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铁道建筑技术论文

时间:2023-02-07 19:49:56

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇铁道建筑技术论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

铁道建筑技术论文

第1篇

2013年新入选 CODE 期刊名称

J054 天津理工大学学报

G508 天津医科大学学报

G076 天津医药

G626 天津中医药

* G914 天津中医药大学学报

T611 天然产物研究与开发

L518 天然气地球科学

L029 天然气工业

T074 天然气化工

E023 天文学报

E114 天文学进展

X517 铁道标准设计

X521 铁道工程学报

X545 铁道建筑

X007 铁道科学与工程学报

X005 铁道学报

G238 听力学及言语疾病杂志

* R042 通信技术

R065 通信学报

G965 同济大学学报医学版

J032 同济大学学报自然科学版

Q003 同位素

N061 图学学报

T103 涂料工业

V029 土木工程学报

V035 土木工程与管理学报

V019 土木建筑与环境工程

H043 土壤

H057 土壤通报

H012 土壤学报

Y025 推进技术

G601 外科理论与实践

G996 皖南医学院学报

R070 微波学报

S005 微处理机

R057 微电机

R064 微电子学

R004 微电子学与计算机

R098 微纳电子技术

F004 微生物学报

F011 微生物学通报

F225 微生物学杂志

G651 微生物与感染

R085 微特电机

E052 微体古生物学报

S033 微型电脑应用

G210 微循环学杂志

G079 卫生研究

G800 胃肠病学

G326 胃肠病学和肝病学杂志

G702 温州医学院学报

D003 无机材料学报

D023 无机化学学报

T072 无机盐工业

N044 无损检测

W014 武汉大学学报工学版

A024 武汉大学学报理学版

E107 武汉大学学报信息科学版

第2篇

关键词:地铁隧道; 防水设施; 暗挖法

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.

[2] 何川.土木工程学会地下铁道专业委员会第十五次学术交流会论文集。都:西南交通大学出版社,2003.

第3篇

关键词:高性能混凝土,发展现状,前景

 

传统的混凝土在200年来的发展中,经历了几次大的飞跃,但今天却面临着前所未有的严峻挑战:首先,随着现代科学技术和生产的发展,各种超长、超高、超大型混凝土构筑物,以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构,如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。论文参考。这些混凝土工程施工难度大,使用环境恶劣、维修困难,因此要求混凝土不但施工性能要好,尽量在浇筑时不产生缺陷,更要耐久性好,使用寿命长;其次,进入20世纪70年代以来,不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构,特别是早年修建的桥梁等基础设施老化问题,需要投入巨资进行维修或更新;最后,混凝土作为用量最大的人造材料,不能不考虑它的使用对生态环境的影响。传统混凝土的原材料都来自天然资源。每用1t水泥,大概需要0.6t以上的洁净水,2t砂、3t以上的石子;每生产1 t硅酸盐水泥约需1.5 t石灰石和大量燃煤与电能,并排放1tCO2,而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比,生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多,混凝土本身也是一种洁净材料,但由于它的用量庞大,过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。所以未来的混凝土必须是高性能的,尤其是耐久的。耐久和高强度都意味着节约资源。“高性能混凝土”正是在这种背景下产生的。

高性能混凝土作为一种新的建筑材料,其耐久性为普通混凝土耐久性的两倍以上,可增加混凝土结构安全使用寿命,减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾;可大量利用工业副产品和废弃物,尽量减少自然资源和能源的消耗,减少对环境的污染;收缩徐变小,适合建造高效预应力结构;高性能混凝土适用于高层、大跨、大体积、大跨桥梁、海底隧道、高速公路及严酷环境中使用的结构物,如核反应堆、海上结构和处于有腐蚀性介质环境的结构等的建筑和修补。其他用于特殊用途的智能高性能混凝土更有着其独特的、其他混凝土难以替代的优势。正因为高性能混凝土具有以上诸多优越性能,自从产生以来,便大放异彩,世界各国对其研究和应用势头的发展十分迅猛。具体如下:

1.高性能混凝土在国外的研究应用现状

1986~1993,法国由政府组织包括政府研究机构、高等院校、建筑公司等23个单位开展了“混凝土新方法”的研究项目,进行高性能混凝土的研究,并建立了示范工程。1996年,法国公共工程部、教育与研究部又组织了为期4年的国家研究项目“高性能混凝土2000”,投入研究经费550万美元。论文参考。法国修建的3座高性能混凝土的斜拉桥一佩尔蒂大桥以及最近建设的埃洛恩河大桥和诺曼底大桥也都使用了高性能混凝土。论文参考。

1994年,美国联邦政府16个机构联合提出了一个在基础设施工程建设中应用高性能混凝土的建议,并决定在10年内投资2亿美元进行研究和开发 各大州政府也致力于高性能混凝土的推广和应用。在纽约州已建成了100多座具有高性能混凝土桥面的桥梁。在华盛顿州,公路部门正在制定高性能混凝土梁的标准。

目前德国现行的混凝土结构设计规范已达C110级,强度等级为当今世界之最。挪威皇家科技研究院的科学与工程研究基金持续资助高强混凝土和高性能混凝土的研究。丹麦的大贝尔特工程是一座大型的隧道与桥梁连接结构,规定的设计使用寿命为100年。国外的这些抗议应用高性能混凝土的历程,对我们很有启发的参考价值。

2.高性能混凝土在国内的研究应用状况

1992年,吴中伟首次将高性能混凝土介绍到国内。近年来,我国高性能混凝土的研究、应用发展较快。我国是生产和使用混凝土的大国,混凝土的质量在不断地提高,涉足高性能混凝土的研究和应用还是近10年的事。随着高性能混凝土的优越性不断地得到认可,混凝土应用技术的进步,城市建设速度的加快,高性能混凝土获得了迅速发展。

高性能混凝土在实际工程中获得了越来越广泛的应用,尤其是在高层建筑、大跨度桥梁、海上采油平台、矿井工程、海港码头等工程中的应用日益增多。

全国很多研究单位已经研制出普通泵送高性能混凝土、大掺量粉煤灰高性能混凝土、高流态自密实高性能混凝土、纤维增加高性能混凝土、轻骨料高性能混凝土、水下不分散高性能混凝土港工与海工高性能混凝土、高抛纤维高性能混凝土等等,研制出C30-C80的各种强度等级的高性能混凝土和完备的混凝土耐久性检测设备,以及掌握了配套的施工成套技术和各种混凝土耐久性检测技术等。其中具有优异耐久性的C30高性能混凝土即将在地质条件复杂的深圳地铁工程中大规模使用。

3.高性能混凝土的发展趋势

高性能混凝土的发展,不过十几年的时间,习惯了普通混凝土的人们对它的认识还不够,阻碍了高性能混凝土广泛应用。高强高性能混凝土已基本被接受,而中低强度高性能混凝土还没得到工程人员的普遍认可,这就为中低强调高性能混凝土的普及带来很大障碍。同时,人们应该认识到“优质工程必须要高性能”的。

在绿色环保日益深入人心的今天,混凝土能否长期作为最主要的工程结构材料,关键在于能否成为绿色建筑材料,于是高性能混凝土便将承担历史的责任。高性能混凝土能更多的节约水泥熟料,更有效地减少环境污染,同时也能大量降低料耗与能耗;能更多的掺加以工业废渣为主的细掺料,节代熟料,改善环境,减少二次污染;能更大地发挥高性能混凝土的优势,尽量减少水泥与混凝土的用量,达到节省资源、能源与改善环境的目的。

参考文献

[1]吴中伟.高性能混凝土的发展趋势与问题[J].建筑技术.

[2]冯乃谦.高性能混凝土[M],北京:中国建筑工业出版社.

[3]冯乃谦.高性能混凝土的发展与应用[J].施工技术,2003,32(4):1-6.

[4]胡晓波.新型建筑材料讲义.长沙铁道学院.

[5]唐建华,蔡基伟.高性能混凝土的研究与发展现状.论文天下.

第4篇

关键词:地铁工程测量

 

地铁工程施工测量的施测环境和条件复杂,要求的施测精度又相当高,必须精心施测和进行成果整理,工程测量成果必须符合相关规范的要求。论文参考网。

地铁工程测量的测量特点

(1)车站包括主体结构、出入口和风道。采用明挖及盖挖顺作法施工方法,施工工艺复杂,工序转换快,地下施测条件差,测量工作量大。

(2)地面导线控制网和高程控制网由地面传递到地下,必须保证精度,且要布设形成检测条件并经常复测控制点。

(3)对于车站主体结构,净宽尺寸在建筑限界之外,还应考虑如下的加宽量:50mm综合施工误差+H/150钻孔灌注桩施工误差及水平位移。论文参考网。

(4)区间暗挖先通过竖井,再通过横通道分别进入左、右线隧道,并且曲线半径较小,造成了后视距离短、转角多,给正洞内导线延伸带来一定难度。

平面控制测量

根据地铁工程特点,利用建设管理方提供的测量控制点,在场区内按精密导线网布设。

精密导线技术精度要求:导线全长3~5km,平均边长为350m,测角中误差≤±2.5″,最弱点的点位中误差≤±15mm,相邻点的相对点位中误差≤±8mm,方位角闭合差≤±5(n为导线的角度个数),导线全长相对闭合差≤1/35000;导线点位可充分利用城市已埋设的永久标志,或按城市导线标志埋设。位于车站地区的导线点必须选在基坑开挖影响范围之外,稳定可靠,而且应能与附近的GPS点通视。

