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任重道远为科普
在济南铁路局长期从事科技管理、科研开发和科普宣传工作期间,朱玮先后组织制定了《济南铁路局科学技术管理办法》、《济南铁路局科研计划管理实施细则》、《济南铁路局科技成果鉴定管理实施细则》、《济南铁路局科学技术奖励办法》、《济南铁路局“十二五”科技发展规划》等一系列制度规划,建立和完善了铁路局科技创新体系。
在这些文件的制定过程中,他常常写到深夜,倾注了很多心血,并多次以各种形式征求各方面意见,认真思考推敲,反复精心修改,确保制定的政策措施能够符合实际、切实可行、见到成效。
朱玮积极普及科学技术知识,传播科学思想、科学方法。由他组织开展的各年度“科普日”、“科技活动周”活动,是以宣传铁路科技为主线,结合各年度活动宣传主题,精心组织设计活动方案,在车站货场等地展示设计制作的铁路科技图片展板,利用铁路办公网举办网上科普知识竞赛问答,邀请知名专家举办高速铁路技术、TRIZ创新理论与应用原理等科技讲座,选购数千册优秀科技图书、期刊及编辑制作各年度济南铁路局科技成果汇编(光盘)赠发给全局各单位、部门学习参考。由于活动开展的有声有色,受到了领导的肯定和广大职工的好评。
专心致志搞课题
为保障铁路安全生产、提高设备质量、促进运输经营,朱玮做了很多工作,提供了强有力的科技支撑。他组织编制了10个年度的铁路局科研计划,累计安排科研课题及示范推广项目561项,涉及经费4815万元;组织申报了铁道部科研计划课题,累计承担铁道部科研计划课题23项,涉及经费983万元;组织开展铁路科技成果鉴定(评审),累计通过省部科技成果鉴定14项,通过铁路局科技成果鉴定137项;组织申报省部级科学技术奖,累计获省部级奖27项,获铁路局奖169项。
在科研管理过程中,朱玮组织审查筛选科研课题,了解现场需求,明确课题目标,组织审查课题组起草的研究方案;组织了审查修改课题组起草的研究报告、技术报告等结题鉴定技术资料,组织召开科技成果鉴定(评审)会议;组织科技成果申报省部级科技奖的评审推荐和铁路局科技奖的评审表彰工作。
在科技工作中,朱玮坚持科学真理、尊重科学规律,保持崇尚严谨求实的学风。他积极参与科研开发,技术创新取得了较好成绩。作为主要研究人员,他先后参与完成15项铁道部、铁路局科研课题,在研课题10余项。获得5项省部级科技进步奖、5项济南铁路局科技进步奖。结合科研主笔撰写论文《既有线临时限速预警控制技术研究与试验》,发表在《中国铁道科学》2013年第三期上,获济南铁路局优秀科技论文一等奖。
此外,2006年组织参与完成铁道部重大试验《CRH2等型动车组型式试验》和《列控综合试验》;2011年组织参与完成京沪高铁先导段第二阶段综合试验,受到了铁道部的好评,为高速、提速铁路发展做出了贡献。他还牵头组织济南铁路局专项重点技术工作论证,先后组织完成了“胶济客运专线自动售检票系统”等8个项目技术论证,为铁路局领导决策提供了参考建议。
积极探索求创新
以济南铁路局办公网络为依托,朱玮组织筹建了网上济南铁路局科技图书馆,于2007年12月18日举行了隆重的开馆启用仪式,至今每月组织维护更新图书期刊内容,确保图书馆运行正常。馆内精心挑选收藏了有关铁路科技各专业技术领域和相关基础技术领域的电子图书6万余册、期刊论文518万余篇、技术标准近2千项,供全局10余万职工上网免费登录查阅,为广大职工学习铁路科技知识、查阅专业技术资料和增强科技创新能力提供了很大帮助。
在科技图书馆的建设运行维护管理过程中,朱玮组织了科技图书馆网络设备的选型、安装,网站页面等软件的设计制作,图书期刊的挑选、订购、导入,期刊、标准的更新,不断丰富图书馆网页内容,精心维护管理,确保运行正常。
Abstract: the subway tunnel waterproof underground method is one of the important factors of success or failure. The leakage of the tunnel is highlighted in tunnel construction quality problems and solve the issues to be further. Type of method with China's rapid development of urban rail traffic, underground mining method tunnel is more and more, this paper aims to analysis in underground mining method in the tunnel construction the characteristics of various auxiliary measures, suitable conditions, the use of waterproof facilities.
Keywords: the subway tunnel; Waterproof facilities; Concealed excavation method
中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:
一:暗挖法定义
暗挖法,是指在软弱围岩地层中,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅和锚喷砼作为初期支护手段,遵循“新奥法”理论,按照“十八字”方针(管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工。暗挖的优点:结构形式灵活多变,对地面建筑、道路和地下管线影响不大,拆迁占地少,扰民少,污染城市环境少等。缺点:施工速度慢,喷射混凝土粉尘多,劳动强度大,机械化程度不高,以及高水位地层结构防水比较困难等。
二:地铁矿山法隧道所处的环境
通过对多个矿山暗挖法隧道的调查研究,对不同文地质条件,周边环境下的注浆措施进行分析对比研究结论:在城市地铁中的矿山暗挖法隧道,需根据工程的周边环境,隧道埋置深度,工程及水文地质条件,隧道断面尺寸,结合隧道施工的基本工法,选择合理的注浆参数,对地层及围岩进行必要的加固和止水,减少对周边环境的影响至关重要。
不少地铁隧道,由于埋深浅,处于第四系各种土层,砂层或岩石全,强风化的软弱围岩中,一般地下水位较高,地下水丰富;因此,在矿山法隧道设计和施工中选择合理的辅助施工措施,围岩进行加固和止水,保证隧道的施工安全和减少对周边环境的影响。
三:在矿山暗挖法中排水放在非常重要的地位
但近些年来由于部分建设工作者对地下工程防水存在模糊认识,致使地下工程渗漏水越来越严重。为了规范地下隧道工程防水做法,除建议严格执行国家有关规范外,特提出以下方案。
1、地下防水工程选材条件
1.1地下工程防水的目的
a、防止水对地下维护结构的侵蚀,保证地下建筑物使用年限。
b、防止水对地下建筑空间的侵蚀,保证地下建筑物使用安全。
c、防止渗漏造成地下水土失衡,影响相邻建筑物使用安全。
1.2关于防水层在地下建筑物构造层次中的地位
“混凝土的裂缝是不可避免的”,是对混凝土特性的科学评价。因此,《地下工程防水技术规范》中规定混凝土允许裂缝宽度为0.2mm,这也是合乎情理的。但允许有0.2mm裂缝的混凝土仍称作“结构自防水”是没有道理的。因为从物理概念上说,水分子的直径约0.3×10-6,可以穿过任何肉眼可见的裂缝。肉眼可见的裂缝范围一般以0.005mm为界。那么0.2mm的裂缝肯定要漏水的,被允许有0.2mm裂缝的混凝土,又如何称得上“结构自防水”呢?所以,防水层在地下建筑物主体结构以外的构造层次中,其作用之重要是第一位的,而不能被视为“附加防水层”。
1.3须考虑防水材料与地下建筑物使用同步
由于地下工程是埋于地下的建筑物,将来防水层失效需要翻修的可能性几乎没有。因此,地下工程防水层材料选择尽可能采用能与建筑物设计使用期同步的材料。因为,合成树脂片材在不受大气、臭氧、紫外线、侵蚀的情况下老化非常缓慢。日本、美国等工业发达国家常采用诸如:EVA、PE、PVC防水卷材做复合衬砌防水层。目前已经有35年不失效记录。
一般地下隧道工程设计使用年限为70年,故隧道工程绝大多数采用合成树脂片材(包括均质或复合片材)做全外包防水层。
2.采用合成树脂片材的缺陷和改用埋贴式高分子防水卷材的优势。
2.1采用合成树脂片材做隧道全外包防水的缺陷
合成树脂片材(如HDPE、EVA、PVC)具有耐久、(几十年不降解)防腐,强度高(不易被戳穿),延伸大等优点。但由于采用合成树脂片材做防水层与二次衬砌间不发生任何形式的粘着,它们之间是松铺的,因此,很容易因某个局部破损或不密实而造成窜水、漏水,甚至导致整个工程防水失效。
2.2 改用埋贴式高分子防水卷材做隧道防水层的优势。
埋贴式高分子防水卷材,是在合成树脂片材上涂盖不小于0.5mm厚的自粘胶层而制造的高分子自粘防水卷材。其特点是高分子卷材表面的自粘层与混凝土有很强的粘着力。施工时,先将卷材铺在隧道支护层上,采用捆绑固定法将卷材固定,卷材搭接部位的高分子片材间热焊,使高分子片材形成一个整体。二次衬砌施工前,将卷材表面隔离层揭除,在自粘胶粘结面表面涂敷一层水溶胶,当二次衬砌模注完成,达到设计强度并干燥后,便可达到标准要求(卷材与混凝土粘结强度)的粘结强度。
四:高分子防水卷材施工
常用的埋贴式高分子防水卷材为高分子复合片材两面覆有自粘胶层(即双面卷材)。在应用时,一面与基面粘结,另一面与结构粘结。埋贴式高分子防水卷材应用于明挖法地下室工程,底板垫层和侧墙保护墙是比较平整的,采用外防内贴法;如需采用外防外贴时,可选用单面粘埋贴式高分子防水卷材。
埋贴式高分子防水卷材应用于暗挖法(或矿山法)工程,防水基面是凹凸不平的,施工时是在基面固定自粘片(每块为150㎜×150㎜,每平方米不少于3块均布),然后将卷材整体托起,就位,在一边用25宽镀锌压条固定,再将粘结块压紧压实。卷材主体搭接时可采用垫焊法(卷材可留有搭接边);也可以采用全粘法(卷材不留垫焊搭接边)。
五:埋贴式高分子防水卷材暗挖法工程施工
在暗挖法工程防水施工中,埋贴式高分子防水卷材为双面粘,当施工车托盘将卷材展开托起后,对准基准线就位,然后固定。卷材表面隔离膜(纸)在主体结构浇筑前揭除。底板垫层部位的卷材自粘层表面喷有水溶胶粉,以防粘结。埋贴式高分子防水卷材明挖法工程施工在明挖法工程防水施工中,埋贴式高分子防水卷材可以是双面自粘,也可是单面自粘。基面基本干燥的明挖法工程可采用双面自粘埋贴式高分子防水卷材;基面潮湿(无明水)的明挖法工程可采用单面埋贴式高分子防水卷材。
六:结语
随着国民经济的发展,路、铁路隧道工程也越来越多。隧道工程不可避免地要经过含水量较高的地层,以必将受到地下水的有害作用。果没有可靠的防水、堵漏措施,水就会侵人隧道,响其内部结构与附属管线,至危害到隧道的运营和降低隧道使用寿命。所以隧道工程的防排水已经成了隧道施工的关键工序。对长大隧道和穿过富水地层的隧道,防排水显得尤为重要。
[1] 铁道第二勘察设计院.铁路工程设计技术手册#隧道。订版.北京:中国铁道出版社,1999.
