时间:2022-10-23 14:32:29
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇铁道安全论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
2铁路道口信号系统与道路交通信号系统联动
目前,铁路有人看守道口多数采用DX3型道口报警设备,铁路道口一般只设立道口信号机和道口栏木,对道路车辆、行人约束力度相对较弱,因此一些道路车辆、行人不重视道口信号机的显示,经常在列车已经接近道口,道口信号机已经亮红色闪光的情况下,加速冲撞道口,甚至酿成严重的交通事故。如果把铁路道口报警系统与城市道路交通信号系统联动起来,在平交道口处设置一套交通信号及电子警察系统,用于监控道口行车安全,同时也可以加大对道路车辆、行人的监管力度,大大降低此类交通事故的发生率。具体情况如图2所示。
2.1铁路道口信号系统与道路交通信号系统联动技术要求
1)列车接近道口时,道路交通灯亮红灯。2)列车离去道口后,道路交通灯亮绿灯。3)道口停电及道口信号设备故障时,道路交通信号灯亮黄闪灯光,此时需要道口值班员维护道通秩序。4)交通信号灯点灯电源,应采用独立的道路交通电源,没有道路交通电源时,可采用道口信号电源供电,当采用道口电源供电时,应配置UPS电源不间断供电。
2.2铁路道口信号系统与道路交通信号系统联动的工作模式
1)铁路道口信号系统向道路交通信号系统提供列车接近信息和道口停电及控制器故障信息,道路交通信号系统根据采集到的开关量信息按照相关技术要求控制道路交通信号灯的显示。2)道路交通信号灯纳入铁路道口信号系统,采用继电器接点控制模式。3)道口设备故障及停电时,采用道口值班员手动控制模式。当列车接近时,值班员按下交通信号手动按钮,交通信号亮黄色闪光,同时道口值班员注意维护道通秩序。列车出清道口时,值班员拔出交通信号手动按钮,交通信号亮绿灯。
前言
在市场经济体制下,各种服务等都可以被看做商品,而铁路运输作为一种商品,并不生产有形的产品,而只是改变运输对象的空间位置。由于铁路是以独特的列车方式进行运输,旅客和货物依附并伴随着列车运行而共同移动,完成位置的改变。对于铁路运输本身而言,运输安全不仅是运输生产过程的基本要求,而且也是铁路运输产品质量的第一个重要特性。因此,以列车运行的方式对旅客和货物进行位移,是铁路运输生产过程的基本特点。同样,列车运行安全,即行车安全,也就成为铁路运输安全最重要、最核心的部分,所有旅客运输安全、行李包裹运输安全以及货物运输安全在很大程度上都取决于行车安全。旅客和货物在全部运输过程中,除了由于不可抗拒的天灾和由于旅客本身的机能或货物本身的性质而无法防止的以外,铁路必须保证不使旅客造成心理和生理机能的损伤,保证不改变货物的物理性质。在运输过程中发生的人员伤亡、货物破损、设备破坏等任何事故,都必然在造成生命财产损失的同时,降低铁路运输在公众中的信誉和在运输市场上的竞争能力。
一、铁路运输安全的现状
1 缺乏路外事故监管
一般来说,铁路部门对路外伤亡事故的监管缺乏科学性,严格细致措施不够。由于历史原因,还存在一些铁路沿线穿越生活区的情况,而且这些铁路眼线没有设立安全防御设施,而且在一定时期内,这些问题的解决的时效性也比较差。但相关法规的立法调研已基本结束,这也将有助于减少铁路道口和路外伤亡事故的发生。
2 欠缺惩罚欠缺力度
由于法律对危害铁道安全行为制裁力度的不足,虽然这种行为潜藏着对铁路公共交通设施的巨大危害,甚至有些地区形成了针对铁路设施的犯罪产业链,而且按照现行的法律,公安机关在处理盗窃设施犯罪时,对屡犯者没有什么特别有效的制裁手段,法院在审理盗窃铁路设施的案件中,应考虑犯罪嫌疑人对铁路设施造成的危害后果,应以危害程度决定刑罚,而不是盗窃物数量,从刑罚上震慑铤而走险者。
3 创建平安铁路困难
到近年来,危及行车安全的案件时有发生,惯性治安问题没有得到根治,个别路段安全防范基础薄弱,存在治安隐患,而相关主管问题对示范路段创建的重要性认识还不到位,没有真正纳入平安创建和治安综合治理的整体工作之中,对示范路段人力以及相关的资源投入不够,部署要求太笼统,缺乏检查指导,尤其是在当地社会治安综合治理和平安建设中,没能发挥好应有的作用,同时,对如何建立长效机制研究和探讨不够。不知道应怎样防止铁路治安重点区段发生反复、护路联防工作如何更加深入地扎根群众等。
二、确保铁路运输安全的对策
作为现代化运输方式之一,铁路运输在世界许多国家中,对于国民经济发展和满足人民生活需要起着重要而积极的作用。它联接城市,深入乡村,密切联系着亿万旅客和货主,不仅对于社会经济生活,而且对于人民群众的生命、财产都具有最广泛、最直接、最迅速的影响。当某一干线铁路发生运输堵塞、中断,或当某一次旅客列车发生列车冲突、脱轨事故时,必然直接妨碍千百个企业的生产或引起千家万户的焦虑。正因为如此,铁路运输安全对于整个社会生活是具有重要意义和重大影响的。 铁路运输安全的状况反映了铁路运输的设备质量、管理水平、人员素质以及社会秩序的状况。世界各国铁路企业和政府当局历来都十分重视铁路运输安全,把防止铁路运输事故放在重要位置,并为此而进行持久不懈的努力。各国铁路和政府通过改善技术设备、加强管理和健全法制三个途径来不断改善铁路运输安全状况。
1 有效改善技术设备
