发布时间:2023-12-22 11:35:25
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中图分类号: U173 文献标识码: A
引言:近年来,随着我国大中城市的交通迅速发展,高速铁路的建设与城市道路交通交叉的情况也日益增多。由于很多高速铁路的选线需要跨越已建成的市政道路,铁路施工过程中难免对既有的市政排水管线造成影响,前期的管线迁改与保护已成为铁路建设施工中控制工期、影响工程风险的重要因素之一,因此现状排水管线的改迁设计在铁路建设中的重要性日益凸显。文章结合合肥铁路枢纽南环线徽州大道框架桥施工过程中排水管线迁改方案进行技术经济比选,确定合理的迁改方案,为今后铁路建设中排水管线迁改提供参考。
1工程概况
合肥铁路枢纽南环线工程是沪汉蓉快速通道的组成部分,始于合宁铁路肥东站,终至合武铁路长安集站,将合宁、合武铁路在枢纽内以高标准线路贯通[1]。工程将改建肥东站、长安集站,新建合肥南站。其中合肥铁路枢纽南环线控制性工程为合肥南站场,该场采用分场设计方案(沪汉蓉场7台14线,合福场5台12线)共12台26线,坐落于合肥滨湖新区至合肥市区的主干道徽州大道上,站场两侧均为路基。该场跨越徽州大道的框架桥施工方案是将原徽州大道整体下挖后浇筑框架桥,这就须将原徽州大道上的排水管线全部拆除后才能浇筑。由于框架桥施工工期较长,在施工过程中须对徽州大道上既有排水管线采取过渡。
2排水管线迁改方案
2.1框架桥设计概况
根据南环线跨越徽州大道框架桥设计要求,采用大开挖施工,框架桥总高度14.8米,其中地上高度10米,地下深度4.8米,总宽度74米,纵向长度130米,共5孔。框架桥施工时首先对徽州大道进行放坡开挖,开挖至设计深度后进行地基处理,达到设计要求参数后进行钢筋混凝土底板浇筑。根据地下物探及现场调查资料可确认,目前徽州大道从东至西存在既有排水管线依次为d400污水管、d800雨水管、d1200雨水管、d400污水管框架桥与徽州大道排水管线交叉情况见图1。
图1 框架桥与徽州大道排水管线交叉情况
根据现场测量,管线概况见表1。
表1徽州大道现状排水管线概况
序号 范围 排水管类型 管径 平均埋深(米) 坡度(‰) 管材
1 东侧 污水管 d400 3.6 3 HDPE双壁波纹管
2 雨水管 d800 2.2 1 钢筋混凝土管
3 西侧 污水管 d400 4.2 3 HDPE双壁波纹管
4 雨水管 d1200 3.2 0.8 钢筋混凝土管
2.2迁改方案比选
文章通过两种不同的方案对徽州大道框架桥排水管迁改进行技术经济分析。方案一为重力管过渡方案(见图2),是在框架桥外侧路基段根据现状排水管道标高、管径、坡度敷设过渡排水管,采取合理的封堵措施连接框架桥上下游排水管,连接后废除框架桥内部排水管线即可开展框架桥施工。方案二压力管过渡方案(见图3),是在框架桥外侧分别建设雨污水过渡水池,同时根据现状排水管道过流能力,参照排水泵站设计规范确定水池容积、水泵扬程、流量,设置压力管抽排后接入框架桥下游排水管后即可。两种方案皆是在框架桥施工完成后再将排水管回迁至框架桥内[2]。
图2重力管过渡方案 图3压力管过渡方案
方案一根据现状管道情况维持徽州大道原设计规模,不再重复验算。方案二需根据原设计规模,查阅合肥市城建档案馆徽州大道排水设计资料(见表2)。
表2徽州大道排水管线设计参数
序号 范围 排水管类型 管径(mm) 流速(m/s) 充满度 坡度(‰) 流量(m3/h)
1 东侧 污水管 d400 0.91 0.5 3 205.31
2 雨水管 d800 0.77 1.0 1 1037.88
3 西侧 污水管 d400 0.91 0.5 3 205.31
4 雨水管 d1200 0.91 1.0 0.8 3686.26