中图分类号:U448文献标识码: A
前言
铁路是我国重要的交通运输方式之一,铁路建设对国民经济的发展有着巨大的推动作用。近些年来,随着铁路施工规模的日渐扩大,铁路的轨道铺设质量也存在着很多的安全隐患,铁轨断裂,脱落,下陷,错位等造成火车脱轨、人员伤亡等一系列铁路交通事故,不仅严重损害了铁路交通运营的安全性及稳定性,更使得广大人民的切身利益受到了巨大的损害,威胁到社会的稳定,不利于和谐社会的建设发展进程。伴随着铁路建设的大规模展开,铁路工程施工过程中轨道的铺设是较为关键的环节,直接关系到整个铁路工程的质量及安全。 下面从轨道铺设过程主要施工技术及铺设过程中应注意的若干问题进行分析探讨。
一、轨道铺设过程主要施工技术
1、道床预铺底碴
底碴是铁路道床的重要组成部分,位于道床道碴层及路基基床表层之间,起着传递、分散列车负荷的作用,并能防止底碴及路基颗粒之间的水分发生渗透或者是渗漏,既防止了渗水过度,也起到了防冻保温的作用,是铁路道床的关键组成部分之一。铺轨前的底碴预铺,用汽车倒运到路基上,机械摊铺,压路机压实(20cm厚),中部拉槽,槽宽60cm,并在中线左侧1.25m处撒一条白灰线,以控制铺轨方向。
2、大机整道
在大型养路机工作时需要进行合理的安排,注意给工程车让路,为了确保工程进度,后方的整道工作一定要进行合理的布置。在运输面碴时要连续及时,以确保大养机械施工连续。在区间整道作业机械施工时,各个施工机械之间应随时注意调整跨度,但要保持距离在800 m以上。整道工作作业的各种技术指标由电脑自动控制,必须经工程技术人员做出书面的施工技术资料交底后,由现场人员做好技术确认,待一切确认无误后,再由操作人员正确输入,以确保工程质量,前提是技术确认无误。机械施工要制定切实可行的安全措施,每天及时对机械进行保养,发现问题及时处理,定期进行精度校正。
3、无缝线路施工
无缝线路是使用换铺法铺设长钢轨。铺轨机铺设需要25m工具轨,做好人工拨正荒道,然后完成大机整道后,使用长轨运输车将存放铺轨基地的长钢轨运送到施工现场,把长钢轨放在待待铺线路道心,长钢轨人工铺设在计划线路上,装车运回换下的周转轨轨排基地再次拼装轨排。单元焊及锁定焊均采用闪光焊,先把500m长钢轨焊接成长度为1000~2000m的单元轨节,在线路经第二次大养达到初期稳定后进行应力放散及锁定焊接形成区间无缝线路。无缝线路应力放散及锁定前应现场量测轨温,采用“滚筒法”或“拉伸器滚筒法”进行应力放散及锁定,并按设计要求设置位移观测标桩。
4、道岔施工
在道岔施工前,应做好充分的准备。在铺岔基地的道岔拼装平台上,根据道岔设计图准确画出每根岔枕的位置及岔枕编号,采取龙门吊吊装到位,然后做临时固定,组装道岔,调整道岔各部位位置、结构尺寸,做到精确,把道岔分解成3-5段,导曲线及岔心部分因宽度太大,把导曲线的内轨及岔枕部分分离,方便汽车平板拖车分段运输。首先可用全站仪精细测设3个控制点:岔前、岔心、岔尾,再用手推式轨道检测仪与钢轨踏面检测仪检测。两组正线道岔进行联测。
二、轨道铺设过程中应注意的问题分析
1、轨道工程施工通病及防治措施
①轨道工程钢筋混凝土枕锚固不良质量通病防治:钢筋混凝土枕锚固采用锚固架锚固,并加强锚固架的检查维修力量,严禁用不合格的锚固架进行锚固,严格控制锚固浆的配合比及灌注温度,并按规定进行抗拔及抗压试验,确保锚固质量。
②钢轨接头打磨不合格质量通病防治:表面不可出现发黑及发蓝现象,焊头打磨时磨削量要严格精确控制;不得横向打磨;打磨时砂轮机要稳定,打磨表面做到光整;圆弧过渡轮廓要圆、顺,不能有明显的突出及棱角。打磨作业过程中,操作人员要重视控制各打磨头的角度及压力变化,如出现异常马上停止工作,找到原因。钢轨打磨是以三个不同的角度对钢轨的工作面来打磨。打磨完成后在焊缝1m范围内平直尺测量不可超过0.2mm。打磨完成的钢轨还要目测检查,要求表面光洁,斑点少或无斑点。对打磨列车计算机输出的轨廓尺寸进行分析,达不到要求的再次进行打磨,最多可打磨三遍。
2、铺设轨道的安全措施
开工前,对所有员工进行上岗前的安全教育。对于从事电器、起重、钢轨焊接、高空作业、电焊、机械操作以及机动车驾驶等特殊工种的人员,除了所从事工种的专业培训持证上岗外,还需要经过安全方面专业培训,获得《特殊作业操作资格证书》后,方准持证上岗。开工前进行安全检查,主要检查:①施工组织设计中的安全措施;②施工机械设备上的安全防护装置是否配齐;③是否有符合要求的安全防护设施;④施工人员有没有经安全教育及培训;⑤施工安全责任制建立与否;⑥针对施工中潜在事故及紧急情况应急预案是否完备等。
施工前,应该把施工地点的杂物清理干净;铺设轨道时,把巷道高度比设计高度低的地段找平,对距离短、起伏大的小坡进行找平。施工过程中,阻车器要随轨道铺设的进度配合安装,再投入并正常使用;施工时,低洼处要首先垫平,再进行铺道;在运送轨排过程中,只能用平板车运送,严禁在车上坐人,车速控制不大于2 m/s,安排专人监督跟车。在坡度过大时,为避免平板车倒滑,不可人力推车;作业人员要防止发生意外,不可把头手探到枕木下方;施工人员保证站稳,传递工具时,要呼叫对方,不准乱扔;调整轨道时,要进行统一指挥,拨道之前要拔开调整方向的道渣,拔曲线时,要先把曲线头尾两端直线拔直后,再调整曲线段。在施工作业过程中,安全防护员在作业范围的两端进行防护,防护距离不小于800米。在此过程中一定要时刻坚守岗位,加强望,并保证与驻站联络员之间保持良好的信息沟通。遇有特殊情况,及时通知作业人员进行规避。
结束语
铁路工程是我国交通运输业中重要的环节之一,直接关系到我国交通网络的完善及运行的安全,铁路工程施工过程中,轨道的铺设是一项极具专业性的工作,同时也是一个比较复杂的工序,对整个铁路运行的安全性及稳定性,有着极其深刻的影响。工作中要以确保工程的万无一失,在工作布置中应该同时兼顾全局,做到质量与效率并重。
参考文献
高职土木工程类专业包括铁道工程、公路工程、水利工程、工民建等各类专业,培养出来的学生基本都是面向土建类的施工企业,从事工程施工技术、测量、绘图、预算等基础性的工作。大多数工科类高职院校都有培养该类毕业生的专业,毕业生数量也在逐年增加。这些学校的授课体系基本相同,培养的应用能力也基本一致,相互之间形成了强大的竞争力。目前的就业市场前景如何,培养的学生如何适应市场需求以及如何提高就业率,是这类学校的头等大事。所以,有土木工程类专业毕业生的院校必须深人了解市场,调整教学计划,加强就业指导,实现“出口”畅通。
国内国际基建市场形势
铁路建设2004年1月,国务院通过了《中长期铁路网规划》,2006年铁道部又通过了《铁路“十一五”规划》,明确了铁路发展的主要目标和重点任务。《铁路“十一五”规划》提出:“十一五”期间,中国铁路发展的主要目标是:建设新线1.7万公里,其中客运专线7000公里;建设既有线复线8ooc)公里;既有线电气化改造1.5万公里;到2010年,全国铁路营业里程达到9万公里以上,复线、电气化率均达到45%以上,快速客运网总规模达到2万公里以上,煤炭通道总能力达到18亿吨,西部路网总规模达到3.5万公里,形成覆盖全国的集装箱运输系统。该《规划》还确定了铁路发展的六项重点任务,其中一项是加强人才队伍建设,实施“人才强路”战略,以经营管理人才、专业技术人才、技能人才三支队伍建设为重点。
公路建设2004年底,国务院通过了《国家高速公路网规划》,该规划确定未来2030年内,高速公路网将连接起所有省会级城市、计划单列市、83%具有50万以上城镇人口的大城市和74%具有20万以上城镇人口的中等城市,总规模约8.5万公里。目前已建成2.9万公里,在建1.6万公里,待建4万公里,分别占总里程的34% , 19%和47%。待建里程中,东部地区为0.8万公里,中部地区为1.1万公里,西部地区为2.1万公里,建设任务主要集中在中西部地区,特别是西部地区的建设任务相当繁重。建成这个系统大约需要30年。交通部印发的《公路水路交通“十一五”发展规划》确定的目标是:2010年,全国公路总里程将达到230万公里,其中高速公路6.5万公里,二级以上公路45万公里,县乡公路180万公里。具备通达条件的乡镇和建制村100%通公路,95%的乡镇、80%的建制村通沥青(水泥)路。
海外工程日益增多目前,我国承揽的非洲、南亚、东南亚等国的铁路、公路工程也日益增多,许多单位专门成立了海外公司,其中以中铁海外工程公司为最大,应该说这些单位的用人需求是比较大的。