车站平面控制测量

利用测设好的平面控制网,以车站的两个轴线方向为基线方向,直接把轴线控制点测设于车站基坑边,经检查复核无误后,设立护桩,利用轴线控制点通过全站仪把车站轴线直接投测到基坑内,并对车站结构进一步进行施工放线。若受场地影响,为保证测量精度,也可按以下分步方法进行测设。

区间暗挖隧道平面控制测量

施工竖井平面尺寸较小,井深多在20米左右,拟采用竖井联系三角形测量,即通过竖井悬挂两根钢丝,由近井点测定与钢丝的距离和角度,从而算得钢丝的坐标以及它们的方位角,然后在井下认为钢丝的坐标和方位角已知,通过测量和计算便可得出地下导线的坐标和方位角,这样就把地上和地下联系起来了。

施工放样测量

施工中的测量控制采用极坐标法进行施测。为了加强放样点的检核条件,可用另外两个已知导线点作起算数据,用同样方法来检测放样点正确与否,或利用全站仪的坐标实测功能,用另两个已知导线点来实测放样点的坐标,放样点理论坐标与检测后的实测坐标X、Y值相差均在±3mm以内,可用这些放样点指导隧道施工。也可用放线两个点,用尺子量测两点的距离进行复核,距离相差在±2mm以内,可用这些点指导隧道施工。

暗挖区间隧道施工放样主要是控制线路设计中线、里程、高程和同步线。隧道开挖时,在隧道中线上安置激光指向仪,调节后的激光代表线路中线或隧道中线的切线或弦线的方向及线路纵断面的坡度。每个洞的上部开挖可用激光指向仪控制标高,下部开挖采用放起拱线标高来控制。施工期间要经常检测激光指向仪的中线和坡度,采用往返或变动两次仪器高法进行水准测量。在隧道初支过程中,架设钢格栅时要严格的控制中线、垂直度和同步线,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°。

高程控制测量

(1)车站高程控制测量

对于车站施工时的高程测量控制,利用复核或增设的水准基点,按精密水准测量要求把高程引测到基坑内,并在基坑内设置水准基点,且不能少于两个,通过基坑内和地面上的水准基点对车站施工进行高程测量控制。

(2)区间隧道高程控制测量

区间隧道高程测量控制,通过竖井采用长钢卷尺导入法把高程传递至井下,向地下传递高程的次数,与坐标传递同步进行。论文参考网。先作趋近水准测量,再作竖井高程传递。

地下控制网平差和中线调整

隧道贯通后,地下导线则由支导线经与另一端基线边联测变成了附合导线,支线水准也变成了附合水准,当闭合差不超过限差规定时,进行平差计算。

按导线点平差后的坐标值调整线路中线点,改点后再进行中线点的检测,直线夹角不符值≤±6″,曲线上折角互差≤±7″,高程亦要使用平差后的成果。

隧道贯通后导线平差的新成果将作为净空测量、调整中线、测设铺轨基标及进行变形监测的起始数据。

参考文献:《城市测量规范》CJJ8

《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308

《工程测量规范》GB50026

《工程测量》 邵自修 冶金工业出版社 1997

《工程测量》 扬松林 中国铁道出版社 2002

《测量平差基础》 武汉测绘科技大学 1994

第5篇

一、文献综述

(一)国内研究现状

工程项目施工成本控制就是在整个项目的实施过程中,在保证工程质量、工期等方面满足合同要求的前提下,为确保项目在批准的成本预算内尽可能好地完成而对所需的各个过程进行管理。对项目实际发生的费用支出,采取一系列监督措施,极时纠正发生的偏差,各项费用支出控制在计划成本规定的范围内,以保证成本计划的实现。成本管理贯穿整个项目的施工期,是一个动态的管理过程。自接到工程项目招标信息起,即开始了该项目的施工成本管理。因此,企业一定要逐步建立并完善工程项目施工成本的各种制度,尽最大可能降低施工成本。 我国传统的项目成本管理研究主要侧重于工程项目的成本确定和控制,而忽视了对成本计划、核算和分析的研究。近年来,随着现代项目管理对项目内涵的不断拓展,以及实践经验的不断总结,人们逐渐认识到传统的成本管理是不全面的,加强了对工程项目成本全过程、责任成本以及成本信息化等的研究。

目前,我国学者己经对工程项目全过程成本管理进行了探讨和研究,并对成本管理的思想和做法进行了创新,但由于起步较晚,对于能够有效、全面地指导实际的成本管理工作还存在一些距离。同时,随着建筑市场竞争的日益激烈和业主要求的不断提高,施工企业迫切需要一个科学高效的管理体系对项目的成本目标实行系统的全面的现代化的管理,从而顺利达到完成工程并盈利的目的。

(二)国外研究现状

国外项目成本管理方法比较系统化、现代化,其中最有代表性的有:项目全寿命周期成本管理、项目全面成本管理以及项目全过程成本管理三种。

20世纪60年代,美国国防部首先提出了项目全寿命周期成本管理的思想。近年来,随着工程项目全寿命期集成管理理论的发展,成本管理作为项目管理的一个内容,其全寿命周期的管理思想、理论也在不断地创新和提高。

项目全面成本管理思想是国际全面成本管理促进会前主席R.K.Westney先生借助“全面质量管理”的思想提出的,他在1991年5月发表了《九十年代项目的发展趋势》一文,给全面成本管理下了定义,:通过有效地使用专业知识和专一技术去计划和控制项目资源、成本、赢利和风险。在建筑领域,实行工程项目的全面成本管理,也就是实行全项目、项目全员参加、项目施工全过程的成本管理。

对项目全过程成本管理(The Whole Process of Project Cost Management)的研究是20世纪80年代中期开始,该管理思想认为,项目成本管理应该是贯穿项目生命周期各阶段的全过程、全方位的工作。因为项目的投资要贯穿于项目建设全过程,而且项目实施之前的决策和设计方案对投资的影响最大,因此,成本管理的关键在于采取经济技术手段,以设计阶段为重点,对项目建设全过程进行全方位管理。

(三)做好施工企业项目成本控制的意义:

1、施工项目成本控制是施工项目工作质量的综合反映,施工项目成本的降低,表明施工过程中物化劳动和活劳动消耗的节约。加强施工项目成本控制,可以及时发现施工项目生产和管理中存在的问题,以便采取措施,充分利用人力和物力,降低施工项目成本。

2、施工项目成本控制有利于项目经理项目承包责任制的推行。在项目经理项目承包责任制中,规定项目经理必须承包施工质量、安全生产、施工工期、文明施工和项目成本五大约束性目标。其中成本目标是经济承包目标的重点和综合体现,因此,项目经理要较好地实现经营承包责任制,就必须充分利用生产要素市场机制,管好项目,控制投入,降低消耗,将质量、工期和成本三大相关目标结合起来进行综合性的控制。

3、施工项目成本控制是增加企业利润、扩大社会积累最主要的途径。在施工项目价格一定的前提下,成本越低,盈利也相应地越高。施工企业以施工为主营业务,因此其施工利润是企业经营利润的主要来源,也是企业盈利总额的主要构成部分,故降低施工项目成本即为施工企业实现盈利的关键所在。

二、论文提纲

一、施工项目成本控制的概念及意义

(一)、施工项目成本控制的概念

(二)、施工企业项目成本控制的意义

二、目前建筑施工企业在项目成本控制存在的问题

(一)、经营思想上存在的问题

(二)、组织管理上存在的问题

(三)、施工方案上存在的问题

三、建筑施工企业成本控制方法的改进措施

(一)、建立建筑工程项目成本管理的保证体系

(二)、建筑工程项目成本管理保证体系的实施

四、案例分析-以某集团施工项目成本管理模式为例

(一)、某集团施工项目成本管理现状及存在的问题

(二)、某集团施工项目成本管理对策建议

五、结语和展望

三、参考文献

[1]庞峋,李书源.施工企业项目法施工.中国铁道出版社,2007.

[2]叶毅等.项目法施工原理.中国人民大学出版社,2005.

[3]王生谦.施工项目成本管理初探.科技情报开发与经济,2004.4.

[4]孙慧:《项目成本管理》,北京:机械工业出版社,2005.

[5]池仁勇:《项目管理》,北京:清华大学出版社,2004.

[6]王又庄:《现代成本管理》,上海:立信会计出版社,1997.

[7]万寿义:《现代企业成本管理研究》,沈阳:东北财经大学出版社,2004.

[8]郭继秋、唐慧哲:《工程项目成本管理》,北京:化学工业出版社,2005 .