改善技术设备是保证运输安全的重要物质基础。线路、车站、通信信号以及机车车辆的破损、故障和性能不良是发生运输事故,首先是行车事故的重要原因。线路上钢轨的损伤、信号的故障以及机车车辆的车钩、车轴、转向架、制动装置的破损往往导致严重的事故。随着科学技术进步,必须不断提高各种技术设备的性能、强度和可靠性,并努力采用设备故障防护报警和自动检测、自动控制、远程控制等先进手段,切实保证运输安全。
2 努力健全安全法制
健全铁路安全的法制是增强运输安全的重要保证。制定和实施有关铁路运输安全的法规、法令,有助于使保证铁路运输安全成为各级政府、铁路企业、各有关行业以及广大社会公众共同承担的义务。目前世界各国,有的在一般法律中列入有关铁路安全的条款,有的制定关于铁路安全的专门法律,如铁路安全法以及其它关于保安设备、特种运输的安全法规等。
3 完善安全监察体制
为了保证国家有关铁路安全法规的贯彻执行,加强铁路运输安全的监督管理,铁路安全监督机构主要应做好以下几方面工作,对新建和改建的土建、信号及电气化等工程项目进行检查,为部长依法批准使用作好准备;对上报事故进行调查,编写铁路事故报告以备公开发表;向国务大臣提供有关铁路事宜的技术咨询意见。铁路安全监察机构代表政府依据法律执行任务,能够对铁路的安全运输实行有力的监督;在部内设立安全总监察室,根据部令和铁路有关规程进行工作,代表部长检查、监察铁路的安全工作调查处理事故,帮助贯彻安全规章制度,并具体帮助各级单位研究采取防止事故的有效措施,以确保运输安全。
4 切实加强运输管理
加强运输管理是保证铁路运输安全的基本环节,大多数的事故都是由于违反规章制度、违反劳动纪律以及职工技术业务素质不良而引起,因此必须反复不断地健全规章制度,严格劳动纪律、并加强技术业务培训。许多国家铁路还为此而制定安全奖惩办法,开展安全月、安全周和各种形式的安全竞赛活动。
结语
铁路运输的安全状况反映铁路的管理水平、设备质量、人员素质和社会秩序的状况,是铁路运输质量的重要表现。铁路运输安全直接关系到广大人民群众的生命财产安全,这就需要相关的管理单位采取有效地措施,为铁路运输安全做出应有的贡献。
前言
在市场经济体制下,各种服务等都可以被看做商品,而铁路运输作为一种商品,并不生产有形的产品,而只是改变运输对象的空间位置。由于铁路是以独特的列车方式进行运输,旅客和货物依附并伴随着列车运行而共同移动,完成位置的改变。对于铁路运输本身而言,运输安全不仅是运输生产过程的基本要求,而且也是铁路运输产品质量的第一个重要特性。因此,以列车运行的方式对旅客和货物进行位移,是铁路运输生产过程的基本特点。同样,列车运行安全,即行车安全,也就成为铁路运输安全最重要、最核心的部分,所有旅客运输安全、行李包裹运输安全以及货物运输安全在很大程度上都取决于行车安全。旅客和货物在全部运输过程中,除了由于不可抗拒的天灾和由于旅客本身的机能或货物本身的性质而无法防止的以外,铁路必须保证不使旅客造成心理和生理机能的损伤,保证不改变货物的物理性质。在运输过程中发生的人员伤亡、货物破损、设备破坏等任何事故,都必然在造成生命财产损失的同时,降低铁路运输在公众中的信誉和在运输市场上的竞争能力。
一、铁路运输安全的现状
1 缺乏路外事故监管
一般来说,铁路部门对路外伤亡事故的监管缺乏科学性,严格细致措施不够。由于历史原因,还存在一些铁路沿线穿越生活区的情况,而且这些铁路眼线没有设立安全防御设施,而且在一定时期内,这些问题的解决的时效性也比较差。但相关法规的立法调研已基本结束,这也将有助于减少铁路道口和路外伤亡事故的发生。
2 欠缺惩罚欠缺力度
由于法律对危害铁道安全行为制裁力度的不足,虽然这种行为潜藏着对铁路公共交通设施的巨大危害,甚至有些地区形成了针对铁路设施的犯罪产业链,而且按照现行的法律,公安机关在处理盗窃设施犯罪时,对屡犯者没有什么特别有效的制裁手段,法院在审理盗窃铁路设施的案件中,应考虑犯罪嫌疑人对铁路设施造成的危害后果,应以危害程度决定刑罚,而不是盗窃物数量,从刑罚上震慑铤而走险者。
3 创建平安铁路困难
到近年来,危及行车安全的案件时有发生,惯性治安问题没有得到根治,个别路段安全防范基础薄弱,存在治安隐患,而相关主管问题对示范路段创建的重要性认识还不到位,没有真正纳入平安创建和治安综合治理的整体工作之中,对示范路段人力以及相关的资源投入不够,部署要求太笼统,缺乏检查指导,尤其是在当地社会治安综合治理和平安建设中,没能发挥好应有的作用,同时,对如何建立长效机制研究和探讨不够。不知道应怎样防止铁路治安重点区段发生反复、护路联防工作如何更加深入地扎根群众等。
二、确保铁路运输安全的对策
作为现代化运输方式之一,铁路运输在世界许多国家中,对于国民经济发展和满足人民生活需要起着重要而积极的作用。它联接城市,深入乡村,密切联系着亿万旅客和货主,不仅对于社会经济生活,而且对于人民群众的生命、财产都具有最广泛、最直接、最迅速的影响。当某一干线铁路发生运输堵塞、中断,或当某一次旅客列车发生列车冲突、脱轨事故时,必然直接妨碍千百个企业的生产或引起千家万户的焦虑。正因为如此,铁路运输安全对于整个社会生活是具有重要意义和重大影响的。 铁路运输安全的状况反映了铁路运输的设备质量、管理水平、人员素质以及社会秩序的状况。世界各国铁路企业和政府当局历来都十分重视铁路运输安全,把防止铁路运输事故放在重要位置,并为此而进行持久不懈的努力。各国铁路和政府通过改善技术设备、加强管理和健全法制三个途径来不断改善铁路运输安全状况。
