道地震波超前預報技術已研究多年,筆者就這方面的現狀及進行了討論,指出了TSP儀器技術存在的不足,闡述了克服盲目性、提高科學預報的重要性,介紹了新開發的TGP隧道地震波預報系統與技術及應用效果。
隨著我國基本建設規模的擴大,隧道工程已經成為鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程。隧道工程的重要性越來越顯著,隧道工程的數量和長度明顯增加,規模不斷擴大。因此隧道工程的安全施工和貫通,是不可回避重要任務和技術難題。危及隧道工程施工的地質病害大致分為三類:1不良工程地質條件,諸如巖體的裂隙發育密集帶、構造破碎帶、巖溶發育帶、以及人工采礦造成的不良地質條件和高地應力造成的危害等;2不良水文地質條件,諸如巖溶水、構造和裂隙水等;3不良環境條件,諸如有毒有害氣體和強放射性的環境。對于以上地質問題,在隧道工程的勘察設計階段,已經投入大量的地質勘察工作,但是由于地質、地形條件的復雜性和相應勘察技術的現狀水平,以及時間、經費等條件的限制,勘察階段的地質資料一般難于達到施工階段的精度要求。國內外因地質條件不明造成隧道施工事故的教訓是不少的,例如:日本越新干線中山隧道涌水淹沒事件;前蘇聯貝加爾—阿穆爾干線上某隧道的突水事件;我國成昆線、大秦線、衡廣復線建設中,因地質問題的停工時間約占到1/3;以及不久前發生的四川某隧道瓦斯爆炸,造成重大事故和人員傷亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的,因此強調加強隧道施工地質超前預報工作是非常必要的。
我國隧道地震波超前預報技術的研究起始于上個世紀的90年代,鐵道部第一勘測設計院物探隊提出“負視速度方法”。鐵道部第一勘測設計院是較早研究隧道地震超前預報的單位。他們在1992年7月,利用地震反射波方法對云臺山隧道進行隧道超前預報,預報成果與開挖后的隧道左壁“破碎帶”和“斷層”的位置基本一致。從上個世紀90年代初開始,我國物探技術人員一直沒有停止對隧道地震超前預報技術的研究。曾昭璜(1994)研究利用多波進行反演的“負視速度法”,這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產生的負視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產狀。北方交通大學的陳立成等人(1994)從全波震相分析理論和技術的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題,進行隧道超前預報。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質預報中應用,取得預期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎。工作中他們根據嫻熟的地震反射波技術進行數據采集和數據解釋,當時沒有開發出針對隧道地震預報的處理系統,同時受當時條件所限制,該項技術未能得到進一步深入研究和發展。
1995年左右鐵道部下屬單位引進瑞士“TSP202” 隧道地震波超前預報的儀器,當時曾組織系統內有關地質和物探專家在隧道工點進行了試驗,未見明顯的效果,認為其技術與“負視速度方法”基本一致,對其處理解釋系統爭議較大、認識褒貶不一,試驗工作無果而終,該設備技術的消化工作也就擱置了。時隔7年后,隧道安全施工要求進行地質預報,該儀器設備由鐵路系統的工程局又開始第二次引進,并直接用于隧道施工的預報工作。可以說由于第一次引進消化工作不深入,造成第二次引進后出現:應用工作中的盲目性和簡單化,以及其他一些不正常現象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現的問題,使人們開始反思,不少論文也提出了存在的問題,鐵道部也下發文件要求科學地進行超前預報。可以說短短幾年的應用實踐,人們仍然在探索著地質預報技術的進步。
隧道地震波超前預報屬于物探技術,但比地面的地震波物探技術復雜,我國的地質物探工作者一直沒有放松該技術的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測技術已經有近20年的歷史,并且是多道瞬態面波勘察技術的發明單位,生產的SWS型工程勘察與工程檢測儀器系統,已經為400多家勘察設計、高等院所廣泛應用,并且出口日本等國家。2003年該所投入人力物力研究隧道地震波預報技術,研究TGP12型隧道地質超前預報儀器,以及孔中高靈敏度三分量檢波設備,方便的孔中耦合技術,和Windows編程的數據處理軟件系統。在經過大量的預報實踐驗證后,于2005年通過了由國家隧道中心王夢恕院士組織的國內著名隧道專家的評審鑒定。該儀器系統推向市場不到2年的時間,已經有近20臺套投入到隧道超前地質預報工作中應用,反饋信息普遍受到用戶的好評。
鐵道部工程設計鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書,提出隧道地質超前預報的方法有以下部分組成:①地質分析、②超前平行導坑預報法、③超前水平鉆孔法、④ 物理探測法。并闡述物理探測法與地質分析法、超前平行導坑預報法、超前水平鉆孔法相結合,解決不同地質災害的應用原則。書中介紹了國產TGP隧道地震波預報系統,聲波反射方法,地質雷達方法,紅外探水方法等。
本文就隧道地震波預報技術中的若干關鍵問題,并結合應用中的實際問題闡述如下,目的在于引起同行們討論,促進地震波預報技術理論水平的提高,促進采集數據質量的提高,促進資料的解釋推斷工作向合理化方向發展。
一、隧道地震波方法的預報原理
隧道地震預報工作利用地震反射波原理,在隧道內以排列方式激發的地震波,向三維空間傳播的過程中,遇到聲阻抗界面會產生反射波。聲阻抗是介質傳播彈性波的速度與介質密度的函數,介質的聲阻抗數值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構造破碎帶、巖溶和巖溶發育帶等界面會產生地震反射波,這種反射波被布置在隧道內的檢波器接收,輸入到儀器中進行信號的放大、數字采集和處理,實現地質預報的目的。
由此可以看出,隧道地震波預報技術是通過直接探查聲阻抗變化的界面,經過人工分析實現間接推斷地質病害的方法。
圖(2)不同夾角構造界面的地震波路徑與反射波記錄形態
圖(1)示意與隧道斜交的構造面,其地震波傳播的路徑圖,構造面上的地震波反射點在白色園內。圖(2)示意不同夾角構造面的地震波路徑與反射波記錄形態,與隧道夾角不同的構造面其反射點位置不同,地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構造面與隧道正交時地震波傳播路徑與隧道軸線平行,右圖為與隧道正交構造面產生的地震反射波記錄,根據反射波同相軸計算得到界面與檢波點之間巖體的地震波速度,該速度代表隧道圍巖的性質。由非正交條件下地震反射波記錄獲得的速度為地震波傳播路徑巖體的“視速度”,“視速度”值的大小不僅與路徑上巖體的性質有關,而且與界面和隧道的夾角有關。應用地震波預報構造面位置的計算是利用地震波在炮孔段的傳播速度,各構造面之間巖體的速度是綜合界面反射獲得的“估算速度”,不是隧道圍巖的真速度,應用中結合反射點偏離隧道軸線距離的遠近和巖體的各項異性分布綜合考慮使用。
圖(2)是理想模式的三份量地震波時距曲線形態。實際工作中采集的地震波是錯綜復雜的,理想模式的地震波是不常存在的,記錄上普遍存在有來自三維空間中多個方向的反射波,和各種形式的干擾波,這是應用技術中首先考慮的問題。
針對隧道地震波傳播的復雜性,TGP地震預報系統不僅利用地震反射波走時關系,同時采集空間地震波三分量記錄,進行地震波的極化分析與計算,該技術的突破有利于地質構造面產狀、規模和地質體性質的預報。
二、TGP隧道地質超前預報系統
隧道地震波預報的早期研究,是由研究和利用地震波在時間空間域中的運動學特征開始的,工作中認識到僅僅利用地震波運動學和動力學特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環境條件下傳播,這種條件比地面上的平面半無限空間條件復雜得多,而且隧道內地震波的接收與激發測線與探測目的是近于垂直或者大角度相交的條件,因此影響在地質構造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對這種狀況,預報工作僅僅利用單一模態的地震波難以勝任。因此,TGP系統強化采集地震波的多波列信息,綜合利用地震波的多波列震相信息,因此TGP系統的功能得到明顯的增強。
TGP隧道地質超前預報系統包括儀器設備和處理軟件兩大部分。其中儀器設備有TGP型儀器主機、接收傳感器、孔中定位安裝工具和電纜等。圖(3)是TGP隧道地質超前預報系統的主機。其處理軟件由地震波數據輸入與編排、空間坐標建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發時差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數計算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數計算、極化波處理與構造產狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。
轉貼于
工程應用中,TGP型隧道地質預報系統對于500多米距離的構造面具有清楚的地震反射波信息,說明儀器系統具有足夠的信噪比。實際工作中考慮預報距離和分辨精度兩方面要求,預報距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質預報系統具有登記全部測長距離內地質構造信息的功能,利用逐次遞進的位置相關分析,和源生成果對比等處理功能,有利于去偽存真和排除異常,提高預報成果的質量。該系統2005年8月通過由國內知名隧道、地質、物探專家組成的專家組評審鑒定。專家們一致認為“TGP12儀器與相關的處理系統,性能穩定可靠,采集的波形完整,信噪比高,與國外同類儀器對比整體上具有國際先進水平,可替代進口產品。”具體評審意見如下:
1、TGP12是集信號放大,模數轉換,數據采集、存儲和控制為一體的密封防水防震的物探設備;優于利用微機裝配式結構的儀器,TGP12適合在惡劣的隧道環境中使用。
2、TGP12的三分量速度型檢波器具有高靈敏度,指向性強和較寬的頻帶響應等特點,因而拾取的地震波信號具有高的質量品質。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合,方便、經濟、快捷。優于在鉆孔中需要錨固異型鋼導管的方式。2米長的鋼導管難于攜帶、運輸,價格昂貴,一次性使用,費事費工費財。