第6篇

【关键词】火车站公共区;照明设计方法;照明设计软件DIALux

1 引言

由于客站的内部结构复杂,在照明设计过程中,需要根据不同区域、不同位置的功能划分,有效合理地设计布灯方案,让车站的整体照明效果不失灵活性。经验表明,一个好的照明设计方案可以很大程度上提升铁路站房的整体效果。本次照明设计先利用传统计算方法,根据《铁路电力设计规范》中对普通候车厅的照度要求,对站房候车厅进行照度计算,得到照明设计方案;然后使用德国的照明计算软件DIALux 4.7 版本,对本次设计进行核对,核对后进而总结出一套照明设计方案。

2 软件介绍

DIALux是目前国内外业内人士所热衷使用的专业的照明计算软件,广泛应用于住宅、公共建筑、体育馆、博物馆、道路等室内外照明设计。它支持世界上所有的灯具厂家如Philips,BJB,BEGA,ERCO,THORN,OSRAM,雷士等的照明插件,得到业内专业设计人员的一致认可。

3 铁路站房照明设计建模

本次研究设计以某火车站站房照明设计图纸为依据,建立电气照明设计仿真模型。该火车站长120m,宽33.6m,建筑高度18.1m,总建筑面积9,993mm2。共分二层,其中一层为候车厅、旅服、出站厅、变电所、快速进站厅、空调机房和车站办公室。本次照明节能设计主要研究候车厅等大空间,其他功能性部分未考虑在内,在建立三维模型时只建了候车厅部分。

1)候车厅整体建模图

图3-1 候车厅建模图

2)候车厅照明灯具设计

灯具选择飞利浦灯具,光源选择金属卤化物灯,根据传统计算,得到候车厅的灯具布置如下。一层候车厅建筑面积约为1292 m2,空间高度约7.5米,采用的是金属卤化物灯,吸顶式安装,安装高度7.5 m,灯具平面图参考图3-2。

图3-2 一层灯具布置图

如图,一层普通候车厅,共有14 个照明支路,每条支路由4 个灯具构成,一个灯具里有1 盏70W的金属卤化物灯。总功率为

14470=3920W

照明功率密度为3.08W/m2。

二层候车厅建筑面积约2118m2,进站大厅面积为912m2,空间高度为8.0 米,采用的是金属卤化物灯,吸顶式安装,安装高度8.0 m,灯具平面图参考图3-3。

图3-3 二层灯具布置图

如图,二层普通候车厅,共有20 个照明支路,其中4条支路由8个灯具构成,14条支路由5个灯具构成,2条支路由4个灯具构成,每个灯具里有1 盏70W的金属卤化物灯。其中,与一层候车厅共用部分为进站大厅,共14 个照明支路,每条支路由3个灯具构成,每个灯具里有1 盏150W的金属卤化物灯。进站大厅的总功率为

14 3150=6300W 照明功率密度为6.9W/m2。

3)校验照明功率密度值LPD 前面将照明方案进行了阐述,为验证设计结果的正确性,现用DIALux照明设计软件进行照度仿真计算。检验结果的标准是以《铁路电力设计规范》中对普通候车厅的照度值要求为150lx,对进站大厅的照度值要求为200lx。候车大厅一层建模及计算面积示意图。

图3-4 一/二层候车厅及进站大厅灯具布置图各个区域计算结果(见图3-5)综上

一层和二层的候车大厅及其进站大厅三个场所的照度标准值为表4-1。通过表4-1上面的数据,也可以确定DIALux 的照度仿真计算结果是准确的。

4 候车大厅的控制策略

候车厅等公共区设置智能控制单元,对灯具进行合理分组,在技术经济合理时,尽可能细分供电支线及控制区域、控制单元。利用智能照明控制系统预先设置好多个灯光场景,到时根据实际情况调用不同的灯光场景就能实现同一个区域的各种照明控制策略。

5 结论

本文某铁路站房为例,首先用照度计算方法提出照明设计方案,然后选用设计软件DIALux,建立铁路某车站的三维仿真模型,对站房候车大厅进行照明设计方案的仿真分析,寻求最优的铁路公共区的照明设计方法。

参考文献

[1]北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册.北京:中国电

力出版188-193。

[2]中华人民共和国建设部.建筑照明设计标准GB 50034-2013。

第7篇

关键词:光面爆破,技术要求,原理

 

目前,无论是公路隧道还是铁路隧道,无论是市政隧道还是水利隧洞,无论是软岩还是硬岩,都需要运用光面爆破技术。但是,在具体施工中,光爆效果却没有得到有效而全面的解决。可能这段效果较好,但另一段效果就较差;可能拱部效果较好,但边墙部位效果就较差。本文主要介绍光面爆破技术各个环节中所需要注意的问题,并简要介绍其在工程实例中的应用。

1光面爆破的优点1)巷道成形规整、光滑,接近于设计轮廓线的要求。应力分布均匀,围岩稳定。

2)对井巷围岩的炮震扰动范围小,相应的炮震裂缝少,可有效地减少应力集中引起的塌方。减少落石和危险断面,减少放炮后的排险时间,避免事故发生和人员伤亡,提高施工速度,对岩性不良地段,效果更为显著。

3)由于光爆成形规整,对于不少井巷(隧道、巷道),一般只做5~15cm的喷射混凝土支护。与普通爆破后的混凝土碹(衬砌)相比,可相应的增大使用面积,更合理、更有效地利用空间。

4)节约材料,降低工程造价。光面爆破与普通爆破相比,可节省炸药15%左右,眼孔利用率高10%左右。

2光面爆破技术2.1 爆破原理应力波和爆生气体综合作用理论认为,炮眼装药爆炸后,应力波的主要作用是在炮眼周围造成一稠密的径向裂隙。爆生气体准静压力作用于随机微裂隙的炮眼壁上,炮眼间形成准静应力场,使径向裂隙进一步发展而贯通。论文参考网。相邻炮眼起爆时差不同,应力波与爆生气体压力作用情况也不同,裂隙形成也有不同。

2.2 钻眼为了保证达到良好的爆破效果,钻孔前要在断面上布置钻孔位置,测量组利用全站仪或经纬仪画出周边轮廓线位置,然后技术人员按测量组画出的轮廓线布置炮眼。钻孔的误差应符合下列标准:周边眼的孔底不能超出开挖轮廓线外15cm,掏槽孔的误差是每米不超过5 cm左右。论文参考网。造成误差的原因是孔位偏位,钻孔方向偏差,岩石的不均匀性及钻杆刚度不足。

施工过程中,应防止炮眼交叉打穿,炮眼数不小于设计的90 % ,注意掌握周边眼的外插角,太大超挖大,太小造成欠挖或造成下一循环“作业净空”不够。平行打眼时,应注意掌子面明显不平整时,应调整炮眼的孔深,使炮眼眼底在同一个断面上。当岩层层理明显时,炮眼方向应尽量垂直于岩面。

装药与堵塞

在将炸药装入炮眼前,应将炮眼内的残渣、积水排除干净,并仔细检查炮眼的位置、深度、角度是否满足设计要求,装药时应严格按照设计的炸药量进行装填。隧道爆破所使用的炮眼堵塞材料一般为砂子和黏土的混合物,其比例大致为砂子40%~50% ,黏土50%~60%,堵塞长度视炮眼直径而定,一般不能小于20cm,堵塞可采用分层人工捣实法进行。

2.3 起爆起爆网络必须保证每个药卷按设计的起爆顺序和起爆时间起爆。采用导爆管法起爆时,连接方法必须正确,串联每束不超过15根导爆管,为了“准爆”可以采用双雷管起爆,所有连接雷管都必须使用即发雷管或用火雷管加装导爆管,连接必须牢靠。

3在工程中的应用3.1 在隧道中的应用目前,在公路隧道、山体隧道、铁路隧道以及市政隧道中主要的掘进还是光面爆破,主要要达到下述技术要求:开挖轮廓尺寸基本符合设计要求,欠挖不大于50mm,超挖不大于150mm,壁面不平度小于150mm;爆破后壁面上保留的半眼孔痕率为:坚硬且完整性好的岩石≥80%,中等强度的岩石≥65%,软岩或节理发育的岩石>50%;爆破作用对保留部分岩体破坏轻微,保留下的炮眼壁面上无粉碎和明显的爆破缝隙、松软破碎的岩体,爆破后尽量无大的危岩浮石、坚硬面完整的岩体,无危岩或很少危岩。

3.2 在软岩中的应用软岩中的光面爆破需要进行特殊的处理包括如下方面:

3.2.1 周边眼的间距和最小抵抗线在采用预留光面层的爆破中,爆破后岩面的平整程度与最小抵抗线W和周边眼距E的比值K(密集系数)有关。实验表明,当K=E/W=0. 8~1.0时,能得到较好的爆破效果;在巷道岩石松软、破碎、节理发育带,应取K=0. 6~0. 8;巷道断面小或岩石坚硬时,取K= 1. 0~1. 2为宜。

周边眼距E,一般取250~300 mm;在两帮间距可增大至400mm;在裂隙、节理发育或层里明显的岩石中,眼距亦应适当缩小。在软岩中增加1~2个起导向作用的空眼,以保证成形规整。

3.2.2周边眼的装药量为避免围岩产生裂缝,必须严格控制周边眼的装药量。根据实验,使用化学炸药,眼深小于 2 m时,一般不宜超过以下数值:软岩( f = 2~3) 100~150 g/ m;中硬岩(f = 4~6) 150~200 g/ m;硬岩( f= 8~10) 200~250g/ m。

3.2.3合理选择炸药光爆用炸药应当是爆速较低、 密度小、 感度高、爆轰稳定的低威力炸药。

3.2.4合理选择装药结构选择装药结构的目的,是使药卷能均匀地分布在炮眼中,并缓冲炸药对围岩的破坏作用。

3.2.5控制周边眼的起爆时差各周边眼起爆时采用同段管起爆,同时起爆对产生两炮眼之间的贯穿裂缝有益。论文参考网。周边眼采用毫秒雷管。

4结语各种光面爆破要根据各自特点进行,最好采用新奥法,并控制好爆破参数,注意炮眼内有水时,应使用抗水炸药并按有偶合装药确定装药量;在节理发育,夹有软弱夹层,裂隙方向不易控制的岩层,应减小炮孔间距和密集系数。

参考文献

[1]龙维琪.爆破工程 [M].冶金工业出版社,1992.

[2]杨新红.关岭隧道全断面开挖光面爆破施工技术[J].山西建筑,2008,(7).