1 有效改善技术设备
改善技术设备是保证运输安全的重要物质基础。线路、车站、通信信号以及机车车辆的破损、故障和性能不良是发生运输事故,首先是行车事故的重要原因。线路上钢轨的损伤、信号的故障以及机车车辆的车钩、车轴、转向架、制动装置的破损往往导致严重的事故。随着科学技术进步,必须不断提高各种技术设备的性能、强度和可靠性,并努力采用设备故障防护报警和自动检测、自动控制、远程控制等先进手段,切实保证运输安全。
2 努力健全安全法制
健全铁路安全的法制是增强运输安全的重要保证。制定和实施有关铁路运输安全的法规、法令,有助于使保证铁路运输安全成为各级政府、铁路企业、各有关行业以及广大社会公众共同承担的义务。目前世界各国,有的在一般法律中列入有关铁路安全的条款,有的制定关于铁路安全的专门法律,如铁路安全法以及其它关于保安设备、特种运输的安全法规等。
3 完善安全监察体制
为了保证国家有关铁路安全法规的贯彻执行,加强铁路运输安全的监督管理,铁路安全监督机构主要应做好以下几方面工作,对新建和改建的土建、信号及电气化等工程项目进行检查,为部长依法批准使用作好准备;对上报事故进行调查,编写铁路事故报告以备公开发表;向国务大臣提供有关铁路事宜的技术咨询意见。铁路安全监察机构代表政府依据法律执行任务,能够对铁路的安全运输实行有力的监督;在部内设立安全总监察室,根据部令和铁路有关规程进行工作,代表部长检查、监察铁路的安全工作调查处理事故,帮助贯彻安全规章制度,并具体帮助各级单位研究采取防止事故的有效措施,以确保运输安全。
4 切实加强运输管理
加强运输管理是保证铁路运输安全的基本环节,大多数的事故都是由于违反规章制度、违反劳动纪律以及职工技术业务素质不良而引起,因此必须反复不断地健全规章制度,严格劳动纪律、并加强技术业务培训。许多国家铁路还为此而制定安全奖惩办法,开展安全月、安全周和各种形式的安全竞赛活动。
结语
铁路运输的安全状况反映铁路的管理水平、设备质量、人员素质和社会秩序的状况,是铁路运输质量的重要表现。铁路运输安全直接关系到广大人民群众的生命财产安全,这就需要相关的管理单位采取有效地措施,为铁路运输安全做出应有的贡献。
中图分类号:U213.2文献标识码:A
无砟轨道是以整体道床代替碎石道床的一种新型轨道,其平顺性、稳定性、精度和标准要求高,传统的施工技术和工艺已不能满足设计和运营的要求。对于无砟轨道要求的高标准性,施工中一般是采用全站仪配合静态轨检小车对已铺设成型的线路轨道进行测量,人工配合进行线路调整。但是这项测量方法比较繁琐,且上没有成熟的调整顺序和方法,会出现调整过一遍后,再进行复测时又出现线路的几何状态不能满足规范要求,需进行反复测量反复调整。因此,为确保无砟轨道施工质量,需要了解无砟轨道铺设工艺铺轨测量和精调技术。
一、无砟轨道铺设流程
1.安装定位锥
在测试点安装定位锥,定位锥的材质是硬塑料,最大直径约为130mm(误差不超过1mm),圆锥体有一中心孔,直径为20mm。圆锥体为轨道板安装的辅助工具,可使安装精度达10mm,如此就可使精调工作量减少。
根据轨道安装标志点GVP 测设轨道安装基准点GRP 和圆锥体定位点,轨道安装基准点GRP 和圆锥体定位点位于轨道板端头半圆形凹槽处,且接近轴线。圆锥体的轴线与安装点重合。注意,在超高地段定位锥安装在轨道板较高的一侧。
根据安装测点钻孔,其大小需要符合标准,而后安装锚杆。轨道板垫层灌浆时圆锥体锚杆可作为压紧装置的螺杆使用,轨道板垫层灌浆后拆除压紧装置的同时拆除锚杆。
2.无砟轨道板粗铺
2.1无砟轨道板铺设
轨道板铺设包括路基支承层上轨道板铺设和桥上轨道板粗铺。
(1)支承层上轨道板铺设。
轨道板运到铺设点后,在确认轨道板编号与布板数据相符后实行铺设。而后,分左右施工,先安装右线轨道板,运板车在左线混凝土支撑层及线间填砟上通行。为了保证轨道板铺设的准确性,可以根据轨道板铺设基准点GRP 点弹出轨道板的边框线,轨道板与之相对应后即铺设到位,这可以为后续轨道板精调提供便利,提高精调速度。接着,在混凝土支撑层上放置6 个350mm×35mm×35mm 硬垫木,垫木紧靠吊具夹爪摆放,轨道板精调后再将垫木撤出运到下一个安装点。需注意的是,左线轨道板的安装须在右线轨道板精调、灌浆、纵向连接并且接缝砼施工完毕后进行。
(2)桥上轨道板粗铺
桥上轨道板粗铺时根据轨道板布板图和安装顺序依次铺板,轨道板安装前预先在精调装置的安设部位放上发泡材料制成的T 型模制件,并用硅胶固定,防止水泥乳化沥青砂浆灌浆时溢出。轨道板安装时,轨道板在存放时应充分考虑其位置。
2.2无砟轨道板精调
2.2.1确定无砟轨道基本轨
在轨道的2根钢轨中选择1条作为基本轨,一般在一段线路中选择没有曲线超高的一条钢轨作为高低基本轨;在曲线地段的外轨作为轨向基本轨。基本轨是轨道几何尺寸调整的基础轨,也是轨道调整的基本线,轨向基本轨的确定标志着线路中心线的确定。注意,隧道出口处有一左转曲线,右轨具有曲线超高。
2.2.2无砟轨道轨距的调整