城市建设方兴未艾目前,我国城市建设的速度不断加快。现在国内许多城市的道路建设都在向着构建城市快速干道、规划“XX城市X小时都市交通圈”的方向发展,目前在建或规划建设地铁的城市多达数十个,一般具有建设周期长、施工难度大、造价高等特点,这些都是潜在的就业市场。
当前就业市场分析
就业潜力较大近期笔者走访了中铁、中铁建、中建、中交系统等部分单位。根据用人单位的介绍,目前整体来说缺乏人才,现场施工技术人员,包括测量、绘图、实验、公路检测、高速铁路、地铁施工等方面的技术人员相当缺乏,尤其缺乏具有较高综合素质的人才。
新的就业市场逐渐开放目前,铁路工程、公路工程、房建工程相互渗透、相互交叉,市场全部开放,凡是有资质的企业都可以承揽相应的工程,中铁系统、中交系统、中建系统、中国水利水电系统以及地方建筑企业不断进人铁路、公路、房建等各个领域的建设,所占市场份额也不断扩大。例如,中建八局承揽了吉林省全部高速铁路的建设工程,上海四建在上海地铁项目中也占有一定比例等。这些都是潜在着的新就业市场。各单位招聘人才的数额也逐渐增加,例如中铁、中建系统所属的工程局每年计划招聘人数都在1000人左右,其中工程技术人员所占比例达80%左右的比例。
民营、私营、三资企业力量逐渐扩大目前我国的民营、私营、屯资企业数量逐渐增多,这些新兴企业面临的最大问题就是缺乏人才,尤其是具有一定经验的技术人员。因此,他们一直不断地从一些国有单位“挖人”,这一事实从国有施工企业人才流失现象中不难看出。
用人单位的用人政策日趋务实据用人单位介绍,从现场需要看,专科生、高职生比较容易适应现场,而且务实、留得住,有利于施工队伍的稳定。用人单位没有盲目地将人才层次定得很高,用人单位的用人观正在逐渐发生变化,变得更加切合实际。
高职院校就业对策
(一)调整教学计划,努力适应市场需求
教学计划的制定原则应该是宽基础、强技能。同时根据市场的实际需求,不断修改土木工程类专业的教学计划,使其培养的学生“型号”更加适应市场需要。例如,现在有些土木类高职院校的教学计划取消了计算机语言类课程,增加了在实际工作中具有很强实用性的计算机实际操作的有关内容,如办公软件以及同工程施工有关的计算软件等教学内容。
调整专业设置,可以按照工程大类设置专业,分方向制定教学计划。例如,道桥专业可以设置道桥方向、公路隧道方向、公路与城市道路方向、基础(路基路面)工程方向、道桥测量技术、道桥维修与养护技术等;铁道工程专业可以分为铁道维修与养护、城市轻轨与地下铁道、高速铁路、基础工程等方向,建筑工程可以分为给排水方向、装饰工程、结构工程等。
(二)加强就业指导,转变学生的就业观念
教育学生理性确定就业期望值2006年,北京高校毕业生就业指导中心公布了《2006年北京高校毕业生就业薪酬调查报告》,报告显示,北京高校2006届毕业生的平均起点工资为2262.31元,其中,近三分之二毕业生的起点工资在2000元以下,近四分之一毕业生的起点工资在1000元以下。结合近几年就业市场分析,可看出用人单位的用人政策在不断调整,有些用人单位不断提高毕业生的学历要求。例如,前两年本科生就可以轻松进人的单位,现在即使研究生毕业也很难进人了;相应地,各单位对本科生、高职生的要求也不断提高,以前部分单位曾经给予研究生、本科生的就业优惠政策,现在要么降低,要么取消,而与此对应的是,本科以上学历的毕业生供大于求。面临以上情况,各院校必须教育学生降低就业期望值,找准自己的位置,适应就业现实。
教育学生树立正确的就业观目前对毕业生最有吸引力的还是国有企业,尤其是由原来行业主管划转到地方管理的学校的学生,他们的传统和固有观念是本校原系统的各单位都是靠得住、效益好的,而对其他国有企业不感兴趣,对民营和私企更是不屑一顾。学生产生这种想法的原因,一是学生不了解就业市场,二是许多学校多年来的就业惯性所致。各高职院校都有各自传统的、固定的“客户”,而对一些新的领域不认可。因此要帮助学生了解市场行情,教育他们树立新的就业观。事实上.现在民营、私企不仅工资待遇不低,而且同样有保障机制,例如有些单位明确提出代缴三金、保险等费用,与国有企业并无多少差别,相反,有些国有企业却因地域限制不能解决户口等问题,限制了用人需求。
加强学生综合素质的培养目前各单位都建立了淘汰机制,对新招聘的毕业生先行试用一年。因此必须加强学生综合能力的培养,提高他们吃苦耐劳、适应现场的能力以及学习能力,这样才能稳得住,干得好,才能够打好基础。
加强和用人单位的联系目前,凡国内的工科院校,几乎都有土木工程、道桥、测量等专业的毕业生。企业在选择哪所学校毕业生的问题上具有很大的自主性,这就要求各高职院校一方面加强与用人单位的联系,建立长期的合作关系,一方面要树立品牌,取得用人单位的长期认可。
1 隧道衬砌的成因;
1.1 设计粗糙,建设、监理单位工作随意性大
个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺,任意变更原设计。隧道开挖成型差,衬砌混凝土厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不足。结构形式与受力不协调由于土质围岩组成状态的不同,导致洞室周围各处受力状态的不同,而现在的设计却存在着设计粗糙、结构形式单一,盲目类比不加深究的现象。个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。未开展监控量测工作,仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间,安全可靠性差,造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。部分工程监理机构由业主的内部人员组成,监理工作失去了独立性。
1.2 施工因素及其引起的裂缝;
施工因素可以说在整个隧道的建设过程中是最不确定的一个因素。之所以提出这个非技术原因,是因为施工因素已经成为造成隧道衬砌裂缝的重要原因。大多数工程的施工并未按施工技术的要求进行动态的设计和施工管理。尤其在施工的过程中没有认真的对待量测环节,当然也就不能以量测资料指导设计和施工。 隧道开挖成型差,衬砌混凝土厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不足。混凝土生产时原材料计量误差大,尤其外加剂的掺加随意性大,没有根据砂、石料的实际含水率及时 调整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍.采用整体式钢模板台车施工,混凝土浇筑时不振捣或漏振,混凝土均质性差.盲目追求施工进度,随意提前脱模时间,使低强度混凝土过量承受荷载,破坏了混凝土结构。脱模后 没有进行混凝土的潮湿养护.夏季施工时砂、石料露天堆放,无切实有效的降温措施,混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒 保温措施不力。这些对工程技术要求的断章取义或认识不清最终导致了各种各样的工程事故的发生,也导致了最终的工程质量问题。
2 隧道衬砌的基本类型;
2.1 施工缝(接茬缝)
施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间,继续浇筑混凝土时,原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后没有用水冲洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。
2.2 拉裂缝。
由于隧道衬砌混凝土的干缩、热胀冷缩和衬砌外侧围岩阻碍了衬砌的自由胀缩,在衬砌内部产生温度应力。混凝土抗拉强度远远低于抗压强度,故常能抵抗升温时产生的压应力,而难以抵抗降温时产生的拉应力。一般混凝土所能承受的降温只有7一l0℃,都可能在隧道衬砌内产生环向和纵向裂缝。这些裂缝不仅影响隧道衬砌的受力,而且是隧道渗漏水的通道。
2.3 荷载变形裂缝
仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净,混凝土浇筑后,基底产生不均匀沉降;模板台车或堵头板没有固定牢固,以及过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大,已经引起了广大工程技术人员的重视。
