超前支护
在此项支护施工进行中,主要采用的是Φ159管棚,对钢管进行水泥浆的压注处理。在施工作业中,将钢管放置于管棚的拱部120°范围处,钢管长度均为100m,壁厚值为6mm,环向的间距则为20cm。
初期支护
在进行此项支护施工时,主要采用的是双层支护方式,在全断面进行混凝土的喷射施工,其厚度为。在隧道拱墙上放置好Φ8的钢筋网,其各网格之间存在的间距为20cm×20cm。在全断面上进行125a钢架的铺设,同时在边墙处设置好Φ22砂浆锚杆,长度为4m,其相会之间的距离为1m,铺设方式为梅花形。
二次支护
本次支护所喷射的混凝土应为C25,其厚度值为。同样的,在全断面处设置120a的型钢,其存在距离为榀。在钢架连接中运用Φ42钢管,确保其环向存在间距为1m。并且放置好一个双层网片,型号为Φ8,间距为20cm×20cm。
临时支护
在临时侧壁及横撑处进行锚喷支护,具体的喷射混凝土厚度约为25cm,假设125a型钢钢架,注意间距为2榀/m。在临时侧壁上进行Φ22砂浆锚杆的放置,L为,存在间距为1m×1m,呈现梅花形放置。
二次衬砌
此次施工中所运用到的混凝土厚度为,在其内外侧放置2根Φ25﹫200mm的钢筋。
2隧道下穿既有铁路施工技术
管幕工作室施工
在隧道中选取一个长约8m的地段作为管幕工作室,此工作室比隧道本身要扩大。在正式施工作业前,先对120m范围内的铁轨作加固处理。对于此工作室的开挖,在一般情况下应采用双侧壁导洞的方式。但是由于可能会出现开挖高度超过工作室所需高度的情况,出于对施工安全及顺利性的考虑,需对管幕工作室进行作长处理,其长度为20m,再运用弧形导洞法进行工作时的开挖。
下穿段的施工
管棚施工。对于一些围岩为黄土地质的隧道,无法对其应用水钻钻孔方式进行施工。针对此种情况,则可采用风洞导向及管钻进技术。对Φ159钢管进行加工处理,改为每节长为6m的钻杆。运用钻机工具对其进行钻入处理,运用压缩机将杆内的杂物吸出清除,之后再运用导向仪设备对打设精准度进行严格控制。
弧形导洞法施工技术。第一,当在上台阶进行重复开挖时,对核心土及其两边的拱角进行挖掘处理。注意对拱部的挖掘处理应采用人工的方式。对于上台阶的开挖施工高度及长度值应均为4m,核心土与拱顶处之间存在的距离应保持在左右,在其两侧实行的开挖应为2m。在完成开挖工作后,再次进行混凝土的喷射施工,其厚度值为,完成钢架的设置,并在其拱角约30cm高的地方放置锁脚锚管,其数量为4根,对锚管做焊接处理。与此同时,在预设处再进行二次支护拱角的锚管铺设处理,其数量为2根,之后进行混凝土的喷射。第二,中、下台阶的开挖支护施工。上台阶与前阶之间存在的距离应为4m厚。对阶的左侧及下台阶的右侧进行交错式的开挖施工,每次开挖1~2榀。此种施工方式的主要目的为确保拱部支护不会出现悬空的问题。及时进行拱架、挂网等安装,完成混凝土的喷射。应着重注意的是,阶的长度应保持在3m左右。第三,仰拱的开挖支护。当对下台阶进行开挖至5m时,做停工处理,对掌子面进行完全封闭,对仰拱进行施工。此次开挖施工分两次进行,每次的开挖度均为,并对其进行初期及二次支护,之后进行衬砌机混凝土的填充施工。每当下台阶长度开挖5m时,均对其进行以上操作一次。第四,二次衬砌。当进行仰拱施工后,其填充长度达到时,需进行钢管架平台的搭设,对防水板及衬砌钢筋进行安装处理。待全面检查合格后,对钢管件进行检查,运用台车进行混凝土的浇筑处理,其长度应为。
Φ159管幕施工