轨距是轨道的重要几何尺寸之一,也是最基础的控制要素,在钢轨铺完后就应对轨距进行检测。轨距的检测方法采用带有毫米刻度的道尺,读数应读至0.1 mm,并做好记录,为下一步调整做好准备。调整按照1 435.5 mm的标准轨距进行,2根轨枕间的轨距变化不应超过0.5 mm,对已经调整过的地段重新进行轨距检测,保证在1 435~1 436 mm之间,其
变化率不应大于0.5 mm。
2.2.3无砟轨道的精测与调整
(1)轨道板调整和过渡处的精调
精调的第一步是轨道板过渡处和自由端的调节。轨道板近端的调整建议采用跟踪测量和精密测量相结合的方式。首先通过全站仪将1 号棱镜对准并进行跟踪测量。根据测量数据将轨道板活动端在精调爪上调到其应在的位置。得到改正值后通过在轨道板精调爪的调节来进行修正和复测。而后,借助辅助标尺对轨道板进行初步调整,以便实现搭接处近于平顺过渡。余下的偏差再使用全站仪改正。有时必须调整一两个棱镜。在调整轨道板角点之前,轨道板中间的精调爪是悬空的。
(2)消除无砟轨道板中的弯曲情况
因为组长对测量的评估,可修正超出允许范围的误差并进行单个复测。所以,在调整好误差后,需要再进行轨道板中间的弯曲的消除。
首先,全站仪的测量值不断刷新,使得精调过程得到监控,错误及时得到修改。其次,单个测量模式下测量两个单棱镜,这种模式的精度比较高。而且,应注意轨道板两面尽量同时调高,否则轨道板被扭曲浇注时可能会滑落;再者需要对超高区进行再次调整,否则轨道板有可能会从精调爪上滑落。
(3)整体测量
在所有棱镜调整过后(承轨槽处),还要通过一次整体测量来确定每个棱镜存在的位差,以完结其调整过程。当检查点测量被激活时,在整体测量时也同时对检查点进行坐标测量。在整体测量时,所有的棱镜要通过全站仪测量。在测量结束后还会读取倾斜传感器的信息,此外,还需对触点处的标尺1-3(水平挠度)、比较从倾斜传感器读数的高程修正值和全站仪测量值、竖向挠度以及相对原先轨道板上的定位棱镜的改正值/平移值进行检查计算。若计算结果存在误差,需试图将其消除。
在操作过程中,为实现测量准则的目标,操作人员可能需要重复完成测量或者重复单个棱镜。而且,在重复完成测量的过程总,只有调整多处测量点,其测量结果才具备相应价值。若只是变动了一个点,且其测量值在几毫米之间浮动时,其值完全符合对该点的检测。若出现无限点事,需保留整体数据,档案留存。
3.无砟轨道板检测技术
可在两种安装状态下进行对轨道板(GTP)进行检测,一是轨道板精调之后,二是轨道板灌浆之后。
3.1轨道板检测基础及前提
在对轨道板进行检测之前,必须提供一个经平差了的控制网,假如在接触网杆上或者是在桥上防撞墙上设置的CP3 网。控制点必须具有足够的点密度(间距约60m)。
3.2检测流程
(1)总体而言,测站一般最多可对6块轨道板进行检测,倘若隧道作业情况或者外界条件合适,也可检测8块轨道板。整个测量过程中需要使用测量标架。
(2)全站仪测站总是沿检测作业的运动方向选定的,其道理同轨道板精调相同。一般而言,测站的测定点可选用轨道CP3 点、已测定的位于轨道板首端的锥槽控制点或者已测的GRP 点。全站仪“自由设站”后,便可相对最后测完的板尾端(左和右检测点)进行再次定向,并进行高程检测,这样就可消除因换站所引起的高程和平面搭接折线。
(3)对不同枕轨断面进行编号,而后在让专业测量人员通过全站仪对其进行测量,其精度必须满足要求。
4.结束语
随着我国经济的发展,铁路建设力度不断加大。因此,做为铁路施工中重要组成部门的无砟轨道铺轨测量与精调技术也越来越受到人们的关注。它对施工质量、安全以及进度具有很大影响。因此,施工企业需要再施工过程中不断研究、引入先进技术,且依据相关规章和标准对轨道的数据进行测量,确保我国铁路质量,从而促进我国运输业以及社会经济的发展。
参考文献
[1] 潘洁晨,杨明东. 测量技术在CRTSⅡ无砟轨道板静态调整中的应用[J]. 北京测绘.2012(04)
[2] 黄旭东,刘光斌,王德佳. GEDO CE轨道精调系统在高铁测量中的应用[J]. 煤炭工程.2012
1.引言
西安地铁二号线渭河车辆段市政供热工程供热面积24.4万m2(含生活热水)及6t蒸汽用热(大架修生产用热),分为车辆段厂区9.9万m2(含预留的物资总库和厂架修库1万m2)及6t蒸汽用热、运营控制中心2.4万m2、员工公寓楼1.1万m2、渭河家苑住宅小区11万m2等四个部份,共设有2处换热站。供热一次主管网从城北热力公司主管网接出,沿文景路路东24m由南往北(距尚稷路265m)再转向东,沿出入段线北侧前行,在站场咽喉区框架涵北侧分支往南进信号楼西侧的2号换热站,往北途经渭河家苑西侧后北折平行于尚稷路向东敷设,经综合楼3区维修中心西侧南折进入1号换热站,管沟共计全长2230m,除一次、二次管网共同下穿站场框架涵进2号换热站采用架空外全部采用直埋敷设,共设20座热力检查井。1号换热站土建(综合楼、运用库、检修库等生产办公区)由中铁一院设计,1号换热站的设备和2号换热站(控制中心、公寓楼、渭河家苑小区由西北院设计)由西安市市热力公司的汇通设计院设计,换热设备均由市热力公司负责采购和安装。其中需要供热的综合楼和控制中心由中铁四局负责施工,运用库、检修库等生产办公区由中铁九局负责施工,公寓楼由西安市建筑总公司负责施工,渭河家苑住宅小区由中铁一局和中铁电气化局施工。针对地铁二号线渭河车辆段基本建设的管理和后期接手的市政供热工程,论文从施工进展、设计技术管理、施工组织管理、产权单位及接口协调管理等方面出发,对管理过程中发现的问题和存在的不足,进行了认真地回顾、总结和思考,以求为今后地铁车辆段及停车场等同类工程的建设、施工和管理提供有益的帮助和参考。