根据表2相关设计参数,参照相关设计规范中关于雨污水泵站的设计计算要求,可确定水泵流量和扬程,蓄水池容积,压力管管径等技术参数[3-4](见表3)。因本方案为过渡方案,在复核雨污水量,保证维持原设计规模的前提下计算参数均按照规范低值选取。
表3方案二技术参数
Table 3Scheme 2 technical parameters
序号 范围 类型 水泵扬程(m) 水泵台数 水泵流量(m3/h) 单台功率(KW) 蓄水池净容积(m3) 蓄水池尺寸(L×B×H) 压力管管径(mm)
1 东侧 污水过渡 7 两用一备 205.31 15 11 3×2×8.6 D200
2 雨水过渡 6 两台 1037.88 55 12 4×3×7 D600
3 西侧 污水过渡 7 两用一备 205.31 15 11 3×2×8.6 D200
4 雨水过渡 6.5 两台 3686.26 255 30 6×3×8.5 D800
因框架桥两侧均为比现状道路高出3米的土坡,因此方案一敷设过渡管道时管沟开挖深度约为6.6米,拟采用雨污水同槽施工两级开挖的设计方案,第一级采用放坡开挖,开挖深度为4米,底部开挖宽度为3米,边坡系数m=1.0;第二级采用直槽开挖加6米拉森钢板桩支护,开挖宽度为3米,开挖深度为3米,钢板桩入土深度为2.5米[4]。方案二通过提升后敷设重力管,沟槽开挖深度2米,开挖宽度为3米,雨污水同槽直槽开挖施工。根据以上两种方案统计工程量(见表4)。
表4主要工程量对比
方案 重力管管长(m) 压力管管长(m) 挖土方(m3) 填土方(m3) 钢板桩(t) 水泵(台) 蓄水池
方案一 d400 560 D200 0 22500 22050 1000 无 无
d800 240 D600 0
d1200 240 D800 0
方案二 d400 440 D200 50 2800 2350 0 3 2
d800 200 D600 12 2 1
d1200 200 D800 12 2 1
对以上两种方案的直接工程费进行分析,两种方案主要经济指标对比见表5。
表5主要经济指标对比
方案 管径 管长 综合单价
(万元/m) 构筑物(个) 构筑物
(万元) 设备
(台) 设备费
(万元) 直接工程费(万元) 工程费合计
(万元)
方案一 d400 560 0.165 0 0 0 0 92.4 205.44
d800 240 0.228 0 0 0 0 54.72
d1200 240 0.243 0 0 0 0 58.32
方案二 d400 440 0.068 2 8.8 6 0.65 51.42 153.22
d800 200 0.096 1 11.2 2 3.2 36.8
d1200 200 0.125 1 14.6 2 12.7 65
从表4和表5可以看出,方案一采用重力流过渡方案,管道埋深较大,且管沟施工时需采用合理的支护措施,直接工程费约为205.44万元;方案二前端采用压力管提升,使得压力提升后端重力管埋深大大降低,土方开挖、回填及管沟支护的工程量较之方案一大大减少,直接工程费约为153.22万元。
方案二雨污水均采用压力管过渡,方案实施的过程中应考虑过渡期间水泵运行过程中的电费、设备维护、专人值守等费用。根据框架桥施工工期安排,框架桥施工期为2010年10月至2011年2月,施工工期为5个月,污水泵耗电量为216000度;根据合肥市多年气象资料,查阅合肥市年平均降雨量及降雨天数,施工期处于降水低值的时间段,降雨天数约22天,根据压力管过渡选择的雨水泵,耗电量为327360度;雨污水过渡期总耗电量为543360度。合肥市工业电价为0.91元/度,电费约为45万元。方案二总费用约为198.22万元。
3结语