[3]齐景嶽等.隧道爆破现代技术.中国铁道出版社,1999,9

[4]蔡福广,编著.光面爆破新技术.中国铁道出版社,1994,2.

[5]李晓红著.隧道新奥法及其量测技术.科学出版社,2002,1.

第8篇

Abstract: With the growth of city and the enhancement of train speed, some new ideas for the design of the railway passenger station came up. The city traffic, energy-saving, environment protection, construction scale are considered comprehensively in the current design of the railway passenger station. How to design railway passenger station considering these factors with the personal understanding are discussed in this paper.

关键词:高速铁路 客站站房 设计 发展趋势 交通枢纽

Key words: High-speed railway, railway passenger station, design, the trend of development, traffic hub

中图分类号: U238文献标识码: A

1 前言

根据《中长期铁路网规划方案(2008年调整)》,至2020年,我国铁路营业里程将达到12万公里,其中客运专线也将达到1.6万公里。截止到2012年底,已经建成京沪高速、京津城际、石太、武广、京石、石武、哈大等15条时速250km/h及以上的高速铁路,同时仍有津秦、长昆等客运专线正在建设,并将在未来的几年内陆续建成,期间将会有一批高标准的铁路客站即将竣工。

在当下,铁路运行速度不断提高,城市公交和轨道交通日趋成熟,旅客服务水平和手段不断提升,在这种前提下铁路客站的功能和定位也发生了改变。本文结合对现有铁路客站的设计实践和调研总结对现有条件下中小型铁路客站的设计要点进行分析,为以后的相关研究提出可参考的思路。

2 铁路客站设计现状

2.1 国外铁路客站现状

目前国外铁路站房的建设已经进入第四个阶段。这个阶段始于上世纪70年代,这四十年内世界经济不仅发展快速,同时也进入互相融合的阶段,各个国家所遇到的问题也在向不仅仅局限于本国或周边国家,而是体现在“全球性”上,如能源问题、环境问题,这些问题日益突出。因此“如何降低运输成本,减少有害气体排放”这一问题受到了世界各国的高度重视。恰在这一阶段,铁路运输以其高速度、高效率、高环保、高安全等特点抓住了新的发展机遇。这一时期内,新型铁路技术的研发获得了巨大进步,各种新型高速列车技术相继出现,其特点是速度快、能耗低、安全准时。其中较为成熟的代表有:日本的新干线、法国的TGV和德国的IGE等。这种新技术出现的同时也孕育了新型的铁路客运站房。与之前的客站相比,这个时期的客运站房在选址时更注重的是与城市公共交通、公路、水运、航空等交通设施的搭配与协调,形成了更加完善的综合交通体系,而铁路客站也已经成为这个体系当中的重要组成部分。在这个时期建设的铁路站房,除保证其固有的功能之外还引入了许多新的建筑设计理念,如:在车站内部引入阳光、绿化等元素,并把这些元素组织到车站的各个功能空间中去;采用实用的大跨度结构,即新颖、实用,也反映出了高科技水平;对车站的各个部位功能设计更为人性化,尽可能为旅客提供方便,缩短旅客在站内的走行距离等。这一时期的铁路客站实现了跨越式的发展,进入了全盛的历史时期。

2.2 国内铁路站房现状

传统铁路客站受铁路设计规范和管理体制所限,仅作为铁路作业的场所,绝大多数是以候车大厅为核心组织建筑内部交通,利用室外广场组织交通转换。随着“客货分线运输”管理理念的提出,形成了新的设计理念:建设一批专供旅客列车行驶的路网铁路(即“客运专线”),其特点就是运量大、效能高,社会经济效益显著。在客运专线上列车最小行车间隔可达三分钟,列车密度可达每小时20列,列车定员可达1800人/列,理论上每小时最大输运能力最高可达7.2万人,能够实现高速度和高密度运输。这样大的运量给铁路客站的设计带来了机遇和挑战。

“十一五”期间,我国铁路系统工开工建设铁路客站548座,其中有241座客站属于客运专线和城际铁路。这些车站在设计中在总结以往车站设计的同时借鉴了国外的成熟经验,在现阶段客运专线建设模式的条件下逐步形成了符合中国铁路发展的客站设计模型。

新型铁路客站在设计时应当坚持“以人为本”,综合体现“适用、经济、美观”的理念,贯彻可持续发展,“四节一保”(节能、节水、节地、节材、保护环境)和建设资源节约型、环境友好型社会的要求,不再局限于铁路交通运输的基础设施,而是成为综合交通枢纽站,多层次、立体化地组织铁路与城市交通之间系统的衔接。

3 我国客专中小型客站发展趋势

3.1 明确现阶段客专铁路中小型客站的功能定位

随着科技的发展和铁路客运运营管理理念的变化,新型铁路客站与原有铁路客站相比,其功能定位已经发生了较大变化。从原有“单一客运作业”和“城市大门”转变为“多元化的城市综合客运枢纽”,说明了新型铁路客站在设计上更加重视其在城市综合交通中的作用,也体现了客站其本身的功能性和综合性的特点。例如,新型铁路客站站房在空间组织方面实现了多层面的一体化和立体化布局,而功能组成在城市属性增强的带动下得到了极大的丰富等等。

铁路客站是铁路运输与城市之间的载体,协助旅客完成出行任务的必要场所。铁路客站由车站广场、客运站房、站场设施三部分组成。传统的铁路旅客乘车特点为“等候式”,即大量旅客在站内候车,候车功能区域需求极大;而随着客运专线、城际铁路等一批高速度铁路的建成,铁路运营正在向“公交化”的趋势发展,其特点是开行密度大、正点率高,旅客乘车特点为“通过式”,即站房主要是为旅客的集散而服务的。客站的主要功能由“乘客等候区域”转变为“乘客通过路径”,因此客站的各种服务设施的设置也应由“管理型设施”转变为“服务型设施”。

未来的客站将会是一个以通过式的综合大厅为中枢,将各种交通工具三维交叉组织,融合各种旅客服务设施,共同形成的多种空间相互穿插渗透的立体复合布局方式的综合体。这种空间布局模式要求在流线组织上互不交叉,便捷合理,还要有通过性良好,功能空间的布局也要紧凑并且高效。

3.2要保持先进的设计理念

理念是设计的灵魂,先进的设计理念要求既要面对现实、适应当前需要,还要面向未来、具有一定的前瞻性,要既能体现继承与发展的统一,还要追求物质和精神的统一,更要满足时代与国情的统一。

(1)牢固把握客站设计的核心内涵。客站设计的核心内涵就是“以人为本,以流为主”。 “以人为本”是基础,它要求客站的全部设计都是以方便旅客为前提的。从总体布局规划到细部功能空间设计,都是以“为旅客提供方便、舒适、快捷的乘车条件,为旅客出行提供人性化的优质服务”为目标的。“以流为主”是目标,这要求对客站流线的设计应明确清晰、短捷通畅且互不干扰。主要包含三个方面的重点内容:一是站内空间环境设计,要留给旅客最大的空间、最便捷的通道和最好的环境;二是站内服务设施的设计,应着重注重候车环境的舒适性、乘降服务的便捷性、信息服务的直观性、商业服务的周到性;三是客站流线设计,应以“简洁顺畅”为原则,尽量缩短旅客换乘距离,避免旅客交叉流动。

(2)严格遵循“系统集成、整体最优”的原则,要以客站为中枢,实现与城市公交、地铁、出租车等各种出行工具的顺畅衔接。其重点内容包含三个方面:一是客站设计要与城市规划相互配合、互相融合,使得铁路客运与城市交通之间做到有效衔接;二是客站的广场、站房、站场设施这三大组成部分应形成一个有机整体,从平面、空间关系上复合;三是组成铁路客站的各专业系统应实现统筹管理,各子系统既要保证自身功能完备有效,还要注重各系统之间的集成,以达到整体功能最优。

(3)要保证在未来一段的时期内能满足运输服务的要求;还要充分使建筑的环保性和节能性满足可持续发展的要求;更要充分利用先进的科学技术手段,确保其能经得住各种考验。这就要求客站的设计标准要有前瞻性,符合中国的国情;要求有完善的公共安全保障系统;要求广泛应用新的建筑、节能、环保技术。

(4)要综合考虑建筑的全寿命成本,注重近远期结合,合理把握客站布局和规模。其重点内容包含三个方面:一是要合理确定站房规模,区分不同类型(线路标准、旅客流量)的站房设计标准;二是要综合把控近远期工程的结合,既要立足当前,解决近期的矛盾,也要着眼长远,兼顾远期的发展;三是要合理兼顾建设期的建设成本与运营期的维护成本。

3.3要融入城市交通系统

新型铁路客站功能定位的转化,要求客站设计要与城市交通系统进行融合。城市交通系统是指承担城市所需运输任务的各种交通方式的系统,各交通方式之间的衔接转换与协调配合,构成城市综合交通体系,它是现代化城市的一个重要特征之一。

以往铁路客站的设计可以称之为“城市大门”,在功能上更偏重于进出站、候车的功能,只注重旅客出站前和进站后的方便,却忽略了旅客在车站与城市之间的转换,由于缺少大量疏解旅客的交通设施与铁路客站衔接,客站周围的道路交通往往是十分拥堵。另外,我国铁路旅客客流具有非常显著的“峰谷”特征,旅客的出行时间上受节假日影响非常明显,极易形成“客流高峰”,这其中以春节为最。