2.供热工程建设管理思考
2.1供热工程建设进展及现状
本供热工程在渭河车辆段2009年年初施工开始就已筹划,2009年8月4日地铁公司给市热力公司转发了“关于地铁二号线渭河车辆段供热工程有关问题的函”(市地铁函〔2009〕131号),列出了具体的供热需求及相关供热建筑的供热参数,并明确委托市热力公司承担该工程(一次网和换热站)的设计、施工、监理等具体工作。由于前期费用洽谈、工期筹划、设计配合、技术协调、施工管理等诸多因素的影响,市政供热工程迟迟没有提上真正的设计和建设日程,直到2010年8月才不得不开始加快供热工程的建设工作。
2010年9月我方就供热产能问题、热源选取、管位规划和审批手续、供热工程预算费用、相关设计的展开等积极与市热力公司进行了多次洽谈协商,直到2010年10月18日完成施工框架协议的签署、10月25日完成预付款的支付,市热力公司才真正开始启动设计及相关工作。因市热力公司属于市政单位,按其管理程序逐级进行安排和落实,11月份才正式全部启动热力管沟和换热站的土建施工,但是换热设备受热源形式的更改影响重新采购工作滞后较多。经参建各方积极协调和共同努力,2010年12月底前完成了1号换热站的主管网及1号换热站换热设备的安装,但由于受外部水电条件及段内二次热网的调试工作影响,直到2011年1月中下旬1号换热站才正式供热。2号换热站于2011年1月25日完成换热设备的安装和内循环调试,因受段内二次管网和电源接入影响,没有进行冷调试和热调试,2号换热站2010年度冬季采暖期未进行正式供暖。
2.2主要原因或存在的不足
2.2.1设计及技术管理方面
整个站场房建工程由两个设计院分别设计,在总体设计和工期筹划时没有将供热工程重点体现,同时没有对施工环境和设计边界条件充分考虑成熟,站场施工管理阶段也未能对供热工程进行重点分析并作出相应对策及作好充分衔接。
技术上没有对热源及蒸汽供热的产能不足现状作充分调研、对比和论证,简单地按运营提出的以蒸汽为热源的需求安排设计,热源形式一度在蒸汽、蒸汽和热水、热水之间徘徊,既影响供热管路的规划和设计,同时也对换热站的设备设计和选型影响很大,到2010年10月才最终明确调整为热水换热。没有提前充分考虑对换热站的外部接口需求及界面划分,如1号换热站和2号换热站土建设计时没有考虑好给排水的接驳,2号换热站没有电源设计接口,经协调才开始相应的设计工作。
二次热网下穿框架涵后进出2号换热站时设计的管沟太深,开挖施工和管道安装难度大,一定程度上影响了2号换热站供热管网的整体施工进度。
2.2.2外部协调管理方面
市热力公司作为市政单位,虽然具有一定的行业垄断的特点,但其下属的预算人员水平不高,不能如期提供能满足财政评审和合同谈判相关要求的供热工程预算费用书,而且对供热工程所提报的概算资料支线工程和热交换站费用报价相对较高,并要求承担首站改造分摊费和城市配套费。在费用洽谈时,总造价从最先的数千万元到最后支付1500万元预付款经历的时间达1个半月,而且签署的是先行实施管道和换热站的施工框架协议,影响了供热工程的整个进程推进。现场热力人员管理和技术力量相对薄弱,不能快速作出决择和安排,虽然安排了5个管道施工队、1个换热站土建施工队及1个换热设备安装队施工,但整体显得措施不力,协调与沟通不及时,等靠要思想严重,不能积极主动解决现场存在困难或问题,具体落实时效性较差,对施工进度有一定的影响。热力设计部门对现场管线布设踏勘、量测工作不细致,同时设计人员对绕行挡土墙和雨水泵房及下穿站场咽喉区框架涵时管线的布设方案没有充分综合考虑,与二次管网的避让处理也反反复复,经几次技术协调才确定最终具体架设方案。
2.2.3施工组织管理方面
设计和施工招标时没有整体考虑供热保障的施工衔接问题,对供热工程与运营人员进场入驻和办公的时间节点没有统一策划和协调好,没有充分认识到供热工程的重要性。供热工程的管理者变化调整多,从技术、前期部、项目管理部、工程处,几次易手,没有稳定专人,没有十分明确的职责权限和界面,也没有很好地执行工作交接制度,加上设计管理和自身管理都存在诸多不完善的因素,制约了供热工程的前进进程。前期个别施工单位现场管理经验不足,同时受站场综合管线图纸和管线信息不共享等因素影响,如施工临时围墙、临时活动房屋,搭设临时配电房、临时移栽树木时,均没有充分考虑综合管线和供热管线的管位,后期施工供热管道时协调难度加大,清除管位上的障碍困难。在检修库西端头北侧大门入口处,一次主管网需跨越沥青砼道路,为避免道路二次开挖,在道路路面形成之前按前期部要求进行了管道的预留预埋,因施工经验不足和专业设计之间未充分衔接,管道接口有偏差,部份管径及管位净距离不能满足实际需求,不得不部分重新开挖并加设工作井才完成了预埋管道段的管道施工;天然气的预埋管道因与热力管道净距离不足1.2m,天然气公司认为满足不了规范要求采取重新顶管施工,增加了施工费用。
综合楼处地下车库的坡道施工时因热力管位没有稳定,加上参建各方均未认识和估计到热力管沟的通过,未安排进行预留预埋管道,引起后期定向顶管施工,增加了施工费用。因控制中心在尚稷路上的大门开口未实施不能改移进出场道路,同时受控制中心、公寓楼及渭河家苑小区周边二次热网的定位和施工安排滞后制约,控制中心、公寓楼和渭河家苑小区共用道路处的热力管网一再推迟施工时间,很大程度上影响了1号换热站主管网的贯通。
