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铁道工程概述范文

发布时间:2023-12-09 18:19:46

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铁道工程概述

篇1

技术与科学之间虽然联系密切,但二者具有明显不同的基本精神,技术是对自然进行改造,与经验有关,而认识自然的结果为科学。普通高校与高等职业学校之间存在着培养目标与性质的不同,要求教师具备实践经验与理论知识,积极对课程进行改革,更好地实现人才的培养[1]。

1.现状与问题

1.1现状

在高职课程改革蓬勃发展的背景之下,各高职院校均投入了大量物力、人力,不断有新的理论、新的模式及新的方法被提出,不断促进课程优化。在教育理念改革上,就业导向的理念被杨海平提出;在高职院校《土木工程制图》中,行动导向教学的方法被李桂红积极实施;在《工程力学》教学中,项目教学法被童艳芝带入课堂;成如刚通过一系列改革实现了工程造价专业课程体系的初步构建,其建构本体为职业能力,载体为工程项目,导向为工作过程知识。虽然实施了不少改革举措,然而在实践过程中仍然存在不少问题,其中,对于岗位工作不能够快速适应这一突出问题依然存在,也依然具有较大影响,其影响不只是在学生的专业及就业方面,也关乎校方整体的发展与生存。在课程改革中,在铁道工程技术专业方面的研究较少,即便有,其改革在系统性与科学性上也存在明显不足,因此,需重视这一课程的改革并加快改革进度。

1.2问题

现阶段在铁道工程技术专业教学中的问题主要表现为:①知识的更新比较慢,存在比较滞后的教材建设,且理论为偏重,对于高职学生来说并不适宜;②教材存在较差的连续性及整体性,教材中大部分都是简单地罗列工程案例,不利于完整概念的形成;③理论和实践之间存在明显的脱节问题,工程案例与实际之间联系不够紧密,不能严格以岗位职业要求为依据进行教学;④教学主要是在课堂上进行理论知识传授,较少进行实际操作,存在比较单一的教学模式[2]。上述教学中存在的问题带来了严重影响,一方面,学生花费了大量时间进行学习,但与现场实际工作相比,其学习的知识明显较落后,一些知识已经是不合时宜甚至是被淘汰了的,这就造成学生学习时间的浪费。另一方面,单一的教学模式容易降低学生的学习兴趣,甚至是出现厌倦心理,造成所学知识不扎实且具有片面性,不利于学生在岗位职业中的快速适应。

2.改革措施

针对上述问题进行课程改革,需查阅搜集相关文献资料,安排专业教师到工作现场进行考察,并与企业专家进行积极交流与探讨,再对人才培养方案、教材建设进行制定与完善,从而有效对教学模式与教学方法进行改良与优化。与此同时,需及时检验和评价改进过后的教学模式与方法,并针对其不足之处做进一步优化。

2.1教学主体的改进

首先应对人才培养方案和教材进行改良。加大在专业人员指导方面的投入比重,以经验丰富、业绩突出的企业专家对教材和相关方案的改进进行指导,以专家建议为依据全面审视教材,剔除其中不合时宜的面临淘汰的知识,并以实际工作需求为依据对教材中缺乏的内容进行添加与完善,并做好人才培养方案的改良,提高其有效性与实用性,使讲义能够紧跟时代步伐。安排专业教师进行挂职实践锻炼,通过在施工现场的实践对相关案例及文字资料进行整理与搜集,在讲义中添加这些具有典型特征的实践案例。

完善实训室的建设。在施工现场安排专业教师进行研究与调查,落实教学所需的实训设施,将调查结果与专家建议相结合进行新的实训室建设,同时及时淘汰已然不再使用的设备,并进行常用设备的更新与引进。实训室的建设能够实现理论教授与动手操作的同步教学,在实训室中,教师可进行理论讲解,同时可以安排学生进行实践操作,大大缩短理论课与实训之间的间隔时间。

课程改革中教师的能力与教学水平也是改革的一项重要内容。扎实的理论知识与丰富的实践经验是专业教师需具备的素质。教师能力与教学水平的提高可通过加强挂职锻炼的方式实现,选择具有先进技术和一定规模的施工企业作为专业教师挂职锻炼的场地,使教师能够在作业第一线对当下最新的施工经验进行了解和学习,才能有统一实践与理论,促进“双师”制度的逐步实现。

2.2教学方法与模式的改进

对相关的文献资料进行搜索与查阅,对课程改革方法进行研究,通过学习与指导,多方考察,将教学模式调整为校企合作,工学结合。在教学方法上,应明确其基础为专家咨询,载体为项目,导向为岗位需求,在教学中始终以案例贯穿全程。以视频与文字形式的案例在教学中添加,以生动的教学内容向学生展示相关知识;以实训室结合施工现场实施实践教学,以双配制进行教学,通过技术人员的现场指导提高学生的技能掌握程度。如在工程测量的教学中,在实训课中进行全部课程内容的教学,而不再进行讨论课、习题课、实验课及理论课的区分,而是将四个课程有机结合。将传统学科体系模式打破,精心设计每一次课,在第一次课时对课程要求进行介绍之后,就以实训场训练的方式让学生逐一熟悉仪器,引起其好奇心与求知欲望,在教学中紧紧抓住学生的好奇心理。

2.3检验和评价改良的方法

检验和评价改良方法通过对比方式进行,选择不同班级作为评价对象,要求所选取的班级具有相同的教育程度,在教学方法与模式上一些班级使用原有方式,另一些班级则使用改良过的方法。校内考核为检验的主要方式,最终考核与过程考核为组成考核的两种方式。对施工现场实际工作进行模拟实现过程考核;最终考核中包含理论知识与操作能力掌握程度的考核,其中大幅减少理论内容,而主要以关于操作能力掌握程度的主观题进行考核。不同班级经过校内考核后,与采用原来方法的班级相比,采用改良方法的班级的表现较好,并且这一表现同时体现在理论考核与实践考核上。顶岗实习企业评价、学生自我评价是评价的主要内容。理论教学改良中视频案例的应用,使知识讲解变得丰富生动,学生感受有很大不同,课程的枯燥乏味感大大降低。施工现场的实践在帮助学生将理论联系实际方面具有重要作用,理论知识以立体直观方式呈现,转变学生被动接受状态,动手操作的方式对于学生深化认识有积极影响。顶岗实习企业均表示,学生在工作岗位上表现出了较强的适应能力,且表现出了较强的掌握后续知识的能力。

篇2

1 改革的背景和意义

从《国务院关于大力发展职业教育的决定》(国发【2005】35号)、《教育部、财政部关于实施国家示范性高等职业院校建设计划,加快高等职业教育改革与发展的意见》(教高【2006】14号)和《教育部、财政部关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知》(教高【2010】8号)等一系列文件中可以看到,高等职业教育正处于快速发展的历史时期。

目前我国高职教育课程改革已经进入了,各高职院校对课程改革进行了大量的研究,在改革过程中不断提出新的方法、新的模式和新的理论,杨海平提出了就业导向的教育理念,成如刚以工程项目为载体,以职业能力为本位,初步构建了以工作过程知识为导向的工程造价专业课程体系,李桂红将行动导向教学应用在高职《土木工程制图》的教学中,童艳芝在《工程力学》课程改革中应用了项目教学法。

但目前的改革并没有完全解决实际存在的问题,学生不能很快适应岗位工作的问题仍然突出,这将会影响到学生的就业、专业及整个学校的生存和发展。特别是针对铁道工程技术专业的课程改革很少,甚至缺乏科学性和系统性,因此,铁道工程技术专业的课程改革需要尽快进行。另外,我学院于2010年9月被国家批准为国家百所骨干院校首批立项建设单位,铁道工程技术专业是重点建设专业之一,课程改革势在必行。

2 教学中存在的问题

目前教学中仍然存在的主要问题是:

教材建设滞后,知识更新慢,且偏重于理论,不适宜高职学生;教材整体性和连续性差,很多教材的工程案例都是简单罗列,很难形成一个完整的概念;教学模式较单一,仍然以在课堂上传授理论知识为主,实际操作较少;工程案例不能贴近工程实际,且存在理论与实践相互脱节的问题,不能实现教学与岗位职业要求相一致。

由于问题的存在造成了学生还在学习落后于现场实际工作的知识,甚至是被淘汰的知识,大量占用了学生宝贵的学习时间;同时,单一的教学模式使学生容易产生厌倦情绪,学习的知识片面且不够扎实,致使学生不能很快的适应岗位工作。

3 改革的思路及方法

针对存在的问题,通过相关文献的研究、企业专家的指导、专业教师施工现场的学习,进行教材的建设、人才培养方案的修订,提出切实可行的教学方法及模式,对新的教学方法和模式的可行性进行检验和评价,并逐步完善。

3.1 提高教师的教学水平和能力

根据高职教育的培养目标,专业教师不仅应该具有扎实的理论知识,还要具有丰富的实践经验。派专业教师到大型的技术先进的施工企业进行挂职锻炼,深入第一线学习先进的施工经验,充分做到理论和实践的统一,并逐步实现“双师”制度。

3.2 教材及人才培养方案的修订

在学院“骨干院校”建设中,聘请经验丰富的企业专家对各项工作进行指导,通过专家提供的咨询,增加教材中没有的、实际工作中需要的新知识,去除工作中已经不用的知识点,形成与时俱进的讲义,并及时对人才培养方案进行修订。专业教师在施工现场挂职锻炼过程中,搜集施工中的文字资料和案例,将典型的工程实践案例融入到讲义当中。

3.3 实训室的建设

通过专业教师到施工现场的调查研究,明确校内应该具备哪些实训设施,结合专家的建议,建成新的实训室,将实际工作中已经不用的设备淘汰,引进施工现场常用的设备。理论授课可以直接在实训室进行,学生在授课过程中随时动手操作,解决了理论课后很长时间才进行实训的问题。

3.4 教学模式及方法的改革

参考相关的文献资料,研究其课程改革的方法,通过多方考察、学习和指导,采用“工学结合,校企合作”的教学模式,教学中,采用以专家咨询为基础、岗位需求为导向,以项目为载体、案例贯穿始终的教学方法。课堂教学中,引入文字和视频形式的案例,使内容更加生动;实践教学,采用实训室和施工现场相结合,并实行“双配制”,即在施工现场由技术人员对学生进行指导。

3.5 改革的检验及评价

选取教育程度相同的不同班级进行对比,一部分班级按照原来的教学模式和方法进行,另外的一部分按照计划的模式和方法进行。

改革的检验主要通过校内考核。考核方式分为过程考核和最终考核,过程考核模拟施工现场的实际工作来进行,最终考核中理论的内容大幅减少,考察实际操作能力的主观题大大增加。通过考核发现,无论是实践考核还是理论考核,新模式的学生表现明显好于原模式的学生。

改革效果评价主要包括学生自我评价和顶岗实习企业评价,学生表明,理论教学中,有了生动的视频案例,老师的讲课内容不再那么枯燥无味;实践时,可以到施工现场,真正做到理论与实践的紧密结合,内容变得直观、立体,学生不再被动接受,而是主动动手操作,印象更加深刻;顶岗实习企业表明,学生来到单位以后,能够很快适应工作岗位,并且,对后续知识的学习的能力明显加强。

4 结语

本文主要针对高职院校铁道工程技术专业的整体课程改革进行了研究,通过多方努力和相互配合,对教材及人才培养方案、实训室的建设、教学模式及方法等进行了改革,取得了较好的效果,学生能够很快适应工作岗位,并提高了学生对后续知识的学习能力。

参考文献

[1] 杨海平.初探就业导向的高职建筑施工技术教学改革[J].山西建筑,2009,35(14):180-181.

