时间:2022-03-15 16:36:50
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篇铁道工程毕业总结,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。
2006年教育部16号文件《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干建议》明确指出“要全面贯彻党的教育方针,以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合发展道路,为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才,为全面建设小康社会,构建社会主义和谐社会作出应有的贡献。”它不仅体现了高职教育办学类型、人才层次及人才规格的定位,表明了对高职教育的高教性和职业性的双重属性的准确认识,也是高职教育观念的深化,是高职院校办学特色之所在。另外,以能力为本位的“基本素质+岗位能力(技能)模块”课程体系是《教育部关于加强高职高专人才培养工作的意见》“培养学生的技术应用能力”为基本理论的课程体系。综上所述,我国目前高职教育的人才培养都在朝着“高素质技能型专门人才”培养目标发展,而人才培养模式,最终只有在课程体系中才能得到体现。为此,该文的内容是以市场为导向,注重企业需求,来制定相应的课程,应用前景广泛,符合高职教育的发展趋势。
1 设计思路
高职院校的学生很多在第四学期就签订了就业协议,鉴于提前明确就业岗位使毕业生未来的工作内容具体化,特别是提前上岗,已经使学习和工作结合起来,进入“工作中学习,学习中工作”的状态。基于现状,在充分听取行业协会和企业专家意见的基础上,经过认真研究、反复论证,大量删减了理论性过强且艰涩难懂的课程。同时,为强化毕业生的岗位适应能力,加大了实训课程和顶岗实习的比重,重构了“学作结合”课程体系。
2 课程开发与设计
2.1 设计依据
依托铁道工程技术专业校企合作委员会,针对专业培养目标,开展社会调研,总结归纳出铁道工程技术专业毕业生核心工作岗位(群),通过职业岗位分析,学生的岗位主要工作内容如下。
(1)线路工,主要工作内容有:作业防护;线路基本作业;钢轨作业;轨枕作业;道床及路基作业;简易测量和识读工程图;检查作业及故障处理。
(2)桥隧工,主要工作内容有:桥面作业;桥跨作业;桥台作业;涵渠、隧道作业;施工作业;桥隧检测;桥隧巡守。
(3)施工员,主要工作内容有:铁路路基工程施工、铁路桥梁工程施工、铁路隧道工程施工、铁路轨道工程施工、施工现场管理。
(4)测量员,主要工作内容有:交接桩和施工复测;施工过程控制测量、构筑物施工放线、监控测量及数据分析;工程测量方案、监控量测方案编写;建立测量仪器台账,按时对测量仪器进行维修保养。
(5)试验员,主要工作内容有:各种原材料试验;施工配合比设计;各种材料的取样、送检、试验、化验、检验、复验工作及报告;路基、桥梁、隧道、轨道结构物自检、抽检等试验工作。
2.2 构建基于“学作结合”的课程体系
面向铁路工程施工与铁路线路养护维修企业,按照铁路工程施工与养护维修岗位技能要求,参照国内铁路工程施工与养护维修规范、标准,与合作企业技术专家共同分析铁路线桥隧工程施工、养护维修、施工组织管理等典型工作任务,按照铁路工程施工与线路养护维修过程确定行动领域、学习领域,依次设计教学内容,选择合理的工作任务为载体,设计若干教学模块,将相关的知识、模块,通过对各教学模块的学习,实现知识、技能、素质的同步提高,具备铁路工程施工与养护维修工作的职业能力。构建“学作结合”的课程体系。其典型工作任务及对应的行动领域及学习领域如下。
(1)典型工作任务,主要包括:铁路线桥隧施工、施工组织管理、铁路线桥隧养护与维修三个方面。
(2)行动领域,主要包括:铁路工程图识图、工程材料试验与检测、铁路工程测量、铁路路基施工、铁路轨道施工、铁路桥隧施工、铁路桥隧养护、铁路工程施工组织、铁路工程概预算等。
(3)学习领域,主要包括:工程制图、土木工程CAD、工程绘图实训、工程测量、工程测量实训、铁路轨道、铁路工程施工、铁路桥隧施工与维护、铁路线路修理、铁路线路修理实训、养路机械实训、高速铁路轨道施工与维修、铁路工程施工组织与概预算、铁路工程预算实训等主要课程。
以上学习内容的基础部分集中在第一和第二学期,专业课集中在第三和第四学期,第四学期结束后学生应具备解决典型工作任务对应的行动领域相关问题的能力。
2.3 课程设计与教学准备
在整体课程设计过程中,从新生入学开始,便将两年后自己能完成的工作内容发给学生,让学生在对每门课程进行学习的过程中能够明确具体的在实际中应用,同时将企业的考核标准及相关要求融入到具体的授课及考核中,激励并锻炼学生的实践应用能力。课程与课程之间要有过渡和协调,用到什么就学什么或补什么。这就要求在做教学准备时,把企业的东西或者相关专家确定下来,在需要的时候能够及时的应用;另外,还要求任课教师建立制定工学结合的课程标准和“以学生为主体”的教学模式与教学设计,大力推动以项目导向、任务驱动教学模式为主,其他教学模式为辅的多元教学模式改革。
[关键词]:铁路隧道施工监控量测地表沉降数据分析
中图分类号:U25 文献标识码:A
0引言
隧道监控量测贯穿于整个隧道施工过程中,是一项非常重要的工作。监测的目的主要包括:保证施工安全;预测施工引起的地表变形;验证支护结构设计,指导施工;总结工程经验,提高设计、施工技术水平。
隧道地表沉降是隧道工程应进行的日常监控量测的必测项目。本文以新歌乐山隧道地表沉降为例,阐述了监测项目现场操作具体过程、数据获取及处理方法。
1新歌乐山隧道工程概况
新歌乐山隧道属新建兰渝铁路引入重庆枢纽工程,位于既有渝怀线歌乐山隧道左侧约25~50m,设计时速120km/h。隧道进口里程K1106+280,出口里程K1108+547,全长2267m。隧道进出口为浅埋段,洞顶覆盖层仅4~8m,出口洞顶及周边有大量民房,且下穿公路,出口段约300m采用非爆破法开挖。不良地质有岩溶、煤窑采空区、富水软弱围岩,特殊岩土为盐溶角砾岩及石膏。施工难度极大,安全风险高,为极高风险隧道,如图1所示。
图1 新歌乐山隧道现场图 图2新歌乐山隧道地表下沉测点布设示意图
2. 地表沉降
隧道洞口浅埋层覆盖薄,堆积松散、自身稳定性差。在施工过程中易受自重、雨水和施工爆破的影响,极易发生坍塌,沉降等大变形事故,威胁隧道的整体稳定。隧道开挖后,洞口浅埋段地层中的应力扰动区延伸至地表,围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降,且地表沉降可以反映隧道开挖过程中围岩变形的全过程。因此,必须对地表沉降情况进行严格的监测和控制,保证施工安全。
3. 监控量测方案设计
监控量测贯穿在整个施工过程中,必须在隧道施工做好方案设计,在施工开始后根据现场情况做出细微调整。新歌乐山隧道的设计是由中铁第二设计院完成,严格按照工程测量规范(GB/5026-2007)、铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)和铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007) 等国家标准前提下制定了详细方案。
3.1测点布设
理论上地表下沉受支护影响在隧道中线上沉降最厉害,往两旁沉降量递减,因此沉降曲线曲率在中间最大,两旁远离隧道中线逐渐递减。若考虑不同的沉降曲线模型,两旁的测点间距也应该是中间密两旁稀疏。但考虑新歌乐山隧道工程围岩好,隧道工艺不难等情况中线两旁的监测点都等间距布设。
针对浅埋段较短和围岩情况比较好的前提下,在进口端里程桩号K1106+285m,出口端里程桩号K1108+540m布设两个监测断面,每个监测断面上布设一个水准基点和11个监测点。面向里程增大的方向,从左往右编号1至11,其中6号点位于隧道中线上。监测断面高度距离隧道地表面高度约15m、拱高5m,按45°影响范围规定,监测断面长40m,每个监测点间距为4m。基点在远离隧道沉降影响范围外,基点与监测点埋设钢筋水泥桩。布置方案如图2所示,测点现场照片如图3所示。
图3新歌乐山隧道地表下沉测点布设示意图 图4富斯特乃尔法(Forstner method)
3.2仪器选择检校
地表沉降变化细微,观测精度要求高,其量测精度一般为±1mm。因此,采用二等水准精度要求。仪器选用南方DL-201电子水准仪,水准仪根据国家规范进行年检,合格后方可用于生产。在作业期间应进行最重要的水准管轴平行于视准轴检验,即i角检验。
用富斯特乃尔法对该电子水准仪进行i角检验校,如图4所示。第一次测得高差为h1=0.02312m,第二次测得高差为h2=0.02270m,得到i=12″。根据《国家一二等水准测量规范》(GB/T 12897-2006)规定,用于二等水准测量的i角指标限差不得大于15.0″,超过20″测量成果作废的规定。该电子水准仪满足精度要求。
3.3监测周期
监测周期主要取决于开挖面距监测断面的距离与沉降速度的大小。新歌乐山隧道总共布设两条地表下沉监测断面,出口端地表下沉(K1108+540)监测断面于2010年4月25日开始监测至2010年5月9日结束,监测频率1次/天;进口端地表下沉(K1106+285)监测断面于2010年4月26日开始监测,至2010年5月9日结束;监测频率1次/天。
3.4施测方法