渭河家苑住宅小区的规划建设没有与整个车辆段的建设做到同步,加上提出供热需求(含热水)较晚,影响了2号换热站的设计及二次管网的路径选择。住宅小区的建设管理对车辆段的建设没有充分发挥好配合作用,一定程度上也制约了供热工程的施工进程。车辆段段内二次热力管网施工时,建设及监理方对施工单位的进度管理显得有些松散,也影响了一次主管网的形成。
2.3几点体会和建议
(1)车辆段或停车场的建设管理要尽量归口于一个主管处室或部门,避免多头指挥,执行困难。同时主管处室(部门)要尽早安排能胜任外部协调并赋予一定职责权限的专人负责,对供热设计和施工进行总体协调和跟踪,定期组织进行交流和沟通,主管处室(部门)负责人和分管领导要定期或尽早在适当与必要的时候出面进行协调和沟通。
(2)工期策划、设计招标和施工图招标时要明确供热工程的重要性和节点工期,对于市政供热采用何种热源或者自行采用燃油燃气锅炉供热等均要在设计阶段进行充分调研和对比分析,提出切实可行的方案。
(3)可以通过招标方式确定专门的设计单位、综合管线专业监理,对整个站场、车站及全线进行管线综合,避免和减少差错漏碰等现象的出现。整个站场的管线综合原则上应安排一家单位来负责尽早综合设计,合理规划各专业管线,例如给排水可考虑永临结合,各工点单位或专业设计进行配合完成,尽量减少专业交叉和占用平面空间,使管网设置更加合理,同时最好同土建主体结构施工图一起出图,以便于施工组织。
(4)在设计审查过程中加大总体总包单位、咨询单位及地铁公司技术部门的参与深度,及时组织进行接驳接口施工技术交底与沟通协调,明确分界点及施工范围,督促各专业设计代表深入施工现场进行调查,对现场设计与接驳存在问题及时沟通处理,产权单位主要分管负责人应定期出面过问、检查、考核。
(5)如果采用城市集中供热,公司需要安排主管处室和专业人员同供热部门进行洽谈并尽早签署合同,明确设计、施工、监理的具体职责和内容,定期召开协调会落实相关事项,对供热部门也要依靠市委市政,政府来设置责任岗位、挂职负责,由监督监察部门加大参与跟踪力度,并与绩效考核挂钩。
(6)站场内的管网宜由一家单位负责整体协调施工,以减少中间环节,缩短协调时间并提高工作效率,避免和减少重复施工。同时在进行临时房屋、围墙道路等施工时,应结合综合管线图纸和施工经验,充分考虑,减少后期施工时对各种障碍的清除或迁移。
(7)督促监理单位加强对施工单位的管理,要让监理成为现场工程项目建设的管理核心,充分发挥监理单位的积极性和主观能动性,避免业主参与施工现场管理的深度过深、细节过细,从客观上实现监理监督管理的全面目标。
(8)本供热工程虽然已签订施工框架协议并在过程实施中,但项目的费用估算已超过招标相关规定要求,是否履行招标程序仍需要进一步协商或由公司领导明确。
3.结论
论文结合作者参与渭河车辆段基本建设的管理和后期接手的市政供热工程工程实际,从施工进展、设计技术管理、施工组织管理、产权单位及接口协调管理等方面出发,针对管理过程中发现的问题和存在的不足,从设计及技术管理、外部协调管理和施工组织管理等方面进行了认真地回顾、总结和思考,在此基础上提出在车辆段或停车场的建设管理方面要归口明确,避免多头指挥,执行困难;同时对工期策划、设计招标和施工图招标时要明确供热工程的重要性和节点工期,对于市政供热采用何种热源或者自行采用燃油燃气锅炉供热等均要在设计阶段进行充分调研和对比分析,提出切实可行的方案;对站场内的管网宜由一家单位负责整体协调施工,以减少中间环节,缩短协调时间并提高工作效率,避免和减少重复施工等具体措施,为今后地铁车辆段及停车场等同类工程的建设、施工和管理提供了有益的参考资料。
参考文献:
[1]孙城、张昌明.地铁土建工程风险管理探讨[J].机械管理开发,2012,02:127-129
[2]解东升、钱七虎、戎晓力.地铁工程建设安全风险管理研究[J].土木工程与管理学报,2012,01:61-67
[3]郑明远.香港地铁“轨道+物业”模式的可学习性分析[J].综合运输,2012,03:22-26
[4]卢文刚、彭静.广州城市地铁突发公共事件应急能力评价指标体系研究[J].城市发展研究,2012,04:118-124
[5]雷斌、曹振、张宁.西安地铁安全文化体系建设研究[J].中国安全生产科学技术,2012,06:221-224
[6]时小雨.福州地铁工程建设安全管理与风险防范[J].福建建材,2012,07:92-95
[7]陈希林、翟永山、郭彩霞.我国地铁建设风险管理及发展趋势[J].市政技术,2012,05:167-169
随着计算机网络的广泛应用,网络安全问题日渐突出。网络具有跨国界、无主管、不设防、开放、自由、缺少法律约束力等特性,网络的这些特性显示了它的许多优点,但同时也使它容易受到来自各方面的入侵和攻击。如果不很好地解决这个问题,必将阻碍计算机网络化发展的进程。
1 网络安全概述
网络安全从本质上来讲就是网络上的信息安全,指网络系统中流动和保存的数据,不受到偶然的或者恶意的破坏、泄露、更改,系统能连续正常的工作,网络服务不中断。从广义上来说,凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全所要研究的领域。