[2] 成如刚.高职工程造价专业课程体系改革探索[J].高等建筑教育,2010,19(1):65-69.

篇3

1、项目法施工概述

什么是项目法施工?从字面中,我们也很容易知晓它的研究对象是项目工程,项目经理负责是其施工的中心法,经营承包制是其运行的基础,经济合同是保障工程运行的手段。项目法施工是一种能够提高工程投资效益和企业经济效益的科学管理模式,它有序地按照工程项目的内在规律和施工需要合理配置生产要素,对工程项目的安全、质量、工期、成本等实行全过程的控制和管理来实现项目合同目标。

1.1项目法施工的核心特点

项目法施工的核心特点就是动态管理和优化组合。这个核心特点是项目法施工所独有的,区别于其他管理,如企业管理。由于铁道施工工序复杂、工期漫长,且多在野外施工,受自 然条件的限制较为明显,因此项目法施工要根据实际情况进行动态调整工程的施工程序而进行最优化的组合。

1.2项目法施工的基本特征

第一,也是最为重要的,建立以工程项目为对象的责任系统。即要紧紧围绕项目目标,实现对项目合同目标全权负责。这要求不仅项目经理要对工程项目实施全权责任,而且有职能的部门和参加施工的人员也要责任到人,做到分工明确、人人有责。第二,建立生产要素在项目上的动态组织系统。生产要素具有高度的流动性,项目法施工必须要适应这种特点进行组织,使人、财、物、信息能合理地在一定的时间和范围内进行优化组合和配置,适应实际工程项目的统一指挥和协调。第三,建立以项目目标管理为核心的管理系统。我们知道项目管理系统主要由两部分组成,分别是指挥控制主体和受控管理对象。这两者在工程的实际施工中各有分工,控制主体主要对项目的进度、成本、质量等进行监测,受控管理对象主要对生产作业实施有效指挥、协调和控制。

2、项目法施工在铁道工程中的必要性

2.1铁道施工项目的特殊性决定

铁道施工工程相比较其他的工程而言,其本身有着特殊之处,这些特殊之处保证了项目法施工被采用的合理性。铁道施工项目工序复杂,项目庞大,施工点多,施工工期长,受外界制约因素较多;铁道施工多发生在野外,因此受当地的自然环境、地势及气候影响较为显著;由于铁道施工的工序复杂,工作种类繁多,涉及的相关单位较多,关系复杂。这些动态和复杂性的因素使得要时时刻刻对项目内容和计划要进行不断调整,项目法施工在一定程度上可以改善这些铁道工程中的这些复杂情形。

2.2项目法施工本身的优势

自改革开放三十年来,我国建筑业不断发展,工程项目管理理论从国外引进到我国,经过几十年的实践证明,项目法施工由于其自身的程序性、合法性、合理性,在铁道工程中发挥着十分显著的作用。虽然在过去的某些阶段,缺乏新技术和新理论,使得项目管理往往是进度控制、费用控制和质量控制相脱离,相互之间缺乏联系,但是随着这几年的不断研究发展,这种情况有所改善,目前正在努力保证质量合格的前提下同时对进度和费用进行有效的系统控制。

3、项目法施工在铁道工程中的具体应用

3.1项目进度控制

项目施工进度的控制是项目法施工在铁道工程中一项重要的衡量指标,它要求在限定的工期内编制施工进度计划及进度控制措施,在计划付诸实施的过程中检查实际施工进度、收集、统计施工现场的进度信息从而确保实际的进度与计划相符,如果在实施中出现偏差,要及时分析并纠正。总之,它是由计划、实施、检测、调控四个要素共同控制。

对于施工项目进度计划,为了保证实际的施工进度符合预算时间,项目工程必须严格按照施工项目进度计划的时间进行开展保证项目工程的总目标的实现,要具体做好以下几方面的工作:第一,要制定具体、详细的计划,具体可以编制到周、日,并严格检查各层次的计划。第二,要综合平衡,优化配置各种要素。铁道工程施工项目的进行不是孤立完成的,它必须由人、财、物等各种生产因素综合组成,它们是相互联系,相互关联的,缺了任何一项都将严重制约施工项目的总体目标。第三,做好施工实际情况记录,掌握实际施工进度。在铁道工程施工的实际过程中,各级施工进度计划的执行者要跟踪做好施工记录,比如每个阶段工作开始日期、工程进程的时间、竣工日期等。只有对施工项目的实施的具体情况进行确切的了解才能应对变动的不确定的因素。

3.2项目费用控制

施工项目费用的控制在铁道施工工程中有着十分重要的作用,它直接关乎工程费用的承担量。在实际成本控制中,要发挥其自身的有效作用必须严格按照经济责任制的要求,确保责、权、利相结合。项目成本的控制,要做好三个方面的工作,事前、事中、事后控制。

事前控制,即在铁道工程施工之前对影响成本的有关因素进行事前计划。如确定减低成本的目标构想、分析降低成本的途径等。事中控制,即施工期间要加强对施工任务单、施工材料消耗的预计、施工方法的选择、施工机械设备的选用等多个环节的考虑。事后控制,即工程施工的竣工阶段,要将扫尾工作做到精、简,不脱泥带水,并要重视竣工验收工作,如涉及的费用,一并列入工程结算。

3.3项目质量控制

铁道施工工程的最终目标就是为了工程项目质量的通关,符合开工的实际需要。项目进度与项目费用的控制是为了提高项目质量,前两者可谓是为项目质量保驾护航。施工项目的质量控制是一个复杂而又十分重要的系统工程,必须高度重视。对施工项目质量的控制我们也可从事前、事中、事后三个方面进行着手。

在事前控制阶段,铁道施工工程事前质量控制主要集中在落实施工准备质量责任制度;选定施工方案,做好施工组织设计,必须从经济原则进行舍取;检查相关的临时设施是否符合操作的标准,严格保证人力、物力在开工前的妥善安排。在事中控制阶段,在铁道施工工程中事中质量的控制主要体现在对施工工序的质量保证上。如检查工序交接程序、材料配置的记录、审查设计图纸的合理性等。在事后控制阶段,铁道施工工程竣工后要按照预先工序施工计划,按照规定严格、有序地进行验收,对工序质量交接、隐蔽工程、基础和主体工程要进行严格检查。

4结语

项目法施工在铁道工程中应用中发挥着十分重要的作用,虽然目前在铁道领域,这种方法运用的灵活性和国外相比仍有一定的差距,但随着我国铁道行业对其的重视与研究,项目法施工的发展前景会越来越好。这要求铁道工程的施工人员要在实践中不断摸索更加有益的项目法施工的要领,促进我国铁道工程施工能再上一个台阶。

参考文献

篇4

中图分类号:U45 文献标识码:A

隧道的修建是经济发展的需要

我国地域辽阔,南北长约4 000 km,东西长约4 500km,地势海拔高差达5 000 m左右,地表起伏很大,峡谷、丘陵、高山遍布在2/3国土上。过去由于技术和经济条件的限制,多用盘山绕行、深挖路堑等方法修建公路,不仅增加了线路里程,而且降低了行车速度,相应的增加了耗油量和行车时间,而且行车很不安全。深挖路堑形成高边坡,不仅浪费土地资源、破坏自然环境,而且常常发生大的滑坡、坍方等病害。随着经济发展和科学技术的进步,从实施可持续发展战略出发,为了根除道路病害与保护自然环境,在山区公路建设中必须重视隧道方案,所以长大公路隧道在我国相继修建。

(一)公路隧道的发展

截止2012年,我国(不含港澳台地区)公路隧道为10022处,总长8052.7Km.其中,特长隧道441处、1984.8Km;长隧道1,944处、3304.4Km. 以雪峰山隧道为例:双洞双车道隧道,全长7039米,是目前全国高速公路第三长隧道。2007年4月全部竣工,正式通车后,汽车穿越雪峰山的时间将由原来的一小时四十分钟缩短为七分钟。

(二)铁路隧道迅猛发展

截至2009年底,我国已建成铁路隧道总长度超7000公里;在建铁路隧道2500座,总长4600公里。到2020年,我国将规划建设铁路隧道5000座,长度超9000公里。按照2008年修订《中长期铁路网规划》:到2020年全国铁路营业里程达到12万公里以上。

不难看出,随着我国经济建设的高速发展,使得全国交通路网建设呈现迅猛的发展态势,路网设计中出现了大量的长大山岭隧道。

二、隧道及地下工程对经济和城市发展的作用

地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程.它包括地下房屋和地下构筑物,地下铁道,公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等

(一)水下隧道

近年来东部沿海、沿江城市区域经济和基础设施建设的飞速发展,需要建设更多的越江、跨海通道。由于受通航、气象等条件的制约,隧道成为越江、跨海通道的首选,加之隧道本身全天候通行不受天气影响的特点,越来越受到业主青睐。相继涌现了如南京长江隧道、武汉长江隧道、上海崇明长江隧道等大量水下隧道工程,极大的改善了我国交通状况、推动了城市化进程。据不完全统计,我国在建及规划的水下隧道近100座,其中包括琼州海峡隧道、渤海湾隧道、台湾海峡隧道等世界级水下隧道工程,水下隧道建设在我国呈现方兴未艾之势。

(二)地下铁道

地下铁道属于城市快速轨道交通的一部分,因其具有运量大、快速、正点、低能耗、少污染、乘坐舒适方便等优点,常被称为“绿色交通”。发达国家的经验表明,地铁是解决大中城市公共交通运输的根本途径,对于21世纪实现城市的可持续发展有非常重要的意义。

自1970年我国第一条地下铁道——北京地下铁道正式通车以来,已有北京、天津、上海、广州、深圳、南京、成都、重庆、杭州、香港等城市的地下铁道投入运营,到2006年年底,全国投入运营的地下铁道路程超过400Km。目前有30多个城市,或正在大力建设、或正在积极筹划地下铁道,全国呈现出地铁建设的繁荣景象。

三、我国隧道及地下工程的发展前景

(一)隧道的发展前景:

我国尤其是西部地区,地势复杂,高山丘陵交错,随着西部大开发战略的实施和全国高速路网兴建,公路或铁路穿越这些地区时,往往会遇到大量障碍。为这些克服高程或平面障碍,需要修建大量的隧道。