管线迁改与保护已成为铁路建设施工中控制工期、影响工程风险的重要因素之一,因此现状排水管线迁改的方案可行性、迁改工期、迁改费用、迁改的顺利实施在各个方面直接制约主体工程建设的进度,应充分考虑管线迁改的迫切性和重要性,结合各类管线特点,前期做好地下管线迁改的资料收集、分析工作[5]。同时在后期迁改的过程中应加强现场安全、施工管理,确保迁改的顺利实施。
参考文献
目前,随着铁路建设项目投资规模的扩大,铁路工程建设造价管理的重要性浮现出来,而面临这一问题,做好针对性处理,就显得异常重要。
一、铁路工程造价管理存在的问题
(1)设计中造价控制不严。铁路工程建设造价管理与其他的建设项目有所不同,因为其工程造价在设计阶段有着极高的要求,所以,现场造价控制就离不开设计阶段的造价控制。但是,在实际的施工中,依旧还存在诸多问题有待解决:第一,由于设计阶段对于人的时间与人的精力投入相对偏少,导致工程造价整体的设计质量不高,可谓是漏洞频频。第二,由于设计费用与工程总费用是成正比的,一旦受到利益的趋势,就很容易出现设计费用高于实际施工费用的问题。第三,在设计阶段,造价控制的人员还没有对工程造价控制的重要性认识清楚,导致设计阶段工程造价控制无法做到尽心尽力。
(2)缺少铁路工程造价制约激励机制。开展铁路工程造价管理,良好的制约激励机制是主要手段。在现场管理中,只有受到制约激励机制的作用,才能够将铁路工程造价技术人员的积极性发挥出来。但是,由于在制约激励机制方面的缺少,往往就使得操作人员的积极性无法调动,甚至还出现在现场施工中设计工程师与造价技术人员无法相互理解与沟通,这样就对铁路工程的造价管理产生了严重的影响。[1]再加上制约激励机制的缺失,使得各个专业人员分工不够明确,导致其现场造价管理不够严谨,也很容易在现场的造价管理中出现问题。
二、铁路工程造价管理案例分析
(1)工程概况。本工程属于某高速铁路的某一段桥梁,全长1.60km。为了更好地控制其造价,所以在设计阶段就造价进行了设计优化。
(2)设计优化。在设计过程中,根据不同的形式,制定出物种设计方案,然后通过专家的技术分析与论证之后,给出了2400元/m3,2300元/m3,2200元/m3,2100元/m3,2000元/m3这几种设计方案。具体的设计优化比较见下表1。
通过价值工程法对施工方案进行全面的技术评价,就能够确保良好的设计与经济双重效益。
三、施工阶段现场工程造价控制措施
(1)落实建设项目投资包干责任制。为了更好地落实现场工程造价控制,本工程要求签订包干责任书,能够将责任落实到具体的人头之上,这是现场施工控制的关键所在。
(2)确定合理工期。工期是否合理,对于本工程造价的高低有着直接影响。如果工期太短,必定会增加投资,但是如果工期过长,又会增大各项费用的支出,还会增加建设成本。所以,本工程按照施工方案,选择最合理的施工工期,确保能够以最少的投入来赚取最大的利润。在施工阶段的造价管理控制中,为了降低工程成本投入,在工程中要求做到现场施工组织设计的合理、科学与严密,能够通过实施性的施工组织设计来控制好投资。其不仅是施工企业管理与实力的体现,同时也是满足质量、满足施工工期的体现。在质量与工期要求中,该工程将施工组织设计进一步细化到分项与分部工程中,然后拟定具体的工期与质量要求,确保能够做到施工生产的均衡、优化资源,正确最佳化的经济效益。[2]
(3)加强企业内部责任成本管理。作为施工单位,应该就施工技术、管理水平以及设备装备上按照“量”与“价”的分离,做好内部成本预算的编制,其直接费定额在工程施工当中,构成主体或者是构成工程主体必须发生的费用定额,这就是成本控制的关键所在。目前,国家的概预算定额还停留在工料机平均消耗这一个水平上,对于内部的责任成本预算则是按照施工管理水平、设备装备能力以及工料机的实际消耗量来编制的,这就是现场的派工与发料承包的重要依据。在间接费用之中的现场经费,还可以根据人员、设备以及器材的构成等数据加以实测,这样才可以将具体的费用确定下来。