3 隧道衬砌的质量控制措施;
3.1 提高设计精度
加强工程前期地质工作,为设计提供详尽的工程地质、水文地质勘探资料,提高设计的质量。有针对性的进行精细设计针对不同的受力特点在断面形状、局部受力强度等方面进行深入细化设计,使结构与应力达到协调统一。如加强土质围岩中洞室开挖后初期稳定与长期受力变化特点的研究,更好的指导设计与施工加强地下洞室应力变化基础方面的研究,弄清各类地下结构在土层中的受力特点,研究土质围岩中地下洞室长期应力的变化情况及各种不同情况下土中应力的相应变化。着重研究在新奥法后阶段土层中应力的变化情况,明确在各种不同的地质条件下,土的物理力学参数随时间的变化情况,以此指导设计。
3.2 加强施工管理;
加强施工管理,保证工程质量在洞室开挖管理、混凝土质量管理、量测控制管理、施工工序等方面加强管理,杜绝塌方事故的发生,以严格的管理制度保证工程质量。提高钻眼技术水平,优化钻爆参数,提高光面爆破效果,加强隧道开挖断面检测,严格控制超欠挖,为衬砌施工创造良好的条件。一次衬砌施作时间,应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特性明显,需提前进行二次衬砌时,必须对初期支护或衬砌结构进行加强。严格按施工规范操作,灌筑混凝土后,应根据水平控制标志或弹线用抹子找平、压光,终凝后浇水养护;模板应有足够的强度、刚度和稳定性,应支在坚实地基上,有足够的支承面积,开防止浸水,以保证不发生下沉;在浇筑混凝土时,加强检查,凝土强度达到1.2N/mm2以上,方可在已浇结构上走动。
3.3 做好工程监理
严格监理旁站制度。监理对策为隧道监理工程师对每一循环拱架安装均严格检查,督促施工单位按设计要求的支撑方式实施。检验制作质量,钢支撑是在室外分片制作,制作时要求在平地上按设计尺寸放样制作加工,监理对策为由专业测量监理工程师对钢支撑规格尺寸在室外进行测量检查,合格后方可用于施工。通过掌子面现场踏勘、摄像、照像、超前地质预报等方式收集相关信息,充分发挥各参建单位在工程建设中的主体责任,经各方会议分析讨论,及时确定合理围岩支护方案,及时调整支护参数。采用管棚及超前小导管注浆,钢支撑及格栅拱架,锚喷混凝土相结合的初期支护手段,使开挖顺利进行,有效地度过了隧道浅埋、平层开裂、软弱岩层等不良地质段,同时合理的支护参数也是初期支护质量的有效保障。监理部通过科学的组织管理,使监理部监理人员充分了解了对隧道工程施工进行科学监理的方法,并在工程监理中经常进行监理理论及实践探讨。将有效的技术措施和管理措施相结合,有效地提高了隧道初期支护的施工质量。监理部也从本工程监理工作中积累了丰富的隧道工程科学管理方法及质量控制手段。
4 结束语:
客运专线隧道衬砌裂缝的治理是一项综合性很强的施工技术,它需要有经验的工程师及时分析施工进展与现场施工数据,调整原设计方案施工细节,加强质量管理,以便施工措施更能符合病害实际情况,从而避免在治理段重新产生新的病害。
参考文献:
[1]铁路隧道设计规范(TB1003)。2001.2001.9
从目前我国的高速铁路的开通情况来看,一部分的线路雷击事故还是较为频繁的,雷害导致的跳闸也是其中的一个重要因素。随着我国铁道运营里程的快速发展,重载以及高速铁路的迅猛发展,从而减少因接触网发生雷击故障而造成的事故发生,它具有重要的理论意义与工程应用价值。我们可以利用电气化的几何模型来分析回流线对于接触网雷击的屏蔽效果,并通过仿真软件分析雷击回流线的时候接触网上所感应的电压。并深入研究高速铁路 AT 供电的方式以及接触网避雷线的保护情况,从而推导出高架桥单线与复线铁路的避雷线设计高度。
一、国内外高速铁路接触网防雷的现状
随着我国高速铁路的快速发展,应考虑牵引高铁线路的结构等级与所经过的地区的雷电灾害频率,所经过的土壤所含电阻率与地形地貌等自然条件的情况,共同来设计牵引系统所进行的防雷设计。欧洲率先就拥有高速铁路的国家之一,它对雷击的接触网造成了牵引性的供电系统灾害有着丰富的实践经验,设计的标准是一年时间之内 100千米牵引网将会遭受雷击的次数来做为评定的标准,只是采用牵引变电的配带综合性自动重合闸与避雷器来限制雷电电压过高,避雷器不能够减少因雷电的侵入而减少损害接触网的次数,只能够对接触网的过电压起到有效的保护作用。无论是对于欧洲的气候条件还是经济等方面的因素考虑高铁的接触网进行有效的避雷也是十分重要的。
二、国内接触网防雷接地设计的概况
我国铁道接触网的防雷设计主要是依据《高速铁路设计规范》、《铁路电力牵引供电设计规范》与《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》来进行规定的。根据雷电日的数量来分为4个等级管理区域:年平均雷电日在20d及以下地区为少雷区,年平均雷电日在20d以上、40d及以下地区为多雷区,年平均雷电日在40d以上、60d及以下地区为高雷区,年平均雷电日在60d以上地区为强雷区。《高速铁路设计规范》中规定重污染或是重雷区以及高路基、隧道口等重要的地段接触网应该增设氧化锌避雷器。接触网中的防雷设备主要是指接触网上所安装的避雷器,为了减少对综合接地系统上其它电气设备的影响。
三、高速铁路接触网防雷的措施
(一)接触网安装形式
现有高速铁路一般是采用AT供电方式,AF线与PW线安装位置,此时的PW线安装位置在AF线下方。采用电气应为:几何模型与先导发展模型的应计算该安装形式下的接触网线路来直接减少落雷的闪络概率,将它调试为自然雷中的90%为负极性。雷击闪络的次数和线路的暴露宽度 D( I)以及地闪密度是息息相关的。再乘以地闪密度即可以求出线路的年雷击闪络次数。PW线位置提高后还可对AF线与T线产生屏蔽,AF 线与T线直接落雷的次数将会大大的降低,但PW线落雷的雷电流幅值较高的时侯还是会造成AF线与 T线绝缘子的反击闪络,另外AF线与T线绝缘子仍存在雷电感应闪络的可能。
(二)合成绝缘子的采用
雷电所造成的接触网重合闸失败,将会导致供电的停止,其最根本的原因就是绝缘子受到了工频续流电弧烧蚀后的炸裂、破损,线路绝缘不能自行进行恢复,重合闸就会失败。如上所述,为了防止绝缘子的烧蚀损坏,一定要防止线路闪络与工频电弧建立。目前,我国输配电线路中所采用的绝缘子有瓷绝缘子、玻璃绝缘子与合成硅橡胶绝缘子,线路所具备的重合闸条件,而非瓷绝缘子烧蚀后的伞群已是完全脱落的。合成绝缘子在工频电化烧蚀之后,硅橡胶材料的成分将会发生变化,材料中遇热的易分解成分完全挥发,合成的绝缘子对提高线路 重合闸成功概率有一定的优势,并不能够完全解决线路的防雷问题,建议作为其它主要防护手段的辅助手段规避。
(三)接触网防雷接地
《建筑物防雷设计规范》中规定:对于国家级的会堂、大型展览与博览建筑物、国家级档案馆的重要给水水泵是特别重要的建筑物,应该划为第二类的防雷建筑物。对第二类的防雷建筑物的外部防雷装置应接地设置,相应同时设定方闪电感应、内部防雷、电气与电子系统等接地共用装置建设,雷击时都会成为雷电流的引下线路。当采用综合性的接地系统时,综合性接地系统的接地电阻不能够大于1欧姆,在综合性接地施工的过程中要及时施工完成,还应实测接地的电阻,如果达不到建网的要求,应该采取可靠有效的降阻措施。
四、结论
鉴于高铁的雷电防护问题它从原理上是无论采用何种措施,都只能够减少雷电所引起的故障概率或是跳闸概率,AF线悬挂的采用合成绝缘子,应认真做好接触网的防雷接地措施。我国目前的规范都只有相关的措施要求,但是没有接触网系统的耐雷水平与跳闸率或是故障率等具体的规避标准,防雷设计的深度不容易把握。总而言之,建议完善我国高铁的接触网系统的耐雷水平、跳闸率或是故障率等具体指标,应积极设定科学合理的规避方针,铁路综合性接地系统便是极好的雷电引下接地装置,应该充分利用。
参考文献
[1] 冯金柱.世界电气化铁路概况[J].世界铁路,2003,(3) :14-15.
[2] 于增.接触网防雷技术研究[J].铁道工程学报,2001,1:89-94.
[3] 梁曦东,陈昌渔,周远翔.高电压工程[M].清华大学出版社,2005.
[4] 刘靖.牵引网雷击跳闸研究[D]:[硕士学位论文].北京:北京交通大学, 2009.