通过基点与监测点进行水准联测,得到测量时刻监测点相对于基点的高差,通过两相检测周期高差对比即可以得到沉降变化。
以监测点n点为例,第一次观测周期测点n与基点的高差hn1,第二次观测周期测点n与基点的高程差为hn2。两次高差相减,得测点n在第一、二观测期间地表沉降hn12=hn1-hn2 。第三观测周期测点n相对于基点的高差hn3,与第二观测周期相减,得到测点n第二、三周期的地表沉降量hn23=hn2-hn3。以同样的方法可以得到所有监测点在不同观测周期的地表沉降量,相邻周期沉降量对比即可得到地表沉降变化趋势,通过分析判断做出相应预警或建议修改施工方案。
4. 新歌乐山隧道地面沉降数据分析
该隧道施工技术成熟,都为Ⅴ级围岩,状况理想,监测结果主要采取Excel图表法进行分析预测。具体数据处理过程:野外原始数据录入相应表格;用编辑好的公式自动计算各图表需求数据(变化速度、累计量等);选择数据按照不同方式自动生成图表(变化速度图、累计量图等)。
4.1地表下沉监测处理结果
地表沉降监测是为得到每个点累计沉降量,每个点每日沉降速度,根据变化趋势预测之后的变化情况。期间沉降量都在允许正常变化范围内,对安全施工没影响。所有数据负值表示沉降,正值表示反弹,受数据量大与保密规定,仅举例说明出口端K1108+540断面1号点情况,全断面各点数据对比图表。
图5 1号监测点累计地表下沉量
图6 1号监测点地表下沉速度
图7 K1108+540各点下沉累计量对比
图8 K1108+540各点地表下沉速度对比
4.2监控量测结果总结分析
根据监测各断面的地表沉降,得到各断面累计观测值和变形速率都较小,在位移Ⅲ级管理标准内,隧道轮廓结构稳定安全,可以预测各监测断面将逐步趋于稳定。
(1)两条断面隧道中线6号点沉降量并不是最大,也没呈现出从中间往两旁递减的趋势。出现这种情况原因可能是隧道浅埋段比较短,监测断面地表覆盖层厚且围岩稳定,出现整体沉降现象。
(2)监测期间沉降速度并没呈现如常规隧道地表沉降监测规律,前期较小,而后慢慢增大,开挖面通过地表下沉监测断面后沉降速率再慢慢减小的现象。现实情况是监测第一天最大,而后基本平稳,后期有沉降反弹,趋于停止情况出现。出现这种情况原因可能是地表沉降工作并没有按设计在隧道施工开始前就进行,监测开始时开挖面已经接近监测断面里程,加上围岩情况良好、覆盖层厚导致沉降速度未出现增大,而是慢慢减小状况。
(3)通观监测数据得出:地表沉降监测数据形式正常;按照数据生成图表显示地表沉降正趋于稳定,当前施工方法继续施工安全可行;生成图表显示两条监测断面地表沉降正趋于停止,两条监测断面监测点沉降速率在2010年5月9日均在0.2~0.5mm/天内,按照相关规范,满足净空位移和拱顶下沉的测量频率(按位移速度)要求,可以将监测周期改为1次/3天。
5.结论
近年大量隧道工程在建或拟建,做好监控量测,积累经验为今后同类型隧道设计施工提供类比依据。新歌乐山隧道监控量测中总结出以下经验。
(1)监控量测现场操作在遵循施工设计的基础上尽量多结合现场具体情况,选择合理的监测方案;监测过程中应尽量与施工单位沟通协调,了解他们作业安排,特别是爆破安排,调整具体监测时间,提高工作效率。
(2)地表沉降监测时,在固定位置架设水准仪,前后视距差L固定不变。电子水准仪i角不变,即i角误差不变,相邻周期间高差相减则消除,可以很好的解决前后视距差超限的问题。
(3)同一项监测工作尽量在固定时间监测,避免前后两周期温差过大,温度改正常数对监测结果的影响。
(4)监控量测是隧道安全施工特别有效地保障性工作,一定做到及时、准确、真实客观,根据得到的数据调整监测周期、方案。每次监测结束后应及时进行数据处理分析,绘制各种时态曲线,找出变化规律,预测隧道变形情况。
参考文献
[1] 刘招伟,王梦恕,董新平. 地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2003, 08: 1297-1301.
[2] 李卫平,王志杰. 隧道地表沉降测量方法研究与仿真[J]. 计算机仿真, 2012, 08: 357-359.
[3]中国有色金属工业协会主编.工程测量规范(GB50026-2007)[S].北京:中国计划出版社,
2008.
[4] 中铁一局集团有限公司主编.铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)[S].北京: 中国铁道出版社, 2008.
[5] 中铁二院工程集团责任有限公司主编.铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007)[S].北京: 中国铁道出版社出版,2007.
[6]中铁二十三局.新歌乐山隧道控制网复测成果报告[R].重庆:中铁二十三局,2010.
关键词: 京沪 筹融资 资金管理
一、创新股权融资模式
创新投融资模式,成功引入平安资产管理有限责任公司、全国社保基金理事会、中银集团投资有限公司三家战略投资者,战略投资者投资资金达312亿元,创造了我国合资铁路引资的新纪录,为铁道部在合资铁路融资方面起到了示范作用,也为京沪高速铁路建设提供了资金保障。
1.科学设计融资工作组织和融资方案。科学合理的设计融资方案,对降低高速铁路建设成本,保证充足稳定的资金来源以及完善项目法人治理结构等方面均具有重要的意义。铁道部和京沪铁路客运专线公司筹备组(以下简称"公司筹备组")结合以往研究,借鉴已组建合资公司的融资经验,成功设计了现实可行的融资方案和融资工作组织,首先,成立了由铁道部财务司牵头,铁道部各司局配合,中国铁路建设投资公司、公司筹备组全力配合的融资工作组,对相关工作集体研究、加强沟通协调;其次,根据京沪高速铁路投资及收益特点,有选择地与保险资金、社保基金等战略投资接触,力促其投资高铁;第三,由公司筹备组与沿线各省市政府签订征地拆迁协议,明确由地方承担征地拆迁工作和费用,各省市出资者代表作为股东以土地拆迁费用作价入股;第四,以京沪高速铁路股份有限公司(以下简称"京沪公司")为融资主体,继续引入其他投资者和筹集各种债务资金,保证项目建设;第五,在项目如期建成后,京沪公司实现资产的保值增值,在适当的时期进行资本市场融资,优化京沪公司股权结构和资产结构,从而保障公司未来健康长远发展。
2.合理选择战略投资者,大力宣传京沪高铁的前景。在股权融资方面,公司筹备组积极探索市场化融资方式,吸纳民间资本、法人资本和国外资本,构建多元投资主体,拓展多种投资渠道,满足项目建设资金需要。准确定位潜在投资者,是整个股权融资的关键。合理选择战略投资者,有针对地进行融资推介,提高了融资效率,对整个股权融资工作起到了事半功倍的效果。公司结合高速铁路项目股权融资资金需要量大、投资收益稳定、投资回收期较长等几个主要特征,选择符合项目资金特性的社会投资资金进行市场筛选,最终确定国内保险资产管理公司、全国社会保障基金理事会、国内商业银行在海外的投资平台、境内外财务投资者、境内外其他行业大型企业等作为引资重点。在准确定位潜在投资者后,公司筹备组编制详尽的项目引资备忘录,在引资备忘录中,针对潜在投资者关注的问题进行了详细阐述,为吸引投资者做足了功课。公司筹备组分别与保监会牵头的多家保险公司、全国社会保障基金理事会、印尼泛印(PANIN)集团、中信证券股份有限公司、中石油、中海油、中煤集团、神华集团等国内外潜在投资者进行了广泛接触和洽谈,提供引资材料,召开了多次项目推介会。公司筹备组将京沪高速铁路项目的前景和效益预期向战略投资者进行了全面介绍,引起了战略投资者极大的投资兴趣,有意向的投资者与公司筹备组签订了投资意向书。
3.高效融资谈判确保成功引入战略投资者。融资谈判是整个股权融资工作的核心,各战略投资方都派出了高级别高规格的谈判团队,与铁路方进行日常对接,查阅资料,提出问题,提出诸多谈判条件。铁道部和公司筹备组特别重视本项工作,专门成立的铁路方融资组针对投资者关注的问题,提供资料,及时研究政策,给予明确答复,消除投资者的疑虑。经过多轮次高效谈判,铁道方与各战略投资者就锁定投资、建设期收益安排、融资结构、技术与工期风险、退出机制、行车铺画权、票价政策、清算政策、运营成本、公司治理结构等方面达成了共识,签订了发起人协议,确定了公司章程,注册成立了京沪公司。在京沪公司发起设立阶段,平安资产管理有限责任公司和全国社会保障基金理事会分别认购股份160亿股和100亿股。京沪公司成立后,中银集团投资有限公司2010年在北京产权交易所以60亿元购买了中国铁路建设投资公司持有的京沪公司52.17亿股股份。
二、保障工程建设、降低资金成本,合理筹措债务性资金
在京沪高速铁路建设阶段,为控制投资,节约财务费用,京沪公司遵循先使用资本金后使用债务资金的思路安排建设资金,并严格按照"保障工程建设、降低资金成本"的原则积极筹措债务性资金,保障了工程建设的提前完成和运营管理的顺利进行,大量地节约了建设期债务资金利息,概算中批复建设期利息144.6亿元,实际发生20.05亿元,节约124.55亿元。
1.细化资金预算管理,合理安排资金筹措规模,减少资金冗余。按照"全面性、分级分工负责、综合平衡、积极沟通"的原则编制资金预算。公司首先依据铁道部下达的投资计划,细化施工组织,编制月度投资实施计划和月度甲供材料采购安排,结合年末资金余额、年度预付工程款及料款、每月工程进度款及材料采购、季度结算款,考虑质保金等各方面因素,分析编制资金预算,并报请公司董事会、股东大会审议批准资金预算。公司在预算资金的管理上,按照批准的资金预算严格执行,在年度资金预算的基础上进行动态管理,根据各季度、月份实际编制季度、月份滚动资金预算,每月合理安排资金筹措规模,减少资金冗余,保证工程建设的需要。