(4)严格控制各项收费。虽然国家对于建设项目的不合理收费明令禁止,但是由于各种名目的费用陆续出台,也使得工程造价额外增加。所以,作为该工程的建设单位,就应该做好各种不合理收费的整顿,并且能够积极地联系地方政府,做好相应的疏导,减少费用的支出,如此才能够做好工程造价的控制。
(5)避免不合格产品,提高工程质量。现场施工,工程质量安全关不可忘。作为现场的质检人员,就应该与造价人员相互配合,将质量管理工作贯穿到整个施工当中去,针对各种现场可能出现的质量通病加以防范,做到一次合格、以此成型,避免出现返工的问题,这样才能够避免成本的浪费,实现经济效益。
(6)加强工程变更设计管理。在施工中,应该严格按照设计程度来进行变更设计的报批,能够加强变更设计的管理,避免只管签证,不管算账的弊端出现。做变更设计的审批管理,才能够避免出现过多的变更设计费用支出,另外,还可以针对变更设计做好相应的优化,调动人员积极性,以便通过新工艺、新技术与新材料来降低工程造价。[3]
四、结语
随着社会主义经济的建设快速发展,国内的铁路工程造价系统的管理与控制在铁路工程建设与发展中发挥了积极的推动作用。而在铁路工程的造价管理控制中,现场的造价管理控制又是其核心所在。因此,做好设计优化比较,再配合现场的具体操作,就能够科学控制其工程造价,推动交通行业的不断发展,为人们生活带来更多的便利。
(作者单位为中交二航局)
参考文献
0 引言
市场经济的直接影响是物价的时涨时落,近两年来,我们又面临着新的一轮物价上涨,特别是钢材、水泥、燃油料、当地料、火工品等主要材料的价格上涨对基建行业产生巨大的冲击,许多企业面临生死存亡的挑战,定量分析物价上涨等因素对工程造价带来的影响是我们必须面临的新的课题,对企业的发展也显的尤为突出和现实。
1 工程概况
我们以新建铁路某段工程作为例,该工程路线全长16.395km,管段工程类型多,结构复杂,综合性强,包含了隧道工程、桥涵工程、路基工程、轨道工程等铁路项目的站前工程。
下面以某新建铁路线某段工程为例进行分析。该段线路全长16.395km,管段工程类型多,结构复杂,包含了路基工程、桥涵工程、隧道工程、轨道工程等站前工程。
本管段内主要工程量有:路基2381延米;八股道站场1座;桥梁5539.18延米/10座,其中双线特大桥2座、大桥5座(其中包含4线大桥447.65延米/2座),中桥3座;涵洞13座;双线隧道共8264延米/13.5座。
该项目投标时内部分劈总造价为66125.11万元,其中隧道工程占48.99%,桥梁工程占41.26%,路基工程占9.73%,轨道工程占0.02%,由于轨道工程所占比重很小,本次分析不考虑。
太中银铁路项目编制办法采用的是《铁路基本建设工程设计概算编制办法》(铁建管[1998]115号文,以下简称“115号文”)及《关于对铁路工程定额和费用进行调整的通知》(铁建设[2003]42号文,以下简称“42号文”),基期价格是《铁路工程建设材料预算价格》(2000年水平)(铁建设[2001]28号文以下简称“28号文基价”),设计概算(投标文件)材料价差已调到铁建设函[2006]2号文关于铁路工程建设2005年度材料价差系数水平;目前太中银铁路项目材料调价方式主要是采用相对于铁路“115号文”“42号文”编制办法的基期价,每年由铁道部材料价差系数进行价差调整,太中银站前工程施工合同中合同价款调整条款中明确铁道部批准调整的有关费用(如材料价差系数调整等);允许按铁道部的材料价差系数进行价差调整。
针对太中银铁路项目的特点,由于其材料供应方式为主要材料采用的是甲控料,因此分析时重点考虑了水泥、钢材、当地料、火工品、燃油料五大材料及辅助材料价格上涨对工程造价的影响。