【中图分类号】TU 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309(2013)07-0052-1.5
一、铁路施工维修计划管理模式设计
(一)铁路施工维修计划管理模式
线路主管单位(部门或公司)对线路设备(资产)、运营成本、线路使用状态、线路运营安全和线路运营效益全面负责。它向铁路运输单位(部门或公司)提供确保乘车舒适、行车安全的线路条件,并通过协议(或者合同)从运营单位得到线路使用费用。这笔费用一部分将用于新线建设费的偿还,一部分将用于运营开支(成本),剩下的将是运营效益。为了扩大运营效益,线路主管部门必须在线路维修体系中采用科学的管理制度,以降低运营成本。
(二)管、检、修分离模式的优越性分析
新的管理体制一管、检、修分离模式相较于既有管、检、修合一的管理模式有如下优势:
1.在管、检、修分离的管理模式下,根据专业分工,各部门配置先进的大型作业机械,统一分配,完成每个铁路局管辖范围内的施工维修作业,各铁路局不需配置大型作业机械,最优利用全路资源,将大型作业机械的功效发挥到最大。
2.在管、检、修分离的管理模式下,全路大中修施工力量统一布局,根据设备的维修周期合理制定施工维修计划,科学的对设备进行维护。既减少了施工数量又高质量的完成了施工维修任务。
3.在管、检、修分离的管理模式下,各部门根据职责配备专业人员,专业人员集中在一起可发挥最大效用,会使技能提高和有助于专门方法和专门设备的产生,继而提高施工维修作业专业化水平,减少人工成本、极大地增加生产效率。
二、铁路施工维修计划管理组织结构设计
在“管、检、修分离”管理模式下,管、检、修三大职能部门可在铁道部施工维修主管部门的领导下从事专业管理,铁道部施工维修主管部门是最高领导者,实行主管统一指挥与职能部门参谋、指导相结合的组织形式。参考直线职能制组织结构,设计施工维修组织管理形式。铁路施工维修作业具体由综合维修中心负责,各铁路局维修管理部门及基础设备检测中心只对施工维修作业起到业务协助和业务指导的作用。综合维修中心下设信息所、电子检测所(电子设备,转辙机以外的其他电子设备的修理工作)、电务检修所、大型机械检修基地、高压检修所、综合检测所、材料总库及若干机械化维修段等职能部门,每300500营业公里设的综合维修段是施工维修作业的具体负责部门由综合维修中心直接管理,其他职能部门为综合维修段提供作业指导和技术支持,不需要直接下达命令或进行指挥。综合维修段下设机修所(工、电、供)、电务作业队、接触网作业队、工务作业队、桥隧作业队、区域材料库等职能部门,施工维修作业的执行部门一综合维修工区由综合维修段统一管理,综合维修工区下设工务班、供电班、电务班等。
三、铁路施工维修计划管理组织职能设计
(一)管理部门职责
1.铁道部维修主管部门
对铁路综合维修进行行业管理,制定管理维修技术标准、技术政策,修程、修制,维护、验收标准;履行政府监管职能;对固定设施管、检、修各环节进行指导监督;进行行政许可审批。
2.铁路局维修主管部门
铁路局是铁路线资产的主体。铁路局将与综合维修有关的设备、设施委托综合维修中心管理,并以合同形式委托综合维修中心对固定设施进行日常养护、综合维修、大修工作。综合维修中心负责保证合同范围内固定设施的良好状态,确保运营安全。铁路局负责监督合同的执行。
3.综合维修中心
综合维修中心受铁路局委托,对合同范围内固定设施的技术状态全面负责;负责铁路线的检测、管理、维修;承担铁路线设备质量和安全的主体责任,保障列车安全、高速、高密、平稳地运行。综合维修中心同时承担干线有等级的设施修理工作。
(二)执行部门职责
1.综合维修中心
综合维修中心在铁道部领导之下,受铁路局委托,对辖区范围内固定设施的技术状态全面负责;负责线路的状态检测、技术管理,设施维修;承担铁路线设备质量和安全主体责任,保证列车安全、高速、平稳不间断地运行。综合维修中心同时承担既有干线固定设施有等级的修理工作。负责路局内:固定设备设施大修和预防性计划维修计划的审批、下达;编制综合检测列车、钢轨探伤车、隧道检查车等大型检测车的检测计划,并与检测公司签订委外合同和付诸实施;负责固定设备设施的安全管理和监督,主持年度固定设备设施的质量评定,为高速列车提供安全、平稳、舒适运行的基础条件:配合综合调度中心和车站调度的指挥,组织综合维修段、外委的维修公司、救援公司等对突发事故进行紧急救援和修复固定设备设施。
2.综合维修段
综合维修段接受综合维修中心的业务管理,是固定设备设施日常管理单位和基层核算单位。每个综合维修段管辖范围可在300500双线公里左右,无碴轨道区段可适当取宽。综合维修段内设工务、电务、牵引供电、水电、建筑、防灾等业务科(或室)。负责管辖范围内:工务、电务、牵引供电、水电、建筑等固定设备设施状态及信息资料的分析管理,编制固定设备设施大修和预防性计划维修计划、维修预算并申报;按工电部批准下达的年度大修和预防性计划维修计划与相关修理公司签订合同,并编制分季度实施计划付诸实施;负责临时补修计划的审批及合同签订与实施;为综合维修工区的相应专业工班的作业提供技术支持;组织综合维修工区对大修、预防性计划维修和临时补修质量进行验收;在综合调度中心和车站调度的指挥下,组织综合维修工区、外委的维修公司、救援公司等对突发事故进行紧急救援和修复固定设备设施。
3.综合维修工区
综合维修工区是固定设备设施的基层管理单位,接受上级综合维修段的业务管理。每个综合维修工区管辖范围可在50100双线公里左右,无碴轨道区段可适当取宽日本新干线保养工区的管辖范围,无碴轨道地段约为50双线公里,有碴轨道地段约为25双线公里。
综合维修工区负责对管内固定设备设施的定期巡回检查和静态检测:收集并及时向综合维修段反馈固定设备设施及防灾监控系统的有关信息;对综合检测列车提供的需要进行临时补修的地段或处所进行地面复验,申报临时补修计划;配合大修、预防性计划维修和临时补修的辅助工作;参与大修、预防性计划维修和临时补修的质量验收;参与突发事故现场的紧急救援和固定设备设施的修复工作。
【参考文献】
[1]束永正.关于列车运行图综合维修天窗的研究[D].同济大学硕士论文,2008.
中图分类号:U213.2文献标识码: A 文章编号:
前言
近些年来,随着铁路施工规模的日渐扩大,铁路的轨道铺设质量也存在着很多的安全隐患,铁轨断裂,脱落,下陷,错位等造成火车脱轨,人员伤亡等一系列交通事故,不仅仅严重损害了交通运营的安全性及稳定性,更使得广大人民的切身利益受到了巨大的损害,威胁到社会的稳定,不利于和谐社会的建设进程。铁路是我国重要的交通运输方式之一,近些年来,随着铁路施工规模的日渐扩大,铁路建设对国民经济的发展有着巨大的推动作用。伴随着铁路建设的大规模的展开,在铁路工程施工过程中,轨道的铺设是较为关键的环节,直接关系到整个铁路工程的质量及安全。
一、轨道铺设过程主要施工技术
1、无缝线路施工
无缝线路是使用换铺法铺设长钢轨。铺轨机铺设需要25m工具轨,做好人工拨正荒道,然后完成大机整道后,存放铺轨基地的长钢轨使用长轨运输车运送到施工现场,把长钢轨放在待换长轨的线路道心,长钢人工轨铺设在计划线路上,装车运回换下的周转轨轨排基地再次拼装轨排。单元焊及锁定焊均采用闪光焊,先把500m长钢轨焊接成长度为1000~2000m的单元轨节,在线路经第二次大养达到初期稳定后进行应力放散及锁定焊接形成区间无缝线路。无缝线路应力放散及锁定前应现场量测轨温,采用“滚筒法”或“拉伸器滚筒法”进行应力放散及锁定,并按设计要求设置位移观测标桩。
2、大机整道
为了确保工程进度,需要进行合理的安排,在大型养路机工作时,保障工程车的通行,后方的整道工作需要进行合理的布置。要连续及时的运输面碴,才能确保大养机械施工连续。在区间整道作业机械施工时,各个施工机械之间应随时注意调整跨度,但要保持距离在800 m以上。电脑自动控制整道工作作业的各种技术指标,书面施工技术资料交底经工程技术人员做出后,曲现场人员做好技术确认,再由操作人员正确输入,以确保工程质量,前提是技术确认无误。机械施工要制定切实可行的安全措施,每天及时对机械进行保养,发现问题及时处理,定期进行精度校正。
3、道床预铺底碴
底碴是铁路道床的重要组成部分,位于道床道碴层及路基基床表层之间,起着传递、分散列车负荷的作用,并防止底碴及路基颗粒之间互相渗透,既防止了渗水过度,也起到了防冻保温的作用。是铁路道床的关键组成部分之一。一般存在于道床道碴层以及路基的基床层表面之间的位置。在整个铺设过程中,能够有效的传递或者是分散列车负荷,同时,对底碴及路基颗粒之间的水分发生渗透或者是渗漏,有着一定的预防作用,铺轨前的底砟预铺,用汽车倒运到路基上,机械摊铺,压路机压实(20cm厚),中部拉槽,槽宽60cm,并在中线左侧1.25m处撒一条白灰线,以控制铺轨方向。
4、道岔施工
在道岔施工前,应做好充分的准备。在铺岔基地的拼装平台上,根据道岔设计图准确画出每根岔枕的位置及岔枕编号在道岔拼装平台上,采取龙门吊吊装到位,然后做临时固定,组装道岔,调整道岔各部位位置、结构尺寸,做到精确,把道岔分解成3-5段,导曲线及岔心部分因宽度太大,把导曲线的内轨及岔枕部分分离,方便汽车平板拖车分段运输,再用手推式轨道检测仪与钢轨踏面检测仪检测,通过后把道岔分解,导曲线及岔心部分或因宽度较大,把导曲线的内轨及岔枕部分分离,方便板车分段运运。由两组正线道岔进行联测,首先可用全站仪及道岔前后相连,可精细测设3个控制点:岔前、岔心、岔尾。
5、大机整道
在大型养路机工作时需要进行合理的安排,注意给工程车让路,为了确保工程进度,后方的整道工作一定要进行合理的布置。在运输面碴时要连续及时,以确保大养机械施工连续。整道作业机械进入区间施工时,各个施工机械之间应随时注意保持距离在800 m以上,并随时注意调整。整道工作作业的各种技术指标由电脑自动控制,工程技术人员应做出书面施工技术资料交底,现场人员做好技术确认,待一切确认无误后,再由操作人员正确输入,以确保工程质量。机械施工要制定切实可行的安全措施,每天及时对机械进行保养,发现问题及时处理,定期进行精度校正。
二、轨道铺设过程中应注意的问题分析
1、轨道工程施工通病及防治措施