现代客站设计应当结合公交、出租、地铁、私家车等多方面因素,形成立体交叉的交通流线。首先应当保证站房内部空间良好的流通性,在公共区域设置标识系统,缩短旅客走行距离;设计中还要强化公交优先原则,优先使用公交对铁路客站客流进行有效的集散,比如在靠近站房主要出入口的设施设置优先考虑大容量公共汽车,以缩短公交的换乘距离,又或者在进出站区的道路中可提供公交优先的专用道路或专用标志,以减少公交车进出站时间延误。

融入城市交通系统的客站,就可以通过在高峰期间增加与城市交通的换乘达到人群疏散和聚集的目的。

3.4 要符合节能、环保的要求

节能、环保是铁路客站设计发展的必然趋势,设计应从生态系统的角度出发,充分利用外部环境提供的可再生能源,如风能、太阳能等,改善客站周边的微环境;还要综合考虑当地气候条件、建筑材料特性、设备采用等因素,进而对建筑能耗进行有效的控制。

我国土地资源匮乏,人均耕地面积仅为1.4亩,其中部分人口稠密地区已经低于联合国确定的人均0.8亩警戒线以下,节约土地资源关系到经济的可持续发展和社会的稳定。铁路客站建设用地应当遵循“空间集约化”的原则。站房空间的合理设计以及站房使用的合理高效,对于城市交通运行效率的提升、城市交通环境质量的改善具有极其重要的意义。对于中小型客站,应当重点突出“实用与简约”的设计原则。将多种客流的集散与换乘由平面布局转变为立体布局,建筑空间进而向垂直方向发展,在保证基本功能的前提下,依据不同标准铁路客站的客流特点确定客站的建筑布局与规模。

在传统的设计当中,客站是独立的,客站的建筑规模通过最高聚集人数确定,我国的客流的“高峰低谷”的特点造成这种计算方法计算出来的规模往往偏大,势必造成某些空间在大部分时间闲置,但是如果减小客站规模又会造成在高峰时期站房空间不足。在新型客站的运营模式下,以流通人数为基础确定车站的建筑规模的方法则更合理,同时引入“弹性空间”的概念,这样既可以减少建筑规模,功能布局也更加紧凑和高效。

客站设计还要结合城市的发展规划,其能力既要满足现阶段的需要,也要满足未来一段时间内的要求,但并不是说客站设计规模越大越好。随着铁路技术的进步和服务设施的改进,客站的压力将会来自“人流通过”能力,而不再是“旅客候车”,因此,不能片面的追求客站规模,而是合理确定客站规模。

3.5 要符合地方的文化特性

建筑除了使用功能之外,还有它的艺术价值,无论是它的象征、形式还是它在历史中扮演的角色,都是它的文化价值和审美价值。铁路客站同其他建筑一样,是工程技术和文化艺术的有机结合,理应体现出时代感和民族特性。

因此,在客站的设计当中,要根据时代的要求,根据所处地区的文化背景和地域特点,凭借建筑师的创造力和想象力来塑造出一个具有永久生命力的空间艺术。

4 结束语

建筑设计的科学化、系统化是建筑设计现代化的必然过程。现阶段我国客运铁路建设处于快速发展过程中,设计者在经历了建设、大量的建筑项目投产使用后,应当对已经建成的成果进行科学的总结和反思。

新型铁路客站作为城市交通核心,是一种涉及多种复合建筑空间、复杂功能流线、社会与人的行为、心理以及空间使用与运营管理等多学科领域的综合性实践。未来客站的设计既要对现有建成案例进行深入了解、总结成功和失败经验,也要加快相关配合服务设施的科技进步,适应新形势下铁路客运的发展。

参考文献

[1] 刘平.“以通为导”和“以导为通”:我国中小城市高速铁路客站设计的发展方向.博士学位论文.天津大学建筑学院.2007

[2] 郑健.中国铁路发展规划与建设实践.城市交通.2010(1)

[3] 张峰.合理确定铁路客站站房规模机投资控制的探讨.铁路工程造价管理.2011(7)

[4] 陈岚 韩林飞.法国高速铁路客站研究(四)——车站与城市的交通衔接.中国建筑装饰装修.2010(10)

[5] 王麟书.关于我国铁路客站站房建设的思考.中国铁路.2005(11)

[6] 盛晖.中国高速铁路车站设计之我见.2007中国铁路客站基数国际交流会论文集.2007

第9篇

关键词:箱梁 混凝土 移动模架 质量控制

移动模架施工法又名支撑先进工法(Advancing shoring method―ASM),由于其造桥的高性价比、高效率机械化作业等特点,是我国大跨径桥梁建设的一个重要发展方向之一。特别是我国大规模建设高速铁路工程刺激经济方案的出台,大量铁路高架桥梁的建设,移动模架施工高墩大跨薄壁箱梁混凝土的施工技术在桥梁建设方面具有重要作用。所以,高强泵送抗裂移动模架施工高墩大跨薄壁箱梁混凝土制备的技术性突破,能够促进ASM在桥梁建设中的广泛应用。

武广铁路客运专线建设中大量采用24m及以上箱梁,移动模架法施工薄壁箱梁混凝土数方量较大,浇注时间过长,为了不影响浇筑质量,必须一次浇筑成型。拌和站将混凝土集中拌合,通过罐车运抵现场,由混凝土泵车将泵送至模内振捣,并在插入式振捣过程中辅以腹板侧振。随着气温的季节性变化,通过相应的措施对混凝土进行养护。

1 移动模架高墩大跨薄壁箱梁混凝土的生产和运输

1.1 混凝土生产

梁体混凝土的生产主要通过大型搅拌站完成,理论上这种搅拌站达到了至少100m3/h的生产能力。在交通方便、较为平坦的地方设置搅拌站。硬化处理整个场地,且实行封闭化管理。分仓存放各类碎石料和配砂,其储量至少为单片梁体混凝土用料量的2-3倍。

采用大容量双卧轴强制式搅拌机,如果搅拌机是1000L的,则根据每台至少50m3/h的生产能力来算,设置2~3台为宜。通过全自动计量装置来称量用于搅拌混凝土的配料,其中,外加剂、矿物掺合料、水泥和水的称量达到了1%精确度,粗骨料和细骨料称量达到了2%的精确度(均以质量计)水泥及矿物掺合料最好使用散装罐。

混凝土开盘前,首先对粗骨料和细骨料中的含水量进行测量,根据测量数值对用水量及粗、细骨料的含水量做出适当调整;拌和物出机后不允许再掺水。

混凝土的生产必须注意以下几点:

①精确计量,尤其是对混凝土性能敏感的用水量、高效减水剂等,必须准确计量。一定要定期检查计量设备,各个生产班开始生产前,必须进行计量设备的零点效核。

②将进场后的水泥入后存放一段时间,以防过热的水泥使混凝土出机温度过高,破坏混凝土拌和物的工作性能,影响凝结过程。

③掺加外加剂时要多次搅拌,以确保其搅拌均匀。

④在温度较高的夏季施工,用冷水对砂石进行降温,测定含水率,并堆放在阴凉处以免阳光暴晒。

⑤堆放粉煤灰的地点应该具备一定的防潮条件,以免破坏混凝土质量。

1.2 混凝土的运输

最好通过大方量搅拌运输车运输混凝土,且途中可以自转。按照浇筑速度及输送距离的远近来安排运输车辆,确保混凝土运输能力在100m3/h以上,还要有富余,以免运输途中由于运输车出现故障而影响进度。

2 高强泵送抗裂混凝土浇筑工艺与振捣工艺

由梁高端向低端逐步推进完成混凝土的浇筑。根据翼板、顶板、腹板和底板形成的梯度,全断面分层错开间距。分四批浇筑移动模架箱梁混凝土,且每批要前后平行作业,第一批完成两侧底板混凝土的浇筑,进行腹板的浇筑后,开始第二批中间底板的浇筑。从混凝土两端的梁开始浇筑到跨中,浇筑断面之间出现4-5m的距离后,进行第三批腹板的浇筑,逐步依次浇筑到跨中,最后进行顶板、翼板的浇筑。浇筑时,注意每批浇筑施工的间隔时间不宜超过60分钟,以防产生混凝土施工冷缝。

浇筑底板混凝土时,从内模顶的天窗孔将混凝土向下输送,在内模顶每隔5m设置一个30×30cm的天窗孔。从天窗孔将底板混凝土输送到下面振捣,振捣时仍使用插入式振捣器,振棒要垂直点振,不能平拉,不能用振动棒推赶混凝土。点振移动间距保持在振动棒作用半径的1.5倍的范围内。振捣过程中把握规律,尽量快插慢拔,注意不要让振动棒与波纹管、钢筋、模板接触等;确保所有部位振捣密实。底板混凝土经过振捣后,参照地板厚度用木尺刮平。结束这个阶段底板混凝土的浇筑后,用原模将内模顶板的天窗孔封住,再用塑料膜或油毛毡将模板的接缝盖住,以免接缝漏浆。通过输送泵将底板两侧的混凝土经腹板完成输送,浇筑高度应该超过腹板倒角,底板两侧混凝土最好能自然流出,无法一次到位的,要将振捣棒插入腹板,以使混凝土从腹板自然流出,同时和底板中部的混凝土连为一体。通过插入式振动棒对底板两侧的混凝土进行振捣。确保其密实后,底板多余的混凝土用木尺刮掉。

通过泵车直接将腹板混凝土送入开始振捣,仍使用插入式振动棒,从两端对称浇筑腹板混凝土,以免内模发生偏移。通过混凝土泵车将翼板、顶板的混凝土送入振捣器,采用插入式振捣棒振捣,确保其混凝土振捣密实后,按顶板的横坡通过木尺将其赶压抹平。结束混凝土浇筑后,在混凝土初凝前用木尺重新赶压抹平,通过木模对表面进行搓平和搓毛。