3、TGP12的地震波采集觸發是開路觸發方式,即信號線在雷管引爆炸藥的同時被炸斷,信號線同時開路觸發儀器采集,儀器采集無延時差,保證定位的準確性。超前預報儀器若采用起爆器電脈沖同時觸發電雷管和觸發主機采集的方案,由于電雷管起爆的延時時間難于做到一致,因此會造成儀器采集的走時誤差,這種觸發方式在我國的地震波勘探規程中明確規定不宜使用,更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質的速度高出幾倍以上,以巖體波速4500m/s~ 5500m/s為例計算,每一毫秒誤差會造成2~3m的預報距離誤差,一般瞬發電雷管的延時誤差不止一毫秒,因此由20多次激發的平均線計算隧道巖體速度,和利用存在誤差的時間計算距離,兩次誤差的乘積造成的誤差不容忽視。
4、TGPWIN隧道地震波處理分析軟件借鑒了已有相關軟件的長處,并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點,以及根據TGP儀器采集的數據格式編寫。功能特點如下:
(1)全中文界面,通俗易懂,對地震波信號的處理過程,直觀、方便,具有友好的人機操作界面。
(2)對P波、SH波、和SV波的分離完善合理,這是超前地質預報數據處理的關鍵工作之一。
(3)處理軟件具有相關部分互相檢查的功能,例如點擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置,程序會轉到該位置界面的反射波組位置,通過分析反射波組的連續性、反射波的極性和能量,確定偏移成果的可靠性和性質。有助于去偽存真,由此及彼,由表及里,深化認識,使預報結論科學可靠。
(4)TGPWIN處理中有自動處理方式,也有手動處理方式,有深入分析異常可靠程度的追蹤功能,這樣設計既適應非物探專業的普通工程技術人員使用,又適應物探專業人員分析地震波傳播特性,對復雜地質條件進行深入研究工作的需要。
5、TGP12系統只要增加不多的配套附件和軟件模塊,就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能,例如:對已襯砌的隧道進行襯砌脫空檢測,檢查隧道圍巖中隱蔽的病害(巖溶)。也可以在掌子面上用錘擊的激發方式做到短距離更為精確的地質預報,因而它是一機多能的設備。
TGP12的性價比與國外同類儀器相比具有明顯的優勢。而且研發、生產在國內,用戶可以獲得及時周到的技術服務和技術支持,以及儀器維修等方面的方便性。
三、工程應用實例
宜萬鐵路涼風亞隧道的巖性為灰巖, TGP12型儀器與進口TSP203儀器進行了同點試驗,預報成果如下,見圖(4)、圖(5)。
篇4
關鍵詞:示范性高職;鐵道類專業;內涵建設
為了貫徹落實《國務院關于大力發展職業教育的決定》的文件精神,2006年11月開始,教育部和財政部啟動了“國家示范性高等職業院校建設計劃”,計劃在2006年至2010年期間重點支持建設100所示范性高職院校。2009年11月,教育部組織召開了國家示范性高職院校建設三周年成果展示會。2010年,根據《關于實施國家示范性高等職業院校建設計劃加快高等職業教育改革與發展的意見》精神,教育部、財政部聯合下發了《關于進一步推進“國家示范性高等職業院校建設計劃”實施工作的通知》,擴大國家重點建設院校數量,在原有已建設100所國家示范性高等職業院校的基礎上,新增100所左右國家骨干高職院校,2015年完成全部項目驗收工作。經過國家級和省級示范校以及全國骨干校建設,高職院校的人才培養工作在專業建設、課程建設、師資隊伍建設、實訓條件建設等方面取得了長足進步與發展,發揮了很好的導向作用。
一、相關概念的界定
(1)示范性高職。所謂示范,是指做出可以作為他人效仿學習的標準或榜樣。因此,示范性高職是指能夠很好地實現培養技術技能人才目標,在領導能力、專業建設、師資隊伍建設、人才培養模式、課程體系與教學內容改革、實訓基地建設、社會服務等方面取得突破和創新的模范院校,能夠對其他高職院校建設起到引領和示范作用。示范性高職應當具備的示范作用主要體現在:①發展定位和辦學方向上起到模范帶動作用;②在人才培養模式、課程建設、校內外生產性實訓基地建設上成為改革的先鋒;③在學生職業技能和素質的全面養成、人才培養質量保障體系、就業指導與服務上樹立起標桿。(2)鐵道類專業。鐵道類專業不能算是一個學術性的分類,只能說是一個具有較鮮明行業背景的概念。從廣義上講,它可以是與鐵路交通運輸有關的車、機、工、電、輛所有專業的集合;從狹義上講,按照教育部學科、專業目錄分類,鐵道類專業關聯工學和管理學兩大門類,涉及交通運輸工程、信息與通信工程、土木工程、車輛工程、電氣工程、工商管理等諸多專業門類。
二、示范性高職鐵道類專業內涵建設的要求
(1)示范性高職鐵道類專業內涵建設的特點。示范性高職鐵道類專業內涵建設的特點有三。一是不再追求發展的數量和規模,轉向追求專業整體利益。二是將鐵路快速發展對高職院校的考驗轉化為學院發展的內在動力,追求人才培養質量的提升。三是樹立科學的教育質量觀,創設一個持久、深入推動內涵建設的環境。(2)示范性高職鐵道類專業內涵建設的要求。示范性高職鐵道類專業內涵建設,應該以專業建設為核心,緊密依托鐵路行業,深度融合鐵路企業,推進人才培養模式改革、師資隊伍建設和實訓條件建設,形成辦學更加開放,工學結合更加緊密的局面,從而實現社會認可度高、輻射能力強、行業特色鮮明的辦學目標。具體需要把握以下幾個方面:①突破傳統的學科性,突出專業培養目標的職業性。②增加教學內容的實用性,突出專業教學的實踐性。③依托行業企業的導向性,突出高職辦學中的企業性。④加強教師培訓,著力打造“雙師型”的專業教學團隊。⑤以綜合職業能力培養為基點,構建基于工作過程的教學模式。⑥注重學院與生產崗位的融通性,建設具有生產性、開放性的實訓室。
三、示范性高職鐵道類專業內涵建設存在的問題
(1)專業建設方面存在的問題。一是建設方案多是粗放型的建設模式。主要表現在專業建設的重點還放在專業數量的發展上、放在實訓基地的建設數量上、放在建設資金的數量投入上,而在人才培養的改革、創新和特色方面體現不足。二是專業建設重規劃輕實施。高職院校缺乏詳細具體的實施措施,以及已開設專業因市場變化引起招生數量和規模銳減、導致教學資源過剩情況的調整和完善策略。(2)課程建設方面存在的問題。鐵道類專業的課程設置已經按照行業企業要求做過調整和改善,但是與真正融入工作過程還是有一定的距離。其次,課程內容不僅應該加強鐵道類專業人才技術能力的培養,還應該突出鐵路行業的服務屬性,充分體現鐵路行業先導性、綜合性、科技性和服務性的要求。(3)師資建設方面存在的問題。主要是師資隊伍結構不太合理。此外,師資隊伍的教學力量還需要強化,存在多數青年教師不具有現場實際工作經驗,兼職教師隊伍穩定性較差等問題。
四、示范性高職鐵道類專業內涵建設的途徑
(1)加強鐵道類重點專業及專業群建設。在專業開發、專業設置、專業建設上,緊跟鐵路行業發展步伐,進行整合、優化和取舍。吉林鐵道職業技術學院目前已經開設30個專業涉及13個專業門類。在2010年吉林省省屬普通高等學校學科專業結構調整中,所有專業都通過專家組審核。同時,各專業均成立了有行業企業人員加入的專業建設指導委員會,在它的指導和參與下,鐵道交通運營管理、鐵道工程技術、鐵道機車車輛、電氣化鐵道技術四個專業被評為吉林省特色專業群建設的龍頭專業,并于2013年通過了示范專業驗收,2014年鐵道交通運營管理、電氣化鐵道技術專業群通過了吉林省品牌專業群建設立項,形成了以鐵道專業為主體,以示范專業、特色專業為品牌的辦學格局。(2)改革人才培養模式。依托鐵路行業企業,探索符合學生崗位面向的“校企合作,工學結合”的人才培養模式。該模式2012年被吉林省教育廳命名為創新實驗區。鐵道工程專業群推行校企合作框架下“工學交替”、“小訂單”人才培養模式,分段組織教學,滿足了頂崗實習與企業施工的同步性,實現了頂崗實習實效性和普及性。鐵道機車車輛專業群構建并逐步完善了動態、快速、高質高效的“3S+3X人”才培養模式。電氣化專業群逐步完善以能力培養為本位,模塊式一體化教學與“職業資格證書”相融通的“2+1”“工學結合”人才培養模式。(3)深化校企合作。目前,以學院牽頭組建的職教集團共有98個加盟單位,通過職教集團這個平臺,堅持“合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展”,不斷豐富校企合作內涵。①加大資金投入,建設以職業崗位作業流程為導向的實訓基地和實訓模式。學院建有國家、省級財政支持實訓室23個,校企合作新建、改擴建校內實訓室95個,可開展414個專業實訓項目。校外實習實訓基地85個,可提供262個實訓項目,接納實訓學生5574人次。滿足了實踐教學需要,提高了學生動手實踐能力。②加強職業技能鑒定工作。學院積極推行“雙證書”制度,建有全國首批示范職業技能鑒定站。校內可進行37個工種的鑒定,提供258個實操鑒定工位。③依托職教集團,充分利用企業和社會資源,面向行業企業選聘大量的優秀專業技術人才和能工巧匠,承擔專業課程以及鐵路特有專業的實踐教學任務,建立了數量穩定的兼職教師資源庫。同時,根據實踐教學需要對兼職教師實行動態管理,加強對兼職教師的崗位能力培訓。
總之,通過內涵建設能夠提高鐵道類專業的教育教學質量,能夠促進鐵道類高職教育健康、科學、持續發展。
參考文獻:
[1] 劉毓.高職院校松散性專業群建設研究.繼續教育研究,2010(6)
篇5
關鍵字:淺埋暗挖;地下工程
Abstract: WaFa shallow depth is in the distance is close to the surface of the underground various types of underground bijing a method. Due to the low cost, less changeable, agile, without special equipment and no interference ground traffic and the surrounding environment etc., shallow depth in the country WaFa similar formation and all kinds of underground engineering is widely used. This paper introduces the construction technology of shallow depth excavation principle, applicable scope and the advantages and disadvantages, this paper analyzes the shallow depth excavation tunnel engineering in the selection, and summarized the application of construction waterproof and subsidence control measures.