2.充分发挥铁道部筹集债务性资金的整体优势,努力降低资金成本,控制资金风险。铁道部在京沪高速铁路建设过程中,指导京沪公司债务性资金筹集工作,京沪公司利用铁道部集中筹资优势为京沪高速铁路累计提供低成本统借统还资金2170658万元,其中150000万元的利率仅为2.6%,1150000万元的利率为基准利率下浮20%,130000万元利率为4.5%,都远远低于当时京沪公司从市场筹集资金的利率,大大降低了公司建设期的利息支出。
3.准确把握时机,签订大额长期锁定资金成本的固定资产贷款合同,大大降低了建设期利息。在项目建设期间,国家宏观调控和货币政策的变化较大,京沪公司在铁道部指导下及时作出了调整和变化,准确判断资金市场的趋势,京沪公司在2009年末和2010年初签订了高达268亿元的长期锁定资金成本的固定资产贷款合同,合同利率为签订时期基准利率(当时仅为5.94%,建设期最高时为7.05%)下浮10%,前10年固定,后10年浮动。
4.合理安排债务资金结构,保障资金需要和降低未来公司还款压力。京沪密切关注国家宏观调控和货币政策调整,紧密结合资金市场变化,积极筹措银行贷款及其他资金,在银行贷款安排时,一是考虑长期贷款和短期贷款相结合,适当保持一定数量的低成本短期借款,并落实好接续资金,降低资金成本,优化债务结构;二是采取企业信用融资,降低财务风险;三是资金成本争取同期同档次人民币贷款基准利率下浮。
5.选择合适融资工具。京沪公司充分利用各商业银行在金融信息、产品、渠道等方面的综合优势,选择国家开发银行、建设银行、工商银行、农业银行、交通银行几个规模较大的银行作为合作行,在融资工具的选择上公司也充分考虑了建设期和未来公司运营还贷的各种因素。使用了国开行的政策性贷款,国内商业银行贷款,信托资金,债务保理,委托借款等。
6.细化合同条款,尽最大能力减少建设期利息支出。京沪公司积极主动与银行沟通,在合同条款针对计息方式和偿还方式做了最大能力争取,在计息方式上,尽力要求按年付息,降低了资金时间成本,在日利率计算上,打破了银行的固化方式,由日利率为年利率除以360天调整为年利率除以365天,在算息上,要求计息满年按年,满月按月,不满月按天计算。在还本安排上要求各行允许公司可以提前还款,不收取费用,为公司资金调度和使用增加了灵活性。
7.使用运输结余资金用于工程建设,减少债务资金筹集规模。京沪高速铁路于2011年6月30日开通运营,运营有一定的结余资金,京沪公司从整体资金面考虑,也从合资公司的利益出发,在工程概算清理阶段,减少债务资金筹集规模,使用了运输结余资金,盘活资金,减少利息支出。
三、强化资金管理,建立资金预警机制,防范财务风险
一是严格执行铁道部"三重一大"制度规定,对建设资金支付实施计划财务部主任、总会计师、总经理联签制度,确保资金支付依据充分、依法合规。二是加强对施工单位资金的支付管理。京沪公司根据合同约定和工程进展的实际情况,结合资金到位时间,每年初,按照全年施工计划(扣除甲供材料)的20%支付年度预付款;每月初,按照月度投资计划不少于50%,支付一次月度进度款;每月末,根据现场统计的施工单位实际完成情况,考虑一定的扣除比例,补充拨付一次月度进度款;每季末,根据验工计价结果,扣留质量保证金后,将工程结算款及时拨付施工单位,做到不多拨、不欠拨。这样,资金的拨付和现场资金的实际需求基本匹配,工程资金得到了保障,加快了工程进度。三是强化对施工单位的建设资金监管。根据施工、监理合同规定,京沪公司选择中国建设银行作为土建一、二、三、五、六标段和站房1、2、3、5、6、7标的施工、监理资金监管银行,中国农业银行作为土建四标段和站房4标段施工、监理资金的监管银行,通过京沪公司、施工企业、银行三方充分沟通和协商,签订了《京沪高速铁路建设资金监管协议》,规定每月施工、监理单位向公司各建设指挥部报送资金使用预算,经指挥部审批后交由各银行营业机构按预算实施监管。同时,京沪公司可通过网上银行系统对施工、监理单位的资金流向进行监管,发现问题及时纠正,保证了建设资金的有效使用,防范了资金风险。四是严格控制甲供物资资金拨付程序。钢材按照合同约定需支付各大钢厂预付款的,严格按月度需求计划计算支付,并随时关注需求计划的完成程度,做到实事求是,不超出实际供应而占用资金。其他材料按合同约定,每月根据实际收到材料进行结算后支付资金。对设计、监理、其他费用的拨付,除有的合同规定的少量预付款外,必须先验工计价,后拨款,所有资金支付必须有充分依据,做到投资与进度相符,资金拨付与验工计价匹配。五是加强建设管理费管理,严格会议预算制度。针对公司业务会议较多的情况,京沪公司加强了会议费用管理,规定会议主办部门必须在会议召开前,根据会议人数、规模、时间等因素,提出会议预算,经总会计师签字后,按预算指标控制执行,超预算支出不予报销。六是为避免大额现金支出,防缺补漏。京沪公司严格执行银行结算制度,超过支票结算起点的经济事项一律使用支票支付;公司财务实施集中管理,沿线各指挥部路途较远,公司与有关银行协商,办理公务报销卡,在指挥部指定专人负责,将报销款项通过公司总卡支付;对职工个人发放工资、奖金等,一律通过银行转账结算。七是加强招标费用管理,严格执行铁道部规定,所有标书收入和支出通过"招投标费"科目核算,招标支出实施预算控制。
参考文献:
[1]李建国. 中国高速铁路建设融资问题研究[D]. 西南交通大学. 2011
[2]游经元.铁路投融资体制改革若干问题的思考[J]. 铁道运输与经济. 2004(10)
[3]关于印发《铁路基本建设资金管理办法》的通知[J]. 铁道工程企业管理. 2005(02)
[摘要]:客运专线铁路双线流线型实体桥墩墩帽的加工制作过程中的重要环节是下料,圆弧端面板圆弧卷圆和下料中的工程中的余量,以及面板在横向筋板做成的胎架上组拼。
[关键词]:客运专线墩帽 下料 面板 组拼
1、概述
近年来随着京津城际、武广、京沪等客运专线大规模开工建设,客运专线除无碴轨道等新技术应用外,墩身、箱梁外观质量和建筑美观也越来越受到普通民众的关注。哈大、津秦几条客运专线双线流线型圆端实体墩的设计运用,该墩帽结构特点是流线型圆端实体,使整个墩帽无论从哪种角度看都很柔和,其平滑过渡的三维线型给人有较强的美感视觉感受,而且也方便脱模,无死角。
由铁道第三勘察设计院设计的客运专线铁路双线流线型圆端实体桥墩一般简支梁桥墩墩身长度为6.0m(含圆弧端),顺桥向宽度为2.3m,墩帽长度为7.8m,顺桥向宽度为3.0m,如下图所示。
图1墩帽结构尺寸图
2、桥梁墩柱模板的类型
房屋建筑中因其结构尺寸大多为模数设计,因此除少量模板需现制外,大都可采用标准模板。桥梁因其样式多变,少有两座桥梁结构尺寸完全相同,因此其模板一般是一座桥梁专项设计和制造,根据桥梁结构形状、倒用次数等,模板根据材料分类有:竹胶板面板木模、钢面板钢模和复合材料面板的塑胶模板。
对于刚度要求较大的桥梁模板,尤其是有圆弧角等异形尺寸的,尤其竹胶板可塑性差,经干、湿交替后刚度、强度均下降,倒用次数有限,所以一般对于圆弧端双曲线桥墩采用钢面板模板,其背楞也采用型钢。钢模根据受力特点也分为拉杆式、桁架式。拉杆式模板需在混凝土内埋设PVC管成孔作为模板拉杆通道,拆模后因留有拉杆孔,有时模板面板上拉杆孔处理不好造成漏浆影响混凝土外观美观质量。桁架式模板因其背楞采用桁架结构增大了模板刚度,可以减少或不用在混凝土内设置模板拉杆,模板面板不需开孔有利于保证混凝土外观质量,但模板重量增加,起吊、安装拆除困难。
3、桥墩模板设计制作
客运专线桥梁墩身、墩帽模板的设计主要校核面板的强度和挠度,筋板的强度和挠度,加固背楞的强度和挠度,其中加固背楞的选取涉及到型材的选取和背楞的间距,以及对穿拉杆的大小及间距。现在以津秦铁路客运专线丰南跨津山铁路特大桥一例桥墩帽为模型来介绍该类型桥墩模板设计、制造工艺。
经强度计算,该墩柱墩帽所选的几种材料为:
表1模板型钢规格
序号 部位 材料规格及型号
1 面板 δ6钢板
2 连接筋 12×100扁钢
3 墩身竖筋板 [10槽钢
4 墩帽竖筋板 10×100扁钢
5 墩帽横筋板 10×100扁钢
6 背楞 [20b槽钢
墩柱模板的加工制作难点主要在两侧圆弧端,与桥墩帽基本相同,相对简单一些,在这里不再赘述。
在桥墩帽的设计中,四角均为圆角,不涉及脱模死角,若采用工厂制造,除考虑面板下料造成板材出材率外,还需考虑从厂内到工地的运输的问题。为减少模板现场拼缝造成的错台现场拼装工作量,要求模板分块不能过小,有时为了模板分块可以做到较大,可以采用在现场加工制造。流线型线圆端实体墩墩帽为双向曲线,高度为2.75m,因此墩帽模板宜采用横向分块、竖向整体节段,本工程采用分4大块,即两个圆弧端和两侧圆弧端之间的直线段,然后将各部位图纸逐一绘出。模板分块如下图所示。
图2墩身、墩帽模板分块示意图
3.1、面板
面板为δ=6mm钢板,墩身圆弧端为单面圆弧,面板需要卷圆,那么其下料尺寸则不能是直接接触混凝土面的图纸尺寸,需要按中性层(R+3)给料,另外留出卷圆后需要切除的工艺尺寸50-80mm,可以直接按上述方法直接下料。对于墩帽模板圆弧端面板因是双向弧的空间曲线,比较复杂,其无法直接采用卷板机卷制,为了保证其双向曲线结构尺寸,现场采用在筋板上较小分层板条拼制方法,现场也俗称“贴西瓜皮”。
把墩帽放在三维视图中,从左视图中对应点得到圆弧半径,从高度方向截取250mm为一段,弧形段共分11层,在弧面上分成若干近似圆台,圆台面展开即是模板面板尺寸。