(二)地下工程的发展前景

目前城市的拥堵、土地紧张等问题让每个市民为之头疼。为缓解或从根本上解决人口增长对城市环境的压力和威胁以实现可持续发展,开发地下空间,修建各种隧道和地下构筑物在世界各国呈现急剧增长的趋势。地下铁道作为解决交通问题有效、环保的首选方案之一,其修建在国内还在起步阶段,大部分线路还处在规划之中,由此可见地下铁道事业还处于大发展时期,其广阔的发展前景不言而喻。

四、隧道及地下工程的建设特点

(一)建设工程处于地质体中,地下工程设计、施工主要受到地质环境影响极大。

(二)基础理论体系尚未建成,许多现代设计理论仍然来自西方。

(三)建设过程具有复杂性:

地下工程受地理与地质环境、工程情况、经济水平、材料科学发展水平、施工过程控制水平以及地下工程在国民经济中的地位等因素的影响,其建设过程具有复杂性。

五、隧道及地下工程应该注意的问题

(一)避免出现轻方案研究、不合理工期、不合理造价、限额设计等情况。

(二)用技术条件取代规范、多搞指南少搞规范,为创新构建平台。

(三)地下工程是风险性很大的工程,必须实事求是,科学地进行风险性评估。

(四)必须进行信息化动态反馈设计。

篇5

1 概述

整体道床以其整体性强、稳定性好、养护维修方便和工作量小而广泛应用于地铁、轻轨等城市轨道交通工程及国家铁路的隧道内和桥上。但采用整体道床作为道岔的轨下基础,主要是在地铁中应用,由于道岔的技术性能直接影响地铁运营的效率和行车安全,故其施工方法必须安全可靠。目前,北京地铁正线一般采用短枕式60kg/m钢轨9号系列道岔,主要是在参考铁道部通用图,并根据地铁的车辆构造特点和运营特点以及轨道结构的特殊性,进行多项改进的基础上研发的。

北京地铁5号线正线轨道工程共设道岔27组,轨下基础全部采用混凝土整体道床,其中60kg/m9号单开道岔26组,60kg/m9号道岔3.6m间距单渡线1组,60kg/m9号道岔5m间距交叉渡线2组,分布在9个区间。

2 施工工艺原理

通过精确测设铺岔基标,把道岔岔位及高程通过与基标之间的平面与空间关系表示出来,通过测设得知基标点与道岔的水平和高程差,利用L尺和支撑架配合使用,定出道岔中线和轨面高程,经调整道岔几何尺寸、吊挂短岔枕、浇筑混凝土等工序,将短岔枕连同整个道岔固定在混凝土道床内,使道岔铺设符合设计及规范要求。

3 施工技术简介

篇6

中图分类号:U455 文献标识码:A

前言

我国是个多山的国家,山区及高原约占全国总面积的60%。修建在山区的铁路,隧道往往占有很大的比重。尤其在西南地区,大部分线路隧道总长占到线路长度的20%~34%,如此多如此长的隧道,在施工或交付运营后很难避免出现一些质量问题。而隧道的施工质量在很大程度上取决于其衬砌施工的质量,因此衬砌施工中的每一个环节都非常重要。重在管理、责任到人;周密的施工方案、得力有效的施工措施;合理的工序安排、科学的施工方法、充足的人员、设备投入及现场试验质量检测和现场施工监控等系列措施是隧道衬砌混凝土质量的保证[1]。

1衬砌作业概述

衬砌作业沿开挖隧道壁建造的,用以防止围岩变形和地层塌方,以及阻挡地下水渗漏的构筑物。常常埋置于地层中的结构物,在受力变形过程中与周围的地层(围岩)有着密切的联系。隧道衬砌采用的建筑材料不同,其施工方法也往往不同,如用砖、料石、混凝土块作衬砌材料,一般采用砌筑法或拼装法施工;用混凝土和钢拱架作衬砌材料,一般采用就地灌筑混凝土法施工。

2衬砌作业台车概述

模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性。衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后方可投入使用。南吕梁山隧道衬砌台车长度采用12m,工点设计应根据沉降缝、预留洞室和预埋管线位置综合确定。模板台车侧壁作业窗宜分层布置,层高不宜大于1.5m,每层宜设置4~5个窗口,其净空不宜小于45cm×45cm。拱顶部位应预留2~4个注浆孔[2]。

3南吕梁山隧道施工分析

3.1工程概述

南吕梁山隧道设计为双洞单线隧道,左线进口里程DK298+175,右线进口里程DK298+145,与七标分界里程 DK310+800;1号斜井承担正洞任务:左、右线起讫里程均为DK301+307~DK306+776,长5468m;其中Ⅴ级围岩140m、Ⅳ级围岩751m、Ⅲ级围岩1560m、Ⅱ级围岩3018m,各级围岩所占比例分别为:2.56%、13.73%、28.53%、55.19%。

3.2施工要点、难点

一般情况下,灌注墙、拱混凝土前需先检查初期支护轮廓是否符合设计要求,然后进行施工放样、绑扎钢筋和浇注墙、拱混凝土。采用全断面法开挖时,灌注混凝土的模板由预先制作的模板台车充任,灌注过程的施工步骤需要注意以下几个方面:

1)模板台车就位

(1)对模板台车进行尺寸标定,确定台车中线;

(2)通过洞内测量,标定粗略定位;

(3)进行台车试走行,借助测量使其粗略定位;

(4)利用横向移动装置进行精确定位,对中误差≤3cm/m。

2)抹油和安装挡头模板

台车就位后先在模板外模面上均匀涂抹一层脱模油,完成后安装挡头模板。挡头模板作用为纵向模板,构造形式有气囊式和木模板两种,施工现场以木模板较为常见。木模板需提前进行加工,并需根据衬砌厚度加工部分楔形模板,安装时采用拼装加固牢靠。

3)灌注墙、拱混凝土

墙、拱混凝土灌注一般采用泵送混凝土。灌注前需先在输送主管的端部安装三岔管和控制阀,然后接上输送支管,分岔插入台车两侧中部起拱线附近的灌注窗内。混凝土出管口与混凝土灌注面高差不大于2.0in,控制阀用于控制两侧边墙的灌注速度,使两侧边墙混凝土的高差不大于1.Om。混凝土灌至灌注窗时,拆除三岔管,将输送主管固定在拱顶第一灌注口上,灌注拱顶混凝土。前段拱顶灌注完后,再移动至第二灌注口,以保证混凝土的流动性和混凝土泵的压力,将拱部全部灌满。

4)拆模

采用模板台车、混凝土泵灌注墙、拱混凝土时,拆模主要是拆模板支撑构件,并将模板台车驶离灌注现场。关键是确定拆模时间。一般说来,衬砌混凝土强度达到2.5MPa即可拆模,工程施工中可经过试验确定具体拆模时间。

5)混凝土灌注堵管处理

(1)灌注混凝土发生堵管后,先将混凝土输送泵强行开机运行几次,强行冲压。或用木棒或胶棒边敲打输送管、边用输送泵冲压。

(2)将输送管在弯头处拆开,用高压风进行吹管。

(3)若输送管堵塞时间过长,应将输送管逐节拆开,处理清洗后重新连接管线。

6)基底清理

拱墙衬砌施工前必须清除边墙基底虚碴、淤泥和杂物,用高压风管对基底进行吹扫干净,基底开挖轮廓符合设计要求,允许局部最大欠挖5cm,欠挖大于5cm部位用风镐凿除;允许最大平均超挖值为10 cm,超出部分采用同级混凝土回填。

3.3隧道衬砌施工注意事项

(1)衬砌不得侵入隧道建筑限界,衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。

(2)混凝土灌注前及灌注过程中,应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查,发现问题应及时处理,并做好记录。

(3)混凝土振捣时不应破坏防水层。

(4)衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理,用高压水冲洗干净。

(5)按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件,并同时施作附属洞室砼衬砌。

(6)砼衬砌灌注自下而上,先墙后拱,对称浇筑。在施工过程中,如发生停电应立即起动备用电源,确保砼浇筑作业连续进行。

(7)混凝土振捣时,不得碰撞模板、钢筋和预埋件。

(8)泵送砼结束时,应对管道进行清洗,但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。

(9)钢筋混凝土二次衬砌地段,必须用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块,确保钢筋保护层的厚度,主筋保护层尺寸不小于30mm、迎水面主筋保护层不小于50mm。

3.4南吕梁山隧道衬砌作业的特点

(1)衬砌施工前认真执行了技术交底制,使现场领工员及每一位施工人员做到心中有数,严格按技术要求施工,保证设计意图的实现。

(2)在施工中,严格实行了工序“三检制”—自检、互检、交接检,上道工序不合格,不准进入下道工序的施工。每道工序自检合格后,再报请监理工程师检查,监理验收合格后方可进行下道工序的施工。

(3)认真设计、严格控制混凝土配合比,做到计量准确,混凝土拌合均匀,坍落度适合。

(4)混凝土下料高度超过2m时设串筒或溜槽;浇灌混凝土分层下料、分层捣固密实,以防止漏捣,至排出气泡为止。

(5)为防止衬砌裂缝的产生,施工中从原材料的检验和选用、混凝土的配比和拌制、浇筑温度的控制和振捣、养护等各工序严格控制工艺要求。

3.5南吕梁山隧道的出新点

南吕梁山隧道衬砌采用模板台车、混凝土泵灌注墙、拱混凝土时,拱顶上方在衬砌与围岩之间常存在空隙,特别是还经常出现拱顶厚度不够、钢筋外露等现象,造成严重质量隐患。不但影响结构受力,而且影响衬砌防水。克服这一缺陷的措施如下:

(1)改进操作方法,采用“封拱顶工艺”进行施工,确保其中包含的气体畅通排除。

(2)采用密实度检测仪,对已衬砌段的衬砌背后进行检查,有空洞时及时进行处理馈改进灌注的操作方法。

(3)灌注混凝土时,要求在拱顶最高位置,纵向每3~5m设一注浆孔,在衬砌拆模后,对拱顶衬砌背后充填注浆,以保证衬砌背后与围岩密贴,及拱顶衬砌厚度能达到要求。充填砂浆强度一般为M20。

结语

通过本文分析隧道衬砌施工技术的每个环节的好坏决定了隧道工程整体衬砌质量的成败,在采用合理的材料同时,再配合正确的施工工艺,才能得到良好的隧道工程。同时高质量的施工水平对于节约建筑成本、提高施工效率,增加施工项目经济效益也具有重要的意义,因此实际施工过程还需要不断加强质量控制。

参考文献:

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1概述

随着交通事业的快速发展,越来越多的隧道工程将会在地形、地貌及地质背景复杂的西部山区修建。隧道在施工过程中不可避免的会遇到软弱围岩、高地应力围岩、断层破碎带等复杂的地质状况。通常意义上,穿越这些地区的隧道统称为软岩隧道[1]。软岩隧道开挖易造成围岩大变形,控制围岩变形也是软岩隧道开挖所要解决的主要问题之一。尤其是对于穿越软弱地层的大跨度隧道而言,如果支护不强或支护不及时,将会发生塌方冒顶或二次衬砌严重开裂现象,将会给工程安全性造成严重的威胁。通常来说,隧道围岩大变形指在高地应力软弱围岩条件下,围岩发生沉降破坏并最终导致隧道围岩失稳的现象[1]。其实质是围岩产生剪应力使得岩体彼此错动、断裂破坏,也就是说使围岩的自稳能力丧失,产生塑性变形,进而迫使围岩向开挖洞室方向挤压,产生大变形的现象。对于大变形的界定[2],铁二院考虑了预留变形量的影响,认为单线隧道适当的预留变形量一般不大于150mm,双线隧道一般则不大于300mm,正常的变形量上限取上述值的0.8倍,在支护位移上,若单线隧道大于130mm,双线隧道大于250mm,就认定为发生了大变形。近年来,随着深埋特长隧道建设的日益增多,国内外对软弱围岩隧道大变形的变形机理[3]、变形特征[4]、控制措施[5]、施工工法[6,7]及支护时机[8]等等方面做了大量的研究,并取得了一定的成果。

2大跨软岩隧道存在的问题

由于地层地质的复杂性,大跨软岩隧道工程仍然面临着以下几个急需解决的关键问题:1)对围岩变形的判断与控制。对于软岩隧道围岩变形的研究主要集中在三个方面:a.从理论方面对变形机理进行研究;b.选择合理的施工工法对围岩变形进行控制;c.运用有限元或其他数值模拟的手段对围岩的变形量和变形趋势进行预测。从众多的学术论文和科研成果中不难发现,对于围岩变形的机理多是采用连续性介质理论进行分析,而实际工程中的围岩是非连续的,它是岩块和结构面在三维空间的一种非定向关系。尤其是对于地质状况比较复杂的软弱围岩,都是由多种物理成分组成的,且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的随机性。但是,在实际的研究和应用中,例如采用数值模拟的方法对软岩隧道围岩变形进行分析时,又必须运用岩体的本构关系,这本身就是存在问题的,更不要说计算结果的准确性了。不论是理论分析还是数值模拟都没有办法对围岩的变形量进行准确的判断。这将引起另外一个问题,就是在采取控制变形措施时,通常采用的是依据相似工程经验制定施工方案,并没有针对不同的变形量采取相应的控制措施,因此变形控制措施也具有一定的盲目性。另外,隧道施工中变形可以达到1.0m甚至更大,软弱围岩变形本质上属于大变形问题,然而岩体力学中使用的弹塑性变形理论[9]虽然对材料的非线性进行了考虑,但是严格意义上仍属小变形理论。2)对合理支护时机的探讨。隧道二次衬砌施作时机始终是隧道界讨论的热点问题,二次衬砌的支护时机是保证二次衬砌长期稳定的关键。特别是对于软岩大变形隧道,如果二次衬砌施作过晚,则可能造成初期支护变形过大而无法控制,以致隧道失稳;但如果施作过早,则不利于地应力的释放和充分发挥围岩的自稳能力,从而使二衬受力过大而导致开裂,降低了隧道结构稳定性。因此,合理确定二次衬砌施作时机是保证隧道施工阶段和长期运营阶段安全性的关键。但是现阶段,对于隧道二次衬砌支护时机的研究仍然没有形成系统的体系。研究者多根据具体的工程背景选择不同的岩石弹塑性模型,采用的确定合理支护时机的判定方法也各有不同。对于二衬支护时机的影响因素的分析也多是针对单一影响因素,并没有综合考虑。

3软岩隧道的发展与展望

为了满通建设的需要,将不可避免的遇到更多的软岩隧道工程。围岩大变形的控制问题仍然是未来软岩隧道工程需要解决的关键问题。从根本上讲要更深入的研究围岩的变形机理,找出适用于实际工程地质状况的围岩的本构关系。在施工的过程中,超前地质预报要贯穿整个隧道的开挖过程,监控测量要及时跟进。对于具有代表性的工程要完善施工工法,以便以后类似工程经验借鉴。隧道是地层围岩和支护结构共同组成的复杂受力体。支护是一个过程,一个好的支护方案要让这一过程与围岩变形过程相协调。考虑到软弱围岩的蠕变特性,围岩的自稳能力是与施加相关的,因此二次衬砌的支护需要一个合理的时机。反过来理解,如果要确定合理的二衬支护时机,首先要对围岩的蠕变特性和变形机理进行充分而深入地分析,只有在此基础上,才能选择适当的支护时机和支护形式以及确定合适的支护参数。由于目前的研究多针对二次衬砌的支护时机探讨,应该将整个支护过程统一起来,形成与不同围岩级别、不同断面尺寸、不同开挖方式、不同支护参数相对应的系统的支护方案,以及更完善的施工工法。

4结语

本文主要针对近年来出现的软岩隧道工程中的突出问题进行了讨论,并对软岩隧道工程今后的发展进行了展望。为了满通建设的需要,更多更为复杂的软岩隧道工程也必将积累更多的工程经验,更好更深入的解决围岩大变形的控制问题。随着支护理论的不断发展、支护技术的不断进步,软岩隧道工程施工技术水平将会不断提高和发展。

参考文献:

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[2]喻渝.挤压性围岩支护大变形的机理及判定方法[J].世界隧道,1993,2(1):46-50.

[3]刘伴兴.软岩隧道大变形机理及位移控制基准[D].石家庄:石家庄铁道学院,2006.

[4]段庆伟,何满朝,张世国.复杂条件下围岩变形特征数值模拟研究[J].煤炭科学技术,2002,30(6):55-58.

[5]柴瑞峰,王才高.鸟鞘岭特长隧道大变形围岩段施工技术[J].铁道建筑,2005(12):38-39.

[6]王祥秋,杨林德,高文华.软弱围岩蠕变损伤机理及合理支护时间的反演分析[J].岩石力学与工程学报,2004,23(5):793-796.

[7]王建宇,胡元芳,刘志强.高地应力软弱围岩隧道挤压型变形和可让性支护原理[J].现代隧道技术,2012,49(3):9-17.

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铁路项目施工组织设计按阶段不同分为概略施工组织方案意见、施工组织方案意见、施工组织设计意见、指导性施工组织设计和实施性施工组织设计。设计单位在预可研、可研和初步设计阶段分别完成概略施工组织方案意见、施工组织方案意见和施工组织设计意见[1]。高速铁路建设规模大、技术标准高、质量要求严,大量采用新技术、新材料、新设备、新工艺,施工组织复杂,在铁路初步设计阶段,以初步设计确定的主要工程内容和分布情况为基础,根据批复的可研阶段确定的总工期和施工组织方案,对控制工程、重难点工程和各专业工程施工方案、施工方法、资源配置、大临和过渡工程等进行全面深化和优化设计,为编制设计概算提供基础,为制定基本建设投资计划、进行项目交易提供基础[2]。

2009年,西安至宝鸡高速铁路(以下简称西宝高铁)完成完成了施工组织设计。当时铁道部尚未《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]226号),原《铁路工程施工组织调查与设计办法》(铁建设[2000]95号)中少有针对高速铁路(客运专线)的设计办法,这种情况下,西宝高铁参考《设计办法》,同时分析总结郑西客专、武广客专的成功经验,结合《客运专线铁路指导性施工组织设计指南》等文件,对西宝高铁施工组织设计进行了摸索设计,目前,西宝高速铁路已经完成初步验收,正在积极准备国家正式验收的相关工作,有必要对西宝高速铁路施工组织设计情况进行回顾、分析和总结,以期为类似工程提供设计经验。

1 项目概述

1.1 工程概况

西宝高铁位于陕西省关中平原西部,东起西安,向西经咸阳市、杨凌示范区至宝鸡市,线路正线全长138.107km。西宝高铁是《中长期铁路网规划》中“四纵四横”快速客运网徐兰客运专线的组成部分,与郑西高铁、徐郑高铁及在建的宝鸡至兰州高铁相连,形成陇海高速铁路通道。

1.2 与施工组织设计相关的工程特点

全线共设杨凌南、岐山、宝鸡南三个新建车站;新建正线特大桥及大中桥总计121.026km/21座,占线路总长度的87.63%;全线共设隧道0.903km/1座,占线路全长0.65%,桥隧总长121.929km,占线路长度88.29%。

1.3 地形条件

西宝高铁走行于渭河断陷盆地中西部的渭河冲积平原区,南倚秦岭,北临黄土台塬,总体地势由南北两侧向渭河河谷呈阶梯状降低,西高东低。总体上呈东西向延伸,南北向交替、条带状展布。地貌主要由渭河及其支流的河床、漫滩、一级和二、三级阶地组成。

2 施工总工期、分期修建意见及施工区段的划分

2.1 施工总工期

施工区段划分意见全线总工期为42个月,其中联合调试6个月。

2.2 分期、分段修建意见

贯彻“整体设计、系统建设、优质高效、一次建成”的建设方针,为了使本项目尽快形成路网,产生运营效益,全线按同期开工、同期建设,一次建成的方式建设[3]。

2.3 施工区段划分意见

施工区段结合铺轨基地、制梁场的设置及工期的要求进行划分。划分的标准为:

(1)线下工程。在满足工程质量和工期的前提下,尽可能划分大的施工区段。

本线施工区段的划分以桥梁工程为主体,附带路基、隧道、就近联络线为原则。

(2)铺轨区段划分。在确保质量和工期的前提下,区段划分尽可能长;铺轨工期不超过计算所需工期,减少铺轨基地、充分发挥设备能力。

根据本项目的实际情况,全线划分为一个铺轨区段。

(3)站后工程。四电工程按系统集成,全线划分为一个施工区段;车站建筑随铺轨区段或线下工程施工区段灵活划分。

施工区段划分情况见表1。

3 主要工程的施工方法、顺序、进度、工期及措施

3.1 桥梁工程

西宝高铁正线桥梁工程约占线路总长的87.63%。其中咸阳西立交特大桥(18254.9m)为控制工期工程。全线桥梁工程的施工工期能否保证是整个工程总工期的关键之一,而特殊结构部分及箱梁的架设又是桥梁工程的重点,合理安排施工工序是保证桥梁工程工期的关键。

(1)施工顺序。先期进行生产生活区、施工便道,道路改移等大临设施的建设;分段平行施工,多开工作面的方法进行流水作业,优先安排特大桥钻孔桩基础的施工,然后顺次安排承台和墩身施工,再进行上部结构施工。中小桥、涵洞等的施工根据现场的施工进度的实际情况及时展开,不影响相邻路基等的施工。

桥梁施工的关键工序为:桥梁基础工程、箱梁预制、预制箱梁运输架设。

(2)施工进度。

施工准备:3个月;

基础(含深水桥):7~9个月;

连续梁:5~8个月;

连续梁-拱:10~12个月;