Key words: shallow depth excavation; Underground engineering
中圖分類號:TV554文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
淺埋暗挖技術概述
(一)淺埋暗挖技術原理
淺埋暗挖法沿用了新奧法的基本原理,創建了信息化量測設計和施工的新理念;采用先柔后剛復合式襯砌新型支護結構體系,初期支護按全部承擔基本荷載設計,二次模筑襯砌作為安全儲備;初期支護和二次襯砌共同承擔特殊荷載。
(二)淺埋暗挖法優缺點
淺埋暗挖法施工的缺點:施工速度慢,噴射混凝土粉塵多,勞動強度大,機械化程度不高,以及高水位地層結構防水比較困難。優點:靈活多變,對地面建筑、道路和地下管線影響不大,拆遷占地少,不擾民,不污染城市環境等優點。淺埋暗挖法施工成本(城市地下工程)較明(蓋)挖法、盾構法低。
(三)淺埋暗挖法適用范圍
淺埋暗挖法是在軟弱圍巖淺埋地層中修建山嶺隧道洞口段、城區地下鐵道及其他適于淺埋結構物的施工方法。它主要用于不宜明挖施工的土質或軟弱無膠結的砂、卵石等第四紀地層,修建覆跨比大于0.2的淺埋地下洞室。對于高水位的類似地層,采取堵水和降水等措施后也適用。尤其對于結構埋置淺、地面建筑物密集、交通運輸繁忙、地下管線密布,且對地面沉降要求嚴格的都市城區,如修建地下鐵道、地下停車場、熱力與電力管線,這項技術方法更為適用。
(四)淺埋暗挖法施工的輔助措施
淺埋暗挖法的輔助施工措施較多,選擇合理與否直接影響工程進度、施工安全和工程成本。常用的有:
⑴環形開挖留核心土。
⑵噴射混凝土封閉開挖工作面。
⑶超前錨桿或超前小導管支護。
⑷超前小導管周邊注漿加固地層。
⑸設置上半斷面臨時仰拱。
⑹深孔注漿加固地層。
⑺長管棚超前支護或注漿加固地層。
⑻水平旋噴法超前支護。
⑼地面錨桿或高壓旋噴加固地層。
⑽降低洞內、洞外地下水位。
二、淺埋暗挖在隧道施工中的應用
淺埋暗挖法在隧道施工時, 主要有臺階法、 全斷面法、 分步開挖法、中隔壁發法、交叉中隔壁法、雙側壁導坑法等十幾種方法。選擇合適開挖方式對于發揮圍巖的天然承載力、保持支護系統的穩定以及控制路面和周邊建筑物的沉降等都有較大影響, 選擇開挖方式時, 應該考慮到以下幾點。
(1) 圍巖類別、隧道的埋深、地下含水層分布和水位變化范圍等關于地道圍巖自穩性的問題。
(2) 隧道的長度、斷面形狀和尺寸、地道的線型等關于工程規模的問題。
(3) 地表的設施狀況, 對地表的沉降量及周邊建筑物和管線的變形位移的容許值等關于環境要求的問題。
(4) 機械設備和工期等關于施工條件的問題。
由于地下工程在勘測時要對地質做出精確的判斷, 所以應該根據工程的特點、圍巖的情況、環境的要求以及施工單位自身條件等, 選擇合適的開挖工藝和掘進方式,必要時還應該經過試驗段進行驗證。
(一)全斷面法
全斷面開挖是一次開挖成形的施工工藝,全斷面開挖施工工藝循環進尺必須根據隧道斷面、圍巖地質條件、機械設備能力、爆破振動限制、循環作業時間等情況合理確定。全斷面法適用于鐵路客運專線隧道的Ⅰ~Ⅱ級圍巖地段,Ⅲ級圍巖單線隧道、Ⅲ級圍巖雙線隧道采取了有效的預加固措施后,亦可采用全斷面開挖施工工藝。施工流程為:施工測量――多功能臺架就位――鉆孔――裝藥――起爆―――通風――出碴――支護。
(二)臺階法
臺階法施工就是將結構斷面分成兩個和幾個部分,即分成上下兩個工作面或幾個工作面,分部開挖。根據地層條件和機械配套情況,臺階法又可分為正臺階法、中隔壁臺階法等。正臺階法開挖優點很多,能較早地使支護閉合,有利于控制圍巖其結構變形及由此引起的地面沉降。上臺階長度(L)一般控制在1~1.5倍洞徑(D),根據地層條件可選擇兩部或多部開挖法。
(三)中隔壁法
中隔壁法應先施工隧道的一側,施作中隔壁墻后再施工隧道另一側,中隔壁應設置為弧形。中隔壁法設置臨時仰拱時,臨時仰拱宜設為弧形,各部施工應步步成環。開挖時,同層左、右兩側沿縱向應錯開10~15m,單側開挖應采用短臺階,臺階長度3-5m。開挖循環進尺不宜大于初期支護鋼架設計間距。各分部宜采用機械開挖,周邊輪廓應圓順,避免應力集中。
(四)交叉中隔壁法
交叉中隔壁法又稱CRD法。采用CRD法預留核心土的方法,將大斷面隧道分成4個相對獨立的小洞室分部施工。CRD工法自上而下,分塊成環,隨挖隨撐,及時做好初期支護。并待初期支護結構的拱頂沉降和收斂基本穩定后,自上而下拆除初期支護結構中的臨時中隔壁墻及臨時仰拱,再進行施工。CRD法適用開挖跨度較大,對圍巖沉降變形控制嚴格,采用CRD法開挖,開挖的每一步都各自封閉成環,兼有臺階法和雙側壁導坑法的優點,有利于圍巖穩定,保證施工安全。
淺埋暗挖施工中的控制
(一)淺埋暗挖中的防排水控制
通常淺埋暗挖法采用復合式襯砌結構,在初期支護與二次襯砌之間鋪設防水隔離層,再鋪之以二次襯砌防水混凝土,組成兩道防水線,采用以防為主,不給排出的原則。這種防水結構在無水或少水地層是可行的; 但在富水地層表現出很大的不合理性。在富水地層,防排水設計時不能將水“ 堵死”,應在一、二次襯砌之間預留水的出口,并采用排、回灌相結合的防排水原則。初次支護相對于地層具有一定的滲透性,將有利于地層中孔隙水壓力盡快恢復,且可大大減少地層的長期變位,有利于減少隧道開挖對環境的影響。
采取全包防水方式即以結構自防水為主,外防水、附加防水為輔的施工方案,重點抓好結構自防水混凝土施工質量,關鍵處理好施工縫、變形縫、穿墻管、結構預留孔等薄弱環節的防水質量,使隧道防水施工取得了良好的效果,保證隧道工程質量和施工安全。
在這里介紹一種ECB夾層防水施工法。ECB夾層防水施工法因側洞法暗挖施工的順序為先兩邊洞初支、二襯,再施工兩側洞初支、二襯,最后施工中洞初支及二襯結構,所以必須制定適合于結構施工順序的防水施工工藝。洞與洞連拱處防水層留出除必要的長度外,還需固定安裝保護防水層的鋼板(實際采用雙層瓦楞鐵)。施工工藝流程為:標定高程--基面處理--固定安裝雙層瓦楞鐵--鋪設無紡布緩沖層--固定塑料園墊片--鋪設ECB防水層。
(二)淺埋暗挖中的地表沉降控制
施工時為避免隧道拱部覆蓋層自承載力差,造成隧道拱部下沉,施工應按“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”的施工原則施工。采用短開挖法,加強超前支護和初期支護,最大限度地減少對圍巖的擾動,減少地面沉降、圍巖變形和保護圍巖的天然承載力,加強背后回填注漿。在施工中地表和洞內每隔5 m布設一觀測斷面,加強量測工作。
(1)對工程及水文地質情況、沉降槽范圍內地面及地下建筑物及其對各種變形的敏感度等情況進行調查 ,根據具體的施工方法 ,制定最終沉降值控制標準和各分部的地面沉降三級警戒值。
(2)為保證淺埋暗挖法施工取得較好的效果 , 應為其創造洞內無水和掌子面穩定的條件。地層注漿具有加固地層和阻水的雙重作用 ,因此設計時應綜合考慮。有時為了有效地阻水 ,可在隧道開挖范圍以外進行帷幕注漿和在隧道內合理選擇超前小導管注漿 ,以保證加固地層和堵水效果 。
(3)在施工中綜合運用初期強支護技術、大管棚、小管棚及錨桿預支護技術,以發揮綜合技術效應。
(4)大管棚的支護作用是通過承載效應、錨固效應和固結效應來實現的;小導管的作用是固結和承載;在黏土地層中,土顆粒結合緊密,通常注漿加固效果不理想,這時可沿開挖輪廓線采用錨桿預加固。
(5)控制拱部和拱腳的穩定性是有效減小地表沉降的重要措施。 其中拱背注漿是向開挖輪廓線與初期支護結構之間的空隙內壓注填充漿液,注漿過程中一定要控制好注漿壓力,不要對結構造成破壞。
(6)堅持信息化施工的原則,通過完善的監控量測系統,及時獲得地層和結構動態的應力應變信息,以地表沉降作為控制指標來調整設計和施工參數,確保洞內施工安全,確保地面建筑物、構筑物和地下管網的正常使用和安全。
(7)在某些含水砂層范圍較大,水壓又相對較高的地段,可以考慮采取一些特殊的注漿加固措施(如使用某些性能較好的超細類水泥,水壓較大時可考慮使用硫鋁類速凝、遇水不分散超細水泥)以及在必要時采用聚氨酯類有機加固堵水材料。
結論:
采用淺埋暗挖法施工時,根據地表沉降要求、地層條件及開挖斷面大小,確定施工方法。
淺埋暗挖隧道施工中做好防排水控制,在少水層采用在一、二次襯砌之間設隔離層的方式,在富水層采用預留出水口的方式,此外要處理好施工縫、變形縫、穿墻管、結構預留孔等薄弱環節的防水。
淺埋暗挖隧道施工中必須加強超前地質預報和監控量測,并根據量測結果,采用綜合施工技術,控制地表建筑物沉陷。
參考文獻:
[1] 劉招偉,王夢恕.淺埋暗挖法修建地下工程中幾個問題的探討.鐵道部隧道工程局科技大會論文集,2009.
[2] 朱建明、王樹理、張忠苗.地下空間設計與實踐. 北京:中國建材工業出版社,2007.
[3] 關寶樹.隧道工程施工要點集.北京:人民交通出版社,2003.
[4] 施仲衡.淺埋暗挖法設計理論論述[J].現代隧道技術,2005,42(2).
[5] 王夢恕.淺埋暗挖法設計、施工問題新探[J].隧道建設,2002.
[6] 周愛國.隧道工程現場施工[M].北京:人民交通出版社,2004.