轨道工程钢筋混凝土枕锚固不良质量通病防治:钢筋混凝土枕锚固采用锚固架锚固,并加强锚固架的检查维修力量,严禁用不合格的锚固架进行锚固,严格控制锚固浆的配合比及灌注温度,并按规定进行抗拔及抗压试验,确保锚固质量。钢轨接头打磨不合格质量通病防治:表面不可出现发黑及发蓝现象,焊头打磨时磨削量要适当;不得横向打磨;打磨时砂轮机要稳定,打磨表面做到光整;圆弧过渡轮廓要圆、顺,不能有明显的突出及棱角。打磨作业过程中,操作人员要重视控制各打磨头的角度及压力变化,如出现异常马上停止工作,找到原因。钢轨打磨是以三个不同的角度对钢轨的工作面来打磨。打磨完成不平度为1m范围内不可超过0.2mm。打磨完成的钢轨来目测检查,要求表面光洁,斑点少或无斑点。对打磨列车计算机输出的轨廓尺寸进行分析,达不到要求的再次进行打磨,最多可打磨三遍。
2、铺设轨道的安全措施
开工前,对所有员工进行上岗前的安全教育。对于从事电器、起重、钢轨焊接、高空作业、电焊工、机械操作司机以及机动车驾驶等特殊工种的人员除了所从事工种的专业培训持证上岗外,还需要经过安全方面专业培训,获得《特殊作业操作资格证书》后,方准持证上岗。开工前进行安全检查,主要检查:施工组织设计中的安全措施;安全防护装置在施工机械设备是否配齐;是否有符合要求的安全防护设施;施工人员有没有经安全教育及培训;施工安全责任制建立与否;针对施工中潜在事故及紧急情况应急预案是否完备等。施工前,应该把施工地点的杂物清理干净;铺设轨道时,把巷道高度比设计高度低的地段找平,对距离短、起伏大的小坡进行找平。施工过程中,阻车器要随轨道铺设的进度配合安装,再投入并正常使用;施工时,低洼处要首先垫平,再进行铺道;在运送轨排,过程中只能用平板车运送,严禁在车上坐人,车速控制不大于2 m/s,安排专人监督跟车。在坡度过大时,为免车倒滑,不可人力推车;作业人员要防止发生意外就不可把头手探到枕木下方,;施工人员保持站稳,传递工具时,要呼叫对方,不准乱扔;调整轨道时,要进行统一指挥,扳道之前要拔开调整方向的道渣,拔曲线时,要道先把曲线两端直线进行拔直后,在调整曲线段。在施工作业过程中,安全防护员在作业范围的两端进行防护,防护距离不小于800米。在此过程中一定时刻坚守岗位,加强瞭望,并保证与驻站联络员之间保持良好的信息沟通。遇有特殊情况,及时通知作业人员进行规避。作业人员不得在桥梁边缘行走、观望。在施工作业过程中,所有人员穿好反光防护服、机具设备贴好反光膜。夜间施工时,要提前备好照明灯具,灯管不得安放在金属架上,电线要架空使用,高度不低于3米。在规定的作业时间终止之前,及时组织施工人员把机具、材料、设备搬运下铁路。并对现场进行反复的清理,确保桥面清洁干净。之后,组织人员从救援通道撤离。保证列车行走安全。
结束语
铁路工程是我国交通运输业中重要的环节之一,直接关系到我国交通网络的完善及运行的安全,铁路工程施工过程中,轨道的铺设是一项极具专业性的工作,同时也是一个比较复杂的工序,对整个铁路运行的安全性及稳定性,有着极其深刻的影响。工作中要以确保工程的万无一失,在工作布置中应该同时兼顾全局,做到质量与效率并重。
参考文献
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)15-0040-03
当出现高大路堤、路堑及边坡无法满足规范要求的稳定性时,需要在路基中设置支挡结构;同时,为节约土地资源,在城区和城郊线路中也常常设置轻型支挡结构减小路堤放坡的占地面积。对于道路与铁道工程专业的本科生而言,毕业参加工作后马上就会在设计、施工以及养护工程中涉及支挡结构内容;因此,必须让学生完全理解并掌握这部分的知识点,同时要求他们明白规范中各个条款的前因后果,从而使他们到工作岗位后,能因地制宜,解决各类不同条件的工程问题;同时,还要针对以后学生不同的工作去向,有意识地布置知识点中的思考点,激发学生自主学习。
一、支挡结构在路基工程教学的地位
路基工程的教学工作量一般在46学时,支挡结构的工作量一般要求不少于10学时,因此,支挡结构设计是路基工程的重要一部分。
1.支挡结构的内容。支挡结构设计的内容,从结构特点和涉及内容上来分,分为三部分内容,即墙背土压力理论与计算、路基支挡结构设计和特殊条件下的结构设计,各自的教学要求和学时安排见表1所示。对于主动土压力理论和计算、支挡结构的验算内容和方法、重力和悬臂式挡墙需要重点掌握。
2.支挡结构与路基其他章节的相互关系。支挡结构章节虽然具备独立的内容,自成一个体系,但与其他章节具有很大关联,因此在教学过程中也要实现相互穿插。(1)与路基边坡稳定性章节的相互关系。通常在授课过程中,对于路基边坡的设计讲授完成后,开始面授支挡结构部分内容。因此,通常要在本章开篇就与学生交待,由于稳定性计算过程中在变坡后仍无法满足,需要设置成本更高的支挡结构来实现。(2)与路基受力和变形章节的相互关系。支挡设计中,与学生交待支挡结构的受力问题时,需要交代上部荷载(公路与铁路稍有不同,铁路需要考虑轨道和机车车辆,而公路需要考虑车辆类型);因此,这时可以补充和温习换算土柱部分的教学内容,让学生知道前面所学的内容在具体问题中应用。(3)与路基排水与防护章节的相互关系。支挡结构中一定要做好排水,否则增加了设计的外力,可以让学生重新学习排水的重要性,明白工程出现的边坡工程问题极大部分是由于排水不恰当造成,可以用“治坡就在治水”这样的话语进行强调,让学生重视排水的重要性,避免工作后出现大的问题。(4)与特殊土路基章节的相互关系。通常特殊土中设置支挡结构,启发学生需要注意哪些问题。比如,在冻土地区(包括北方的季节性冻土)挡墙设计中,需要考虑冻胀力。
3.支挡结构在目前工程中的应用情况。这一部分内容,应该放在本章讲授前,给学生对支挡结构有一个总体感觉。首先,应讲授我国目前高大的边坡,可以举例兰新铁路越岭地段的高大边坡,告诉学生边坡高度、填料方量,给学生一个视觉的冲击;然后,讲授一下增大路基边坡坡度,能减小多少填料方量,给出具体的计算值,让学生感觉设置挡墙的重要性;另外,还可以讲授京沪高速铁路设置扶壁式挡墙后,节省了多少土地,按北京的土地价值换算成节省的工程成本,也能让学生知道如何节省工程造价。同时,可以采用图片的形式列举各个不同场合应用支挡结构的情况,比如在高大路堑、隧道出口、倒石堆、滑坡地段等,让学生理解挡墙的应用广泛性。
二、支挡结构教学难点
1.特殊条件下的土压力的计算。对于地震、浸水等特殊地区的支挡结构的土压力计算,土压力的计算与普通挡墙的区别。对于地震地区的土压力计算,首先介绍地震对结构物的破坏主要来自水平方向剪切波,而引出为什么在地震区土压力计算只增加一个水平的地震角即可,同时要强调地震角的影响因素和不同区域的地震设计烈度的概念。对于浸水条件下的土压力内容,首先告诉学生什么情况会出现浸水地区,可以播放水库、临河、高地下水位等地段的路基图片,让学生有感观认识;然后引导学生,在这种地区中的挡墙墙背将会受到怎么样的附加力;同时,也要告诫学生,在普通地区设置中避免出现墙背静水压力。
2.重力式挡墙的结构要求。对于规范中提出了诸多如墙顶宽度、墙胸坡度、伸缩或沉降缝距离等结构设计要求,这些内容给学生介绍时,学生往往比较迷茫,有时候课后学生问为什么必须这样做。因此,在这部分授课中,尽量让学生完全理解这样设置的原因。比如,墙顶宽度的结构设计要求,要告诉学生墙顶是养护人员用来通行的、围栏位置区域,同时对于混凝土挡墙要满足结构性的基本要求。
3.新型挡墙设计。对于新型挡墙的设计,无论在墙背土压力的计算,还是结构稳定性验算,都与重力式挡墙的设计不同;因此,需要克服重力式挡墙内容对新型挡墙结构讲授的影响。(1)加筋挡墙。对于加筋挡墙,首先告诉学生挡墙墙背的土压力完全与普通挡墙不同,筋条(加筋材料)主要是用来克服面板产生的土压力,因此需要强调面板所受的土压力的计算;同时,需要讲解筋条设计过程。对于稳定性的验算,加筋挡墙设计包含了两部分,分别是与普通挡墙相同的整体稳定性验算,以及对于单根筋条的局部稳定性验算。(2)悬臂式挡墙。对于悬臂式挡墙,其墙背的土压力计算、结构设计以及稳定性验算的顺序等方面有所区别。对于墙背的土压力计算,需要告诉学生,规范推荐的悬臂式土压力计算方法是基于布涅斯克弹性理论,而普通挡墙设计是采用库伦理论,计算理论存在很大差异。结构设计方面,在介绍悬臂式挡墙时,就要着重介绍各部分的名称,同时,还需要讲解哪几部分内容需要设计人员来完成,设计过程中需要满足什么构造要求。对于稳定性验算而言,一定要强调一下与重力式挡墙稳定性验算顺序的区别,重力式挡墙首先验算水平滑移稳定性分析,而悬臂式挡墙的首先需要验算倾覆稳定性。
三、支挡结构教学的方法手段
1.不同墙背土压力的求解。正如前面所述,土压力计算是支挡结构设计的重点,对于常见的墙背的形式——倾斜式、俯倾式和直立式,学生常会混淆。为了达到目标,设置了最简单的一个例题,计算三者的土压力,让学生从计算中得到启示,哪种墙背受到的土压力最小。同时,在课堂中要重点讲述一下朗肯、库伦土压力的适用范围;对于库伦土压力,需要将推导过程简单地在课堂中阐述,至于求解过程,让有兴趣和能力的同学完成,并提供给他整个推导过程,激发学生对研究的兴趣。而对于一些复杂的挡墙墙背的土压力,将《铁路工务技术手册,路基》中土压力的计算表格单独复印分发给学生,并在具体的一道例题中教学生如何使用,并让学生举一反三,做到完全掌握。
2.重力式挡墙的设计。在讲授重力式挡墙的开始阶段,就给学生一个想象空间:一个挡墙会出现什么样的破坏?并引导他们往三种破坏思考。学生最容易思考到是抗滑和抗倾覆破坏,在此时同时问学生:如果这两项不满足怎么办?学生就想到,出现哪种破坏就采取哪一种措施。同时,提示学生挡墙就像一种结构物,最重要的是完成地基的承载,引导学生想到基底承载力的验算;同时,告诉学生存在着水平分量,因此就有基底偏心的现象,引导学生对于土体这种材料,能否能承受拉力,学生就能想象到需要偏心距的验算。而对于挡墙的构造设计,就同上述进行传授。这样,学生能比较有兴趣并能比较全面地掌握重力式挡墙的设计。
作者采用以上的教学方法,进行了三个教学循环,从三届毕业生的反馈来看,达到了预期的目标。作者通过提交在这个教学环节的体会,希望能达到抛砖引玉的效果。
致谢:以上体会是同北京交通大学路基工程教学组的老师们共同探讨后提出,在论文撰写过程中得到了课程负责人刘建坤教授的大力指导,在此对各位老师表示感谢。
参考文献:
[1]刘建坤,曾巧玲,侯永峰,等.路基工程(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[2]郝瀛.铁道工程[M]..北京:中国铁道出版社,2000.