两个测算小组分别对该段工程进行定量分析的方法,以太中银铁路工程项目概算编制原则为基础,同时采用公路新定额进行施工图预算编制,采用同一时期材料价格,把两个小组的数据用归纳统计的方法分析各种涨价因子对该工程造价的影响。
2 材料涨价对铁路工程造价的影响
2.1 材料价格上涨分年度对造价的影响 按照该段工程到目前为止完成的工程量,我们重点分析测算了段工程每半年主要材料价格(含运杂费)上涨对所完成工程量造价的影响,其中:
2007年上半年段工程完成总价值占合同额10.34%(其中路基工程0%,桥涵工程14.28%,隧道工程9.09%)主要材料上涨到2007年上半年价格水平对总造价影响1.33%,其中对路基工程影响0%,桥涵工程影响1.69%,隧道工程影响1.29%。
2007年下半年段工程完成总价值占合同额28.43%(其中路基工程1.26%,桥涵工程27.32%,隧道工程34.78%)主要材料上涨到07年下半年价格水平对总造价影响5.41%,其中对路基工程影响0.22%,桥涵工程影响5.08%,隧道工程影响6.56%。
2008年上半年段工程完成总价值占合同额24.1%(其中路基工程3.05%,桥涵工程12.57%,隧道工程38.01%)主要材料上涨到2008年上半年价格水平对总造价影响7.21%,其中对路基工程影响0.81%,桥涵工程影响3.59%,隧道工程影响11.04%。
中图分类号:U445 文献标识码:A
在铁路工程项目的修建过程中,采用移动模架现场浇筑32m双线箱梁,发挥积极影响,本篇针对具体施工项目,对32m双线箱梁整孔箱梁的液压内模设计进行说明,为今后类似相关设计提供参考。具体内容如下所示:
1. 32m双线整孔箱梁移动模架工艺介绍
1.1 原理及组成
在铁路修建过程中,由于箱梁施工技术的进步,移动模架造桥技术也得到前所未有的发展。在铁路工程中,移动模架造桥技术,也就是铁路施工中,一种可以用于桥梁现场浇筑施工的机械。其中,针对32m双线整孔箱梁移动模架工艺,就是能够基于液压传动系统,可以在液压油缸驱动下,通过制动阀微调箱梁移动,可调节模架及模板的预拱度,保证铁路工程混凝土箱梁线形满足设计要求,从而完成铁路桥梁施工工作。实际施工过程中,可以应用32m双线整孔箱梁移动模架,不仅具备跨越能力强、自动化程度高的优点,同r32m双线整孔箱梁移动模架工艺的适用范围也广,可以在不影响铁路工程桥下交通的基础上,缩短铁路工程项目施工周期短,发挥积极应用影响。
1.2 工艺施工技术参数
在实际铁路工程施工中,应用双线整孔箱梁移动模架工艺,具体地移动模架造桥机施工技术参数,见表1。
2. 铁路工程项目
2.1 项目概况
在本次铁路工程项目中,该铁路桥面为双线桥,位于直线及曲线上,线间距为4.00m~4.15m。在曲线布置中主要采取平分中矢法。该铁路项目桥址区勘探分析,施工区域地层为第四系沙质新黄土、黏质新黄土、粉质黏土、泥岩、砂岩及粗圆砾土等。项目施工现场水文资料见表2。
2.2 项目桥梁施工要求
项目施工中主要技术条件如下:
线路级别:正线双线、电化;设计速度目标值为120km/h。
轨道标准:铺设无缝线路,钢轨60kg/n。
轨道类型及轨道高度:无砟轨道,直曲线上轨顶至梁顶距离0.86m。
设计载荷:中-活载(2005)ZH活载,Z=1.2。
3.优化应用基于铁路工程项目的32m双线整孔箱梁移动模架技术
3.1 施工的流程步骤
第一步:在铁路工程项目施工中,应用32m双线整孔箱梁移动模架,张拉箱梁部分,并拆除铁路施工现场墩顶的对拉设施;然后,可以确保整个32m双线整孔箱梁移动模架可以下降0.27m,辅助收回脱空后支腿油缸;将后支腿油缸吊挂前移到指定的施工位置,并临时锁定底模架横移位置,进行第一次的施工前移过孔。具体过程如图1所示。
第二步:可以启动32m双线整孔箱梁移动模架的纵移机构,使整机可以前移10.7m,解除前支腿和铁路桥梁墩顶间的锁定;并顶升后支腿油缸0.1m,使前支腿可以脱空。