篇6
關鍵詞:鐵路工程設物資管理現狀管理措施
中圖分類號:X731文獻標識碼: A
物資管理是鐵路工程質量管理中一項關鍵性的工作,當前,建筑施工領域市場競爭異常激烈,部分施工單位受利益驅使,一味壓低投標報價爭取低價中標。隨著鐵路事業的發展,人們對鐵路工程質量的要求越來越高,遠距離施工項目增多,一定程度上增加了工程索賠的難度。鑒于此,鐵路工程建設單位必須嚴格內部管理,不斷提高工程施工質量,以便為全國人民提供優質、快捷且成本低廉的產品。
一、關于鐵路建設物資管理的現狀
在當前鐵路建設中,受種種主客觀因素的影響,物資管理說起來很重要、干起來不重視的情形比較普遍。對物資管理缺乏科學性,工期緊、變更多成了借口,物資需求隨意性很大,數量的多少靠估計,入場時間隨意確定,根本不考慮采購和供應周期,項目物資管理人員成了消防隊員,很大的精力用在尋找貨源、確保供應上,有時為了在短期內取得一些要求特殊、供應渠道有限的物資設備,往往不計成本。物資儲備也不合理,不是積壓過多,就是停工待料。施工人員對項目的工程概況知之甚少,甚至工程完工后還不了解工程的全貌,技術部門對物資管理缺乏認識,同物資部門配合缺少主動性,不能及時提供單項工程物資需要量及有關技術資料,物資核算表的計算往往出現漏項和內容不齊全等現象。對物資管理認識不夠深,特別是技術人員在工序管理中只重視技術性操作,而忽視物資的消耗,對超定額用料不能有效制止。而實現適時適量的采購,降低倉儲成本和資金的占用,也就成為了空談,這無疑會降低對物資質量的關注度,進而影響到工程項目整體建設質量。
二、關于鐵路建設工程物資管理面臨的問題
1.制度尚未健全,影響物資管理工作。甲供物資進場之后,物資管理工作中的收料及發料等簽認工作不規范,并且缺少有效的制度,造成甲供物資當中的設備卡、賬以及物的不符。進行工程管理時,由于各方的制度及人員的素質等原因,沒有對物資產品進行及時的檢查與驗收,導致有關的資料簽認情況難以落實,不利于物資的清算,影響了鐵路工程的施工進度。
2.尚未對應急采購物資設備進行明確。應急采購物資設備指的是工程招標結束時,招標日程的安排及招標批次對建管或者部管中甲供物資造成影響,導致工程在開工時無法及時提供相應的物資,為了確保工程項目的順利進行,工程的承包單位先行自購的物資設備。現階段鐵路物資管理政策中,尚未對應急采購資設備進行明確,導致項目部門不知所措;物資采購管理模式也較為落后,導致管理工作效率不高。對于物資市場不了解,難以對物資的市場價格進行準確地掌握。
3.工程物資的計價結算方式不當,鐵路建設工程中的項目建設時間較長,資金投入量大,因此物資的計價結算工作將對工程的投資成本造成一定的影響。當前我國鐵路建設的項目大部分是使用季度末驗工的計價方法給予結算,而甲供物資部門是根據月結算方式進行的,因此導致工程驗工計價時與甲供物資結算的結果不一致現象,造成施工方進行驗工計價之時出現過多占用資金,或者是出現甲供物資過多占用施工方資金的情況,由此對鐵路項目的順利施工帶來不利影響。
4.由變更工程或新增的工程導致的問題,建設項目進行初步的設計及招標過程中,因受到設計深度影響,通常會發生部分變更工程或新增的工程。根據要求對于變更的工程應先進行批復再實施,由于考慮到建設項目的進度或工期的需要,新增工程或變更工程的批復可于工程實施后再批復。然而對于這部分新增或變更的工程需要的甲供物資應根據工程的實際需要進行供應,因此使得合同內的工程及合同外的工程需要的甲供物資出現混淆,并且進行財務的核算與驗工計價過程中也沒有區別出來,最終導致合同內的項目建設資金出現不合理的利用,進而影響鐵路工程的進度與建設的質量。
三、關于鐵路建設工程物資管理措施
1.提高物資管理意識,加強信息化建設加強鐵路項目工程物資采購管理。一是集中采購的背景;二是集中采購管理和規則;三是庫存管理;四是電子商務;五是確定物資采購與物資管理未來目標。物資管理部門要不斷提升管理,進一步提升采購與物資管理工作水平,做到統一思想,統一認識;以理論為依據落實到實際工作當中,狠抓落實;降庫存、出成效,首先做到“單項物資零庫存”,將各業務領域的工程和服務納入到統一采購的管理范圍,建立物資采購管理網絡組織架構,實現采購、供應一體化和網絡化。
2.強化物資部門管理意識,市場經濟體制下物資的消耗量進一步增加,地位進一步凸顯。做好采購物資資源管理,就是從“源頭”上提高物資保障水平。強化物資管理意識,嚴格物資資源管理,不僅可以確保物資采購任務的順利完成,而且可以提高經濟效益和物資保障能力。
3.進一步規范項目物資管理,使物資供應、物資使用、物資結算等流程清晰、數據準確、格式規范,組織開展物資數據核對等工作。要求各項目部、施工單位、計劃建設部加強溝通,不能單方面私自聯系供貨商發貨;明確工作職責,實行層層上報、層層落實制度,物資到貨后,項目部必須在規定時間內聯合相關部門和單位進行開箱驗收;物資材料必須分類明確,擺放整齊,廠家、數量、日期等標識盡可能上墻;各業主項目部盡快對本轄區內需要上報和已經完成的物資材料表格進行清理和規范。
4.物資供應管理在鐵路工程建設項目建設過程中,物資供應管理直接關系工程建設的施工進度,因此有必要采取各種措施應對各種突發或是緊急需求下的物資供應工作。
5.為提升物資采購供應管理水平,加速料款票據流轉實效,確保過程公開、透明、陽光、公正,鐵路局物資處、紀委監察處的共同指導下,與中國鐵道科學研究院共同研制開發了料款承付管理系統。該系統把局屬企業、零庫存供應商和一般供應商分為A、B 兩個大類,將賬單管理、帳料核對、財務審核、付款計劃、結算審批、綜合查詢等11 項內容納入計算機信息化管理,最大限度防止料款承付過程中的人為干預和不規范行為,即使是應急搶險、救災物資等臨時料款的支付,也能做到留痕跡、能查詢、可追溯。該系統的建立,將最大限度地減少人為干預,提高管理效能,保證流程公開透明。目前,應付款系統正處于試運行階段,通過系統的升級完善、人員熟練操作,物資供應段將盡快運用此系統投入到日常工作中去。
隨著經濟的迅速發展,投資規模和工程量也在不斷增加,施工企業面臨著巨大的機遇和挑戰,物資管理對企業的工程質量和經濟效益起著關鍵性作用,這就需要企業的物資管理人員抓住機遇,不斷學習,在施工各個環節做好物資管理工作,為企業節約成本,爭取效益最大化。
參考文獻:
[1]童大成.淺談鐵路工程項目物資管理.管理科學,2010,(05)。
[2]聶兆希.鐵路建設項目甲供物資管理相關問題探討.學習與研究,2011,(08)。
[3]王李剛.鐵路建設項目工程物資管理有關問題的探討.鐵道工程學報,2011,(11)。
[4]陳中林.創新鐵路建設用鋼材采購供應管理[A].2007 年中國鐵路用技術研討會論文集[J].2007。
[5]秦春平.試論現代管理技術在鐵路建筑企業物資管理中的運用[J].經濟師,2008(06)。
[6]王李剛.鐵路建設項目工程物資管理有關問題的探討[J].鐵道工程學報,2011(06)。
篇7
關鍵詞:武漢市軌道交通一號線,軌道工程
近年來,鐵道整體道床因其整體性強、穩定性好、養護維修方便和工作量小而廣泛應用于地鐵、輕軌等城市軌道交通工程及國家鐵路的隧道和橋上。但采用整體道床作為道岔的軌下基礎,主要是在城市軌道交通中應用。武漢市軌道交通一號線軌道工程高架線上采用短枕式整體道床以及60 kg/m鋼軌9號道岔,我們知道,道岔工程是軌道交通工程的咽喉,對于整個施工項目來說,短枕式整體道床道岔的施工質量的控制直接影響到整個單位工程質量控制。因此,采用較為先進的短枕式整體道床道岔的施工工藝進而保證可靠的施工質量對整個工程來說尤為重要
二、工藝原理
無論是短軌枕式整體道床60 kg/m鋼軌9號單開道岔還是短枕式整體道床60 kg/m鋼軌9號道岔交叉渡線,其整個道岔體系范圍內的框架幾何尺寸必須作為一個聯合整體來考慮。施工過程中必須本著這一原則進行施工。
三、整體道床道岔施工工藝流程
整體道床道岔施工工藝流程圖
1、施工準備
施工前,先進行線路復測,設置道岔控制基標,并在地面進行道岔的試裝,經檢查確認零件齊全、位置正確后,方可分組裝車,運至施工地點。運裝時將尖軌與基本軌捆牢避免尖軌損壞。運裝至施工地點后采用原為組裝法進行道岔的施工。組裝時在岔位上安裝鋼軌支撐架和軌距拉桿,并將各組鋼軌連接,掛上混凝土岔枕。
2、道岔調整
a.道岔組裝:根據基標用直角道尺和萬能道尺粗調調整水平。首先把直角道尺架在基本軌上,通過支撐架調整使直角道尺水準氣泡居中。鋼軌位置根據道岔基標調整,并根據中線用軌距校核,然后用萬能道尺將另一股鋼軌位置定出并調整水平。用支距控制曲線基本軌位置,調整就位后用道尺控制水平及中線,定出側股的準確位置。每組鋼軌架設調整后,設鋼管支架加固,以防止調整后的鋼軌因連動或意外碰撞發生變形。