混凝土浇注时必须注意以下几点要求:

①由混凝土箱梁高端向低端浇注纵向浇筑混凝土,使两侧均衡受力,确保模板、支架的稳定性。

②因为箱梁底板钢筋分布过于密集,同时存在预应力束管道,空隙不够,因此为避免出现麻面和蜂窝现象,浇注时必须加强振捣。

③为避免底板中部太多的砂浆破坏局部的混凝土强度,振捣时由中间向两边进行。

④振捣前,施工人员可在箱梁底模上操作,结束振捣后为防止踩踏底板混凝土,施工人员必须蹲在芯模支撑上收面;振捣过程箱中,箱内和箱外的操作人员要始终保持联系,确保顺利完成腹板底角的振捣,以免漏振或过振。

⑤通过插入式振动器振捣时,必须快插慢拔,均匀排列插点,逐点、有序的移动,以确保振捣均匀、密实,不会遗漏。对上一层进行振捣时,为防止上、下层之间出现接缝,上层振捣必须插入下层混凝土面50mm。平板振动器的移动间距必须确保振动器完全能够将已振实部位边缘覆盖。

⑥混凝土浇筑过程中,必须指派专人对钢筋、预埋件、支架及模板的稳定性进行检查,及时解决施工中产生的位移、变形和松动等问题。

3 移动模架高墩大跨薄壁箱梁混凝土的养护工艺

①结束混凝土浇筑后,及时用塑料薄膜或麻袋覆盖混凝土表面进行养护,尽量避免成型后的砼不受风吹、冰冻或暴晒。

②当外部气温或在混凝土温度急剧下降时不要过早拆模。

③混凝土终凝后可将塑料薄膜掀开,但必须撒水保湿,以免箱梁由于气候干燥而产生裂缝。

④外部气温偏高,会导致混凝土表面脱水,产生较大的收缩,受到内部混凝土的约束,在表面出现应力而开裂。因此完成浇筑后还要及时养护。

4 小结

通过上述对移动模架高墩大跨薄壁箱型结构混凝土生产、运输、浇筑工艺、振捣工艺和养护工艺等方面质量控制技术的总结,可确保实际施工过程中混凝土的施工质量。

参考文献:

[1]孙兴华.32m简支箱梁移动模架施工技术[J].山西建筑,2009(07):153

-154.

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第10篇

Virtual Construction(VC),可称为虚拟建设,或虚拟建造,本文对此不加区分,统称为虚拟建设。虚拟建设来源于两大方面:

1.1 来源于以虚拟现实(VR)等为核心的现代计算机技术在建筑业的应用

虚拟现实技术起源于美国,是包括图形/图像处理、人体器官位置跟踪、音响处理、交互传感、网络通讯及建模技术在内的综合性极强的高新信息技术,“它为人机交互对话提供了更直接的真实的三维界面,并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,使用户具有身临其境的沉浸感”[1].

虚拟现实技术在军事、工程建设等领域得到了广泛的应用,我国 863 高新技术计划将 VR 技术列为关键技术进行研究,此后 VR 技术在我国得以发展。以下是建筑业应用 VR 技术取得的一些成果:

Graphisoft 公司开发了以“虚拟建筑”为核心的 Archi CAD 软件,对设计项目的三维计算机模型可视、可编辑、可定义。Ahmed F. Waly 等人利用虚拟现实建模技术(VR modeling techniques)和面向对象的 CAD 技术开发了集成虚拟计划工具——虚拟建设环境(VCE),该工具可以经济而逼真地模拟主要施工过程,并可检验各种行动方案[2].

二滩电站的展示部分采用了虚拟现实技术,用户可以轻松浏览二滩环境及大坝的任意一个部位[2].国内在对施工过程中结构的仿真和可视化计算方面取得了一些成果,可以模拟各种施工过程[3].上海正大广场工程是我国首次将虚拟现实技术应用于建筑工程的项目。

技术层面的虚拟建设可以在下列方面得到应用:(1)规划设计阶段:采用计算机信息通讯、计算机图形学、图像处理、人机界面、计算机模拟仿真、虚拟现实等多种技术,可以逼真地展现建成后的项目是否与周围环境匹配,以优化规划方案;建立三维虚拟场景,使建筑、结构、设备设计协同进行;通过改变视点和光源设计、修改材质等,方便设计师和顾客沟通和评价处于设计阶段的各种方案;借助于 VR 浏览器虚拟巡游建筑物各组成部分,从而提高设计效果和设计质量;检验建筑设计的可施工性等。(2)施工阶段:通过虚拟仿真在施工前对施工全过程或关键过程进行模拟施工,以验证施工方案的可行性或优化施工方案;对重要结构进行计算机模拟试验以分析影响项目的安全因素,达到控制质量和施工安全的目的;可视化施工计划进度和实际形象进度等。这些应用都将大大提高建设项目的实施效果和管理效率。

1.2 由虚拟企业引申而来

虚拟企业又称为虚拟组织、虚拟公司等,本文对此不加区分。

“虚拟企业”一词由肯尼斯。普瑞斯等人于 1991 年在向美国国会提交的一份报告中首先提出。“虚拟企业可以视为一些相互独立的业务过程或企业等多个伙伴组成的暂时性联盟,每一个伙伴各自在诸如设计、制造、销售等领域为联盟贡献出自己的核心能力,并相互联合起来实现技能共享和成本分担,以把握快速变化的市场机遇。”[4]自此以后,关于虚拟企业的理论研究成为管理科学中一个研究前沿和热点,并已经在实际中得到广泛应用[5].

虚拟建设的概念由虚拟企业引申而来,是虚拟企业理论在工程项目管理中的具体应用。美国发明者协会于 1996 年首先提出了虚拟建设的概念。

国内外在这一方面的研究成果如下:(1)欧美发达国家近年来的研究主要集中在如何增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作问题上[7],即研究如何利用 3-D CAD、4-D CAD、VR 等计算机技术将建设项目管理的各项职能进行集成。主要研究项目有:OSCON 项目、ATLAS 项目、SPACE 项目、CAVALCADE 项目、WISPER 项目、OSMOS 项目、DIVERCITY 项目,不少项目已有成果报道等。

(2)目前国内的研究成果有:徐友全做了题为《虚拟建设模式(Virtual Construction)的研究》的博士论文,论文从虚拟企业理论出发研究了虚拟建设模式的思想、组织、方法和手段。论文研究的主要创新点是:虚拟建设模式的思想;虚拟建设模式的组织设计原则;虚拟建设模式的组织模型、组建步骤及协调中心的组织和任务;虚拟建设模式信息系统(PIS/NT)的概念和功能[5].何清华在《虚拟组织在建筑业中的应用——虚拟建设》一文中总结出虚拟组织必须具备的特点,然后提出将虚拟组织应用于建筑业的可行性及挑战性;最后提出虚拟建设的组织模式、特点及对建筑业所带来的意义。彭勇在《虚拟建设——新型的工程项目管理组织模式》中分析了虚拟建设产生的背景,提出了虚拟建设的概念和内涵,并概述了虚拟建设实施过程中信息分类的方法等。

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2 、虚拟建设内涵

集成的虚拟建设要点如下:(1)工程项目是虚拟建设的对象和载体,项目建设通过一系列相互关联的过程来实现,这些过程组合在一起形成一条产品供应链;同时,项目建设过程也是一个价值增值过程,因此也形成一条价值链,链上的每一环对应着实现价值增值的一项或数项能力。图中价值链上的圆圈即表示工程项目建设过程中环环相扣的过程,同时也表示实施项目所需的设计、施工等能力。(2)由于科技进步、社会分工细化、市场竞争加剧等原因,绝大多数企业不具备项目建设所需的全部专业能力,即只是上述供应链中的一环或几环(如我国鲜有具备设计+施工能力的企业),如果没有供应链中上、下游企业的协作(分包商可以看作是总包商的协作单位),根本无法完成工程项目建设的全部任务。而从市场需求看,顾客对企业能力提出了越来越高的要求,越来越多的顾客要求企业能提供形成建筑产品的全过程服务。因此,为满足顾客需求,这些企业唯有跨越组织界限,在具有不同核心能力的企业间开展合作,以“虚拟组织”形式来整合和利用外部资源,从而扩展自己满足顾客需求的能力,进行组织管理层面的虚拟建设。图中核心企业可称为头脑企业,是智力、知识密集型企业,其技术先进,管理科学,在供应链中占据核心位置;伙伴企业可称为躯干企业,处于供应链中的其他位置,但能以自己的专业特长为项目实施全过程贡献力量,是供应链中不可缺少的环节。(3)虚拟建设成员可以组成项目联营体,也可以形成总分包关系,基于合同契约进行合作。为了取得组织管理的成功,应综合运用各种现代管理技术:如战略联盟、并行工程、企业流程再造、优化方法、供应链管理、电子商务等,并利用可视化、VR 等 IT 技术对建设项目管理的各项职能进行集成,增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作,达到高效进行项目管理的目的。(4)对于具体工程项目实施,应借助于计算机技术进行计算机辅助设计、建模,设计方案优化,可视化设计、施工效果,施工过程模拟,施工方案可实施性检验等,即要进行技术层面的虚拟建设。这一层面的虚拟建设建立在现代各项科学技术基础之上,如:计算机模拟仿真技术,CAD 技术,VR 技术,网络技术,数据库技术,多媒体技术,各种现代设计、施工技术,以及各种集成技术等。

3 、发展建议

目前我国建筑业企业实施虚拟建设的状况是:初步涉及技术层面的虚拟建设,已有应用成果报道;组织管理层面的虚拟建设处于理论研究的初始阶段,未见应用成果报道。形成这一局面的原因是:(1)理论研究重视不够;(2)与其他行业相比较,建筑业利用现代科技成果的步伐缓慢,技术层面的虚拟建设急需大力推广;(3)组织管理层面的虚拟建设涉及管理、经营理念,需要增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作,相对较难实施。

针对上述情况,虚拟建设的实现可以从技术层面入手,进而过渡到组织管理层面,最终实现技术和管理的集成。短时期内,我国建筑业企业应从技术层面入手,加大现代科技特别是计算机技术在工程项目建设中的应用,推进工业化和信息化;同时在企业发展方面,着力发展培养核心能力,特别是要学习、借鉴先进生产和管理的思想方法,不断提高管理水平。这是企业发展的必由之路,也是实现虚拟建设的关键所在。

参考文献

[1] 梁民、刘珍平、张培仁等。虚拟现实在水坝系统中的实现。计算机应用,1999,19(8)。

[2] Ahmed F. Waly, Wslid Y. Thabet. A Virtual Construction Environment for preconstruction planning. Automation in Construction, 2002 (12): 139-154.