图3面板水平分块尺寸及半径
在面板放样时,需要注意的问题有4个方面:
⑴做立体图时,要取(图纸尺寸+面板厚度/2)为做图尺寸,⑵用多边形近似圆时,每段圆弧的弦高控制在1-3mm,否则误差将不可预计,⑶在把每段面板中的高为20cm的板条放入同一坐标系下时,要把握每次选取的小块使用剪切命令,以保证其不重复,⑷面板接缝处尽量保证无错台,我采取的方法是把单块模板所需20cm宽的钢板按尺寸铺好点焊到一起,然后整体放样。
图4墩帽模型三维视图
3.2、法兰
墩帽模板分为4大块件,各块件之间连接法兰均为竖直线,因此法兰设计和加工与常规模板基本相同。
3.3、横向筋板
由于该墩帽的面板为近似得出,那么用什么来真正的保证墩帽模板的实际尺寸呢?根据前面墩帽模板面板设计、下料尺寸,一般的模板在组焊时,都是先将半圆形水平筋板按高度尺寸放好,水平筋板之间用小竖向筋板临时固定,调好尺寸后,筋板兼作为胎架,从下到上逐层安装卷制成半圆的面板。
由于墩帽是上大下小,为了现场制造、定位等方便,一般倒置并将去掉中间直线段部后的两个对称圆弧端合并成一近似圆台。
采用此方法制造的墩帽,水平筋板的下料、定位尺寸精度直接决定了面板的成型精度,也就直接影响墩帽模型尺寸,因此在半圆环形的水平筋板下料、组拼定位精度尤其重要,各层水平筋板圆环内径的尺寸是可以从图中精确得到的。
图5墩帽模板制造
故而把周边筋板先行组焊,然后把法兰按图纸位置焊到筋板上,就可以按顺序把面板点到筋板上边,最后依次焊接竖向小筋加固。
3.4、竖向小筋板
小筋板是最容易忽略的部分,这部分筋板部分作为水平筋板组拼定位临时连接外,大部分需在面板组拼、调整完毕后才能按现场量取的实际尺寸下料,说小筋板简单也在这里,量体裁衣不需要什么技术,需要细心。
要注意的是:按实际尺寸测量出来的尺寸并非下料尺寸,考虑小筋板接触面板是斜面,需两端去角,下料时要加上斜角余量。
3.5、加固背楞
背楞要焊在中间模板上,由于模板整体带弧度,背楞则需要在焊接时用小三角铁将其垫平,使穿墙螺栓能水平穿出。
在上述下料制作过程中要严格控制各道工序,降低累计误差。
模板的制作基本就算完成了,在出厂前要进行组装自检,查漏补缺,对相对误差在允许误差范围外的,需要进行修整,并检查各部位的实际尺寸是否与设计尺寸相符。
按此设计、加工方案制造的桥墩模板在哈大运用后,现又为津秦铁路客运专线二标十余套墩柱、墩帽交付使用后,经现场使用半年来总结,其实际检验符合其各项要求,客户反应良好。
4、结论
随着客运专线铁路大规模的开工建设,尤其是连接较大城市的客专和城际铁路,以桥代路比重不断加大,铁路桥梁及墩身建筑对视觉美观效果和多样化要求,各种异形桥墩设计逐渐在客专铁路应用,不仅给施工工艺带来了新的要求,也给模板设计和制造带来了更高的要求,需要在制造工艺上不断发展进步,同时也带来了新的机遇和挑战。
参考文献:
[1]TZ213-2005,客运专线桥涵工程施工技术指南[S]
[2] 铁建设[2005]160号文,客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[R] 北京:中国铁道出版社 2006
[3]GB50017-2003,钢结构设计规范[S]
作者简介:
关键词:钢筋回弹、弹塑性、钢筋模具
中图分类号:TU511.3+2文献标识码:A 文章编号:
钢筋弯曲回弹是指钢筋被弯曲成小半径的弧以后,在弯曲力撤销后,钢筋由于弹性,会变成半径稍大的圆弧,这是钢筋加工中的普遍现象。这种现象对钢筋加工成型有很大影响。通常在隧道二衬钢筋施工中会提前将小半径弧段提前弯制成型,以便于二衬钢筋绑扎时使用。在钻孔桩钢筋笼加强箍圈加工这道工序是钢筋笼加工的一个重要环节,对钢筋笼加工的速度、观感质量都起着重要作用。正确估计钢筋回弹量的大小,是这些工序最重要的环节。本文以钢筋笼箍圈加工为例,利用材料力学的弹性和塑性理论,从理论上对回弹机理进行阐述,并给出确定回弹量的方法。
钢筋笼箍圈加工的工序很简单。包括制作模型钢筋弯制箍圈焊接三个工序。我们假定钢筋笼需要箍圈的直径为D0,为了弯制箍圈,首先制作一个直径小于D0的模具,设的直径为D1。在加工中,首先将直径为Φ的钢筋在模具上弯制为直径为D1的圈,在撤销弯曲力后,钢筋回弹,箍圈直径会变大,成为直径为D0的圈。这个过程中回弹量Δ= D0- D1。在实际加工中,我们已知需要箍圈的直径D0、钢筋的直径Φ,而需要预估回弹量Δ,然后由D1= D0-Δ求出所制作模具的直径。回弹量Δ都是依靠工人的操作经验经多次试验确定,模具要被修改几次才能定型。为了更快的预估回弹量,本文从回弹原理出发,结合工地实验,对回弹量预估做了些总结,以便于相关人员参考。
由材料力学的知识可以知道,钢筋有弹性在应力小于屈服强度的情况下是弹性的,当应力大于抗拉强度后就会显示塑性,形成永久变形;而钢筋弯制回弹过程就是弹性区和塑性区同时存在的一个反映。例如当我们将直径为Φ=20mm的HRB335钢筋弯制为一个直径D1为500mm的圈后,立即放松。放松后由于外部作用力的撤除,形成永久变形的塑性区范围首先应力消失为零,而弹性区范围内储存的弹性势能会进行释放,在钢筋截面范围内重新分布,这时钢筋内部原塑性区应力与弹性区方向相反形成两对平衡的力偶,从而达到钢筋的变形稳定。在以上两个变形过程中我们假设均遵循变形协调假定,即截面各点的拉伸和压缩量ε均与到中性轴的距离成正比。在这个过程中钢筋内部的应力状态如图一、图二所示。
根据以上分析,我们要计算钢筋的回弹量,需要首先计算弹性区和塑性区的范围。然后按照放松前后弹性能相等计算回弹百分率,最后计算出回弹量。针对上面举的例子。我们取钢筋直径Φ=20mm,直径D1为500mm。钢筋的屈服强度应取实验室的实际屈服强度f1,即材料许用屈服强度f0(335MPa)乘以富于系数α(一般为1.10~1.25,本例取中间值1.15)。钢筋的弹性模量E取Ⅱ级钢筋的200GPa。
则钢筋边缘在弯制后变形量ε1=Φ/ D1=20/500=4%
钢筋弹性区所允许的变形量为ε2= f1/E=0.335*α/200=1.92%
则在钢筋截面中弹性区外缘到截面中性轴的距离与钢筋半径的比例K1=ε2/ε1=1.92/4=48%
在钢筋放松后,钢筋弹性区存储的弹性能分布到整个钢筋截面,未放松前弹性区的钢筋截面模量为I1,钢筋整个截面的弹性模量为I0则回弹比K2= I1/ I0。
由于圆截面的各种百分比弹性区的截面模量计算较为繁杂。我们可以利用autocad的massprop命令进行数值模拟。下面是笔者利用该功能计算出的K1等于0~100%时对应的K2数值。
在上例中K1=48%,则回弹系数K2=0.174181。则回弹的线变形量Δε=1.92%* K2=0.33%。则边缘线形变ε’=ε-Δε。
Φ/ D1-Δε=Φ/ D0
D0=Φ* D1/(Φ-Δε* D1)
计算得D0=545mm,与实际实验结果550mm较为接近。
在实际操作中,由于圆形钢筋弹性区和塑性区的截面模量计算较为繁琐,而且相关的弹性和塑性知识现场工人很难掌握,更实用的办法是给出一个简单实用的公式或参考表格,以便于工程实际应用。为此我们做了一组实验。我们采用Φ=20mm的HRB335钢筋弯制为一个直径为D1的圈后,然后测得的放松后箍圈直径D0和回弹量Δ如下表
由上表数据拟合得到如下精度不同的三个拟合公式,在实际中可以根据自己的需要选择使用。
Δ= 0.2387 D0 - 65.011R2 = 0.9751
Δ= 206.62Ln(D0) - 1247.4 R2 = 0.9807
Δ= -0.0001 D0* D0+ 0.452 D0 - 154.66R2 = 0.9852
结束语:由以上分析可知,钢筋回弹是钢筋弯曲后弹性区和塑性区共同作用的结果。回弹量与被弯曲钢筋的直径、模型直径、钢筋实际屈服强度、钢筋的材质有关。对于直径不同的钢筋,大直径钢筋由于塑性区范围较大,回弹量会小一些。
需要重点强调的是,由于不同批次的钢材就存在不同的力学性能,以上制作的箍圈直径会在标准直径周围波动,为了进一步以高加工精度,满足钢筋笼制作精度的要求,需要在制作一个卡模,在箍圈焊接时,用卡模对箍圈大小进一步精确控制,二在隧道二衬钢筋施工时也需要采用进一步的定位措施,以保证施工精度。
关键词 校企一体;课岗对接;人才培养模式;校企合作
中图分类号 G718.3 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2014)08-0065-04
随着我国职业教育的快速发展,作为职业教育的根本性制度和机制的校企合作得到了加强,一些职业学校和企业在合作中不断探索,形成了新的合作形式和有效做法。中铁十三局高级技工学校(技师学院)从自身实际出发,积极推进校企一体、课岗对接人才培养模式改革,进一步丰富和拓展校企合作的内涵,促进了学校建设和发展。
一、校企一体、课岗对接人才培养模式的含义
所谓人才培养模式是指人才培养方式,主要包括一定的教育理念、培养目标、课程设置、教学方式、教学手段、教育评价等基本要素,是由这些基本要素构成的有机整体和运行活动。
职业教育与普通教育一个显著差异就是其人才培养的基本方式是面向企业、面向岗位的校企合作。多年来,我国职业教育积极学习德国双元制、美国CBE合作教育、新加坡教学工厂等经验,广泛开展校企合作,形成了多元化的校企合作办学模式及人才培养模式。从办学体制上看,校企合作主要有政府主导、行业主导、企业主导和学校主导等类型;从运行机制上看,校企合作主要有订单式、工学交替式、引企入校、引校入企、企业办学等模式。近年来,随着产业结构调整和经济发展方式转变速度的加快,企业对技能型人才的需求越来越迫切,参与职业教育的积极性明显提高,出现了校中厂、厂中校、校企一体、集团化办学等校企深度合作的一体化办学形式,推进了校企合作的深入发展。