先調整直基本軌,使軌道水平和平面位置達到設計要求,然后根據直線基本軌確定其它直線的位置。直股調整完畢,再根據支距將曲線基本軌調整就位,最后將其它曲線調整就位。
粗調就位后,用高精度經緯儀、水準儀進行最后精調。免費論文,軌道交通一號線。施工單位自檢合格后,報請監理工程師檢查通過后,立模澆筑支承墩混凝土。支承墩設于軌枕下,頂寬50cm,設置間距不大于鋼軌支撐架間距。免費論文,軌道交通一號線。為提高支承墩混凝土的早期強度,縮短施工時間,混凝土中摻入高效早強型減水劑。
b.道岔調整精度道岔按設計位置進行精度調整,其精度符合下列規定;道岔里程位置允許誤差為±15mm;導曲線圓順,支距正確,其允許偏差為1mm,附帶曲線用10m弦量,連續正矢允許高程:道岔全長范圍內高低差不超過2mm,高程允許偏差為±1mm,不得有反超高;軌距:尖軌尖端處軌距允許誤差為±1mm,相鄰兩軌距以1‰順坡:轉轍器部分,尖軌連接牢固,搬動靈活,尖軌與基本軌密貼,其間隙不大于1mm,曲尖軌在第一連接桿處的動程不小于152mm;軌頭部外側至轍岔心作用邊的距離為1391mm,允許偏差為0~+2mm,到翼軌作用邊的距離為1348mm,允許偏差為0~-1mm;軌面平順,滑床板在同一平面內,軌撐與基本軌密貼,其間隙不大于0.5mm;道岔范圍內各接頭以及與軌道連接處軌面無錯臺,軌頭內側直順無錯牙,其允許誤差為0.5mm;軌縫:允許編差為0~+1mm。
(1)道岔道床混凝土的澆筑
①模板安裝
整體道床混凝土側模采用組合鋼模,安裝模板前對道床標高及軌道中心線位置 進行復查,以確保模板安裝正確,模板安裝允許誤差±10mm,
②道岔道床混凝土澆筑
先澆注道岔支墩砼,待道岔支承墩混凝土強度達到5Mpa后,拆除支撐架,對道岔各部位狀態進行二次精調并全面檢查各項尺寸符合要求后,進行道床混凝土澆筑。
3、整體道床交叉渡線施工控制要點
交叉渡線由四組60Kg/m9單開道岔,一組菱形交叉和連接渡線組成。免費論文,軌道交通一號線。菱形交叉部分由兩組鈍角轍叉及兩組銳角轍叉組成。菱形交叉的兩股軌道均為直線,軌距有所加寬。所以交叉渡線除零部件數量多之外,其構造及軌距變化也較為復雜,施工難度較大。
a、施工方案
交叉渡線中部的8組轍叉與其前后連接的鋼軌連成一片,鋪設時8組轍叉必須準確到位,底部高差均保持在2mm之內。這兩點正是施工難點所在。
(1)在交叉渡線中4組9號轍叉、2組銳角轍叉及2組鈍角轍叉均為對應鋪設,一側轍叉的翼軌同時起到另一側轍叉護軌的作用,而翼軌與護軌不同,其輪緣槽是無法調整的。此外各轍叉底部的平整度存在制造誤差,轍叉底面四周的允許高差可達2mm。
(2)轍叉的鋪設若不到位,方向、軌距不良。查照間隔及護背距離就很維符合要求。
(3)針對交叉渡線的施工難點,采取對岔位精確定位、從中間轍叉向兩頭單開道岔軌轍器的施工順序進行施工。免費論文,軌道交通一號線。
(4)將交叉渡線縱向分為3段,針對施工難點,先鋪設中段的8組轍叉部分,這部分鋪設完畢再向其前后擴展鋪設兩端四組單開道岔的連接部分及轉轍部分,該方案在施工時既可邊鋪設邊調整,對轍叉的定位比較準確,又利于以渡線關鍵部分作精調及檢查,質量易于保證
b、施工工藝及操作要點
施工前首先根據線路基標及交叉渡線設計圖紙測設菱形中心,菱形長知軸及四組9號轍叉理論交點等控制樁,然后按圖紙散料,經技術人員核對無誤后將短軌枕、墊板墊片、軌距塊及扣件等與轍叉及鋼軌進行組裝,至于基底處理、綁扎鋼筋等與常規施工相同,在此不作詳述。
(1)轍叉部分的鋪設
用支撐架將叉渡線中部的8組轍叉及其連接鋼軌調至設計高程。各轍叉掛線后使其叉心理論交點與相應的控制樁的拉線重合。聯結轍叉與鋼軌的夾板,找正轍叉前后方向裝上軌距拉桿。檢查菱形長短軸及四條斜邊的長度;在適當位置立模澆注支墩
(2)交叉渡線中單開道岔的鋪設
交叉渡線中包含四組單開道岔,其轍叉已隨菱形交叉鋪設完畢,因此只需鋪設轉轍及連接部分。轉轍部分軌件多,空間少,且滑床板及護軌部分為偏心短枕,采用鋼軌支撐架已無法調平滑床板。免費論文,軌道交通一號線。施工時用小型螺旋千斤頂配合鋼軌支撐架,用千斤頂調平短軌枕及滑床板,施工程序和要求如下:
A、當轉轍器部分曲直兩基本軌的高程、方向、水平及距設定后,安裝上拉桿及加長拉桿,連接部分除設拉桿保持軌距外,導曲線外股鋼軌應在適當位置設置短拉桿以保持支距。
B、將尖軌與基本軌進行分解,把一側尖軌撥至軌道中部支撐架上;滑床板下的軌枕依靠扣件及滑床臺下的彈片扣件懸掛在基本軌軌底,調平軌軌枕前稍放松彈條螺母。免費論文,軌道交通一號線。
C、在軌枕底部里端中軸線附近放入千斤頂,滑床臺面上設置水平尺,千斤頂升起的同時擰緊彈條螺母,要求滑床臺面上水平尺保持水平。當彈條中部與鋼軌接觸時確保滑床臺面水平。
D、轉轍器一側的軌枕經上述方法逐一調平后,用拉線檢查同側14塊滑床臺,臺面在同一水平上后方可打入彈片上的銷釘;將尖軌撥回滑床臺上,進行靜態檢查,首先使尖軌靠攏基本軌,若工廠生產的尖軌質量符合制造標準,則尖軌軌頭刨切部分應與基本軌軌頭密貼,尖軌軌底與滑床臺間不應有較大空隙,若尖軌符合以上要求后,即可安裝轍跟扣件及夾板,進行另一側尖軌部分軌枕的調整。
E、當兩側尖軌下的軌枕均調整完畢后,與道岔連接部分一并選擇合適位置澆注支墩,至此交叉渡線的安裝調整工作基本完成,施工單位全面自檢及監理工程師復查認可后,方可澆注其整體道床。
四、質量控制的幾個關鍵點
1、支承塊偏心問題
滑床板和護軌處支承塊的重心遠偏離鋼軌中心線,從而造成支承塊偏心,安裝后支承塊內側低頭嚴重。處理方法為采用螺栓螺母上加套鋼管來增加螺栓的調高量,外加配合水平尺調平支承塊,并在滑床板的縱向上拉弦線控制其在同一水平面,從而保證尖軌與之密貼。
2、鋼軌小變形問題
鋼軌制造及運輸過程中產生的一些小變形有些難以滿足道岔鋪設精度要求,尤其是縱向變形在施工現場較難處理。為此,對縱向變形鋼軌采取以下處理措施:在變形處兩端架支撐架,中間用鋼絲繩固定于橋面門筋上,再在軌頂架起道機處理。
3、支撐架滑移問題
當支撐架上荷載過重或橋面摩擦力較小時,支撐架易產生滑移。影響調軌精度。處理方法為打樁固定支撐架支腿。
篇8
【關鍵詞】現澆連續箱梁;施工技術;施工工藝
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
由于現澆箱梁具有外形美觀、剛度大的等優點,因此,在高速公路、城市高架橋等建設工程中被廣泛的應用。但是,由于工作范圍的逐漸擴大,橋梁建設的施工工藝也越來越復雜,因此,我們需要嚴抓連續箱梁支架安裝施工技術和現澆梁施工工藝,只有這樣,才能保證橋梁的質量。對連續箱梁支架安裝施工技術、現澆梁施工工藝進行探討和分析,希望為今后橋梁建筑運用連續箱梁施工技術提供一些參考。
二.連續箱梁支架安裝施工技術
1.連續箱梁支架安裝前的準備工作在安裝現澆箱梁支架前必須做充足的準備工作。
(1)要保證橋梁施工場地的平整,并且還要對搭建支架的場地進行處理,可以在地基較軟的地方用碎石塊換填,這樣可以使地基的承載力達到最大荷載的設計要求,避免混凝土澆筑后發生沉降的現象。在橋梁施工之前首先要把排水溝內的松散土、淤泥、垃圾等清理出去,保持排水溝的通暢;
(2)分層填入砂礫石等合格材料,填入的高度要比路面高度要低,在分層填筑同時用壓路機進行碾壓,直到不再出現沉降為止;
(3)用分層的方式填筑灰土,而且一定保證土層的壓實度在93% 以上。與此同時,使灰土的頂面和道路平面保持齊平,再做出橫坡,這樣,可以有助于排水;最后,清理地表的碎石、垃圾等,并保持施工場地的平整,將地表的土層翻松,填入生石灰粉且壓實。在地基周圍處挖幾條排水溝,及時把雨水引入排水溝,防止地基被雨水浸泡現象的出現,進而避免支架出現不均勻的沉降。
2.連續箱梁支架搭建施工技術在箱梁搭建之前
(1)需要測量人員進行測量放樣,而且在中心處要有標記,按照中心線不斷向兩側延伸,對稱搭建箱梁支架。
(2)按照立桿的位置設置立桿墊板,而且在每一個立桿最下端都設置木墊板,墊板不僅要平整,而且不能處于懸空狀態,使立桿在墊板的中心位置,同時根據設計要求布置剪刀撐。
(3)結合立桿和橫桿的設計要求,將立桿和橫桿依次由下向上安裝。在安裝過程中,一定要使立桿放置在墊塊的中心位置,通常情況下,先要將其中一個面的立桿和橫桿安裝完畢,然后再逐層依次由下向上安裝所有的橫桿。在立桿和所有橫桿安裝完之后,還要安裝斜撐桿,這是進一步保證支架穩定的裝置結構。通過扣件連接斜撐桿和支架,而且盡量使斜撐桿放置在支架的結點處。
(4)在立桿的最頂端處安裝具有調試功能的支托,安裝時要在支托內放人橫向方木,根據設計距離安裝縱向方木。事實上,地基的不均勻沉降、支架結構的穩定性決定了整體鋼管的穩定性。橫桿必須要按照支架的連接要求,合理控制立桿的垂直度和剪力撐之間的間距和數量。然而,順橋要支架、墩身連接,這樣可以抵消順橋的水平力。