第三步:运用32m双线整孔箱梁移动模架辅助锁定桥面预留吊杆孔,可以前移前支腿到铁路桥梁前墩顶的指定位置,经确认无误后收回后支腿油缸,可以第二次前移过孔。前移过程如图2所示。
第四步:整机前移22m,顶升前后支腿油缸0.27m,调整安装吊杆,绑扎铁路桥梁底板以及预应力筋;安装可拆装式的内模;浇筑箱梁混凝土;使养护后箱梁混凝土达到施工要求的张拉强度,满足预应力张拉作业要求,可以重复以上步骤,进行后续的铁路箱梁施工。
3.2 具体施工过程验证
在本次铁路工程桥梁的箱梁施工中,应用32m双线整孔箱梁移动模架工艺,在拼装移动模架前,首先必须要做好施工场地的清理工作。可以将施工场地与铁路桥墩台之间进行整平硬化处理,并设置拼装32m双线整孔箱梁的场地(场地面积40m×30m)。
在本次施工中,确保移动32m双线整孔箱梁主梁间距达到11.0m,并能够在每根主梁的两个接头位置,运用C30混凝土现浇构建拼装平台(面积0.3m×3.8m×0.3m),并在该平台内布设10钢筋网片(面积15cm×15cm)。
其次,在具体施工中,可以采用碗扣式钢管支架,构建32m双线整孔箱梁移动模架的主梁拼装平台,并可以根据移动模架预压的方式,确定施工中高的箱梁预拱度。用时,还可以调节底模机械螺旋顶,调节模架达到铁路工施工中的桥梁预拱度要求。
最后,在拼装好32m双线整孔箱梁移动模架后,可以调整箱梁预拱度,并进行预压试验,能根据实验参数来进一步优化设计该施工方案,确保施工满足工程质量需求。
3.3 具体仿真应用分析
在铁路工程项目中,应用32m双线整孔箱梁移动模架进行箱梁施工,为验证该技术的可行性,应用MIDAS软件进行应用仿真。具体仿真过程中,可以建立梁跨为32.0m的单箱单室简支双线箱梁,如图3所示。并同时在仿真中,可以在箱梁的截面相应位置中,添加19束初张拉预应力筋,如图4所示。
运用MIDAS软件,通过仿真分析得到,在32m双线整孔箱梁移动模架,能够安全可靠地完成铁路工程箱梁施工操作,能够提前移动设置好过孔施工所需条件。本次仿真中,所需初张拉预应力钢束的数量以及控制力参数,见表3。
本次铁路工程的桥梁施工项目中,通过对施工进行仿真分析,得出在运用32m双线整孔箱梁移动模架施工中,在完成梁体浇筑混凝土施工的3~4d之后,且达到梁体浇筑混凝土强度达到80%;之后,可以通过张拉部分预应力来承受铁路工程梁体的自重,并移动模架的过孔荷载,达到提前过孔施工标准。经过运用这样的施工方式,可以保证在缩短桥梁施工过程中的移动模架施工工期,使原来的18d一孔梁缩短为12d就可以生成一孔梁,有助于加快铁路工程的施工进度,满足施工工期要求。
4.应用32m双线整孔箱梁移动模架的效益分析
4.1 技术方面的效益
在具体铁路工程项目的桥梁施工中,运用32m双线整孔箱梁移动模架施工工艺,不仅可以应用移动模架系统来堆载预压,还可以调整施工中箱梁的预拱度,以确保线性控制箱梁使其施工能够符合具体的项目设计要求,提升施工质量发挥技术应用效益。
4.2 成本方面的效益
在实际铁路项目中,应用32m双线整孔箱梁移动模架,不仅可以简化移动模架标准化施工作业的难度,也可以在施工期间强化移动模架过孔操作的安全管理工程,缩短工程周期,提升工程质量,降低铁路工程项目施工成本,发挥积极应用效益。
结论
综上所述,在铁路工程的桥梁施工过程之中,应用32m双线整孔箱梁移动模架的效益,并制定出优化应用决策,确保提升铁路工程桥梁施工质量。
参考文献
[1]潘春风.铁路客运专线32m双线整孔箱梁预制液压式内模设计[J].建筑工程技术与设计,2015(6):725-725.
[2]王小飞. DSZ32m/900t型移动模架法施工双线铁路32m跨箱梁线形控制技术[J].浙江建筑,2014,31(4):25-27.