在管幕的钻进施工中,需对隧道坡度全面考量,在正式钻进前将空压机开启,待渣土清理完毕后,再进行钻进施工。管口不出渣时需立即停止施工,待渣土清完后再开钻。为了有效避免出现抱钻问题,需对钻杆表面进行处理。钻进速度的选取依照具体地质状况进行。随着钻进范围的逐渐扩大,相关工作人员需对钻头角度变化细致观察,及时进行纠偏处理。整个钻进活动中,风压至少应达到,而风量范围应为6~9m3/min,回风速度则应达到15~20m/s。另外,在接长钻杆、接线施工中,首先需对其进行全面检查,确保其质量。管材不可出现任何弯曲问题,丝扣四周壁厚也应均匀完好。在运输、安装中需避免材料与硬物之间发生碰撞,以此避免对管扣造成损伤。在接头处需注意运用热缩套管对其进行包裹处理,运用吹风机将其吹烤贴牢。
变形控制
在进行下穿铁路的底部开挖施工时,其开挖长度应控制在4~5榀范围内,间距则为范围内。
上、中、下台阶的长度最长分别为4m、3m、2m。佯攻及二次衬砌与上台阶掌子面之间存在的距离不应超过14m、18m。
在进行基础式的开挖及拱角扩大施工作业时,均需采用人工方式,且应确保不存在虚土、浮渣等物。在钢板的底处进行垫块的放置,并完成32槽钢的焊接。
在开挖施工后,应及时完成对拱架的设立,完成混凝土的喷射。
在开挖及初期支护施工作业中,应对用水问题加强关注,避免出现初期支护遭受严重浸泡、整体下沉的情况。在施工中,对于隧道的陷穴、暗沟、人工洞穴等均需及时进行回填施工处理,避免出现任何意外状况。对与地表相比高出的地方,应对其实行全面防水施工处理。
3应急预案
成立应急组织,做好应急准备
在隧道下穿铁路施工中,为了确保整个工程的顺利进行及工作人员的生命安全,需及时进行应急组织的成立。应急组织主要包括现场指挥、抢险帮助、医疗救护、安全防护等组织。另外,在施工洞内还应确保篮筐、编织袋、放牧、沙袋等施工用料及相关机器准备充足,确保在施工中不会出现任何施工工具不足的问题。对施工材料、用具需进行统一放置处理,不可随意将其挪动另用。在施工中,需安排好装载机器、自卸汽车各2台;挖掘机、吊车各1台,在施工现场待命。
裂缝封闭处理
在既有线路的堑边坡处如果出现裂缝问题,施工人员需及时运用三七灰土对其进行更换填充处理,并对其进行封闭。换填深、宽度均为50cm,顶面应较高,且其与原地面之间的距离应为10cm在裂缝产生的附近进行排水坡的设置,对裂缝的发展状况进行严密监控,避免出现雨水渗入的问题,导致各类施工危害产生。如果在边坡处出现滑坍问题,应及时对其进行全面清理,与现场人员取得联系,并指派专人对边坡进行监管。
4结语
缺乏专业的管理人员随着新的设备和机械被引进,铁路机械设备的老式管理方法已经被淘汰掉了,新型机械设备的引入就使得我们不得不加强对专业的管理人才的培训,铁路发展的脚步已经越来越快,对管理人员的专业水平要求也是越来越高,很多的大型设备我们都是从国外引进来的,对于这些机械设备的操作和使用就需要专业的管理人员,因为机械设备的更新是很快速,所以我们对管理人员的专业要求也要相应的提高,基本水平已经不足以满足我们了,管理需要更加专业的人才,设备管理也要涉及很多的领域,因此我们要组织员工对铁路机械设备操作管理进行专业的培训。只有全面的提高管理人员的专业性,才能使得铁路机械设备管理更有保障、更规范。
铁路机械设备的技术寿命与经济寿命间的矛盾问题我国铁路机械设备的技术寿命与经济寿命间存在着矛盾,铁路建设中使用的设备都是比较大型的,在生产和制造的过程中都是很繁琐复杂的,国家也要投入很大的科研经费,我们在大型设备购买的过程当中也会大批量的投入资金,这样一来,我们对机械的使用寿命就会有很大的提升,大部分的大型设备可以运转使用几十年,在表面上看我们的设备性价比是非常高的,但事实上却不是这样的,我们的设备在使用的初期跟生产力能够很好的保持一个平衡,但是随着科技不断的更新进步,渐渐的原有机械设备的能力已经跟不上施工的要求了,这样就使得铁路工程的整体质量跟不上,不利于我国铁路的长期发展,所以我们一定要把机械寿命和实际的经济效益紧密的结合,才能使我国铁路得到更进一步的发展。