3.連續箱梁支架的堆載預壓施工技術
在安裝過程中,保證支架的承載能力達到設計要求、減小支架的形變以及消除地基不均勻產生的沉降,從而提高了混凝土橋梁的澆筑質量。將縱梁和橫梁安裝完之后,還需要對支架進行預壓施工。首先,預壓施工使用砂袋,主要是對箱梁底部進行預壓處理,而且要求砂袋重量不能小于箱梁重量的1.2倍,結合設計要求分級進行加載,一般來說,每一級持荷時間不能低于10 min。加載要按照一定的順序進行,從支座向跨中進行。當達到滿載后,持荷時間不可以低于24 h,同時還要分別測量各級荷載支架的變形程度。在測量完數值之后,還要進行逐級卸載,如果支架的沉降量出現較大偏差時,必須及時調整支架。由于懸臂板質量較輕,因此,根據得到的預壓結果,可以適當調整懸臂板的預拱度。
三.現澆梁施工的工藝
1.模板安裝施工
安裝模板要根據鋼筋和預應力管道的設置依次進行安裝。在安裝之前,要檢查模板是否平整、光潔等。特別是模板的接口處,一定要保持干凈。檢查模板的連接處、底腳是否出現碰撞而出現變形,甚至是無法繼續使用的缺陷;支架和模板連接處的焊縫是否有裂縫的現象出現,如果存在上述現象,需要及時采取有效的措施進行補救。底模的鋪設一般使用人工和接卸設備配合使用的方法進行施工。在安裝底模之前,需要充分考慮到支架預留拱度的調整范圍大小、支座板安裝情況等。在安裝側模時,保證側模可以進行滑動,同時底模板的相對位置要準確校對,用頂壓桿適當調整側模的垂直度,而且要和端模連接牢固。在安裝完側模之后,用螺栓加固,進而連接全部的拉桿。在保證其它緊固件都調整到適合的位置之后,再檢查模板的安裝尺寸和不平整度,同時要有完整的記錄。如果檢查結果不符合設計要求,還要及時采取有效的措施調整,由于內模的安裝要依據模板結構才能確定,因此,模板結構一定調整到適合的范圍,如果內模采用了拼裝式結構,則需要吊裝方式安裝內模。完成內模安裝后,必須要檢查各個尺寸是否符合設計要求。在安裝端模過程中,把膠管逐一插入端模的孔內。待插入端模之后檢查是否處于設計要求的位置。一定要保證端模安裝位置的準確和緊密。模板預埋件的安裝要嚴格按照設計要求進行施工,保證預埋件位置的準確。
2.箱梁鋼筋和安裝
在對鋼筋進行加工的過程中,依據設計尺寸進行加工,在安裝時要控制好鋼筋之間的間距和數量。同時綁扎要牢固,對于可以事先焊接的鋼筋要提前分批分次進行焊接,這樣可以大大提高施工效率。而且都要嚴格遵守焊縫長度、飽滿度的要求。在加工鋼筋和安裝時需要值得注意的是根據鋼種、質量等級、規格大小等的不同要分開放置。存放鋼筋通過下墊上蓋的方法,這樣可以避免鋼筋腐蝕現象的出現,混凝土保護層的厚度要嚴格按照混凝土的設計要求進行施工。在安裝鋼筋時,對預留孔道、預埋件的位置進行合理的調整,保證安裝位置的正確和堅固。當安裝鋼筋的位置和預應力管道位置出現沖突時,需要及時對鋼筋位置進行調整,保證預應力構件位置的合理。在焊接鋼筋過程中,避免電焊燒傷,防止出現混凝土堵塞管道阻礙壓漿工序的進行。在完成鋼筋加工和安裝過程后,等待監理人員的檢查,如果檢查合格,那么即可進行下一道工序的施工,整個安裝過程都要嚴格按照順序進行。
3.箱梁混凝土澆筑
通常情況下,箱梁混凝土要進行兩次澆筑。第一次澆筑底板和腹板;第二次澆筑頂板和翼板。混凝土澆筑采用梯狀分層澆筑的方式,兩層之間的澆筑距離一般在2 m,等到下層混凝土初凝前要將上層混凝土澆筑完。在澆筑混凝土之前,必須要模板上的臟物清理掉,檢查所有的支架結構,而且也要對安裝的機械設備進行檢查。澆筑時要從中心處開始,然后進行兩側對稱澆筑。振搗混凝土利用插入式振動棒,并且和側模之間有一定的距離,振搗棒不可以和模板等接觸,防止破壞模板。振搗上層混凝土要將振搗棒插入下層混凝土10 cm左右進行振搗。對澆筑的混凝土振搗要充分,直到混凝土不再下沉、沒有氣泡產生、不再泛漿為止,同時也不要過振。混凝土在第一次澆筑時,必須要達到腹板的頂部,與此同時,還要做好施工裂縫的處理工作。如果混凝土的澆筑高度比腹板的頂部要高,需要把腹板頂端的混凝土鑿掉,露出堅硬的混凝土,并且要用清水洗干凈。混凝土的第二次澆筑要澆筑箱梁頂板,要嚴格控制頂板混凝土的澆筑高度和橫坡坡度。等到混凝土振搗密實且平整后,先進行真空吸水,然后用提江棍滾壓,這樣會在混凝土的表面出漿,有利于表面的平整。混凝土表面出漿后要由施工人員進行抹平,不可以直接踩在混凝土的表面進行抹平,可以在混凝土的表面搭建木板,這樣可以保持混凝土表面的平整。待混凝土表面抹平半小時后,用抹光設備進行再次抹平,最后還需要人工抹平一次。在澆筑箱梁預留孔混凝土之前,要及時將箱梁內的雜物清除掉,這樣可以防止排水孔被堵塞。對澆筑完成后的混凝土還要對混凝土進行保養處理。
4.預應力施工
預應力施工,首先要進行下料,在下料之前要檢查鋼絞線質量是否合格,同時使鋼絞線的表面沒有裂縫出現和損壞。在用鐵絲進行綁扎時,應盡量將鋼絞線松緊相當。預應力施工值得注意的是在張拉之前必須將管道內的積水或者是廢棄物處理干凈。并且張拉力的次數、大小、順序等都必須嚴格按照設計要求進行施工。通常情況下,使用四臺千斤頂,在兩端對稱放置,嚴格按照張拉順序進行同步張拉。
5.壓漿施工
壓漿應在后期張拉完畢并靜停12~24h進行,但最遲不得超過3天,以免預應力筋銹蝕或松弛。壓漿水泥采用普通硅酸鹽水泥,摻入JM-HF(低水泌、微膨脹)高性能灌漿外加劑,水灰比0.4―0.45,壓漿順序由下至上,采用單端壓 漿,待另一端溢出水泥凈漿后封閉端口,保持壓力不小0.5Mpa,穩壓2秒以上最后封閉進漿口,使灰漿充滿孔道。 壓漿按設計和規范相關要求進行。壓漿將前對波紋管孔道進行檢查,必要時進行沖洗以清除有害物質。壓漿機應能制造合格稠度的水泥漿,壓漿機必須能以0.7MPa的常壓連續作業,保證壓漿緩慢、均勻進行。壓漿停止時,壓漿機要照常循環并攪拌。在泵的全部緩沖板上應裝上1.0mm標準孔的篩式濾凈器。 壓漿結束后,初凝之時,按要求封錨,待水泥漿強度達到2.5Mpa后才可對鋼絞線工作長度進行切割,切割采用手提式砂輪機實施,絕不允許用氧焊燒斷。最后進行封錨。
四.結束語
目前,現澆箱梁在高速公路、城市高架橋等建設工程中被廣泛的應用,而且人們也非常重視對施工技術和施工工藝的研究,然而,由于橋梁建設是一個既復雜而且又有一定困難的項目,如果不謹慎,那么將直接影響橋梁的施工質量。因此,我們需要嚴抓連續箱梁支架安裝施工技術和現澆梁施工工藝,在橋梁建設過程中要合理、科學的運用施工技術,與此同時,還要制定安全保護措施,從而進行文明施工。只有這樣,才能保證施工的質量,為企業帶來更大的經濟效益。
參考文獻:
[1]王景元 軟土地基現澆連續箱梁支架設計與施工技術 [期刊論文] 《中外公路》 ISTIC PKU -2008年2期
[2]龔寅 武廣客運專線南環線特大橋連續箱梁懸臂澆筑施工技術 [期刊論文] 《鐵道標準設計》 ISTIC PKU -2008年5期
[3]張強 橋梁現澆連續箱梁施工技術探討 [期刊論文] 《黑龍江交通科技》 -2012年5期
[4]李拉普Li Lapu跨線連續箱梁橋平面轉體施工技術 [期刊論文] 《鐵道標準設計》 ISTIC PKU -2009年8期
[5]趙薦 鄭曉龍 徐曉芬 賴友兵 馬家 排互通主線橋現澆連續箱梁施工技術 [期刊論文] 《公路與汽運》 ISTIC -2008年1期
[6]張偉 綜述橋梁工程中現澆預應力混凝土連續箱梁的施工技術 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年10期
篇9
關鍵詞:淺埋暗挖法;施工技術;開挖
Abstract: the shallow tunnel WaFa is a close to the surface of the underground for various types of underground caverns of underground construction method. Has been widely used in subway construction, this article from the choice of the ways of the shallow tunnel excavation, strata pre-reinforcement and support, and other quality control technology and other aspects the construction technology of the shallow WaFa undercut.