校企一体、课岗对接人才培养模式是中铁十三局高级技工学校(技师学院)在自身实践的基础上总结概括形成的,具有特殊的内涵。该模式中的校企一体是指企业办校和校办企业,即学校是由企业举办的,同时学校又创办了一些企业,学校与上游企业和下游企业具有着天然的“血缘”关系,是主体意义上一体。该模式中的课岗对接是指课程设置与岗位需求相衔接,按照学生毕业后能够胜任社会职业的工作任务设计课程和组织教学,构建校企一体化的课程体系,培养学生的职业能力,使学生能够学有所用。该模式以企业办学校、学校办企业为基础,根据学生岗位需求和发展需要,构建“三结合”式课岗对接课程体系,增设职业核心能力培养内容,改善教学方式和方法,建设适应该模式需求的双师型教师队伍,完善了相关的教学管理和环境建设。这一模式将校企一体和课岗对接有机结合,将办学模式与教学模式相互融合,使宏观的校企合作向微观的课程建设延伸,形成了介于二者之间的中观的人才培养模式,具有较强的针对性和实用性。
二、校企一体、课岗对接人才培养模式的主要内容
(一)校企一体是基础
校企一体包含两方面涵义:一是学校本身就是企业举办的。学校隶属于中铁十三局集团有限公司,前身为铁道兵三师教导队,1984年集体转业后改建为技工学校,2005年先后晋升为国家级重点中等职业技术学校和国家级重点技工学校,2007年初晋升为高级技工学校,2007年底晋升为技师学院,也是中铁十三局集团有限公司培训中心和国家级职业技能鉴定站。学校与企业在办学主体上天然就是一体的,校企之间有着不可分割的联系。学校充分发挥企业办学优势,与企业一起讨论制订人才培养方案,组织教育教学。二是指学校自己结合专业创办对应的企业。学校创立长春市和晟汽车维修服务有限公司、长春市和旭工程检测有限公司、长春市和讯客户信息服务中心、长春市和兴机械加工厂等,为课岗对接、生产实习提供了基础。
(二)课岗对接是核心
依据“使全体学生成为具有良好的职业道德、高超的专业核心技能、较强的职业核心能力的精品学生”的培养目标,调整课程设置,在专业核心课程教学中引进真实岗位任务,以项目和任务带动课程教学,形成“三结合”式课岗对接的课程体系,即教学组织和工作程序相结合,教学内容和工作项目相结合,校内实训和企业生产相结合;构建了”四同步”的教学体系,即在一个教学单元中,学习理论知识、训练操作技能、培养核心能力、考核综合能力同步进行;创设了实验室即教室、车间即教室、工厂即教室的理实一体教学环境,改善了实习实训条件。
为使学生在校期间学习的知识与以后从事工作岗位快速接轨,在教育内容、教学方法、评估方式、校园文化、就业标准及相对应的教师能力要求等方面,都以企业中非常具体的岗位需求为标准。以土建工程检测专业为例,开发了模拟施工图一套,分公路工程、桥梁工程、隧道工程、房建工程、涵洞工程等5个分册。图纸内容为二级公路工程,公路线形包括直线、圆曲线、缓和曲线和竖曲线;经过高坡地段需采用隧道形式;在填方地段需设置排水涵洞;经过公园水系需设置桥梁过渡;包含填方段和挖方段以及排水、边坡等相应附属设施。将真实的设计图纸摆在学生面前,图纸中相关结构物坐标、高程根据学校实训场地地形真实设计,符合工程规范设计要求,使得学生采集数据真实、有效。全套图纸可以同时满足该专业《道路材料试验》、《工程测量》和《土木工程施工》三门核心课程使用,与图纸配套的还有施工组织设计及施工作业指导书,实现教学组织和工作程序相结合,教学内容和工作项目相结合,校内实训和企业生产相结合的“三结合”式课岗对接。校企一体、课岗对接框架,如图1所示。
(三)学生职业核心能力培养是根本
学校在对职业核心能力研究近三年的基础上,于2011年春季率先在吉林省中等职业学校中开设职业核心能力课程,培养学生的与人沟通能力、解决问题能力和与人合作能力等,探索职业技能、职业核心能力、职业道德同步提高的有效途径,并在长春市职业学校中积极推广。
在改革课程设置过程中,根据企业对员工的能力要求,将核心能力课程列入人才培养方案,见图2,在教学和实训过程中全程注重培养学生的职业核心能力。一是重点引入了适合中职学生特点的与人交流、与人合作、解决问题等三个核心能力的培养模块。二是精选设计了36个培养学生职业核心能力的典型工作任务,编写了工作页、教学指导书,每学期举办核心能力竞赛。
(四)骨干教师队伍和教学管理制度建设是保障
校企一体、课岗对接人才培养模式的实施主体是教师,校办企业核心岗位上的员工从其他企业中择优招聘,他们具有丰富的生产实践经验,确保了企业完成生产,同时可承担生产实践中培养学生和教师的任务。
学校按计划派骨干教师轮流进入校办企业,发挥教师的优势,承担学生日常管理和教学任务,同时参加生产任务,快速提升骨干教师的双师素质。重新编写各专业教学指导文件、实践教学管理文件,明确培养过程中学校授课、实训基地实习及校办企业顶岗承担的培训项目及培训目标。
在考核评价方面,改变传统考核方式中一张试卷定能力的方法,在每个教学单元中“学习理论知识、训练操作技能、培养核心能力、考核综合能力”同步进行,构建“四同步”教学体系,并编写对应的教学大纲、教学计划、教学讲义、考核评估标准。
三、校企一体、课岗对接人才培养模式的成效
一是破解了校企合作中冷热不均的难题。在校企一体、课岗对接人才培养模式中,企中校、校中企融为一体,解决了校企合作中“一头热、一头冷”的局面。教学同生产紧密结合,培训目标更符合企业的需要。学生可按计划在企业进行技能培训、参加生产,所接受的是企业使用的先进设备和最新技术,而且减少了实习费用。
二是提高了学生的职业能力和综合素质。中职毕业生考取的职业技能证书标准是中级工,学校毕业生不但保持了双证书获得率达100%,其中,高级工证书获得率到65%以上。近五年的技能竞赛中连年获得奖项,2012年获得吉林省技能大赛焊接组一等奖、测量组一等奖、车工组二等奖、钳工组二等奖,并获得全国技能大赛焊接组三等奖。毕业生就业率100%,一汽大众、一汽轿车、一汽富维、长客股份等著名企业都优先录用学校毕业生。
三是开辟了双师型教师培养的新途径。在校企一体的模式下,专业教师每两周轮流带领学生入企学习,在企业完成教学和管理任务,并与专业技术人员共同解决企业生产中的难题,双师能力快速提升。专业教师轮番入企授课,使广大教师都获得进企培养的机会,解决了教师入企培训时间和教学时间冲突等难题。
四是促进了学校的持续发展。2011年,学校承揽了国家就业指导中心第60期职业核心能力师资培训暨第30期测评师认证培训班,目前已拥有23名核心能力培训师和测评师。学校是国家中等职业学校学生职业核心能力培养的试点学校和国家级职业核心能力测评单位。2012年学校步入“中等职业教育改革发展示范学校”的建设行列,是吉林省唯一一所进入示范校行列的企办校。学校被评为“市民满意学校”、“吉林省群众口碑最佳单位”和“全国最佳就业率学校”。
参考文献:
[1]程宇.走有中国特色发展之路――现代职教校企合作制度与机制创新经验交流会召开[J].职业技术教育,2013(36):49-51.
[2]邱开金.不能硬将“校企”强扭为“一体”[N].中国教育报,2012-01-19.
[3]张振华,孙明学.中职示范专业建设的理论与实践探索――以长春市中等职业教育示范专业建设为例[J].职业技术教育,2013(34):19-22.
Study on the Reform of Talent Training Model of School-enterprise Integration and Course-post Docking
――Taking China Railway 13th Bureau Senior Technical School (Institute) as an Example
CHEN Yu
(China Railway 13th Bureau Senior Technical School, Changchun Jilin 130102, China)
关键词:黄土隧道施工;主控工艺
Abstract: the loess tunnel in the northern area of traffic engineering construction is relatively common, using natm loess tunnel construction safety has been engineering construction in the subject, this paper tries to break through in bag ManTie address tunnel as an example, and through the engineering examples, discusses the loess tunnel construction technology, including tunnel primary support operation, secondary lining construction and quality safety control points, etc., and summarizes the paper in loess tunnel construction should focus on the control aspect.