制梁:1.5~2.0孔/天;

箱梁架设:8km以下2孔/天;8~12km1.5孔/天;12 km以上1孔/天。

(3)工期及保证工期措施。

工期:全线桥梁工程在20个月内完成,保证无砟轨道的基础施工。

工期保证措施:对控制工期的桥梁工程,尤其是水上施工的基础和连续梁结构部分,在开工后应将其作为整座桥梁工程的重点部分优先考虑,需和施工准备搭接,提前开工,力争在一年中可连续施工的季节将基础的主体部分完成,以确保该特殊结构部分两端的简支梁的架设工作得以顺利进行。

本线长桥较多,下部工程采用分段平行施工,多开工作面的方法,长桥短修,保证整桥的工期。

本线设置的6处临时制存箱梁场,需要尽早安排,与桥梁下部工程同步建设。

3.2 轨道工程

正线138.107双线公里采用双块式无砟轨道,站线及联络线采用有砟轨道。铺设双块式无砟道床是轨道工程的关键工程,需要高度重视,提前筹划和安排。轨道工程的施工关键工序为:双块式轨枕铺设、铺设无缝线路。

(1)施工进度。

大号码道岔按25天/组;

整体道床单工作面全套机械化作业:200米/天;

铺轨:4km/天。

(2)工期及保证工期措施。

工期:整体道床施工每个施工单元按7.5个月工期安排,站线无缝线路铺设和联络线铺设按3个月工期安排。

保证措施:双块式轨枕预制厂、铺轨基地按工期要求如期完成,双块式轨枕和钢轨的储备满足铺设需要。整体道床施工采用分段平行施工,多开工作面的方法,加强施工队伍和设备的投入。全线整体道床施工按6个作业面安排[4]。

4 主要材料供应计划

(1)厂发料。在三桥、咸阳西、兴平、马嵬坡、武功、杨凌、降帐、常兴、眉县站、蔡家坡、虢镇和卧龙寺站设12处材料厂,由汽车运输至工地。

(2)直发料。

60kg、50kg钢轨:由武钢供应,火车运输。

道岔:由宝鸡桥梁厂供应,火车运输。

钢筋混凝土Ⅲ型枕:平顶山轨枕厂供应,火车运输。

钢支柱:由宝鸡桥梁厂供应,火车运输。

(3)当地材料的数量、来源、运输方法及供应范围见标2、表3。

5 临时工程

5.1 大型临时工程

(1)材料厂。共设置临时材料厂12处,分别位于三桥、咸阳西、兴平、马嵬坡、武功、杨凌、降帐、常兴、眉县站、蔡家坡、虢镇和卧龙寺站,利用车站既有货场,平均占地20亩。

(2)铺轨基地。根据可研审查意见设在咸阳西站,铺轨基地结合咸阳西站改造,新建岔线。铺轨基地主要存放500米长钢轨、大号码道岔拼装存放。

基地规模:新建岔线连接既有陇海线,出岔点为DK500+150处(用完后需拆除);场内设到车线1条、发车线1条、机走线1条;500米长钢轨存放台座1座配17米跨度固定式2 t群吊40台; 其余轨料存放配2台17米跨度10t轨行式龙门吊;基地占地约106亩(长800m,宽80m)。负责供应全线275.6公里轨料。

(3)制存梁场。本工程共设置6处临时箱梁制存梁场和2处临时“T”梁制存梁场,负责全线3541孔简支箱梁和694孔简支T梁的制架梁任务[5]。

(4)双块式轨枕厂。双块式轨枕厂分设武功3#箱梁场和歧山5#箱梁场处。

(5)混凝土集中搅拌站。根据全线工程的分布,全线设混凝土集中搅拌站9处,平均占地20亩。

5.2 汽车运输便道方案设计

拟修汽车运输便道52.05km,整修汽车运输便道57.5km。

需新建的引入便道,拟修汽车运输便道31.15km,整修汽车运输便道17.85km。

5.3 施工供水方案

沿线水系比较发育,河流众多,地表水、地下水储量丰富。城市范围内工程可利用城市自来水水源;其余区间工程可利用县城自来水,或利用农田灌溉水井,或就地打井供水,沿线水源能满足工程施工用水需要。

5.4 施工供电方案

本地区电网分布密集,重点工程附近皆有10KV、35 KV电源,且地方电源富裕量可全部满足本线重点工程的需要。本线10KV临时电力线设置111.1km。

6 结语

西宝高铁施工组织设计对项目工程施工方案、施工方法、资源配置、大临和过渡工程等起到了很好的指导作用,为项目投资和工期控制提供了保障。目前该项目已经完成验收并试运营,正在积极准备国家正式验收的相关工作。

参考文献:

[1]中华人民共和国铁道部.铁建设[2009]226 号铁路工程施工组织设计指南[S].北京:中国铁道出版社,2010.

[2]孙玉兰,王福林,李先明,等.哈大铁路客运专线指导性施工组织设计与项目管理[J].铁道标准设计,2012(5):30-32.

篇9

随着现代支护理论的建立和完善,促使了新奥法、挪威法、浅埋暗挖法等更具科学性的隧道施工技术相继出现,与此同时,先进的机械施工技术也随之不断发展,掘进机法、盾构机法以及沉管法的适应性应用,为实现隧道工程施工的全机械化作业奠定了坚实基础,极大地提高了隧道施工速度,确保了施工安全性和施工质量。现阶段,隧道施工技术已经广泛被应用于铁路、公路、电力、矿山、河道和海峡穿越等工程建设中,随着隧道施工技术的不断丰富,应在充分了解隧道施工技术特点的情况下,结合隧道工程施工要求合理选择施工技术。

1 新奥法施工技术特点

1.1 新奥法概述

新奥法是新奥地利隧道施工技术的简称。现阶段,新奥法已经成为我国隧道工程施工的主导方法,也被称之为锚喷构筑法。新奥法适用于硬岩或软岩隧道施工,但是在中硬至硬岩隧道建设中却存在着一些问题,如维修难度大、建设成本高、开挖量大等。新奥法是以最大限度发挥围岩自承作用为理论基础,利用开挖面的空间约束作用和围岩的自承能力,将锚杆加固、喷射混凝土、测量技术作为三大支柱技术,对围岩进行加固处理,从而达到约束围岩变形、松弛的目的。同时,新奥法通过对支护和围岩的测量和监控,从而可以为指导工程设计施工提供准确依据。将新奥法运用于岩石地层施工中,可采用全断面一次开挖或分步开挖的方法,运用锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,并根据工程的实际情况也可以做二次衬砌;将新奥法运用于土质地层施工中,通常情况下先对地层加固后,再进行开挖支护和衬砌,如遇有地下水的状况,必须采取降水措施后方可允许施工。

1.2 新奥法施工技术特点

1.2.1 隧道最基本的稳定部分是围岩,新奥法力求减少对围岩的扰动,尽可能地维护围岩体原有的强度性,可降低30%左右的支护成本。

1.2.2 为了使衬砌与支护紧密贴合于围岩,并且保持薄、柔的特性,新奥法可采用喷射混凝土、锚杆、钢支撑、钢筋网等支护方法进行围岩加固,有效地避免因受弯曲而发生破坏现象,确保了隧道施工的安全性。

1.2.3 在施工的全过程中对围岩的特性和随时间的变化进行监控测量,并依据围岩位移变形速率、分类、自稳时间等信息确定合理的支护参数。对隧道施工状态进行严格监视,一旦出现围岩和支护结构变形情况,便会及时采取措施予以解决,从而在根本上消除了施工安全隐患。

1.2.4 新奥法施工技术由于其具备地面干扰小、投资成本相对较小、施工经验成熟、工程质量较高等优点,已经广泛被应用于城市地铁、矿山巷道、山岭隧道等地下隧道工程施工中。

2 挪威法施工技术特点

2.1 挪威法概述

挪威法在建设理念方面与新奥法有诸多相似之处,均将岩体自身的承载作用作为基础理论,而支护只作为加固岩体的辅助手段。挪威法施工技术具有建设成本低、施工快捷、维修方便等特点,被证实是一种高效的隧道施工技术,特别是在中硬至硬岩隧道建设中显示出无可替代的优越性,已经在西方国家得到广泛应用。挪威法特别重视爆破后的地质观测工作,由工程师对撑子面以其附近的地质情况进行观测,计算出岩石质量Q值,并依据观测结果和Q值,对支护结构进行合理设计,真正做到了信息化施工和动态监测施工。挪威法施工技术特色不仅体现在Q值法的应用上,还包括离散单元法、风险分享系统以及其他施工管理技术的应用。

2.2 挪威法施工技术特点

2.2.1 挪威法特别强调施工前的两次地质勘探工作,占据工程总投资的3~5%。由于挪威法减少了超前地质预报环节,所以减少了原型观测工作量,无须进行二次衬砌,可降低工程建设成本的20~30%。

2.2.2 挪威法中采用了钢纤维混凝土和自立式锚杆支护方法,可以达到快速安全施工和化简施工工序的目的。

2.2.3 由于挪威法施工技术无须二次衬砌,所以在防水板出现漏水状况时可以进行局部修补,有利于降低维修费用和维修难度,且不影响隧道工程的正常施工进度。

3 掘进机法施工技术特点

3.1 掘进机法概述

掘进机法又称TMB法,是利用特制的大型切削设备,将电动机作为主轴旋转的驱动力,使刀盘贴近岩壁,通过利用盘型滚刀对岩石进行破碎,从而使隧道断面一次成型。当前,掘进机法在实际操作中,由于其理论基础、制造工艺和机械设计尚处于发展和完善阶段,所以还需要不断地进行改良。在我国的隧道施工技术中,改良全断面岩石掘进机施工技术已经成为重要任务。

3.2 掘进机法施工技术特点

3.2.1 一般情况下,掘进机法的开挖断面呈圆形,具有极强的承压稳定性。由于该技术能够使隧道切削成型,所以消除了爆破法的危险因素,极大地减少了岩体松动、冒顶的安全隐患,降低了支护工作强度。同时,在对土质和软弱地层施工时,适宜选用护盾式掘进机,以提高隧道施工的安全性。

3.2.2 掘进法在均质岩层隧道施工中的掘进速度较快,为钻眼爆破法掘进速度的2~2.5倍。同时,掘进法开挖的断面平整,消除了爆破应力,无须在硬岩中进行临时支护,或者在软岩或中硬岩中采用钢圈梁、喷锚、钢丝网进行简易支护即可,可以有效地减少清理作业量和混凝土用量,能够降低总成本20~30%。