[3] 袁向荣、高勇利、卜建清。结构工程及虚拟现实技术。石家庄铁道学院学报,2000,13(3)。

[4] 陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京:清华大学出版社,2002(13)。

[5] 陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京:清华大学出版社,2002(9)。

[6] 彭勇、邢文。虚拟建设——新型工程项目管理组织模式。建筑管理现代化,2001(2)。

第11篇

关键词:遥感技术 地理信息系统技术 全球定位系统技术 工程项目管理应用

0引言

时代在发展离不开技术支持,实践证明科学技术是第一生产力。3S空间技术在其年轻的生命却在人类进步中发挥着不可磨灭的作用,并将在未来发展继续发光发热。那么首先我将简单介绍下何为“3S”技术。

1、3S技术的简介以及发展

全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS),即“3S”技术,由于其具有快速、实时地采集、存储管理、更新、分析、应用与地球空间分布有关数据的能力,在建筑工程各的项目开发及管理中发挥着越来越重要的作用。

1.1 GPS――全球定位系统

全球定位系统(Global positioning system)是共由三部分组成:地面控制部分、空间部分、用户装置部分。GPS主要特色是全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度、快速省时高效率及应用广泛多功能。

1.2 GIS――地理信息系统

GIS(Geographical information systems)属于空间信息技术,是以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对有关空间数据按地理坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究并处理各种以空间实体及空间关系为主的技术系统。

1.3 RS――遥感

遥感(Remote Sensing),遥感技术的基本原理是从远处探测感知物体, 也就是不直接接触物体。遥感主要指从远距离、高空,以至外层空间的平台上,利用可见光、红光、微波等探测仪器,通过摄影或扫描、信息感应、传输或处理,从而识别从远处通过探测仪判别出目标地物的属性。遥感信息, 包括地面遥感、航空遥感和航天遥感等各的方面。

1.4 3S集成技术

随着“3S”技术的研究和应用逐渐向广度和深度发展,GPS、RS、GIS已由独立平行发展走向相互渗透和综合发展,形成“3S”集成技术,并显示出单独一种技术所没有的优势。集成技术不是一种简单的相加,而是一种有机的结合、在线的连接、实时的处理和系统的综合,“3S”集成技术是当今地球空间信息科学的最前沿领域。

2、3S技术在工程建设中的应用2.1、3S在工程项目规划中的应用

在项目评价与审查阶段,要对一个项目做出科学的判断,至少需要回答三个问题:一是项目的真实性,如项目区的地理位置是否正确,申报的土地利用类型是否与实地相符,是否具备项目实施所必需的路、水、电等基础条件等;二是基本技术方案的合理性,如田块布置及沟、路、林、渠等各项工程的布置是否与实际地形相符,土地平整方案是否合理等。要回答上述问题,仅靠研究项目申报材料是不够的,3S 技术为解答这些难题提供了一个切实可行的解决方案。

2.1、3S在工程设计中的应用

在选定项目所在址后,利用已有遥感资料分析该区内的水土保持治理度,以及附近交通、环境、周围经济发展程度情况。利用GPS测出该区一系列地形地貌特征点的坐标数据,通过后处理,求出各特征点的坐标,利用GIS相关软件编制成数字地形模型(DTM),进而建立1:5000~1:2000地形图和1:1000~1:500地形图图层,将对一个或多个横切线进行自动计算并绘制剖面图形,生成横断面图,分析地质情况,并制定相应的施工组织设计和编制施工方案,特别是地基处理和降水处理方案。

2.2、3S在施工管理工作中的应用

在工程项目施工放样中应用,根据已输入在GIS中的建筑分区、项目址地形图和单项工程设计图纸,然后采用GPS的RTK(实时动态测量)技术,基站安设在一已知点上,预先将待定点坐标输入流动站手簿,手持GPS流动站天线,首先确定建筑主体轴线的方向找到定点坐标,把其放样在地面上,然后,用同样方法确定一系列点,和其他平行和垂直的轴线,并在中心线定出的基础上下木桩或龙门板定位。由点到开挖线,确定开挖面或山坡区域,这样就完成放样就可以开始组织施工。同样将辅助设施或其他建筑物逐项落实到地面,并用打桩等方法予以确定。

结束语:3S 技术是提高项目决策质量、强化项目监管力度、提高行业工作水平和效率的一种有效手段。今后,在加大已有研究成果推广应用力度的基础上,应进一步深入研究,逐步构建起一套成熟的3S 技术支撑体系。利用现代先进的“ 3S”测绘技术, 特别是现代先进测绘技术的综合利用, 不仅有利于工程项目规划建设过程中如土地整理的潜力调查、专项规划以及土地整理项目管理等方面土地信息的采集, 大幅度提高规划决策的实效性, 还可以大幅度的降低该过程中的人力、物力、财力的投人。

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第12篇

【关键词】 隧道工程;富水断层;反坡排水;施工技术

寒区隧道工程是基础建设中的一项特殊工程,由于寒冷环境导致一系列病害,不但给工程设计与施工提出许多新问题,也给隧道运行管理带来困难,并往往造成很大的经济损失。尽管目前我国公(铁)路隧道的建设已有一套相对成熟的经验和方法,然而不同地区山岭的地质介质和水文地质情况千差万别,特别是季节性严寒冷的影响,需要根据本地区的具体地质条件提出相适宜的隧道建设方法,其基础性工作是需要针对具体的工程地质、水文地质以及环境条件开展隧道的稳定性和可靠性研究,获得规律性结果,为隧道的设计和施工提供依据。锡乌铁路XWTZ-4标段芒罕图隧道具有围岩地质及地形条件复杂、岩性变化大、断层较多,隧道穿越断层富水段的反坡施工难度大。为之,依托在建的锡乌铁路XWTZ-4标段芒罕图进行严寒地区穿越断层富水洞段的反坡排水研究,指导了该隧道的施工,取得了良好的效果。

1 工程概况

1.1 芒罕图隧道工程概况

新建锡林浩特至乌兰浩特铁路芒罕图隧道起讫里程为DK464+180~DK469+580,全长5400米,为单线隧道。整个隧道位于直线上。隧道纵坡:进口至DK469+550为4.5‰的上坡,DK469+550至出口为3.0‰的下坡,隧道最大埋身约为206m。为了满足总工期要求,结合隧道长度、地形、工程地质、水文地质条件等条件,在线路前进方向左侧选择了1座施工临时斜井,斜井平面总长610m,斜井倾角5.97°,与线路平面夹角45°,与线路交会里程DK466+000。隧道最大净宽6.20m,最大净高为8.07m,复合式衬砌。整座隧道围岩为III、IV、V级,其中V级围岩长981米,占隧道总长度的18.2%,Ⅳ级围岩长1235米,占隧道总长度的22.9%,Ⅲ级围岩长3184米,占隧道总长度的58.9%,出口段设计120m明洞。隧道位于低山丘陵区,地形起伏较大,进口段山顶阳坡处长有灌木,阳坡基岩,隧道中部山顶形成洼地已辟为耕田,出口处为草场,斜井与正洞相交处基岩,出口位于一冲沟。

1.2 芒罕图隧道工程地质及水文地质

本隧道地层为第四系全新统冲洪积层、坡洪积层和坡积层(Q4dl);下伏侏罗系上统宝石组凝灰质砂岩、凝灰岩、凝灰质角砾岩、安山岩、流纹岩。凝灰质砂岩、凝灰岩、凝灰质角砾岩岩层产状为70°∠3°,安山岩节理产状为180°∠61°、330°∠70°、320°∠50°、210°∠75°。隧道位于西老头山背斜东南翼,为单斜构造,局部有侵入体。芒罕图隧道主要工程地质问题有:基岩裂隙水、断层、断层破碎带。隧址区无地表水,地下水为基岩裂隙水,勘测期地下水水位埋深为39.4~119.7m(高程为734.03~817.35m),主要受大气降水补给,排泄方式主要以蒸发为主,水位季节变幅2~3m。地下水无侵蚀性。隧道正洞穿越区域涌水量表见表1所示。

表1. 正洞穿越区域涌水量表

里程段落 渗透系数(m/d) 正常涌水量Q(m3/d) 最大涌水量Q(m3/d)