Abstract: railway erection along the catenary as special power supply unit supplies power for the electric traction locomotives, its purpose is to change the piezoelectric output power through catenary contact wire for wire of electric locomotive operation. Catenary of the particularity of performance in three aspects: the outdoor equipment, no spare, electromechanical integration, these are the basic characteristics of catenary. In this paper, the technical standard of passenger dedicated railway catenary and simple discussion on the construction quality control and analysis.
Key words: passenger dedicated line; Railway; Electrification; Catenary technology; The construction quality
中图分类号:TM922.5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、客运专线铁路接触网的组成及要求
客运专线铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路,也称为架空式接触网。
1、从结构形式看可分为以下几个部分。
(1) 接触悬挂:主要包括承力索,吊弦,接触线及连接它们的零件等。与电力机车受电弓直接接触的是接触线。其中以接触悬挂的种类最多。
(2) 支持装置:支持装置由腕臂,拉杆,定位装置等连接件组成,用来悬吊和支持接触悬挂,并将其负荷传递给支柱或者其它建筑物。根据接触网所在区间,车站和大型建筑物而有所不同。
(3) 支柱与基础:支柱与基础用以承受接触悬挂和支持装置的全部负荷,并把接触悬挂固定在规定的位置和高度上。支柱有金属支柱和钢筋混凝土支柱
2、牵引供电对接触网的要求
为了满足铁路接触网全天候不间断的向机车进行供电,保证弓网之间的良好匹配,提高接触网的性价比,接触网需要满足:①设备运行安全可靠,在恶劣气候条件下能保证向电力机车正常供电;②有足够的电气强度,保证在牵引高峰时正常地向电力机车提供电能;③有足够的机械强度,保证接触悬挂具有可靠的稳定性;④网上设备的空间位置不影响受电弓取流;⑤网上设备的质量应轻且分布均匀,保证接触网的弹性尽量一致;⑥有足够的防腐蚀性能各耐磨性能,使用寿命应尽可能长;七在保证接触悬挂稳定性的前提下,结构应尽量简化,有利于施工,维护及事故抢修;⑧在最高运行速度下,弓网离线率应在容许的范围内。
因此,这就需要要求铁路接触网不论在什么条件下,必须要保证良好的供电,使得机车能在线路上高速、安全的行驶运行。还要做到在符合上述要求的情况下,尽量做到节省投资、结构合理、维修简便等,同时还要便于新技术的应用。
3、《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》对接触网施工的要求
为了更好的指导客运专线铁路接触网工程的施工和验收,铁道部组织编制了《客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准》。为了指导施工单位达到标准的要求,同时编制了与验收标准配套的《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》,由铁道部经济规划研究院。其中《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》对施工主体提出了如下要求:
(1)施工单位应采用机械化施工,积极推广施工新技术、新工艺、新设备、新材料。在施工过程中还需制定一系列相应的保护措施,以保证路基的完整性和稳定性。
(2)施工单位应应建立完善的质量保证体系,根据指南制定相应的施工组织设计,施工技术管理制度,施工操作细则,施工技术安全措施等。
客运专线铁路电气化接触网技术标准及施工方法
(3)施工中,施工单位应按本指南和有关工程质量管理办法,严格施工质量自查,采用先进的施工工艺和检测手段,进行严格的过程控制,客运专线铁路电力牵引供电工程每道工序的完成,都应采取相应的检测手段检测施工质量,并作好记录;完工后应对施工质量进行全面的综合检测,并应将检测结果纳入竣工文件。
(4)客运专线铁路电力牵引供电工程施工应根据铁路修建的总体施工组织计划,结合施工单位具体情况,做好以下工作:①必须遵守国家、铁道部规定的安全规程,制定切实可行的安全措施,确保施工安全。②必须遵守国家、铁道部规定的质量验收标准,建立完善的质量保证体系,制定切实可行的质量保证措施,确保工程质量。③应用信息化网络技术,推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备,提高施工管理水平和施工技术水平。④在保证工程施工质量的前提下,节约能源,降低材料消耗,提高工程施工的综合经济效益。⑤积极改善工程施工条件,降低作业人员的劳动强度,遵守国家有关劳动保护法规,确保作业人员身体健康。⑥所用于主体、附属工程的材料进场前应进行相关的试验与检验,各种工程材料必须符合国家、铁道部现行规范和验标的要求后才能进场。⑦接触网工程施工从进场建点到竣工验收,都应把保护环境、文明施工贯穿到施工中的没有个环节。
二、客运专线接触网施工的特点
由于客运专线接触网的施工管理与一般工程的施工管理之间存在着一定的差异,要求也不尽相同,主要特点如下。
1、接触网是在一定地域和范围内进行施工的项目,所以每一条线路及每一区段的施工都需要按具体的施工对象、施工环境和条件来确定施工方法,因此,铁路接触网施工针对性较强,对工程施工质量要求也比较高。
2、由于接触网施工完全是沿铁路线路进行施工,这就使得接触网施工的施工点增多、战线过长、施工人员分散的问题较突出,对施工的组织和质量控制影响较大。
3、接触网施工由于整体结构复杂,技术含量较高。因此对接触网施工的质量管理工作必须深入细致,防止出现“一步错,步步错”。
4、受气候和地质条件的限制因素较多,这些客观因素不但制约了施工作业的顺利展开,而且往往会打乱全局的施工程序,影响整个。
5、系统工程中各专业工程在施工中相互干扰的机会和机率相当高,如通信与电力及信号等工程的电缆沟同一路肩侧的布置等,在施工组织与协调过程中一但出现疏漏,也将影响工程的质量。
三、客运专线接触网施工中存在的问题
随着电气化铁路的不断的发展,我们在学习和引进国外新技术、新材料、新结构的同时,广大工程技术人员也自主研发了许多接触网新金具和新设备, 随着新技术、新材料、新工艺的不断更新,传统的施工方法和手段已不能满足要求,主要表现为施工队伍的技术素质和施工技术两大方面滞后。
1、接触网施工队伍
(1)施工人员的整体技术素质不高。在从事接触网工程施工的队伍中,只有极少数的技术人员和管理人员具有较高的专业技术素养,大部分施工人员则是由没有受到专业的施工技术培训、教育的普通工人或者是民工,其专业技能和技术水平相对较差,这就容易造成对施工流程、施工工艺等不能很好的了解,致使施工过程中出现各种问题,进而对接触网工程施工质量造成严重的影响。
(2)技术装备落后
我国国内的各施工单位的技术装备较发达国家,显得稍微落后一些。主要表现在施工设备功能不强、性能不高、新度系数偏低;设备综合性能较低,体积大,较为笨重;检测手段和检测设备的精度系数不高。
2、接触网施工标准和工艺存在问题
(1)施工技术及工艺滞后
从全国范围来看,目前我国除少数施工单位外,大多数施工单位的施工 工艺和施工技术还停留在上世纪九十年代初的水平,很难适应目前客运专线铁路接触网的施工要求。
(2)施工的技术标准不协调
接触网的施工与路基、轨道的施工技术标准不协调,接触网一般是以轨面标高作为施工基准点的,而轨道施工的允许偏差较大,导至接触网工程施工质量难以满足技术要求。
(3)技术规范和操作规范不够完善
我国目前还没有一部客运专线铁路电气化的施工标准,每一条线路的施工技术要求除参照国外相应线路制定外,没有更多的通用性和标准化。
我国目前也没有一套客运专线铁路接触网的施工操作规范,除个别施工单位具有较为系统的施工工艺手册外,大部分施工单位或施工队伍在施工时的随意性较大。
四、接触网施工质量控制措施
客运专线铁路电气化铁路与我国现有的160 km/h以下电气化铁路相比,不仅车速大大提高,而且其接触网受流系统、悬挂方式、布置原则也有所不同。接触悬挂是向电力机车供电的重要设备,也是保证250 km/h以上目标值的关键。为了保证运行时受流的质量,必须具有良好的受流稳定性、理想的弹性及弹性均匀性。因此接触线对轨面的高度、跨中预留弛度及导线坡度以及弓网动态参数等对接触悬挂的受流质量好坏至关重要,而这些必须通过精确的施工安装来保证。施工安装精度需满足设计要求的评价接触网质量的重要指标。即安装精度越高,受流质量越好,接触线和受电弓的使用寿命越长,且速度越高对施工的误差要求越高。因此,对接触网的施工误差控制是保证接触网施工质量的唯一途径。尽管目前国内接触网采用了国外发达国家的程序化、数据化施工和中铁电气化局集团有限公司开发的“四个一次到位”国家级工法。