3.2.3 掘进机法对破碎产生的粒度均匀的岩渣和土屑可由皮带运输机排除,使运输工序简便易行,不影响掘进速度。

3.2.4 掘进机法采用集中控制操作,为实现自动化操作和远距离操作奠定了基础。

4 盾构法施工技术特点

4.1 盾构法概述

盾构法是指利用盾构器械在破碎岩层或软质地基中进行隧道开挖、衬砌等隧道建设的全机械化作业施工技术。盾构法施工技术在隧道施工中的应用主要是通过盾构管片和外壳支撑岩体结构,以达到防止隧道内壁坍塌的目的,并用切削装置在开挖作业前方进行土体开挖,用千斤顶设备在开挖作业后方进行加压顶进,与此同时拼装混凝土管片,从而完成隧道结构的建设工作。

4.2 盾构法施工技术特点

4.2.1 盾构法较为适用于软土基段施工,由于其可以同时进行掘进、出渣、拼装土衬砌块等工序,从而极大地提高了施工速度,保证了隧道建设质量。

4.2.2 盾构法在进行土层开挖和衬砌支护时,可以利用盾构掩护作用极大地保证了施工的安全性,尤其是在水深流急、河床不稳定、河道狭窄等地质条件下运用盾构法施工技术具有明显的优越性。

4.2.3 盾构法对主要施工工序采用循环作业方式,并且实现了全机械化作业,使得施工操作简便易行,降低了施工人员的劳动强度,特别适用于松软含水层条件下的隧道工程建设。

5 沉管法施工技术特点

5.1 沉管法概述

沉管法是预制管段沉放法的简称,属于水底隧道建设的一种施工技术。沉管法通过预制隧道管段,将其托运至隧道设计位置,利用管段加载作用使其下沉至预先挖好的水底沟槽内,待管段逐节沉放完毕后,用水力压接法将彼此相邻两段管段进行连接,最后拆除封闭墙,形成完整的隧道。沉管法适用于水底隧道工程施工,已经成为水底隧道的主要施工方法。

5.2 沉管法施工技术特点

5.2.1 沉管法由于其使用预制管段,且管段较长、接缝少,易于做好防水措施,减少漏水隐患,保证混凝土施工质量。

5.2.2 因预制管段等一系列施工工序无须在现场进行作业,可以极大地减低工程投资成本,提高隧道现场施工速度。

5.2.3 沉管法除了少量水下作业之外,基本上无须地下作业,所以此施工技术不受深水作业限制,提高了隧道施工的安全性。

6 结论:

总而言之,在隧道施工前选择合适的施工技术和施工工艺是顺利进行隧道工程建设的关键。隧道工程施工应根据地质的变化情况来选定一套经济、科学、快速、合理的施工机械化作业方法,从而确保安全、高效、有序地推进隧道工程建设进度,提高整体工程质量。

参考文献

[1]杨际洲.邱兴友.隧道工程施工技术方案比选方法的探讨[A].中国铁道学会铁路长大隧道设计施工技术研讨会[C].2004.

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中图分类号: U284.34 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)30-57-2

0 引言

铁路运输作为我国交通运输行业的主要支柱,在日益快速发展的市场经济环境下,为适应与日俱增的运输任务量,其运输技术水平和相关设施建设不断在建设和完善。实际运输过程中,铁路信号系统对铁路运输业的安全运行起着关键的作用,但是,现阶段,铁路信号系统的建设和维护面临着铁路线路老化、设备陈旧等很多方面的问题,造成其施工受到严峻的挑战。由此,分析铁路信号施工质量和关键环节卡控方面非常有现实意义。

1 铁道信号概述

第一,铁道信号是指专门保护列车在铁路运输中能安全运行的指示和各种控制设备,包括各种信号机、指示器及信号灯等等。第二,铁道信号一般人为地被分为声音信号和颜色信号,声音信号主要是通过发出强度、频率和时间等都不相同的音响来表示,视觉信号主要是通过位置、颜色、灯光等来表示。

2 影响铁道信号施工质量的因素

2.1 缺乏对铁道信号施工技术的了解分析

铁道信号系统施工关系到整段铁路运输的安全,是非常重要的,因此施工人员必须在施工前要充分了解和掌握铁道信号施工技术。现阶段,铁道工程施工行业里的施工技术人员不全部来自工程领域,对铁道信号施工技术的专业知识了解和掌握程度不同,施工技术人员的施工水平不一致,现行的施工工序和工艺也存在多种多样的问题,以至于施工人员参与的铁道信号施工工程建设不够系统和规范,一定程度上影响了铁道信号工程施工的质量,带来了技术和安全风险。

2.2 施工人员的素质影响铁道信号的施工质量

施工技术人员的整体素质对铁道信号系统工程的施工质量起着重要的作用,在实际施工中,存在施工技术人员和管理人员沟通不畅以及施工技术人员的整体专业素质有待进一步提升的问题,这些都造成管理人员和施工技术人员对铁道信号系统施工现场了解不够以及难以掌握的结果。大型的铁道信号施工项目需要的管理人员和施工技术人员相对数量更多,如果不能很好地解决人为因素的影响,就会对工程带来不可忽视的损失。

2.3 对铁道信号施工的监督管理有待完善

铁道信号系统工程建设方没有设置科学合理的监督和管理体制,导致在铁道信号施工过程中监督体系缺失,建设方无法全面对施工质量进行监督管理,对施工质量监督管理工作的认识存在误区,没有意识到其重要性,没有认识到监督管理工作是保证铁道信号工程建设和顺利完工的必要条件,最终严重影响了铁道信号施工的质量。

3 规范控制施工管理,保证工程有序安全进行

3.1 加强施工前的预防工作

首先,建设方施工前与施工单位主动沟通,制定完善相关施工安全方面的工作制度,并随时走访施工现场和掌握施工实际进度等情况;其次,建设方应当及时和施工单位就大型设备使用制定相关的制度和使用程序,并专门派人在现场进行巡视和检查,发现问题及时反馈并解决;最后,建设方应当要求施工单位签署增用相关设备作业的通知书,保证施工单位最大程度和最高使用效率应用相关机械设备。

3.2 加强施工过程的检查和监督

为保证施工过程中信号设备能够安全和稳定的使用,在施工过程中要加强检查和监督力度,首先,设备车间应当深入施工现场了解现场情况并绘制相应的工程图纸;其次,组织专门技术人员在施工时进行现场检查,发现问题及时处理。

3.3 做好电力通电前的检查,保证信号设备电力回流畅通

做好电气化设备通电前的准备工作并着重检查电气牵引回流方面。首先,专业技术人员应当全面检查电缆屏蔽地线以及设备底线是否有问题,及时发现问题并报相关部门解决;其次,技术人员应当检查高柱信号机等信号设备与接触网之间是否按照国家标准设置的距离;最后,技术人员应当根据施工设计图并结合实际情况检查中心连接板和交叉渡线是否增设绝缘。

4 加强信号工程施工工艺标准

4.1 对电缆接续的工艺标准进行改进提高

传统的信号电缆连接方式都是通过电缆箱盒进行的,电缆的结构和参数会受到电缆箱盒的影响。现阶段,大部分轨道电路的同路电阻值、线地间电容、电阻平衡性等方面的参数标准随着技术发展而有所提高,对信号电缆连接方式也发生了改变,免维护型地下电缆接续装置已逐渐替代了电缆箱盒连接信号电缆的传统方式,其具有使用寿命长、密封性好等电缆箱盒连接方式所没有的优点,并已经被广泛应用到信号系统工程当中。

4.2 对电缆成端的工艺标准进行改进提高

现阶段,随着铁路运输对信号技术和电缆传输移频信号质量要求的提高,铁路信号工程一般采用内屏蔽数字信号电缆这种新型的电缆,这种内屏蔽数字信号电缆在施工时需要处理电缆通道的始、终端,称之为电缆的成端处理,成端处理质量和工艺对电缆的电气指标和传输移频信号的质量影响非常大,是电缆施工中比较关键的环节。

电缆成端处理主要是切剥电缆端头后固定并密封电缆端头,以及电缆使用金属护套进行屏蔽连接、屏蔽接地,连接电缆芯线和端子等方面。对电缆成端工艺进行改进完善就是用适当规格的铜芯导线分别连接每根电缆的内屏蔽层、铝护套、钢带和电缆箱盒内其他电缆的内屏蔽层、铝护套、钢带,进行可靠环连后连接到电缆箱盒内已经与贯通地线连接好的接地端子排上。对电缆成端处理是应当严格按照规定工艺和尺寸要求进行电缆头的切剥,并且利用冷封胶密封处理引入电缆箱盒内的电缆根部,同时应当保证电缆箱盒内与端子连接的电缆芯线不能出现环状。

4.3 提高轨旁信号设施与钢轨连接的工艺质量

加强铁道信号系统施工质量就必须提高轨旁信号设施与钢轨连接的施工工艺质量,轨旁信号设施与钢轨连接施工对轨道电路的正常运行起着重要作用。现阶段,轨旁信号设施与钢轨连接施工方式有传统塞钉和法式冷挤压塞钉两种方式,冷挤压塞钉会受到钢轨长时间震动的影响而产生松动状况,进而导致连接处接触不畅而出现轨道电路红光带的问题,传统塞钉方式的打孔钻具是采用专用的高精度材料制成,完全能够打出与塞钉形状、精度相吻合的钉孔,使塞钉与钢轨紧密连接不受振动影响。

4.4 提高安装轨道电路补偿电容工艺标准

现在,大部分ZPW或UM系列的轨道电路为增加轨道电路的传输长度而大量采用安装补偿电容的方式,因此,补偿电容的安装质量也是影响轨道电路正常运行的一个关键因素,而补偿电容连接、防护和固定等问题直接影响着其安装质量和使用寿命。现阶段,补偿电容的防护和固定方式、工艺多种多样,还没有普遍采用特制的砼枕,因此,除了改进补偿电容与钢轨的连接方式外,还应该铺设特制砼枕的线路。在安装补偿电容的防护和固定工程时应该按照统一制定的规定和安装工艺,尤其要综合考虑钢结构桥梁、无砟道床、隧道内宽轨枕等特殊地段上对补偿电容的安装方式。

5 严格连锁试验程序,保证工程安全开通

5.1 进行信号工程连锁试验的基本原则

信号工程连锁试验应聘用有相应资质的设计单位,在施工过程中发现的问题应处理在工程开通前,工程完工后施工单位和接管单位要进行对接,所有人员都不能随意变动已经做好连锁试验的相关设备。

5.2 严格把控连锁试验的各个过程

第一,严把试验前阶段,施工单位要给建设单位提交有关试验的图纸和相关资料,设备管理单位要核对双线轨道电路图、信号平面布置图等图纸与实际站场是否符合,还要全面核对连锁进路表。第二,严把连锁厂家软件质量,按照相关程序试运行计算机连锁厂家出厂的软件,模拟试验中发现相关问题及时处理。第三,连锁工程师依据图表进行机械师内模拟电路的试验,确定没有问题。

6 结语

总之,严把铁道信号施工的各个环节,保证铁道信号施工的质量,进而保证铁路运输的安全运行。

参 考 文 献

[1] 李长英.铁道信号施工及配合施工关键环节卡控[J].黑龙江科学,2015,07:91.