2 网络安全的威胁因素
归纳起来,网络安全的威胁主要有:
(1)网络协议的局限性。 Internet的基石是TCP/IP协议簇,该协议簇在实现上力求效率,而没有考虑安全因素,因为那样无疑增大代码量,从而降低了TCP/IP的运行效率,所以说TCP/IP本身在设计上就是不安全的。并且,由于TCP/IP协议是公布于众的,若人们对TCP/IP协议很熟悉,就可以利用它的安全缺陷来实施网络攻击。
(2) 人为的无意失误。如操作员安全配置不当造成的安全漏洞,用户口令选择不慎,用户将自己的帐号随意转借他人或与别人共享等都会对网络安全带来威胁。虽然网络中设置了不少保护屏障,但由于人们的安全意识淡薄,从而使保护措施形同虚设。例如防火墙,它是一种网络安全保障手段,是网络通信时执行的一种访问控制尺度,其主要目的就是通过控制入、出一个网络的权限,并迫使所有的连接都经过这样的检查,防止一个需要保护的网络遭受外界因素的干扰和破坏。如有人为了避开防火墙服务器的额外认证,进行直接的PPP连接,就会使防火墙失去保护作用。
(3)计算机病毒的危害。 计算机病毒是一个能够通过修改程序,把自身复制进去进而去传染其它程序的程序。它并不独立存在,而是寄生在其他程序之中,它具有能自我“复制”并能“传播”这一基本特征,并在计算机网络内部反复地自我繁殖和扩散,危及网络系统正常工作,最终使计算机及网络系统发生故障和瘫痪。目前全世界的计算机活体病毒达14万多种,其传播途径不仅通过软盘、硬盘传播,还可以通过网络的电子邮件和下载软件传播。随着计算机应用的发展,人们深刻地认识到病毒对计算机信息系统造成严重的破坏。
(4) 黑客的威胁和攻击。 这是计算机网络所面临的最大威胁,敌手的攻击和计算机犯罪就属于这一类。此类攻击又可以分为2种:一种是网络攻击,以各种方式有选择地破坏对方信息的有效性和完整性;另一类是网络侦察,他是在不影响网络正常工作的情况下,进行截获、窃取、破译以获得对方重要的机密信息。这2种攻击均可对计算机网络造成极大的危害,并导致机密数据的泄露。网络软件不可能是百分之百的无缺陷和无漏洞的,这些漏洞和缺陷恰恰是黑客进行攻击的首选目标。黑客入侵的例子枚不胜举,从某种意义上讲,黑客对信息安全的危害甚至比一般的电脑病毒更为严重。
3计算机网络安全防范措施
针对网络系统现实情况,处理好网络的安全问题是当务之急。为了保证网络安全采用如下方法:
(1)配置防火墙。防火墙将内部网和公开网分开,实质上是一种隔离技术。它是网络安全的屏障,是保护网络安全最主要的手段之一。免费论文。利用防火墙,在网络通讯时执行一种访问控制尺度,允许防火墙同意访问的人与数据进人自己的内部网络,同时将不允许的用户与数据拒之门外,最大限度地阻止网络中的黑客随意访问自己的网络。防火墙是一种行之有效且应用广泛的网络安全机制,防止Internet上的不安全因素蔓延到局域网内部,所以,防火墙是网络安全的重要一环。免费论文。
(2)安装防病毒网关软件。防病毒网关放置在内部网络和互联网连接处。当在内部网络发现病毒时,可能已经感染了很多计算机,防病毒网关可以将大部分病毒隔离在外部,它同时具有反垃圾邮件和反间谍软件的能力。当出现新的病毒时,管理员只要将防病毒网关升级就可以抵御新病毒的攻击。
(3)应用入侵检测系统。入侵检测技术是近20年来出现的一种主动保护自己免受黑客攻击的新型网络安全技术。它能够检测那些来自网络的攻击,检测到超过授权的非法访问。一个网络入侵检测系统不需要改变服务器等主机的配置。由于它不会在业务系统的主机安装额外的软件,从而不会影响这些机器的CPU、I/O与磁盘等资源的使用,不会影响业务的性能。它从系统运行过程中产生的或系统所处理的各种数据中查找出威胁系统安全的因素,并对威胁做出相应的处理。免费论文。入侵检测被认为是防火墙之后的第二道安全闸门,它在不影响网络性能的情况下对网络进行监测,从而提供对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护。在网络中同时采用基于网络和基于主机的入侵检测系统,则会构架成一套完整立体的主动防御体系。
(4)利用网络监听维护子网系统安全。对于网络外部的入侵可以通过安装防火墙来解决,但是对于网络内部的侵袭则无能为力。在这种情况下,可以采用对各个子网做一有一定功能的审计文件,为管理人员分析自己的网络运作状态提供依据。设计一个子网专用的监听程序。该软件的主要功能为长期监听子网络内计算机间相互联系的情况,为系统中各个服务器的审计文件提供备份。
(5)采用漏洞扫描技术。漏洞扫描是针对特定信息网络中存在的漏洞而进行的。信息网络中无论是主机还是网络设备都可能存在安全隐患,有些是系统设计时考虑不周而留下的,有些是系统建设时出现的。这些漏洞很容易被攻击,从而危及信息网络的安全。漏洞扫描是自动检测远端或本地主机安全的技术,它查询TCP/IP各种服务的端口,并记录目标主机的响应,收集关于某些特定项目的有用信息。它的具体实现是安全扫描程序,扫描程序可以在很短的时间内查出现存的安全脆弱点。扫描程序开发者利用可得到的攻击方法,把它们集成到整个扫描中,扫描后以统计的格式输出,便于参考和分析。