Keywords: shallow tunnel WaFa; The construction technology; The excavation
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
淺埋暗挖法沿用了新奧法的基本原理,創建了信息化量測設計和施工的新理念;采用先柔后剛復合式襯砌新型支護結構體系,初期支護按全部承擔基本荷載設計,二次模筑襯砌作為安全儲備;初期支護和二次襯砌共同承擔特殊荷載。
一、淺埋暗挖開挖方式的選擇
淺埋暗挖法在地鐵隧道施工時, 主要有臺階法、 全斷面法、 分步開挖法、中隔壁發法、交叉中隔壁法、雙側壁導坑法等十幾種方法。選擇合適開挖方式對于發揮圍巖的天然承載力、保持支護系統的穩定以及控制路面和周邊建筑物的沉降等都有較大影響, 選擇開挖方式時, 應該考慮到以下幾點:圍巖類別、地道的埋深、地下含水層分布和水位變化范圍等關于地道圍巖自穩性的問題;地道的長度、斷面形狀和尺寸、地道的線型等關于工程規模的問題;地表的設施狀況, 對地表的沉降量及周邊建筑物和管線的變形位移的容許值等關于環境要求的問題。
機械設備和工期等關于施工條件的問題,由于地下工程在勘測時要對地質做出精確的判斷, 所以應該根據工程的特點、圍巖的情況、環境的要求以及施工單位自身條件等, 選擇合適的開挖工藝和掘進方式,必要時還應該經過試驗段進行驗證。
(一)全斷面法
全斷面開挖是一次開挖成形的施工工藝,全斷面開挖施工工藝循環進尺必須根據地鐵隧道斷面、圍巖地質條件、機械設備能力、爆破振動限制、循環作業時間等情況合理確定。全斷面法適用于鐵路客運專線隧道的Ⅰ~Ⅱ級圍巖地段,Ⅲ級圍巖單線隧道、Ⅲ級圍巖雙線隧道采取了有效的預加固措施后,亦可采用全斷面開挖施工工藝。施工流程為:施工測量——多功能臺架就位——鉆孔——裝藥——起爆———通風——出碴——支護。
(二)臺階法
臺階法施工就是將結構斷面分成兩個和幾個部分,即分成上下兩個工作面或幾個工作面,分部開挖。根據地層條件和機械配套情況,臺階法又可分為正臺階法、中隔壁臺階法等。正臺階法開挖優點很多,能較早地使支護閉合,有利于控制圍巖其結構變形及由此引起的地面沉降。上臺階長度(L)一般控制在1~1.5倍洞徑(D),根據地層條件可選擇兩部或多部開挖法。臺階法適用于鐵路客運單線、雙線隧道Ⅲ~Ⅳ級圍巖地段,Ⅴ級圍巖隧道在采用了有效的預加固措施后亦可采用臺階法施工。
(三)中隔壁法
中隔壁法應先施工地鐵隧道的一側,施作中隔壁墻后再施工隧道另一側,中隔壁應設置為弧形。中隔壁法設置臨時仰拱時,臨時仰拱宜設為弧形,各部施工應步步成環。開挖時,同層左、右兩側沿縱向應錯開10~15m,單側開挖應采用短臺階,臺階長度3-5m。開挖循環進尺不宜大于初期支護鋼架設計間距。各分部宜采用機械開挖,周邊輪廓應圓順,避免應力集中。中隔壁法一般適用于Ⅳ、Ⅴ級圍巖淺埋雙線隧道,軟弱圍巖或三線隧道。
(四)交叉中隔壁法
交叉中隔壁法又稱CRD法。采用CRD法預留核心土的方法,將大斷面隧道分成4個相對獨立的小洞室分部施工。CRD工法自上而下,分塊成環,隨挖隨撐,及時做好初期支護。并待初期支護結構的拱頂沉降和收斂基本穩定后,自上而下拆除初期支護結構中的臨時中隔壁墻及臨時仰拱,再進行施工。CRD法適用開挖跨度較大,對圍巖沉降變形控制嚴格,采用CRD法開挖,開挖的每一步都各自封閉成環,兼有臺階法和雙側壁導坑法的優點,有利于圍巖穩定,保證施工安全。
施工方法的選擇,一般情況下,當開挖斷面寬度大于10m時,應優先選用CRD或CD工法;當開挖斷面寬度小于10m時,應優先選用正臺階法;在特殊條件下可考慮采用眼鏡工法。
二、地層預加固和支護
淺埋暗挖法修建地鐵隧道與一般深埋隧道新奧法施工的不同之處在于淺埋暗挖法更強調地層的預支護和預加固,其支護襯砌的結構剛度比較大,初期支護允許變形量比較小。針對常用的輔助工法,其優先選擇的順序為:小導管(不注漿)——小導管(注漿——周邊清孔預(注漿)——水平旋噴——洞內長管棚、水平凍結。特別需要指出的是在工程實踐中,關于小導管長度的選擇存在著一些誤區。通常工程人員無論地質條件、臺階高度均取小導管長度3—4m。這種作法具有很大的盲目性。根據朗肯主動土壓力理論,掌子面前方土體發生剪切破壞時,其滑移面與水平線夾角為450十等,偏于安全地以450計,則掌子面前方需預加固的地層范圍見圖1陰影范圍所示。現近似取小導管為水平方向,則當小導管長度L〉H十a時,掌子面前方土體不致發生剪切破壞或整體滑移(其中H為上臺階高度,a為小導管在土體中的錨固長度)。所以,無視工程具體情況取小導管長度3-4m,當臺階高度大于3m時,易導致支護范圍不足,致使掌子面不穩定;反之,當臺階高度小于3m時,則易造成經濟上不必要的損失。
作為初期支護主體的噴射混凝土,其噴射厚度要合理,太厚、太薄都利于發揮噴射砼材料的力學性能,一般噴射砼厚d≤D/40(D為洞室的開挖寬度)時,噴射混凝土支護接近于無彎矩狀態,支護結構性能較好。因此用增加噴射混凝土厚度的方法來加強支護,效果較差,應采用合理的噴射方法和選擇噴混凝土材料來提高噴射混凝土的力學性能,如采用或濕噴的方法,在噴料中摻加改性聚酯外加劑,提高噴射砼的抗裂性。
三、淺埋暗挖法施工質量控制
(一)軟弱圍巖施工控制
在軟弱圍巖施工中最重要的是提高圍巖的自支護能力,其基本方法是控制圍巖的松弛、坍塌、“保護圍巖”,具體的施工方法有:
⑴穩定掌子面的方法:正面噴混凝土和錨桿;超前支護;留核心土。
⑵及時閉合的方法:設臨時仰拱或底部橫撐;加固基腳;底部地層注漿加固;設底部錨桿;改變施工方法。
⑶加固地層:注漿加固;超前支護;地表面加固。
⑷初期支護:錨噴(網)混凝土。
(二)控制圍巖變形波及地面
淺埋地鐵隧道施工中開挖的影響將波及地面。為了避免破壞地面建筑物及地層內埋設的線路管網,保護地面自然景觀,克服對地上交通的影響,更好地適應周圍環境的需要,必須嚴格控制地中及地表沉陷變形量。變形量,不僅包括由于開挖直接引起的圍巖的沉降變形,而且包括由于圍巖作用引起的支護體系的柔性變形和各階段施工中基礎下沉變位而引起的結構整移。
(二)要求剛性支護或進行地層改良
為了抑制地中及地面的變形沉陷,淺埋暗挖法施工時,其支護時間必須盡可能提前,支護的剛度也應適當加大;必須選用適當的開挖方法、支護方式及施工工藝。另外,還應經常采用對前方圍巖條件進行改良及超前支護等基本措施。
(三)通過試驗段來指導設計和施工
由于周圍環境及地鐵隧道所處地段地質的復雜性,在做出包括結構設計、施工方案、試驗及量測計劃的設計后,往往需要選取地質條件及結構情況有代表性的一段工程作為試驗段,先期開工。施工過程中,對引起的地中及地面沉陷變形、支護結構及圍巖應力狀態、地面環境受影響程度等情況進行觀察、量測、分析和研究。根據試驗段施工中所取得數據,還可以用反分析法獲得更多更符合實際的圍巖力學參數,并在此基礎上進行力學分析計算。通過對試驗段施工的研究分析,對整體施工方案進行優化設計,對量測數據管理標準進行驗證。
參考文獻
[1] 劉招偉,王夢恕.淺埋暗挖法修建地下工程中幾個問題的探討.鐵道部隧道工程局科技大會論文集[C].2009.
[2] 朱建明、王樹理、張忠苗.地下空間設計與實踐[M].北京:中國建材工業出版社,2007.
[3] 關寶樹.隧道工程施工要點集[M].北京:人民交通出版社,2003.
[4] 施仲衡.淺埋暗挖法設計理論論述[J].現代隧道技術,2005,42(2).
[5] 王夢恕.淺埋暗挖法設計、施工問題新探[J].隧道建設,2002.
[6] 周愛國.隧道工程現場施工[M].北京:人民交通出版社,2004.
篇10
這是TBM首次應用于城市軌道交通,研究成果為TBM在類似工程中的應用積累了寶貴的經驗和參考價值。
關鍵詞:TBM;振動;監測與分析;
Abstract: Chongqing rail transit line 6 five-mile store stand - node project of goat ditch reservoir for open type TBM tunneling engineering. This article 300 m as the test section before the first interval (mileage K17 + 300 ~ K17 + 600), in nearby buildings, abutment and the structures of the vibration monitoring and analysis, through a large amount of detailed testing work, won the test section of Chongqing rail transit line 6 issue of TBM (300 m) before the first interval vibration information of the test data, and the vibration characteristic analysis and the initial monomer source during TBM construction of buildings along the abutment and the vibration state analysis, preliminary obtained the line 6 issue of the abutment and TBM construction of buildings along the impact vibration characteristics and laws.
This is the first time TBM applied in urban rail transit, the research results for the TBM application in similar projects has accumulated valuable experience and reference value.
Key words: TBM; Vibration; Monitoring and analysis;
中圖分類號:U231+.4文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1 引言
重慶市軌道交通六號線一期TBM試驗段工程是我國首次采用開敞式TBM開挖的城市地鐵隧道,隧道沿線地面交通復雜、高層建(構)筑物眾多。
開敞式TBM作為一種先進的隧道開挖成套設備,在硬巖隧道建設中起著重要作用。但是,在TBM掘進施工過程中,刀盤切屑圍巖,以及TBM各設備部件的運行振動等均會引起圍巖的振動。這種振動經過圍巖介質的傳播,將會對工程沿線的建構筑物以及對振動敏感的設備等造成影響。這種影響的強烈程度與振源振動強度、地層的力學性能、建(構)筑物或設備的動力學特性等密切相關[11-12]。
通過技術分析、文獻調研和市場信息調查,最終選取了三套測試系統來完成該工程試驗段振動測試分析工作:第一套為適合圍巖(地層)振動采集的高精度低頻振動測試系統,適合地層、橋臺結構等多種測試對象,可全天候動態記錄;第二套為適合建(構)筑物振動采集的中低頻振動測試系統,適合一般建筑物、橋梁結構等測試對象;第三套為適合機器設備振動采集的高精度高頻振動測試系統,適合TBM設備本身及臨時軌道結構等測試對象,可形成固定測站或流動測站。
2研究對象工程概況
2.1工程概況