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中图分类号:TU2 文献标识码:A

1 概述

新建京石客运专线石家庄隧道工程是京石客运专线乃至整个京石客运专线的控制性工程,全长6060m,洞体全长4980m。隧道平行于既有京广线,下穿石家庄客运站及2条铁路线路、5条繁华干道,该工程的实施首次在国内城市实现铁路入地。该工程为国内首条六线并行隧道,自左至右依次为改建京广线、京石客运专线和石青客运专线。

新建京石客运专线石家庄隧道下穿既有和平路62m盖挖法施工段,涉及到平路主线路及周围的京广线两条重要交通线路,确保两线的安全运营是隧道工程的重中之重。施工过程中进行全面系统地监测,一方面可以通过监测信息反馈及数据分析可以及时地判断各项工艺及施工措施的合理性,从而不断优化,提高工艺及技术水平;另一方面可以通过对施工中引起的盖板沉降和京广线框构桥的变形监测,可及时掌握并预测环境的安全状况,对存在安全隐患之处及时采取必要的措施,确保环境稳定;第三,通过监控量测全面系统地掌握各类工程信息,通过信息反馈指导施工,优化设计,并不断进行科研创新,积累经验,可以为安全高质完成工程提供保障。

2 工程概况

和平路为石家庄市东西方向的主要干道,主路为4车道高架,隧道在高架路两桥墩间穿过,桥墩基础为6根直径1.5m桩基,隧道西侧30m处为既有京广铁路框构桥,各结构物平面布置如图1所示。初步设计采用明挖法分期导改施工,为减少施工对交通影响,下穿方案改为盖挖施工。

隧道主体为三连拱平顶矩形断面,结构顶板、边墙厚1.2m,中墙厚0.9m,底板厚1.3m,材料为C35P12钢筋混凝土。施工时考虑沉降及误差影响,结构顶板较设计顶板抬高5cm,边墙较设计轮廓线单侧外放3cm,结构中墙不变。

围护桩位于结构两侧,桩径1.2m,桩长18.3m纵向间距1.8m,桩基类型为摩擦桩,采用C30钢筋混凝土。在三跨平顶结构未成环前,为承受结构盖板、上部土方及道路车辆活载,在结构中墙和跨中布置摩擦桩作为支撑桩,桩径1.2m,桩长36m,纵向间距6m,横向间距6.5~8.325m,采用C30钢筋混凝土。

盖挖采用顺做法施工,施工顺序为:碎石垫层垫层混凝土防水板铺设防水保护层结构底板结构墙体墙后砼回填接缝处注浆盖挖结构施工完毕。根据现场边界条件及相邻段落的施工情况,盖挖段衬砌总体由北向南分幅顺序施工,每幅长度为11.5~14.5m。底板施工时,在支撑桩位置预留后浇带。待支撑桩间结构边墙与拱顶衔接成环后,对支撑桩进行破除,浇筑后浇带底板和中墙。

图1 新建京石客运专线石家庄隧道工程

和平路段平面布置示意图

3 监测方案设计

3.1 监测项目及测点布置

隧道施工过程中,需要对新建隧道本身及周边相关结构物进行观测,其中主体结构和围护结构的监控量测项目如表1所示,相邻环境的监控量测项目如表2所示。

表1 隧道主体结构和围护结构的监控量测项目

表2 隧道相邻环境的监控量测项目

3.2 监控量测的管理

取得各种监测资料后,需及时进行处理,排除仪器、读数等操作过程中的失误,剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差,避免漏测和错测,保证监测数据的可靠性和完整性。取得监测数据后,应及时通过相关软件进行计算分析,综合采用比较法、作图法和数学、物理模型,详细分析各监测物理量值大小、变化规律、发展趋势,以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估决策。

根据参考文献3可确定监控量测管理基准值,如表3所示,其中H为建筑高度, B为坑道跨度。定义结构状态参数f为各项检测值的实测值与允许值的比值,可借鉴参考文献4提出的方法建立本工程的结构物监测状态等级划分标准,详见表4,可采取图2的流程进行管理。

表3 监控量测管理基准值

表4 结构物监测状态等级划分标准

图2 监测反馈程序框图

根据监测状态的不同等级,可适当选择监测频率:一般在Ⅲ级管理阶段监测频率可适当放大一些;在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数;在Ⅰ级管理阶则应密切关注,加强监测,监测频率可达到1~2次/天或更多。

4 监测工作的组织实施

要保证监测工程的质量,除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外,更重要的还应通过建立明确的责任制和检查校核制度来予以保证。为确保量测数据的真实性、可靠性和连续性,特制定以下工作制度和各项质量保证措施:

(1)成立监测管理小组,由项目经理及专业监测人员组成。针对本工程监测项目的特点建立专业组织机构,派驻现场2~3人组成监控量测及信息反馈小组,成员由多年从事地下工程施工及监测经验的技术人员组成,组长由具有丰富施工经验,具有较高结构分析和计算能力的工程师担任。监测小组根据监测项目分为地面和地下两个监测小组,各设一名专项负责人,在组长的领导下负责地面和地下的日常监测工作及资料整理工作。(2)制定监测实施性计划,使监测按计划、有步骤地进行。(3)建立质量责任制,确保施工监测质量。(4)设定控制值,采用三级监测管理,当发现监测物理量接近或超过警戒控制值时,立即报告监理,并向监理报送应急补救措施。(5)观测前,对所有仪器设备必须按有关规定进行检验和校核,确保仪器的稳定可靠性和保证观测的精度。(6)观测前,采用增加测回数的措施,保证初始值的准确性。(7)制定各监测点位的保护措施,定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测。(8)建立监测复核制度,确保监控数据的真实可靠性。(9)在监测过程中,必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求。

参考文献

[1]李冰.长沙地铁深基坑施工监测方案设计研究[J].铁道建筑技术,2010,(S2):76~79.

篇12

中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

在进行隧道工程中,据笔者多年的施工经验,在隧道出口处一般而言岩石都风化破碎的厉害,在这种情况下进行对隧道的爆破,将会面临着比较复杂的力学特征,由于这些岩石的稳定性相对而言比较差,在进行爆破施工过程中,很可能会由于岩石的周围的应力方向发生的偏转或者是偏移,在这种情况下,很容易让爆破不够准确,难以满足隧道施工的要求,为了保证工程质量不得不进行重新爆破,这种情形下,很容易造成误工或者是出现一些安全隐患。伴随着我国的隧道工程施工规模逐渐扩大,施工环境越发的复杂,在对隧道开挖和爆破的过程中,要严格工程的结构设计,科学确定对隧道的爆破相关的参数,如此,可以很大程度的将爆破的振动损害控制在一定的范围之内。笔者在隧道中有过多年的施工经验,认为,在进行爆破振动控制过程中,要加强对爆破振动的强度监测,并结合相关的工程实际情况和爆破的振动强度,不断调整和优化爆破参数,如此,将更有助于加强对爆破振动的技术控制。

二.隧道爆破振动效应监测与分析

1.工程实例概述

在济南开元寺隧道浅埋段,隧道采用上下导坑方式爆破掘进,上导坑进口段前400 in虽然埋深浅,但上部为山坡林地,局部有基岩,对爆破振动影响并不敏感。只有当隧道进入400 m后,才穿越住宅小区,特别在隧道正上方的别墅建筑群距离洞顶仅20m,对爆破振动特别敏感。该隧道上导坑开挖断面为半圆形,面积达66 平方米,单循环爆破进尺可在3.5 m左右。根据目前国内常规施工机械装备条件,国内隧道爆破通常采用手风钻钻眼,掌子面设钻孔装药平台,炮眼直径为42 mm,炮眼深度4.0~5.0 m,采用楔形掏槽和周边间隔不耦合装药光面爆破技术。

2.隧道爆破振动效应监测与分析

在此工程中,常规的掏槽爆破形式如图1所示。在这一爆破方案中之所以将楔形掏槽区设置在上导坑的下部,主要原因是考虑尽量减小掏槽爆破对上部地面振动的影响。此外,由于“V”掏槽爆破技术较为成熟,对钻孔定向精度要求不高,岩渣抛掷较远,在国内得到普遍应用。但楔形掏槽应尽量使成对的斜眼同时起爆才能获得较好的掏槽效果,而且楔形掏槽爆破夹制作用大,所以引起的爆破振动较大。

上导坑浅埋段爆破掘进时,采用常规的单级楔形掏槽爆破,测得的地表振动典型波如图2所示。从图2分析,该爆破方案的地表爆破振动强度分布特点是:掏槽爆破引起的爆破振动特别强烈,其峰值大大超过了《爆破安全规程》规定的允许范围,其它部位的爆破(扩槽、周边、底板等)振动较小都没超过安全允许范围。

扩槽、周边、底板爆破振动较小的原因除了临空面条件较好外,高段位普通毫秒雷管延期引爆时间误差大也有影响,从扩槽眼和周边光爆眼的爆破振动波形和峰值特点分析,8段以上段位的雷管多孔同段爆破时振动波段明显分散…。段位越高、炮孔越多,其振动波分散越明显。所以安排高段位雷管多孔同段爆破,有时能适当减小爆破振动峰值。由此看来大楔形掏槽虽然爆破效果和技术经济指标较好,但因爆破夹制作用太大,引起强烈的爆破振动,必须调整优化楔形掏槽方案才能保证浅埋敏感区段的爆破振动安全。

三.降低爆破振动技术措施分析

虽然爆破施工是整个隧道工程的重要环节,但是其伴随着的振动也会造成很多的损害,比如造成很多潜在的安全隐患,威胁着整个隧道工程的安全施工。笔者将将结合多年的施工经验,从以下几个方面分析降低爆破振动的技术措施。

1.爆破振动跟踪监测

在加强对降低爆破振动的技术措施中,首先要做到的便是对振动实施科学严格的振动监测,要通过严密的振动监测寻找出爆破振动所带来的规律,在此基础上,结合工程的具体实际情况,合理的调整隧道的爆破方案,并做好数据的记录,并和原有的爆破方案作出对比,结合监测结果采用有效的爆破振动控制措施

2.减小爆破夹制作用

在进行爆破振动降低过程中,要能够据不同时段的隧道地质地貌情况,对掏槽的方案进行及时,科学,合理的调整,同时,要优化爆破过程中引爆的顺序,最大程度的减少爆破的夹制作用,如此,可以最大程度的降低整个爆破的振动作用。

3.充分利用雷管引爆延时分散性

在进行隧道爆破时候,在遇到隧道断面实施扩展,且已经扩展到扩槽或者是周边的眼爆破的情形下,就需要结合工程的实际情况和爆破的目标,安排高段位的雷管并安全引爆,在这种情况下,具有很好的爆破临空面积,雷管的点火延时分散性很好,在进行爆破设计过程中,可以结合工程情况适当的增加一些爆破炮眼的数量,不仅仅不会让爆破的振动强度增加,而且有助于让爆破施工的安全性增加,同时也能够让爆破取得更为理想的效果。