DK464+180~DK465+300 含少量基岩裂隙水

DK465+300~DK466+082 1.01 1800 5000

DK466+082~DK467+400 1.58 3000 9000

DK467+400~DK468+520 2.37 1800 5500

DK468+520~DK469+139 3.96 1500 5000

DK469+139~DK469+580 含少量基岩裂隙水

2 洞身段抽排施工方案

2.1 整体施工方案

锡乌铁路隧道穿越突涌水段隧道施工中,基于对隧道裂隙涌水的认识,确定了采取以抽排为主,小导管四周封堵,强化支护的综合方案。具体方案为:(1)加大抽排量,尽快出露作业面;在作业面具备条件下,在右侧距目前掌子面30m处施作集水坑,设抽水泵站。(2)集水坑正常工作后,在所有渗漏水地段周边进行小导管水泥-水玻璃双液注浆封堵施工;其后遵循“弱爆破、短进尺、强支护、快封闭”原则,按V级围岩进行施工,鉴于拱顶泥岩在水的作用下不断坍落,采用超前小导管,并注水泥-水玻璃双液浆。

施工时,考虑掌子面前方洞段仍会有大量渗水或涌水,本治水方案要综合考虑,抽排水设备及能力要满足斜井及正洞的渗、涌水要求,即要有足够的抽排水富余量。抽排水需配备多台大功率水泵,进入正洞后,砼施工需采用砼输送泵,用电量增加,因此洞内需综合考虑洞内各种电气设备的用电量,并有富余。

2.2 泵站(集水坑)设计

泵站(集水坑)设在距目前掌子面50米处右侧,泵站设置要考虑2台75KW水泵放置的空间,沿线路方向长5.5m,垂直线路方向宽8m,高4.5m;其中,近中线侧2m宽不深挖,与水沟底持平,作为置放水泵用;内侧6m宽度范围为集水坑,坑深2m,坑底采用2cm厚M7.5砂浆抹面, 集水坑蓄水量约70m3。泵站洞室开挖后,洞壁施作2.5m长Φ22砂浆锚杆,采用Ⅰ12工字钢钢架支撑,间距80cm,钢架间采用Φ22钢筋纵向连接,喷射20cm厚C25砼封闭岩面,内壁锚杆挂网并喷砼,以保证安全。水泵底座设计如下,水泵底座平台采用4根Ⅰ12工字钢等距排架,宽度1.2m,横向采用8mm厚钢板连接,并与水泵底座连接在一起。工字钢排架设4根I16槽钢立柱支腿,立柱埋于斜井隧底围岩内,并填塞锚固剂或砂浆固结。

泵站设2台75KW水泵,1台55KW水泵(应急备用),2.2~7.5KW水泵7台;由2台7.5KW小功率水泵抽水至集水坑,再由大功率水泵将水抽排至洞外。另外的小泵直接排至洞外。抽水管采用Φ200钢管,钢管自水泵接出,设弯管绕过泵站洞室曲壁段,贴壁上下布置,共2根,接至洞外排水沟,小水泵采用Φ100软管直接将水抽排至洞外排水沟。

图1. 锡乌铁路隧道进口集水坑设置参数

2.3 变电室设计

由于仰拱、边墙及二衬砼等施工需用砼输送泵等电气设备,用电量增加,平凉方向为下坡,如果渗、涌水量较大,需抽排水,因此排水需单独增加一台变压器。集水泵站配备500KVA变压器一台,500KVA配电柜一个,500KVA无功补偿柜一个,蒸汽断路器一个。高压电缆采用502BLV,电缆长度根据实际需要确定,布设在目前的低压线上方,与低压线距1米,采用绝缘材料固定在墙壁上,并设警示标志。在线路右侧开挖小洞室作为配电室,即其与泵站设在同侧,距泵站20~30米。配电室沿斜井轴向长4米,垂直斜井轴向宽3.5米,高2.5米。洞室开挖后施作锚杆挂网喷砼5cm封闭岩面。配电室安装门,上锁,由专业电工管理。

3 穿越富水断层施工方案

3.1 隧道掌子面开挖技术

在施工中为了保证安全,采用短台阶法开挖,短台阶法施工将断面分为三个台阶。每个台阶长度定为2m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。所有的开挖均采用自制的钻爆台架、YT28风动凿岩机钻孔。根据断面尺寸,第一台阶开挖高度定为3.75m,第二台阶高度定为4m,自内轨顶面至仰拱底为第三台阶,高度为2.4m。当第一台阶开挖进尺达到2m时,同时开挖第一和第二台阶,当第二台阶与第三台阶拉开2m时,第三台阶分左右错开开挖,错开距离不小于2m。

为控制超欠挖及减少对围岩的扰动,拱部弧形及边墙周边均采用光面爆破,在开挖过程中严格控制周边眼间距和装药量,开挖进尺根据围岩稳定性确定为2榀型钢拱架的间距,即0.5m,边墙按型钢拱架的加工单元分三个台阶施工,每个台阶相距2m,左右边墙错开2m。

3.2 超前小导管施工

在破碎松散岩体中施作超前钻孔,打入小导管,并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小导管与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。采用4m/根的φ42mm钢管,小导管布设在拱部,外插角5°~10°,环向间距40cm,纵向环距不大于3m,即每施作一排小导管,开挖支护2.5~3m;压注水泥-水玻璃双液浆,采用425#普通硅酸盐水泥,在浆液中掺水泥用量 3~5%的水玻璃,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围。

3.3 锚喷初期支护

初期支护参数,起拱线以上系统锚杆采用3m/根的φ25型带排气装置的中空注浆锚杆,边墙采用φ22全长粘结式全螺纹砂浆锚杆,纵、环向间距均为100cm,梅花型布置;拱墙设型钢拱架,间距80cm,型钢拱架每侧拱脚设两根3m/根的φ42锁脚锚管;挂φ8钢筋网,网格尺寸为20cm×20cm,喷射混凝土厚 25cm。喷混凝土采用混凝土喷射机,压力为0.2~0.4MPa。水泥及细骨料:采用425普通硅酸盐水泥;砂选用颗粒坚硬、干净的中、粗砂,符合国家二级筛分标准,细度模数大于2.5,含水率控制在5-7%。碎石选用坚硬耐久、最大粒径不大于15mm的碎石粗骨料。水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加,浪费大量的材料;因此水灰比经现场试验确定。开挖后,为缩短围岩暴露时间,防止围岩进一步风化,先初喷3~5cm厚混凝土封闭围岩;待型钢拱架及钢筋网安设好后,再喷混凝土10~12cm。最后在下一循环喷射混凝土时分两次喷至设计厚度。在初喷混凝土封闭围岩后,按设计布设锚杆和注浆,锚杆孔位误差控制在规定的误差范围之内。型钢拱架按设计要求分节加工成型,型钢拱架节间通过15mm钢板螺栓联接。

3.4 初期支护帷幕注浆止水

根据隧道“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的防排水原则,该段宜采取“以堵为主,限量排放”的注浆堵水方案,采用“开挖后加固圈3m径向注浆”。

3.5 安全保证措施

开挖必须边探边挖,即在开挖前要采用水平地质钻机或超前炮孔(6m)探明掌子面前方的富水情况,同时爆破引线要适当加长,爆破时所有作业人员必须撤到安全距离或洞外,以保证安全。施工均应遵循“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭”的原则施工,严格按施工方案和技术交底作业,保证安全。通过断层地段的各施工工序之间的距离必须满足设计和规范要求,仰拱距掌子面距离不得大于40米,二衬距掌子面距离不得大于70米,尽快使衬砌全断面封闭,减少岩层暴露、松动和地压增大。断层地段采用台阶法开挖,上台阶开挖每循环开挖支护进尺不得大于1榀钢架间距,下台阶每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距,仰拱开挖前必须完成锁脚锚管,每循环开挖进尺不得大于3米。开挖爆破时必须遵循 “弱爆破、短进尺、强支护、快封闭”的原则,合理选择爆破参数,在施工中根据光爆效果随时调整炮眼数量、深度间距及装药量,减少爆破对围岩的扰动。在断层掌子面施工过程中,除安装施工必备的风管、水管、电缆和通风袋外,另外增设一条φ200mm的钢管,钢管内铺设电话线,在掌子面附近安设电话机,以保证发生危险时洞内外的沟通和联系。在靠近掌子面的避车洞内,要存放能保证工班应急10天的食品,并且食品每天要有专人更换。

施工过程中加强已开挖段的围岩量测,通过监控量测及时了解各施工段落地层与支护结构的动态变化,把握施工过程中结构所处的安全状态,判断围岩稳定性和支护可靠性。通过对量测数据的分析处理,掌握地层稳定性变化规律,预见事故和险情,以保证施工安全。在各工序施工过程中,要有专人值班警戒,观察掌子面围岩稳定状态及渗水情况,发现异常,及时提醒作业人员安全撤离。

4 结 论

论文依托在建的锡乌铁路XWTZ-4标段芒罕图隧道,通过对该隧道穿越富水断层施工技术的研究,总结出了一套严寒地区富水隧道穿越断层反坡排水的施工技术,为今后其他类似工程的施工积累了宝贵的经验。在黑龙江省、内蒙等省今后的公路建设中,隧道工程所占的比例将会越来越高,论文的成功技术对季节性冻土地区富水隧道的设计、施工以及加快隧道的施工进度,降低隧道的工程造价以及规范隧道施工管理等方面将起到巨大的借鉴、指导作用。

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