Abstract: in the tunnel through both railway engineering, the shield construction machine the soil disturbance will both railway roadbed subsidence caused to influence, affecting rail structure of a geometry. With the Beijing some subway shield tunnel underneath the beijing-shanghai railway engineering for example, yongfeng, combined with the Beijing area with practical engineering geological conditions of the characteristics, construction process of both railway settlement deformation law for research. Combined with the actual monitoring data in both roadbed, electrification of catenary pole, shield area of the deeper soil settlements are summarized analysis. The results showed that the design line spacing conditions, the shield or so when construction successively line, both the roadbed settlement and deformation of no influence each other, and maximum deformation occurs in the midline shield; By the use of the grouting reinforcement measures such as surface, to both roadbed and electrification catenary stem the settlement of facilities such as deformation control in a safe area.
Keywords: shield tunnel; Wear under construction; Both railway; Settlement; Deformation law
中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:
随着地铁在城市中的大规模建设,盾构穿越工程日益增多。在盾构穿越铁路工程中,施工对地下围岩及土体产生扰动,反应到地表,势必引起既有铁路路基的沉降变形,当变形过大时将造成既有铁路轨道几何形位的不平顺,不利于线路安全与行车运营安全。因此分析盾构施工过程中,既有铁路的沉降变形规律,预测变形趋势,并采取有效的措施加以控制,对保障列车运营安全与工程的顺利进行有着十分重要的意义。
本文结合北京地区地质条件,以北京地铁盾构下穿京沪、永丰铁路工程为例,对盾构施工引起的既有铁路沉降变形规律及控制措施进行研究。
1工程概况
1.1新建地铁区间概况
新建区间线路为大致南北走向,自北向南依次穿越站场施工材料线、永丰铁路上行线、永丰铁路下行线、京沪铁路上行线、京沪铁路下行线。区间为双线隧道,采用盾构法施工,盾构洞径6m,区间线间距21~23m,区间埋深约在14~15m。本次盾构施工采用两线分开顶进的施工方式,待左线完全盾构出铁路范围后,再进行右线的顶进。
新建区间地貌为古河道交汇区,表层以厚度不均的人工堆积房渣土、素填土为主,人工堆积层以下为新近沉积的粘性土、粉土、砂土及卵砾石层,再以下为第四纪沉积的粘性土、粉土、砂卵石互层,并以砂土、卵石土为主。区间穿越的地层主要为砂卵石地层。本区间发现两层地下水,地下水类型为潜水。第一层潜水静止稳定水位标高约为22.52~26.70m,第二层潜水静止稳定水位标高约为15.10~17.55m。本区间基地标高一般位于地下水位之上,可不考虑其对结构和施工开挖的影响。
图1盾构隧道与既有铁路平面位置关系图
1.2穿越处既有铁路概况
本区间在右K41+996~K42+024下穿既有京沪、永丰铁路。现状京沪、永丰铁路为电气化铁路,各上下行两股道,北侧有一条材料线,共5股道,碎石道床,电气化铁路,施工影响范围内有6根电气化接触网杆。
区间与既有铁路基本正交,相交段长度约28m。区间在K41+996~K42+024处下穿京沪、永丰铁路正线,对应的京沪铁路里程为K17+677.3~K17+699.8,对应永丰铁路里程为K8+077.9~K8+099.8。区间平面位置关系图如图1所示。
1.3地表加固措施
区间线路中线外25m范围内铁路实施纵横梁及扣轨加固。在盾构穿越铁路前,对区间影响范围内铁路路基进行注浆加固,并对影响范围内的电气化网杆基础进行注浆加固,加固平面尺寸为60x53m,加固深度为地表下3m。加固平面如图2所示。
图2地表加固平面图
2监控测量内容及控制指标
2.1监测内容及要求
在盾构施工过程中,对京沪、永丰铁路及施工材料线路基,影响范围内电气化接触网杆,以及土体深层位移等项目进行监测。其中既有铁路路基与电气化接触网杆的沉降监测采用自动化监测和人工监测结合的方式,接触网杆的倾斜测量为人工测量,土体深层位移采用分层沉降仪进行沉降监测。
各监测项目中,自动化监测采用静力水准监测,精度0.1mm,盾构穿越过程中监测频率为每20min采集一组数据。人工监测采用二等水准监测,在施工期间监测频率为2次/天。
2.2测点布置