4.减小爆破单响药量

要想减少爆破振动所带来的损害,可以在爆破设计过程中使用一些高精度,延时性较短的雷管,或者使用电子雷管进行爆破,由于电子雷管可以据不同的工程实际情况设置任何的延时时间,而且不会受到段别数量的限制,在使用过程中,可以达到延时精确,错峰减震的爆破效果,在降低爆破振动的同时,也可以很大程度的让爆破的效率提高。

5.其它减振技术措施

在笔者多年的隧道爆破施工经验中,除却上面的一些降低爆破振动的技术措施之外,同时,也可以综合使用以下几个方面的减振措施。主要而言,主要是指辅助隔振措施,比如在实施爆破施工过程中,周边开槽,预裂隔振法等技术措施,也可以在保护物的周边结合工程的实际情况和爆破振动的强度开挖减振沟,通过多种减振方法的共同使用,提高减振的效果。

四.结束语

隧道的爆破施工是整个隧道工程的重要环节,科学的控制爆破带来的振动损害是整个隧道工程安全施工的客观要求,也是保证整个工程施工质量的必然举措,在此过程中,要加强对爆破振动的强度监测,综合利用多种减少爆破振动的技术措施,在此过程中,要加强对工程施工人员的综合素质培养,提高其安全施工意识,同时,要加强对爆破振动减振技术研究,不断引进先进的技术和机械设备,提高施工效率,确保施工的安全进行。

参考文献:

[1]杨年华 张志毅 隧道爆破振动控制技术研究[期刊论文] 《铁道工程学报》 ISTIC PKU -2010年1期

[2]孙伟刚 小净距隧道掘进控制爆破技术研究 [期刊论文] 《科技创业月刊》 -2011年6期

[3]李新 杨兴国 吴学智 曲宏略 曹鹏飞 脚泥堡隧道爆破振动监测与控制技术 [期刊论文] 《四川水力发电》 ISTIC -2008年1期

[4]李启峰 兰青复线虎头崖隧道微振动爆破技术研究 [期刊论文] 《石家庄铁道学院学报》 ISTIC -2008年1期

[5]何章义 公路小净距隧道爆破振动控制技术研究 [学位论文]2010 - 西南交通大学:桥梁与隧道工程

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关键词:地下铁道;施工测量;浅埋暗挖法

地下铁道是城市轨道交通最主要的一种形式。由于其再建筑物、构筑物稠密和地下管线繁多的城市环境中建设,不但工程测量工作量大、精度要求高、技术密集,而且在工程测量方面有其特殊方法和要求。本文结合大连地铁207标段(松江路站至春光街站),对地下铁道浅埋暗挖法施工测量主要技术方法进行简单阐述,供广大从事地铁工程测量工作者参考。

一、概述

大连地铁207标段从松江路站起,沿东纬路,促进路到春光街站,全长2563m,该标段包括一站两区间。本工程的车站隧道及区间隧道全部是通过临时竖井进行暗挖隧道施工的,其施工测量特点为:地面控制到导线必须通过临时施工竖井向洞内传递;洞内测量条件差,测量工作难度大,强度高;必须保证贯通精度,保证区间与车站的准确连接;各车站和区间施工工作同时进行,必须要保证测量施工精度。

二、测量方案

(1)暗挖隧道洞内中线、导线和高程由施工竖井引入。

(2)为提高隧道的测量精度,采用全站仪进行三维坐标测量,并与徕卡1/200000精密光学垂准仪配合,将三维坐标和坐标方位通过竖井传递到地下隧道内。

(3)地面布设加密导线网和加密高程网,洞内设地下导线网和高程网。

三、施工控制测量

1、地面导线、高程控制测量

(1)地面导线控制测量

(3)竖井趋近测量

竖井趋近导线或边角三角形附合在GPS点或精密导线点上,近井点与GPS点或精密导线点通视,并使定向具有最有利的图形。趋近导线布设成一条附合导线,近井点必须纳入网中,参与导线网的严密平差。竖井趋近导线不宜超过350m,最短边应大于50m。要求按四等导线进行施测,测量成果满足四等导线测量要求。

2、联系测量

(1)竖井定向

地铁隧道测量中,定向边精度对整个地铁区间隧道贯穿起着决定性的作用。要做好平面联系测量,首先须建立与地面统一的地下控制坐标系,为了建立地面、地下统一的坐标系统,通过联系测量方法,由地表通过竖井传递到地下隧道内,进一步求得井下导线起算边的坐标方位角及井下导线起算点的平面坐标。

根据施工条件采用联系三角形一井定向方法进行竖井定向测量。

井上、井下联系三角形应满足;两悬吊钢丝间距不应小于5m,定向角α应小于3",a/c及a′/c′的比值应小于1.5倍。

导线定向测量值宜采用具有双轴补偿的全站仪,定线边中误差应在±8"之内,垂直角应小于30・ 。

如图1所示:在井筒中自由悬挂两根弦线Ol,02,弦线下端挂重锤使弦线与铅垂线方向一致,为了使弦线稳定,将重锤浸入盛有阻尼液的大桶内。A为地面控制点,Al为井下控制点。

在地面,丈量三角形AOl02中三个边长a、b、c,并在A点测量角度ω、a。

在井下,丈量三角形AlOl02中三个边长a′、b′、c′,并在Al点测量角度ω′。α′和a应该相等。

根据正弦定理解算地面和地下三角形中的小角度β′和β。

sinβ=sin a・b/a(2-1)‘

sinβ′=sin a′・b′/a(2―2) .

然后按照A―02一Ol―B的线路推算方位角和坐标。

(2)高程传递测量

通过竖井船底高程,将地面水准点的搞策划那个传递到基坑底水准点,采用S1级水准仪。经竖井向下船底高程采用悬吊钢尺法,基坑上下两台水准仪同时观测读数(见图2),并应在钢尺上悬吊与钢尺鉴定是相同质量的重锤。传递高程时,每次应独立观测三测回,每测回应变动仪器高度,三测回测得地上、地下水准点的高差互差应小于3mm,并应进行温度、尺长改正。

3、地下控制测量

地下平面和高程测量应包括地下施工导线测量、地下施工水准测量。地下平面和高程起算点应采用直接从地面通过联系测量传递到地下的近井点。地下起算方位边不应少于2条,起算高程点不应少于2个。地下施工导线、施工控制导线的标志可埋设在隧道结构的边墙上或隧道结构的拱顶上。地下平面高程测量控制点应经常复测。

3.1地下导线控制测量

(1)地下导线是保证正确开挖方向和平面贯通的地下控制网,暗挖隧道掘进时地下导线分两级布设,施工导线边长30~50m,基本导线边长120m以上。随着掘进延伸施工导线,标定线路中线方向。

(2)地下导线控制点埋设砼标石,先作成100mm×100mm×100mm大小的岗板块,镶直径为2mm的铜丝埋深6mm的标志,然后围成方形标石。

(3)地下导线测量采用导线测量方法,使用不低于Ⅱ级全站仪施测,测角中误差±2.5",测距中误差为±3mm。控制导线点在隧道贯通前应至少测量三次,并与竖井定向同时进行。重合点重复测量坐标值较差应小于30X d/D(mm),其中d为控制导线长度,D为贯通长度,满足要求时,取逐次平均值作为最终成果指导隧道掘进。

3.2地下高程控制测量

(1)地下高程控制测量的测量方法仍按地面上同等级进行,地下高程控制点可共用同一个导线点,即在导线点上焊以螺帽作为地下高程控制点用。其延伸请康同导线点一样。

(2)地下水准测量用Ⅱ等水准测量方法和仪器施测,不符值、闭合差限差满足±8√Lmm的精度。

(3)开挖至隧道全长1/3和2/3处,对地下水准按Ⅱ等水准精度要求复测,重复测量的高程点间的高差较差小于5mm,取逐次平均值作为终成果指导隧道掘进。

四、施工放样

施工放样的目的是按照设计和施工的要求,将设计的建(构)筑物的位置、形状、大小及高程等,在地面标定出来。

本标段施工放样主要是暗挖隧道放样,其中包括:隧道各断面的开挖轮廓放样、初期支护轴线定位、二次衬砌定位等。

施工放羊式,同时遵循有总体到局部的原则,首先定出建(构)筑物的轴线,然后测定建(构)筑物的各个部分。本工程中,基坑开挖过程中,以基坑中线为轴线;基坑开挖结束后,暗挖部分以隧道中心线为轴线。这种放样顺序可以减小误差积累、误差以轴线呈对称分布,有利于工程整体放样精度提高。

极坐标法放样

极坐标法放样是指已知两个导线点的坐标,其中选定一个为置镜点,另一个为后视点,放样点的坐标可以根据内业计算资料查找出来,然后分别计算置镜点至后视点的距离,置镜点至放样点的坐标方位角,这种放样方法是明、暗挖隧道利用导线点放样中线点或其他点的最常用、最普通的方法,放样距离采用两点间距离公式计算出来的置镜点与放羊点的距离。为了加强放羊点的检核条件,可用另两个已知导线点作起算数据,用同样方法来检测放羊点正确与否。当放样中线点全部出来后,用全站仪串线,检查这些中线点的相互关系争取与否。

2、暗挖隧道施工放样测量

暗挖隧道施工放样测量主要是标定隧道的设计线路中线、里程、高程和同步线,直线隧道施工测量,在线路中线上或隧道中线上架设全站仪并打开红外线,调节后的红外线束代表线路中线或隧道中线的方向及线路纵断面的坡度。曲线隧道施工测量时把全站仪架在线路切线或弦线上,调节后的红外线代表线路切线或弦线的方向及线路纵断面的坡度。利用内业计算资料的切线偏距或弦线偏距及里程、标高为依据来指导施工,每个洞的上部开挖可用红外线控制标高,下部开挖采用放起拱线标高来控制,经常检测红外线的中线和坡度,抄平时应往返或变动两次仪器高法进行水准测量。在有格栅地段,隧道初支过程中,钢格栅的架设要较严的控制中线、垂直度、同步线,其中格栅中线和同步线的测量允许误差为

±20mm,格栅垂直度允许误差为3・ 。竖井放样同样采用极坐标法。

五、贯通测量

隧道贯通后应利用贯通面两侧平面和高程控制点进行贯通误差测量、包括隧道的纵向、横向和方位角贯通误差测量以及高程贯通误差测量。

隧道的纵向、横向贯通误差,可根据两侧控制导线测定的贯通面上同一临时点坐标闭合差确定,也可以利用两侧中线延伸在贯通面上同一里程处各自临时点坐标闭合差确定,也可以利用两侧中线延伸在贯通面上同一里程处各自临时点的间距确定。方位角贯通误差可利用两侧控制导线测定与贯通面相邻的同一导线边的方位角较差确定。实测纵、横向贯通误差应分别投影到线路和线路的法线方向上。

隧道高程贯通误差应由两侧控制水准点测定贯通面附近同一水准点的高程较差确定。

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