Keywords: loess tunnel construction; Master process
中图分类号:U455文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
一、工程概况
包头至满都拉口岸(达茂旗境内)铁路是国家“五横五纵”铁路网的重要组成部分,是“十一五”铁路建设规划的重点项目,是自治区重要的口岸通道。该一期工程施工地点位于自治区达茂旗境内,线路全长84.88公里,建设标准为国铁二级,单线电气化,设计时速120公里。该隧道全隧最大埋深163米,全隧为薄积黄土覆盖,隧道地质公布主要为第四系(Q)风化岩,坡积新进堆积黄土(Q4dl),一般新黄土(Q3dl),角砾土和上第三系(N)泥岩、下第三系(E)砾岩、砂砾岩为主,洞口段大部分为浅黄土覆盖层,围岩呈浅黄、黄褐色,稍湿硬塑,土质疏松不均匀,强度较底成岩性差,遇水易软化,缩水易开裂,属极软黄土岩。由于工期紧,施工难度大,安全穿越黄土段是本项目的控制重点。
二、施工原则
隧道黄土段施工遵循“先勘探、管超前、分台阶、留核心、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、常量测”的原则进行。
为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题,采用台阶分布开挖法(又称环形开挖留核心土法),结合喷射砼及时封闭开挖面,用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布,实施短开挖,快循环早封闭来减少对土体的扰动。
三、施工工艺及方法
施工方法及工艺:隧道进洞采用超前大管棚,超前地质预报指导反馈围岩信息,洞口黄土段Ⅴ级加强围岩开挖支护采用两台阶法预留核心土,人工配合机械作业,超前注浆小导管辅助,下台阶两侧及时跟进同时封闭成环,快速施作仰拱,局部出现夹层硬岩时采用弱爆破,监控量测辅助施工,围岩稳定后及时进行二衬施工,具体施工工艺如下(详细工序见图1):
主要施工工艺流程:
⑴测量放线后上导坑施工开挖采用人工配合挖机作业,挖机开挖大面积土方后人工修理局部轮廓面,上导坑作业时严格预留足够的核心土,核心土高度以2m为宜。
⑵上部导坑开挖一次进尺以1-2榀为宜,当监控量测收敛值变化较大时一次开挖进尺一榀,塑变压缩及遇水湿陷性黄土施工时拱架间距安装不大于70㎝。
⑶超前施作导管注浆确保安全,拱架安装后进行初喷、钢筋网、锚管纵向连接系统的流水作业,最后进行复喷砼。
⑷上、下台阶距离控制在30米内为宜,禁止拉中槽开挖,下台阶左右侧单侧落底后再进行另一侧作业,前后错开长度大于3m。仰拱与上台阶开挖面距离保持在35米内。
⑸开挖断面预留5-8㎝沉降量,进行每天最少一次的监测频率,沉降收敛较大时每天监控量测频率不小于2次。
⑹在量测收敛收据变化不大且满足施工条件的前提下快速施工衬砌,初支断面检测合格后铺设无纺土工布加防水板,安装衬砌钢筋,组合式模板台车模筑钢筋砼。
图1:施工工艺与流程图
四、施工过程控制要点
1、施工控制要点:
⑴上半断面人工用风镐及电铲掏槽。掏槽宽度约1m,纵向掏槽深度每次约0.8m。尽量单侧落底或双侧交错落底,避免上半断面两侧拱脚同时悬空;控制落底长度,视围岩情况采用1-3m,不大于6m。台阶法示意图见图2:
图2:两台阶法开挖流程图
⑵管棚尾端焊接于拱架腹部,以增强共同支护作用,锁脚锚管与锁脚锚杆与钢架统一采用“U”型固定。钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。
⑶喷射砼填充钢拱间空隙,先喷拱架与轮廓之间空隙再喷拱架,直至喷到规定的厚度,喷砼强度不底于C20。
⑷合理控制施工进度,在砂粘土层无渗水时,采用每循环1.0m 进尺,月进度可达成洞36m以上。 在砂粘土层有渗水及砂层中无渗水时,采用每循环0.8m 进尺,月进度可达成洞30m。以上。 在砂层有中渗水时,严格控制每循环0.6m 进尺,月进度可达成洞20-26m以上。各工序严格按标定时间进行控制,从而缩短循环作业时间,减少开挖面土体的暴露时间。进入岩层后施工进度另行计划考虑。
⑸预备足够的应急抢险物资,当监控量测沉降异常或局部出现裂缝时立即启动加固措施,采用临时横撑及注浆锚管加强,同时停止掌子面开挖,待围岩稳定后再进行掘进。
2、质量控制要点:
⑴严格控制管棚角度。抓好喷射砼工艺,严格按配合比拌制砼料,控制外加剂掺量,尽量采用分层喷射以保证喷射砼的质量。安装拱架过程中注意螺栓松紧程度和连接筋的焊接质量。
⑵严格在施工过程中控制锚杆施工质量,钻孔角度与锚杆长度顺合格。钢筋网与围岩紧密相贴,钢筋网必须连接牢固,否则喷射砼时会振动钢筋网,从而降低喷射砼质量。
⑶清除拱脚积水与淤泥,通过打拱脚锚杆或扩大拱脚认真加固拱脚,加强纵向联结等,
⑷及时监控量测围岩,观察拱顶,拱脚的收剑情况,据此调整初期支护参数。监控量测住处反控图见图3:
图3:监控量测信息反馈图
3、安全保障措施 :
⑴首先做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程,并妥善处理好陷穴、裂缝,以免地面积水浸蚀洞体周围,造成土体坍塌。
⑵在含有地下水的黄土层施工时,洞内外排水沟应进行铺砌,必要时应配合井点降水等将地下水位降至隧道衬砌底部以下,以保施工顺利进行。如出现不良现像时立即射砼封闭断面。喷射4cm厚的20号砼,封闭开挖断面,以免孔隙水从断面处渗出,而使土体失稳。
⑶在干燥无水的黄土层中施工,应管理好施工用水,不使废水漫流。
⑷如发现工作面有失稳现象,应及时用喷砼封闭,加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。
⑸施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面,如超挖过大,应用浆砌片石回填,如发现该处土体承载力不够,应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。
⑹在开挖与灌筑仰拱前,为防止边墙向内位移,宜加设横梁顶紧。
⑺喷射机所用的压力,一般以不超过0.2Mpa为宜。
⑻若拱部位于砂层时,为防止喷砼层塌落,可用Ф4mm的密钢丝网紧贴开挖面作为固定初喷砼用。密网用两根Ф8mm,长35cm的锚钉加以固定;也可用2根Ф22mm的环向钢筋将网压紧在开挖面上,以防喷砼时钢丝网脱落。
⑼钻锚杆孔时,宜采用干钻,锚杆采用药包式或早强砂浆式锚杆。
⑽施工中如发现不安全因素时,应暂停开挖,加强临时支护,以便取适应性的工序安排。
五、结论及建议
目前黄土隧道施工技术在国内外隧道施工中是一个难点,在保证施工安全的前提下提高施工进度成为广大隧道施工管理者力求突破和研讨的主攻课题,通过在施工实体中总结的经验,黄土隧道施工重在强支护、早封闭、快衬砌,成环施工过程中必须稳打稳扎,确保隧道洞身稳定,成环方案和施工进度要切实可行,并加强洞内及洞口地表沉降观测,以便及时调整初期支护并加强临时横撑。
总结以上黄土隧道应严格按照“管超前、分台阶、留核心、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、常量测”的施工原则,科学化组织施工进度,及时应对处理不良过程,从而达到黄土隧道施工安全的目的。
作者简介:刘永涛(1974年1月-),男,1997年6月毕业于广西桂林电子工业学院机械专业,本科,工程师,现从事铁路工程安全质量监督管理工作。
参考文献:
[1]周爱国.隧道工程现场施工技术[M];北京,人民交通出版社;2004
[2]沈卫平.黄土隧道施工方案比选及优化[J];铁道建筑;2000年06期
[3]卫亚科.黄土地区隧道施工技术综述[J];科技信息;2010年14期
关键词:地铁站;结构;渗漏水;治理;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
0引言
地铁工程渗漏水是现今国内较常见的一种工程病害,特别是以粉质粘土、粉细沙为主的地层,地下水位高的地区,由于长期受地下水的侵蚀及压力渗透作用,一旦防水措施存在缺陷,就易出现渗漏水现象[1]。渗漏水的存在,不仅会影响混凝土结构耐久性,还会危及地铁的运营及设备安全,因此地铁工程渗漏水治理显得尤其重要。近年来,我国在地下工程渗漏水治理方面作了较多、较深入的研究:任伟新通过对混凝土裂缝、防水匹配、设防原则及质量监控问题的探讨,指出了地铁车站渗漏水的主要原因,并据此提出了渗漏水防治措施和建议,以期防止地铁车站出现渗漏水现象[2]。金广谦等人结合南京地铁车站施工实践,探讨了软弱地层.富含地下水条件下地下结构施工综合防水技术措施,采取从施工工艺、混凝土原材料、施工配合比到新型防水材料运用等措施,对有效遏制地下车站结构的渗漏水是切实可行的[3]。但对于地铁工程主体工程出现多种情况的渗漏,尤其主体结构施工缝大量渗漏水及流砂方面的治理技术尚少,需要进一步实践和总结,本文通过天津站主体渗漏水治理施工经验,提出了针对地铁车站主体结构各种渗漏水治理的施工技术,具有较好的实用性。