铁路项目目标管理和机械设备安全管理间的矛盾问题铁路的项目管理是一个大目标,它的管理方向更具全面性,它能最大限度的提升施工的效率,它所要强调的是项目施工的进度,所以在设备的使用中要最大限度的利用机械设备。项目管理的目标就是质量、是进度、是效益,所以在施工的过程中机械设备带来的工作负担从机械设备的安全管理角度来看是行不通的,当前现状普遍的存在机械设备超额负载,使用的次数太多了,这样的现象使机械设备产生了一定的安全隐患。另外,我们从机械设备安全管理所处的地位来分析,它处在项目管理的最边沿,不受施工单位的重视,不抓全面的铁路施工一定会导致机械设备发生故障,从而影响铁路施工的进度,所以要把铁路项目目标管理和机械设备安全管理紧密的结合,两者都是很重要的,不要小看机械设备安全管理。
我国现有的铁路施工当中所存在的机械设备安全问题我国现如今的铁路施工当中所存在一些机械设备安全的问题,一方面,操作人员工作意识不强烈,大型机械设备的管理达不到国家要求的标准,在管理的基础环节没引起一定的重视,因为不受重视,所以对大型机械设备的管理就很容易出现纰漏,这样的纰漏就变相成为了施工中的安全隐患;另一方面,尤其铁路施工的环境是相对有特殊性的,这就为机械设备的管理加大了难度,铁路建设的地点选择都不是很好,大多数都是选择在山间,很少有在平坦马路上建设的,建设的自然环境条件不好,就对设备的保养和管理产生了很多的不利因素。
2我国铁路工程施工机械设备安全的管理对策
想要增强铁路工程的设备管理需要从多方面来入手,从多方面考虑我国当下的铁路施工建设的具体情况,分析当中所存在的问题和,提高对我国铁路工程机械设备的管理意识。具体来说,可以利用下面的几个方面来进行改善我国当下铁路工程施工机械设备中所存在的问题。
协调统一铁路项目管理与机械设备的安全管理机械设备的管理在铁路施工中,根本得不到管理人员的重视,两者之间得不到一个完美的共存,所以这就要求管理人员去完善机械设备的管理体制,与此同时还要做好相关管理人员的培训工作,使机械设备的安全管理更加的规范和科学化。要在铁路施工机械设备管理部门设立专门的负责管理人员,管理人员尽力去协调机械设备管理目标和项目管理目标的一致性,使它们之间不再有矛盾生成。而且要对安全施工过程当中的机械设备做好管理计划工作,加强对管理人员和操作人员的培训力度,这样才能确保机械设备能够正确安全并且稳定的使用,延长了设备的使用寿命,同时还要加大监督检查力度,只有这样才能全面提高接卸设备管理在铁路工程项目管理中的地位,协调统一铁路项目管理和机械设备的安全管理。
排除存在的安全隐患,最大的发挥机械设备的性能对大型的机械设备要进行严格的检查,因为机械设备的陈旧和老化都会在施工当中形成严重的安全隐患,这样的问题对工作人员的人身安全和铁路工程的进度都有很大的影响,管理人员绝对不能够疏忽大意,要有专门的部门和人员对这些机械设备负责,责任下发到个人,每一个环节都不能出现错误,如果在检查中发现安全隐患,就要停止使用,尽快的排除安全隐患。铁路机械设备在使用之前一定要先熟悉它的安装和使用说明以及相关注意事项,要对设备的质量安全做细致的检查,在检验合格之后才能投入到施工当中进行使用。对铁路机械设备要进行定期的保养和检查,发现问题要马上维修,一定要排除机械设备的安全隐患,从而提高机械设备的安全性能。
3结语