重慶軌道交通六號線一期TBM試驗段(五里店~山羊溝敞開段),線路設五里店站、紅土地站、黃泥滂站、紅旗河溝站、花卉園站、大龍山站、冉家壩站、光電園站共計8個車站。標段隧道全長約11.45km。開敞式TBM純掘進長度為8091m(雙線延米)。
本次研究選取該工程第一個區間右線開敞式TBM掘進前300米(K17+300~K172+600)作為測試的對象。測試對象為雙洞雙線隧道,隧道設計為圓形,直徑6.28m,線間距13.0-17.0m。隧道圍巖為砂巖、泥質砂巖和砂質泥巖。隧道埋深20~45m,深埋隧道。隧道圍巖基本級別為IV級,成洞條件好[11-12]。
2.2測試對象沿線周邊建構筑物情況
(1) 地表建構筑物情況
試驗段隧道右側外7~11m有23F/-2F的龍庭藍天苑樓房,采用樁基礎,樁徑0.9m,基底標高277.1m~278.8m,樁底距隧道頂中等風化巖石厚度27.2~28.9m[11-12]。
圖2.2-1龍庭藍天苑圖2.2-2地面立交橋橋面交通情況
(2) 測試對象沿線立交橋情況
隧道在里程K17+418~K17+443穿過五童路接五里店立交橋臺,左線橋臺基底標高265.0~266.2m,右線橋臺基底標高263.7~264.5m,橋臺基底距隧道頂中等風化巖石厚度18.5~18.9m,大于3倍隧道洞跨[11-12]。
左線隧道左側11.7~13.5m的距離有2根五里店立交橋墩19-1、19-2,橋墩樁徑1.80m,19-1樁基底標高258.6m,19-2樁基底標高257.3m,橋墩基礎位于隧道開挖后潛在滑面(砂巖巖體破裂角67)之外[11-12]。
3 振動研究的目的與任務
測試目的主要分析TBM掘進施工對沿線建(構)筑物、橋臺、圍巖及TBM設備的振動影響,為后續類似工程起到借鑒作用。測試的主要內容為開敞式TBM掘進造成研究測試對象振動的規律。
通過現場踏勘、量測和比較研究,大致得出沿線建構筑物與橋臺的特點,并簡要分析在TBM停機狀態下,現狀振動的振源及引起的振動因素。在分別分析和測試不同振源對沿線建筑物和橋臺的振動貢獻后,初步推測TBM施工產生的地表建構筑物與橋臺振動規律。
4振動測試的依據及測試方案
4.1測試分析的依據
本次研究參考了國內及國際上主要幾個國家的相關規范標準標準。例如國內《城市軌道交通引起建筑物振動與二次輻射噪聲限值及其測量方法標準》(JGJG/T170-2009)、《城市區域環境振動標準》、《城市區域環境噪聲測量方法》(GB/T 14623-93)、《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-93)等等。國際標準主要參考了德國標準DIN4150(1996)、 ISO推薦的建筑物振動標準、英國標準BS7385、日本的振動控制標準、瑞士標準SN640312(1992)等等
筆者基于國內外標準制定了本次振動測試相關標準或依據[11-12]:
1)振動影響控制指標一般采用峰值振動速率,因為屬性為低頻段的結構對振動的響應以振動速率比較顯著。此外,振動能量的大小通過振動速率能直接反映出來,結構的破壞也能很的反映。
2)國際上一般根據建構筑物的損壞情況,把振動對建筑的影響分為以下幾類:①對建構筑基本不破壞;②對建構筑物外觀上產生細小的裂縫;③對建構筑物產生輕度影響(比如出現疲勞裂縫或裝飾開裂等);④對建構筑物產生嚴重損害,結構出現較大的裂縫。
3)根據以上因素的考慮,在參考國內、國際標準的基礎上。提出了適合于重慶地區開敞式TBM掘進施工引起的沿線建構筑物結構安全和正常使用的振動控制標準:
①如果結構振動速率峰值小于3.5 mm/s,則對結構的正常使用及結構的耐久性沒有影響,不用采取預防措施;
②如果結構振動速率峰值在3.5~5mm/s之間,則對正常使用和耐久性有一定影響,但影響很小,主要依據該結構的重要性來決定是否采取預防措施;
③如果結構振動速率峰值位于5~10mm/s之間,則對結構的正常使用和耐久性有很大得影響,需要采取相應的預防措施;
④如果結構振動速率峰值大10 mm/s,則對結構的正常使用和耐久性斗有很大的影響,必須采取相應的預防措施。
4.2振動測試方案
本次測試研究的主要對象包括:龍庭藍天苑(高層)、開敞式TBM設備、隧道圍巖、五里店立交橋至五童路段道路主1線20號左右橋臺。
筆者從振動理論研究角度出發,針對不同的研究對象,選擇了不同的位置進行測試,使得研究很有針對性。并且,這次研究的對象空間跨度大、研究的時效性要求高,為此筆者制定了詳細的測試方案,并在現場進行詳細測點布置。
5 振動測試設備及儀器的選擇
5.1測振儀
本次研究選擇了941B型、891-Ⅱ型及891-4型等三種型號的測振儀,三種型號的測振儀都采用無源閉環伺服技術,在超低頻特性上獲得良好的效果。測振儀設有加速度、小速度、中速度及大速度四個檔位。
5.2 信號采集分析系統
北京交大和中國地震局工程力學研究所一起開發的G01NET振動測試通用數據采集分析系統作為本次測試信號采集與分析系統。
本系統包含兩個部分:軟件和采集儀。軟件由數據的采集、信號的分析、模擬形態分析、虛擬的電壓表及示波器等組成。采集儀采用NET總線、最高總采樣率可以高達到400KHz的16/32通道的數據采集儀器。
5.3 測試原理
⑴ 測振儀[11-12]
941B型測振儀屬于動圈往復式測振儀。測振儀原理如圖5.3-1所示,圖中Km為微型撥動開關。
測振儀的測量方向分為垂直向和水平向。H代表水平向,V代表垂直向,水平向和垂直向測振儀測振時應按圖5.3-2所示放置。
圖 5.3-1測振儀原理
鉛垂向水平向
圖5.3-2 測振儀測量方向圖
(2)放大器
放大器是用作放大、積分、濾波和阻抗變換。
(3) 使用方法
① 接通電源
先將電源選擇開關K6置于所需位置。如使用交流電源,則把電源電纜的交流插頭(三芯)與市電(220VAC)連接,如使用直流電源,則把電源電纜的直流電源線按紅接正、黃接負、屏蔽層接地與蓄電池連接,然后將電源電纜插頭(七芯)插入放大器電源插座上。將電源開關K 5置于開(此時發光二極管--LED亮),并將表頭功能開關K l依次置于“E +”“E -”位置,通過表頭檢查電源電壓是否正常。
② 測振儀與放大器的使用
A.測振儀的安裝與調節
在把測振儀的撥動開關置于適當位置之后,把測振儀與被測點用粘合劑固結牢,并使水平測振儀基本放置呈水平,豎直向測振儀的幾何軸線與水平面大致呈垂直,然后將測振儀的輸出端與放大器的輸入插座相連。
B.放大器各功能開關的應用
根據需要把通頻帶選擇開關K4置于相應檔位。
根據需要,把參數選擇開關(K3)置于相應檔位。
根據所需振動信號大小,把放大倍數開關K 2置于合適的檔位。
③ 與記錄器配接
A.與數據采集系統配接
配按時應注意共地,以免發生串線現象,使用時把所測參量(位移、速度、或加速度)、量綱(m、m/s或m/s2)及測振儀整機靈敏度輸入系統中。在時域分析或頻率域分析的結果中,自動消去其程控放大器的放大倍數。
B.與磁帶記錄器配接
配接時應注意共地,以防止發生串線現象。整套儀器(包括磁帶記錄器)靈敏度主要包括:加速度靈敏度、速度靈敏度、速度幅值、位移靈敏度及位移幅值等。
6TBM試驗段振動頻譜分析
6.1 頻譜分析目的
通過重慶市軌道交通六號線一期TBM試驗段振動頻譜分析,得到試驗段沿線建構筑物(龍庭藍天苑)與橋臺(五里店立交橋至五童路段道路主1線20號左右橋臺)的振動基本規律。對其頻譜特性的分析,可以為重慶市軌道交通六號線一期TBM試驗段以及類似工程TBM掘進施工的振源特性提供依據,并且,可對重慶地鐵六號線一期開敞式TBM施工及類似工程施工引起的沿線建構筑物結構的振動危害預測提供依據。
6.2 頻譜分析
根據振動測試方案,筆者對測試不同的對象在不同工況下進行了詳細監測。如:
(1) 地表交通引起工程沿線建筑物與橋臺振動情況測試分析:
在TBM完全關機狀態下,測得建筑物與橋臺振動波形,分析處理后得到典型時程曲線和頻譜分析曲線。
(2) TBM開機掘進時,在不同的設備掘進參數(刀盤轉速、主推力、刀盤貫入度、刀盤扭矩等)、不同地質情況下,建筑物及橋臺等的振動情況測試分析。測得建筑物與橋臺振動波形,分析處理后得到典型時程曲線和頻譜分析曲線。
7TBM試驗段振動分析與結論
7.1 TBM試驗段振動測試分析
(1) 開敞式TBM施工時橋臺振動測試情況
開敞式TBM掘進不同參數(刀盤轉速,貫入度,主推力,扭矩,地質情況等)與振動對應關系記錄如表7.1-1。
表 7.1-1 開敞式TBM掘進時橋臺振動測試情況
結合表中測試結果,初步分析認為開敞式TBM掘進參數不同,特別是刀盤轉速、地質情況不同對振動影響較大,但振動問題相對較為復雜,隨時空、介質等變化大,很難給出具體的影響關系。
(2) TBM掘進時龍庭藍天苑樓房(三樓)振動測試
為了監測TBM掘進時建筑物振動情況,進行多次、反復測試,得出建筑物的振動情況如表7.1-2。
表7.1-2 開敞式TBM掘進時龍庭藍天苑樓房振動測試情況
(3) 開敞式TBM掘進時龍庭藍天苑一樓振動測試情況
表7.1-3 開敞式TBM掘進時龍庭藍天苑一樓振動測試情況
(3) 開敞式TBM掘進不同刀盤轉速下橋臺振動情況測試
在研究過程中,筆者進行了不同刀盤轉速下橋臺振動情況測試,測試結果與分析見表7.1-4。
表7.1-4 開敞式TBM掘進時不同刀盤轉速下橋臺振動情況測試
圖7.1-1開敞式TBM掘進不同刀盤轉速橋臺振動情況曲線圖
(4)開敞式TBM掘進時建筑物、橋臺振動最大值
表7.1-5 開敞式TBM掘進時圍巖、橋臺振動最大值
表7.1-6 開敞式TBM掘進時建筑物(龍庭藍天苑)振動最大值
7.2 開敞式TBM掘進引起各對象振動測試結論
(1) 開敞式TBM掘進過程中絕大部分時間給地層的振動很小,垂直方向振速<5mm/S,水平振速<4mm/S,振動頻率12~18HZ。
(2)根據測試結果分析,開敞式TBM在掘進過程中引起的振動對建(構)筑物基本沒有影響。
(3) 開敞式TBM掘進引起的振動和刀盤的轉速有明顯的關系。從不同的刀盤轉速測得的數據顯示,刀盤轉速在3.5轉/min左右時,引起的建(構)筑物振動的水平向速度幅值最大。
(4) 開敞式TBM施工引起的圍巖振動在近20m內無明顯衰減,其影響范圍大概在120m以內,引起的振動影響不會直接造成沿線附近建(構)筑物的破壞。
參考文獻
[1]施仲衡。地下鐵道設計與施工[M].西安:山西科技出版社,2006.
[2]王夢恕.開敞式TBM在鐵路長隧道特硬巖、軟巖地層的施工技術[J].土木工程學報,2005,38(5):54-58.
[3]王夢恕,等.巖石隧道掘進機(TBM)施工及工程實例[M].北京:中國鐵道出版社.
[4]李茂文,劉建國,韓雪峰,等.長距離硬巖地層盾構施工關鍵技術研究[J].隧道建設,2009,29(4):470-474.
[5]王小忠.盾構機在長距離硬巖中掘進的探討[J].鐵道工程學報,2006,94(4):52-56.
[6]吳世勇,王鴿,徐勁松,等.錦屏二級水電站TBM選型及施工關鍵技術研究[J].巖石力學與工程學報, 2008, 27(10):2000-2009.
[7]劉懷國,張勁,章躍林.引黃工程南干線TBM施工探討[J].巖石力學與工程學報,2003, 22(z1):2520-2522.
[8]李明雄,李鴻洲,等.臺灣水利隧道工程TBM開挖首次貫通案例[J].巖石力學與工程學報,2004, 23(z2):4795-4801.
[9]鐵道部工程管理中心.西安-安康鐵路秦嶺隧道TBM掘進施工技術總結[M].北京:中國鐵道出版社,2004.
[10]中鐵西南科學研究院有限公司.大伙房輸水工程特長隧洞修建技術——TBM施工監測技術研究[R] .成都:中鐵西南科學研究院有限公司,2008.