1工程概况及渗漏水调查
该地铁站交通枢纽工程是集普速铁路、高速铁路、城市轨道交通、公交和周边市政道路于一体的大型综合项目。地下部分共有四层:地下一层配合市政开发为交通层;地下二层为地铁2、3、9号线车站的站厅层;地下三层为地铁2、9号线的站台层和地铁3号线的设备层;地下四层为地铁3号线的站台层。地铁2、9号线的站台标高为-17.97m,地下负四层顶板标高为-21.446m。地下负二层地板以下第Ⅲ陆相层 (Q3eal)为河床~河漫滩相沉积,地表下35m范围内有两层地下水,第一层为潜水,第二层为承压水;第Ⅲ陆相层Q3eal地下水类型为承压水,抽水试验测得水位埋深4.99~5.05m,水位标高为-0.46~-0.40m。
车站主体结构完成后,各层顶板、设备房、侧墙不同程度出现裂缝、变形,局部裂缝伴有渗水,随着时间的推移,裂缝不断增多;半年后,车站内各种裂缝发展趋于稳定,渗漏水主要集中各个通道出口及结构顶板,以大面积湿渍、裂缝渗水为主;地下负三层渗漏水,以股状涌水为主,其中有一条贯穿于地铁轨道面的结构施工缝,缝宽2~20mm,裂缝上有5处股状涌水,最大一处涌水量达到72m3/d且伴有涌砂;地下负四层以面渗及股状涌水为主,出水位置多集中在四个换乘通道顶板与边墙。
2渗漏水原因分析
通过对地铁站主体结构渗漏水情况调查分析,渗漏水主要有以下原因:
2.1结构混凝土开裂
本车站防水以混凝土结构自防水为主,顶板上采用环氧树脂砂浆涂膜防水,顶板混凝土一旦开裂,侧墙就会渗漏。混凝土开裂原因主要有以下几点:
(1)混凝土在凝固过程中,随着混凝土内水分的蒸发,混凝土自身干缩产生裂缝[4]。
(2)混凝土随温度的下降而产生收缩变形,结构混凝土受地下连续墙束缚,收缩变形受到限制而开裂,这是混凝土产生裂缝的主要原因
(3)应力释放产生裂缝[5]。在开始做车站内衬结构前,支护结构采用地下连续墙加钢支撑,在内衬结构施工完成并达到设计强度后拆除。原支撑部位受外部土压力作用产生内缩变形,致使内衬结构产生裂缝。
2.2 地下水压力的作用
车站附近地下水位高、地层以粉质粘土、粉细沙层为主,车站地下四层长期受地下水的侵蚀及压力渗透作用,一旦结构开裂,防水措施失效,就易出现渗漏水现象。
2.3 施工缺陷
(1)结构自防水存在缺陷引起渗漏:主体结构自防水施工是最为重要的防水环节,但在施工过程中由于地下工程环境相对特殊,各地混凝土原材料、商品混凝土质量、混凝土的浇筑缺陷、结构模板支架拆除不当、混凝土养护以及地下结构支撑系统拆除引起结构过早受力等多方面原因,形成结构裂缝难以避免。
(2)由于主体结构变形缝施、施工缝、诱导缝、穿墙管、抗拔(立柱)桩穿越底板处防水细部处理不精细而导致渗漏。
(3)外包防水层失效[6]。外包防水板、防水涂料等选材不当或施工质量欠佳造成渗漏。
3渗漏水治理原则及方法
对于渗漏水治理按照“以堵为主,限量排放,刚柔并济,表本兼治”的原则,根据不同的渗漏水情况,选择适宜的治理方案,达到耐久有效的治理效果[7]。
3.1点渗及表面湿渍处理方法
点渗及表面湿渍主要是混凝土内部的缺陷或蜂窝麻面导致表面渗水而形成,通过对渗水点注入化学浆液,封堵渗水通道,即能达到治理效果。理方法:
(1)注入改性聚氨脂堵水:在渗水点钻孔,钻孔直径为φ10~15mm,钻孔间距为20~50cm,,安装10~15cm长的止水针头进行化学注浆,注浆材料为改性聚氨脂,注浆终压0.5Mpa。以提高混凝土密实度和抗渗能力;
(2)KT防水材料:将湿渍范围内混凝土清理干净;将KT防水涂料按一定比例加水配制,并混合均匀,均匀涂在混凝土表面,一次涂抹的厚度不宜大于2mm,涂刷范围应超过湿渍边缘30cm,涂料用量应控制在0.8~1.0kg/m2;C、待表面的涂层初凝并达到一定强度以后,洒水进行养护,每天的洒水的次数不小于3次,养护时间不小于7天。
3.2施工缝水处理方法
采用注入超细水泥堵水、化学浆液补强、抗渗材料表面处理。处理方法:(1)沿施工缝出水处每隔1.0~1.5m钻孔,孔深以不破坏止水带,距离止水带10cm左右为准,并安φ25mm的注浆钢管,管长30~50cm,采用锚固剂填充料固定注浆管,待锚固剂达到强度后,连接好管路和注浆泵,压注超细水泥,注浆压力为2~3MPa。
(2)在止水带两侧钻斜孔,孔距0.2~0.5m,孔径为φ10cm,孔深至止水带迎水面,安设止水针头。然后压注化学浆液,注浆顺序是从周边无水区向中间渗水部位推进,注浆压力0.4~1MPa。
(3)注浆完成后,割掉管嘴,并进行表面打磨处理,涂抹抗渗型KT结晶涂料。
3.3股状涌水处理方法
股状涌水为涌水量大于1m3/h,但无任何地层介质带出。处理步骤:(1)在集中出水点处切槽,槽宽度4~5cm,深度6cm左右,沿出水点钻孔,钻孔直径为φ15~30mm,深度为穿透混凝土结构,进入地层大于50cm。安装φ10~25mm的钢管作为注浆管,固结注浆管;通过注浆管注入超细水泥浆,水灰比1∶1,注浆速度1~10L/min,注浆压力2~3MPa。(2)超细水泥注浆完成后,如还有渗水,,则继续注改性聚氨酯浆液封堵细微渗水通道,最后注入环氧树脂补强。(3)割除管头,并对切槽采用防水抗渗砂浆充填,并涂刷渗透结晶类防水涂料。参见图1。
图1集中出水点堵漏
4工程实例
以该地铁车站负三层轨道面变形缝涌水涌砂治理施工为例,简单介绍渗漏水的治理施工技术在地铁车站的应用。
4.1 渗漏情况
车站负三层轨道面变形缝开裂是因主体结构变形而产生的。裂缝起于左线站台边墙,终止于右线轨道中线,缝长约7m,裂缝宽5~15mm,裂缝有明显渗漏水并夹杂少量粉细沙,直接影响结构安全和地铁运营。
图2轨道床裂缝 图3 轨道床涌砂情况
4.2方案设计
根据现场情况,应在变形缝附近地层注入超细水泥浆液对原地层进行堵水和加固,待变形缝附近地层堵水和加固完成后,针对变形缝内部的缝隙,在迎水面(外贴防水层和中埋式止水带之间)注入化学浆液进行嵌缝处理,达到标本兼治、长期耐久的效果。具体设计如下:
(1)在负四层换乘大厅的边墙上布设3排水平注浆孔,孔底位于负三层底板下面碎石垫层的下方,其中第一排注浆孔距离碎石垫层底面0.5m,第二排注浆孔距离碎石垫层底面1.5m,第三排注浆孔距离碎石垫层底面2.5m,相邻两排注浆孔呈梅花型布置,注浆孔孔深为5.0m(进入地层2.5m),钻孔后安设TSS管进行注浆范围长10m,宽3m。
(2)TSS管注浆完成后再距离碎石垫层底面1m钻设斜孔进入变形缝,终孔位于外贴防水层和中埋式止水带之间,倾角15°,孔深3.5~4m,孔间距1.0m,共计11个,钻孔直径Φ25mm,安设直径为Φ20mm注浆花管,注化学浆液。水泥浆液注浆孔和化学浆液注浆孔平面图与剖面图如4、图5所示;
图3注浆孔平面布置图 图4注浆孔剖面图
4.3注浆参数及顺序
注浆孔孔(排)间距按1m设计,注浆结束标准采用定压定量相结合,以定压为主的原则[8];
注浆终压:水泥浆液注浆终压为0.5MPa,化学浆液注浆终压0.3Mpa。
注浆定量:单孔每米设计注浆量控制在1~2m3,当单孔注浆量达到设计注浆量的1.0~1.5倍,压力仍然不上升,可采取调整浆液配比缩短凝胶时间或进行间歇注浆等工艺使注浆压力达到设计终压,结束该孔注浆。水泥浆液终压0.5Mpa。
TSS管注浆孔的施工顺序为由下向上、由左至右间隔跳孔施工,先施作单序孔,然后再施做双序孔,双序对对单序孔注浆效果进行检查并补充注浆。
4.4注浆材料
(1)水泥系浆材:根据地层情况及注浆加固要求,地层加固堵水注浆采用超细水泥单液浆,超细水泥单液浆配比为:(0.6~1):1,外加剂的掺量为水泥用量的5~10%。
(2)后期变形缝填充补强使用的化学浆液应具有绿色环保、弹性好,耐磨耗,低收缩,耐老化、粘结性强、现场操作性强等特点[9]。根据变形缝渗漏水情况和类似工程经验,对性能比较优良的Deneef聚氨脂浆液和橡化沥青非固化浆材进行比较(如表1所示),根据对比结果,采用了Deneef聚氨脂化学注浆材料。
表1Deneef聚氨脂和橡化沥青非固化浆材比较表
序号 名称 关键性能参数 优缺点
1 Deneef HA Flex LV (122油性聚氨脂) 密度1.05g/cm3
固含量:100%粘度:650mPa .s(25℃)凝结时间:110~360秒抗拉强度:1.2MPa
断裂伸长率220%
收缩:小于4% ①在接缝中形成一种韧弹性的膜和栓;
②不易燃,无溶剂,使用安全、绿色环保;
③调节催化剂可以控制反应速度;
④固化物可耐大多数有机溶剂,酸和碱以及有机微生物。
⑤膨胀倍率和含水量有一定关系;
⑥采用注浆施工。
2 橡化沥青非固化材料 固体含量≥99%
延伸性(无处理):31mm粘结强度:0.3 MPa 1、永不固化,固化物含量大于99%; 2、柔韧性好,延伸率高,适于基层变形;
3、黏度大,一般采用涂抹或喷涂施工。
4.4施工完成情况
严格按照设计要求进行施工,历时10天完成变形缝涌水涌砂的治理施工。共完成TSS注浆孔33个、化学注浆孔11个、注入超细水泥30t,Deneef聚氨脂化学浆材0.88t。施工中为避免下方注浆引起道床隆起,采用动态监控量测,控制注浆施工过程,确保施工安全和进度。