工后沉降预测是确定铺轨时间的依据,针对目前沉降估算精度难以满足无砟轨道高速铁路要求的问题,基于前期研究获取的土工参数,采用规范法、经验公式法、解析法对沪宁城际铁路6个试验断面开展沉降计算研究,经对比分析最终确立复合模量法计算加固区沉降,e-lgp曲线计算下卧层沉降,得出的变形模量计算结果与实测较为接近。铺轨时间的确定主要依赖于对实测曲线的推算。通过引入预测学中的变权重法,分别对双曲线法、GM(1,1)法及星野法预测模型进行优化组合,得到新的变权重组合预测模型,该模型的预测结果精度更高且结果唯一,工程应用性优越。根据上述综合沉降估算法与变权重组合推算方法,计算得到较精确的路基沉降发展趋势,为确定铺轨时间提供了依据。计算和测试结果均显示,沪宁城际铁路6个试验断面工后沉降满足控制要求。沉降计算结果与现场测试相互验证,总结出的沉降计算方法与现场测试技术为确保工程质量在超短工期内完成进度提供了技术保障。
2新线建设与既有线安全运营双向影响
紧临既有线管桩施工技术研究
为把沪宁城际铁路施工对既有线的影响控制在安全范围以内,从设计、组织管理、施工工艺角度出发提出对策。其中,重点研究了紧临既有线预应力管桩施工工艺。工程实践表明,由于预制管桩在施工过程中引起的振动、挤土和噪声对周围环境的不良影响,尤其打桩产生的应力波会造成周围土体的强烈振动,将影响既有线的运营安全。为防止打桩施工对既有线的振动以及挤压影响,紧临既有线预应力管桩施工采用了设置应力释放孔、静压施工、调整施打顺序等工艺优化措施(图5)。其中,应力释放孔(孔间距3~5m、孔径)设置在紧临既有线侧,深度≥10m且≥1/2桩长,长度10~19m。图5成桩施工优化技术示意该成桩施工安全技术可从三个方面减小对既有线的影响:①通过在紧临既有线侧设置应力释放孔,对管桩施工的挤土效应进行有效释放,阻断土体继续向既有线侧传递;②采用静压施工取代动力打桩,无振动和施工噪音;③成桩采用跳打顺序,尽早形成帷幕,抑制既有线侧的挤土效应,为超孔隙水压力提供充足的消散时间。
紧临既有线施工安全管理研究
针对紧邻既有线施工和交通运输相互干扰的问题,提出动态不确定环境下,基于风险分析的施工天窗优化模型,寻找可行性和最优性上的平衡策略。创造性提出了施工组织与交通运输组织协调分析的管理理念。通过4组试验(图6),分别模拟股道垮塌不同状态下(发生时间、垮塌严重程度、抢修作业方式)抢修施工作业,模拟分析其封锁施工作业所需时间。在每组试验状态下,考虑对车站列车运行影响小,施工持续总时间短,既有利于施工单位连续施工、尽早完工,也利于降低对既有线行车的干扰,得出计算优化解(图7)。实践证明,该模型消解了冲突,建立了施工组织优化方法,具有较强的可操作性,为解决施工与运营双安全问题奠定了理论基础。
紧临既有线路基安全监控方法
沪宁城际铁路建设期间,开挖、打桩、路基填筑等显著改变邻近区域内的应力场、位移场,必然对紧临既有线路基稳定状态产生不利影响,而目前我国仍缺乏新线路基修筑及既有线运行对彼此稳定状态的影响相关的理论和实践经验。因此,针对施工期间难以获知紧临既有线路基状态的问题,提出“静力监测+动力测试”的紧临既有线路基安全监控方法。施工期间,针对路基基坑开挖、地基成桩、以及路基填筑对紧临运营路基状态的影响,采用“埋设测振桩+传感器”监测方法开展动力测试;同时,采用应力铲、应变计和测斜管等监测应力应变规律。其中,选取典型断面开展的静动力测试主要内容为:①地基侧向位移;②地基侧向水平应力;③开挖路基坡脚水平位移;④路基动力响应;⑤土体动力参数(位移、速度、频率等);⑥动位移及总移。在此基础上,选取以坡脚水平位移为静力指标(图8)和振动加速度、振动位移为动力指标(图9)的路基状态关键控制参量,并结合数值分析、理论计算及轨检车数据,得出以上控制参量的建议安全阈值。由此形成一套可靠、易操作的沪宁城际铁路试验段既有线路基安全监测方法。
3结语
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