但由于接触网施工工序和所用材料繁多、安装或加工工艺、机具及环境不尽相同,每个施工工序过程仍均伴有误差,如导高、侧面限界的误差、腕臂和吊弦的测量、计算、预配加工及安装的误差等。因此,产生的原因主要来自施工人员、采用的机具、所用的材料、施工方法和施工环境五个方面。要保证施工质量就必须对以下五个方面加以严格的控制。
1、人:指直接参与施工的人员,作为主要控制对象,要充分调动其积极性、发挥其主导作用。有经验表明,要保证施工质量,还必须根据客运专线铁路接触网施工特点,进行系统化的培训;
2、材:材料在生产过程中难免的会出现公差,因此在使用时需要考虑其影响;
3、机:机械控制主要包括施工机械设备、工具和检测器具等控制。因此在施工过程中要根据不同的施工工艺要求、选用合适的、先进的机械设备、机具等,并正确使用、管理以及保养,确定其处于最佳使用状态。例如用经纬仪取代传统的线坠、接触线多功能激光测量仪取代测量杆等等,不仅能使施工测量的精度大幅度提高,同时也可以将施工误差控制在设计和标准范围以内;
4、施工工艺:需要根据工程实际,制定相应的施工方法,既有利于保证工程施工质量,也能加快施工进度,进而提高经济效益;
5、施工环境:指的是工程技术环境、环境因素对工程施工质量的影响。如吊弦、定位便宜均应根据施工当时的环境温度来进行施工控制。环境温度测不准,将直接影响施工质量。由此,在施工时应根据工程特点以及具体条件,对影响质量的环境因素,采取有针对性的措施并加以控制。
客运专线铁路电气化工程属于结构庞大、工艺技术复杂、需要多工种连续性施工生产的建筑安装工程。为了使工程施工达到连续性和均衡性,实现高效、低耗、优质的目的,就必须根据工程的特点,按照科学、合理的施工程序,择优选取先进的施工生产组织形式和施工作业方法,均衡施工进度,确保计划目标的实现。
参考文献
[1]王作祥.客运专线铁路接触网悬挂施工技术与质量控制[J].铁道工程学报.2007(S1)
中图分类号:F530.31 文献标识码:A 文章编号:
引言
隧道工程概况:
松树排隧道为沪昆客专长昆湖南段单洞双线隧道,进口位于湖南省湘乡市棋梓镇峡山村北端,出口位于连山村东侧,进口里程为DK102+610,出口里程为DK103+545,全长935m,设计行车速度为350km/h,。本隧道进口至DK103+138.799位于直线上,DK103+738.799至出口位于曲线上,全隧为11.5‰的单面下坡。该隧道处于构造剥蚀溶蚀低山丘陵地貌,地表植被发育,基岩,隧道以泥质砂岩为主,深灰色,弱风化,泥质砂状结构,层状构造,节理裂隙发育,岩层产状280°∠55°,最高海拔高程为233.33m,最高点里程为DK103+91,最大埋深为71.12m。本隧道地下水类型齐全,主要以碳酸盐岩类裂隙岩溶水,分布于灰岩、泥灰岩地层中,岩体较破碎,溶蚀中等发育,地表可见溶沟溶槽,地下水一般埋藏较深,以岩溶水为主,富水性较好。
1、溶洞的概况
该隧道出口段施工DK103+480,DK103+475时,掌子面围岩Ⅳ级,处于岩溶、地下水区段,岩性为灰岩,灰~深灰色,节理碎石状压碎结构。发育,岩体破碎,含少量泥灰岩。上半断面发育有一个溶洞,洞内充填块石、碎石夹黏土随爆破开挖自溶洞洞口涌出,涌出量于150m3,洞径约5米,块石直径为0.4~3.5m,最大块经3.5m,含泥量约占70%;有少量的浑浊的岩溶水沿洞壁流出。经在掌子面布设5个超前加深探孔探明,前方溶洞无水,充填物主要为块石、碎石及黏土等,判断为充填型溶洞。
2、隧道溶洞处理方案
2.1处理方案选择原则
2.1.1安全性。确保施工安全与运营安全,围岩累计变形量不大于10cm,防渗漏水等级为I级。
2.1.2可操作性强。要充分考虑现场机械装备状况和操作人员的技能水平,并尽可能降低施工难度。
2.1.3灵活性好。根据断面形状和尺寸,因地制宜地选择施工方案,而不局限于一种固定的模式,一旦一种方案不能实时或实时效果差时,能较好地转换为替代方案。
2.1.4具有可连续性。需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同,能顺利地进行施工工艺、工序的转换。
2.1.5经济性强。即在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。
2.2处理施工方案
首先保留并加固坍塌体,防止坍方扩大,然后施做套拱和超前大管棚,保证正洞开挖施工安全;管棚施做完成后挖除坍塌体,进入隧道正常开挖、支护工序,并对隧道基底进行注浆加固处理,增强隧底承载力;溶洞段通过后,进行拱部坍腔回填处理
处理顺序为:封闭掌子面施作套拱施作超前大管棚挖除坍塌体洞身开挖、支护边墙及基底加固处理坍塌溶腔回填处理。
3溶洞处理关键施工技术
3.1喷射混凝土封闭掌子面
在未探明前方地质情况之前,为防止前方出现涌水突泥情况发生,首先保留并加固坍塌体,依靠坍塌体的支撑掌子面,防止塌方进一步扩大,立即对掌子面进行封闭处理。采用喷射C20钢纤维混凝土封闭坍塌体表面,厚度为30cm,掌子面前方自溶腔内涌出块石、碎石夹黏土等充填物稳定掌子面作用,坍体暂不挖除。
3.2施作套拱和超前大管棚
为保证施工安全,拱部采用φ108大管棚超前支护并注浆加固溶洞填充物,从而形成复合稳定的固结体,使周围地层的力学性质得到改变,稳定性能加强;管棚尾端设钢格栅混凝土套拱,前端打入稳定岩层,形成有效的“棚护”作用。
首先在DK103+480位置施作导向墙。导向墙长3m,厚80cm,采用两榀格栅钢架定位,并起到增强刚度的作用。在钢拱架上焊接37根1m长φ127的无缝钢管作为导向管,间距及外插角同大管棚,完成后浇注C25模筑混凝土。大管棚共37根,每根长20m,外插角为5°,大管棚环向间距为0.3m,注浆材料采用1:1的水泥浆,注浆压力为0.8~1.0Mpa
管棚钢管采用φ108无缝钢管,节长3m和6m两种,第一根钢管加工呈锥形,采用丝扣连接(丝扣长15cm,必须使用标准地质丝扣)。同一横断面内接头数量不超过50%,相邻钢管的接头相错量不小于1m,机械顶进。钢管前部四周钻注浆孔,孔径15mm,孔间距15~20cm,呈梅花型布置,钢管尾部留1.5m的止浆段不钻孔。
3.3洞身开挖及支护
注浆完成后洞身采用微台阶法开挖,台阶长3~5m,开挖后立即施做初期支护结构,并采用喷射混凝土立即封闭掌子面。初期支护采用加强支护参数。参数如下:全环设I20工字钢加强支护,钢架间距@=0.6m,拱墙增设φ42小导管注浆加固溶洞充填物,每根长L=4m,间距为1m(纵向)×0.8 m(环向),C25早强喷射混凝土厚度为25cm,φ8钢筋网网格20×20cm。溶洞处理段围岩大部分为溶洞充填物,采用人工配合挖掘机开挖;对于石质围岩部分则采用松动爆破开挖,以尽量减小对溶洞充填物的扰动,避免引发二次坍塌。
3.4边墙及基底加固处理
对隧道顶部进行注浆预加固处理仅保证隧道拱部开挖安全,边墙及基底围岩力学性能得不到改善,并且曾受到过扰动,极有可能会发生坍塌事故;另外,即使开挖安全通过溶洞段,也会因溶洞段与溶洞前后隧底岩性不同,使后期隧道衬砌结构沉降不均,从而造成衬砌严重开裂,甚至影响行车安全。因此,必须对边墙及基底进行加固处理。
3..4.1边墙采用φ42超前小导管注浆加固溶洞充填物。小导管每根长L=4.5m,间距@=0.4m(环向)×2.4m(纵向),外插角α=25°,浆液采用1:1水泥单浆液,采用劈裂注浆方式,注浆压力为2.0MPa。
3.4.2基底采用φ75钢管桩对隧底围岩注浆加固,加固范围为仰拱开挖轮廓线以下5m。钢管桩间距为1.0m,梅花形布置。钢管桩采用φ75 mm、δ=6mm的无缝钢管加工制作,每根长L=5.5m,尾端50cm伸入仰拱支护结构内,同时为增强结构的纵向刚度,钢管桩尾端之间采用I16工字钢连接,以增强整体受力性能。浆液采用1:1水泥单浆液,亦采用劈裂注浆方式,注浆压力2.0MPa。
3.5拱部坍塌溶腔回填处理
为确保隧道衬砌结构安全,保证运营安全,需对拱部坍塌的溶腔进行回填处理。在综合考虑周边环境及溶洞状态,并结合隧道结构特点,采用C30泵送混凝土回填。为减小流塑态的泵送混凝土对支护结构的冲击力和侧压力,回填应对称、分次、分层施工完成,隧道支护结构两侧混凝土面每次施工高差不得超过0.5m,层厚不大于30cm,每次泵送混凝土厚度不得超过2m,且方量不超过50m³。
3.6监控量测
在洞身开挖施工过程中,每5m设一组围岩量测点,主要监测项目为拱顶下沉和周边收敛,密切监视每一工况下隧道支护结构的变形情况并及时反馈,指导下一步施工。
4结束语
通过以上处理措施的实施,安全通过了此处溶洞,经长时间不间断量测表明,该段围岩变形已稳定,支护结构表面无明显渗漏水现象。尽管安全通过了此处溶洞,并且此次处理方案也直接为后面的几处溶洞的处理提供了借鉴经验,但是在今后的岩溶隧道施工中,必须加强超前地质预报及超前加深探孔工作,对隧道前方岩溶进行准确预测,并提前做好穿越岩溶溶洞的应急预案,防止突泥和突水的发生。需要引起广大业内人员注意的是,溶洞处理一般只注重结构的环向刚度的加强,较为忽视结构的纵向刚度的加强,这样会因溶洞前后侧结构基底刚度差异而导致后期运营时衬砌病害的产生。
参考文献:
[1]铁道部第二工程局主编.《铁道工程施工技术手册.隧道》(下册)[M].北京.中国铁道出版社.1999.
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[3]冯卫星,况勇,陈建军.隧道坍方案例分析[M].成都.西安交通大学出版社.2002.
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