图5 施工缝治理前照片 图6 施工缝治理后照片
5结束语
(1)通过对渗漏点调查分析,各个渗漏点选用合适的堵漏材料并采用适宜的施工方法,有效地解决了车站的渗漏水问题具有较好的实用性。
(2)对于涌水量较大的渗漏点,先采用水泥系材料加固堵漏,封堵主要过水通道,后采用化学系浆材补强,避免渗漏点反复,通过现场实践,堵水效果明显,达到了设计及规范的要求,从而保证车站后期的长久运营要求。
(3)地铁车站结构防排水措施、防排水材料以及施工质量是减少后期渗漏的关键因素,因此地铁车站应因地制宜,选择合理的防排水方案,严格按照方案进行施工。
参考文献
[1] 公志浩张娜地铁车站结构渗水原因及治理[J].能源技术与管理, 2007年第5期:50-52
[2] 任伟新地铁车站渗漏水问题探讨[J].铁道建筑,2004年9月:24-26
[3] 姜玉松现代注浆技术的开拓应用及发展[J].现代隧道技术 2008年2期:6-10
[4] 谭世俊明挖地铁车站基坑渗漏水治理浅析[J].山西建筑. 2008年9月:141-143
[5] 杨君明挖地铁车站主体结构工程渗漏水处理施工技术[J] 建筑科学 2011年5期:87-88
[6] 孙太石西安地铁车站防水施工措施初探[J].建筑安全. 2011年5期:21-23
[7] 关宝树 隧道工程施工要点集[M].人民交通出版社,2004
[8] 彭峰 张明庆地下工程注浆技术 地质出版社[M]. 2008年6月:46-47
关键词:斜井施工 富水破碎地层 涌水 注浆堵水
1引言
某山岭隧道设有一座斜井辅助施工,斜井洞身范围受构造影响,节理裂隙发育,岩体破碎,地下水较发育,易发生大范围坍塌及突水、涌水等地质灾害,根据设计资料显示,最大涌水量达400m3/h。为满足安全和环保要求,在斜井开挖施工中,将“以堵为主,限量排放”为原则的注浆作业当做一个工序辅助施工。
2 注浆方法确定
注浆方式按设计围岩情况结合施工中所揭示的实际地质状况,采取超前预注浆堵水加固和后注浆堵水相结合方式进行。现场采取超前地质预报,根据地质预报结果判断围岩及水文地质情况,对于穿过大断层、破碎带、及涌水量大于100m3/h的不良水文地质条件地段,采取超前预注浆堵水加固;在节理、裂隙发育及局部渗漏水、涌水量小的低压水地段,在斜井开挖完成后,采用后注浆堵水施工。
3 注浆施工
3.1 注浆材料及配比、性能、注浆施工主要参数的确定
3.1.1注浆材料及配比、性能
根据隧道围岩裂隙发育、水量和水压大小、岩层破碎程度,注浆材料主要采用普通水泥单浆液、水泥-水玻璃双浆液进行注浆堵水施工。
各种浆液配比材料如表1所示。
表1注浆材料配比
浆液名称 原材料种类 浆液配比 凝胶时间 备注
普通水泥单浆液 P.042.5普通硅酸盐水泥 水灰比W:C=0.6:1~1:1 240min~480min
普通水泥-水玻璃双浆液 P.042.5普通硅酸盐水泥,35Be′以上水玻璃 水灰比W:C=0.6:1~0.8:1
水玻璃浓度30~35Be’,水泥浆、水玻璃体积比C:S=1:1:0.6 30s~3min
3.1.2注浆施工主要参数的确定
本工程现场施工时采取工程类比法,根据以往施工经验合理布孔,现场布孔采用非均匀布置,在围岩破碎、涌水大的地段孔位适当加密,现场断面注浆孔间距范围一般为0.6~2.0m。
注浆压力大小根据隧道注浆地层的地下水的静水压、突水的动压力、地层压力、浆液的扩散范围等确定。注浆的压力在普通裂隙中采用2~2.5倍静水压力,在软弱破碎带采取1.5倍静水压力,注浆的终压力按静水压力的2.5~3倍计算。注浆参数详见表2:
表2注浆施工参数
3.2注浆堵水施工技术
3.2.1施工准备
现场准备钻机1台、注浆泵3台(双液泵2台、单液泵1台)、浆液搅拌机3台。因超前预注浆施工工序多,各工序衔接管理难度较大,现场施工根据实际情况每班配备施工作业人员26人,劳动力组织情况见表3。
表3 注浆作业劳动力配置表
3.2.2超前预注浆施工
施工工序:止浆墙施工注浆孔测量定位钻孔注浆管安装压水试验注浆结束。
(1)止浆墙的施工:为防止地下水涌出,注浆时跑浆,注浆地段的起始处掌子面施作0.8~1.0m厚C20砼止浆墙。超前预注浆每循环长度15~20m,注浆完后开挖时预留2.5m,作为下一循环的止浆墙,以防下一次注浆时浆液外流。
(2)注浆孔定位:平整施工场地,由测量人员进行孔位测量,用红油漆在掌子面上按设计准确定出钻孔位置,并进行编号。
(3)钻孔:钻机就位后,开始钻孔,钻孔时注意钻机的大臂必须紧顶在掌子面上,以防止过大颤动。钻机低速开孔,孔深达30cm后转入正常钻速。钻孔时控制好进水量,防止坍孔。钻杆钻孔方向(特别是拱顶和拱脚处) 要有一定的仰角,根据施工设计要求,钻孔必须有外插角。
(4)注浆管安装:注浆管事先进行加工,在管上钻出浆孔,孔径φ6mm,间距15cm,呈梅花形布置。注浆管与钻孔之间采用锚固剂封堵。
(5)压水试验:首先检查管路是否漏水,然后进行压水试验,以冲洗岩石裂隙,扩大浆液通路,增加浆液冲塞的密实性,核实岩石的渗透性。试验压力不低于1.2~1.5倍的注浆终压,压水试验进行三次,每次5分钟,压水试验完后,把水放掉。
(6)注浆: 注浆方式采用前进式或全孔一次压入式。钻孔过程中未涌水的,采取一钻到底,全孔一次压入式注浆;在钻孔过程中,发现涌水大的情况出现,即停止钻孔,采取注一段钻一段的前进式注浆,直至达到设计段长位置。
(7)注浆结束判断标准
整个注浆循环结束后,在开挖面设置3~5个效果检查孔,检查注浆效果。
单孔注浆结束标准:采用定量-定压相结合的方法控制,当注浆压力逐渐上升,流量逐渐下降,注浆压力达到设计终压并稳定10min后,即可结束该孔注浆;或当长时间注浆压力不上升或注浆压力在较小值附近,且单孔注浆量达到设计单孔注浆量的2~3倍时,可采取结束该孔注浆。
全段注浆结束:所有注浆孔均达到单孔注浆结束标准,注浆后进行压水试验,在0.75MPa的压力下,吸水量小于2L/min,则可结束该循环注浆。
3.2.3后注浆施工
(1)全断面径向注浆
采取了预注浆堵水后,仍有可能在隧道开挖后出现较大的渗漏水,则进行径向注浆,径向注浆开孔环向间距1.0m,纵向间距1.5m,注浆孔垂直于开挖轮廓线,呈梅花型布置,注浆孔采用风钻钻孔,成孔后安设φ42mm注浆小导管,长3m,布孔完毕后在注浆管周围喷射10cm厚混凝土封闭,防止注浆过程中漏浆,保证注浆效果,采取全孔一次性注浆方式进行注浆。注浆压力2.5MPa。
(2)局部注浆,根据超前地质预报探明的局部围岩裂隙、地下水分布情况及开挖后地下水渗流状态选用。
(3)补充注浆,补充注浆是在隧道开挖后,围岩被扰动,再进行整治注浆。
3.2.4施工要点及注意事项
(1)为防止堵管发生,施工中应加强作业工人技能培训,避免浆液被“污染”,避免浆液在管中凝固,在注双液浆时必须使用专用三通混合器,严禁用其他三通替代。
(2)若发生串浆时,应检查浆液浓度是否太稀,可适当提高浆液浓度,同时减慢注浆速度,降低其在孔内的流动速度,加快凝结;也可对串浆孔进行同时灌注,共同注浆,阻塞串浆通道。
(3)加强施工安全管理,施工中要始终贯彻超前地质预报和监控量测工作,及时掌握围岩变化情况,防止突发事故发生。
(4)施工现场必须配备备少量聚胺酯材料化学注浆材料,以防发生紧急突水情况时作为突水应急堵漏之用。
4 施工效果检查
本工程实施过程中注浆效果检查主要采用钻检查孔法,在钻进过程中,以及结束放置一段时间后,检查孔内无裂隙填充物涌出,不塌孔,未出现涌水等现象,则表明检查孔部位的裂隙已被完全固结,达到了固结堵水的目的,符合设计要求。
对于径向和局部注浆,主要采用测量涌水量和钻孔检查法来评定注浆效果,注浆完成后测量注浆段隧道涌水量小于隧道防排水规范相关要求,或钻检查孔出水量小于设计要求,则表明施工效果较好,起到了堵水的要求。
5 结论
根据该工程实际情况及施工效果,采取超前预注浆堵水加固和后注浆堵水相结合的综合施工方式有效可行,通过施工,总结出了在富水破碎岩层中采取“以堵为主,限量排放”的原则进行注浆,能有效改善围岩参数,起到注浆加固岩层和堵水的作用,同时减少了地下水的流失和施工涌水的排放,减少了对生态薄弱地区环境的影响,确保了施工安全。
参考文献:
[1] 程骁,张凤祥.土建注浆施工与效果检测[M].上海.同济大学出版社,1998.
[2] 李治国,张继奎,金强国.圆梁山隧道2号溶洞施工技术[J],隧道建设,2004,24(5):66-71
[3] 魏志昌.象山隧道注浆堵水施工技术[J],山西建筑,2010,36(7):329-330
[4] 李志明 .地下注浆堵水技术在百花滩隧道施工过程中的应用[J],科技信息,2009(25)
[5]李健儒.山岭隧道高压富水断层破碎带注浆施工技术[J],铁道工程学报,2010,140(5):58-61
[6] 张民庆,彭峰.地下工程注浆技术[M].北京.地质出版社,2008
[7] 钟放平. 预注浆堵水技术在青山岗隧道施工中的应用[J],中南公路工程,2007,32(2):121-123
[8]邹,张民庆,李治国. 圆梁山隧道某高压富水区充填型溶洞注浆技术[J],施工技术,2004(10)