(6)应用数据加密技术。数据加密技术就是对信息进行重新编码,从而隐藏信息内容,使非法用户无法获取信息的真实内容的一种技术手段。数据加密技术是为提高信息系统及数据的安全性和保密性,防止秘密数据被外部破析所采用的主要手段之一。
(7)常做数据备份。由于数据备份所占有的重要地位,它已经成为计算机领域里相对独立的分支机构。时至今日,各种操作系统都附带有功能较强的备份程序,但同时也还存在这样或那样的缺陷;各类数据库管理系统也都有一定的数据复制的机理和功能,但对整个系统的数据备份来说仍有不够完备之处。所以,若想根本解决整个系统数据的可靠备份问题,选择专门的备份软、硬件,建立专用的数据备份系统是不可缺少的。
结语
随着网络的迅速发展,网络技术的日渐更新,网络时代的计算机信息安全越来越重要,网络安全是一个系统的工程,需要仔细考虑系统的安全需求,并将各种安全技术结合在一起,才能生成一个高效、通用、安全的网络系统。
f参考 文 献 ]
[1卢开澄:《计算机密码学一计算机网络中的数据预安全》(清华大学出版社1998).
[2余建斌:《黑客的攻击手段及用户对策》(北京人民邮电出版社1998).
[3〕蔡立军:《计算机网络安全技术》(中国水利水电出版社2002).
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:
地下管网是城市基础设施的重要组成部分,日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内,要对上述市政设施进行改建、新建、扩建,需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大,使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜,同时给市民工作、生活带来许多不便。市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小,如何尽可能减少对人们日常生活的影响。已经成了一个迫切解决的问题。
非开挖技术将完全能解决这些难题,提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术,其在国外已广泛使用,在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用,本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题,值得施工技术人员重视,并以此和同行共享。
1 顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术,它具有不需要开挖面层,就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、河道的特点,相比开挖敷设技术,投资和工期将大大节省。概括起来,顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价。
2 顶管技术施工应用分析
2.1 顶进管的选择
顶进管一般选用钢筋砼管,如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程,特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。
①顶进管直径的选择:顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径,根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚,进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人,所以一般管内径不小于500mm;
②顶进管长度的选择:顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数,取得良好的效果,但随着管长度的增长,如果偏离原定的路线,使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大,挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。一般情况下,管长度须相对于管径来衡量,当L/D外≤1.10时,为短管;当L/D外=1.15时,为标准管;当IJD外≥2.10时为长管。
2.2 顶管施工的前期准备
①现场平面布置:平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备,工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下;
②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固:为确保顶管机出洞的绝对安全,需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失,并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失,必须在工作井安装止水装置。
2.3 顶管施工的工艺
2.3.1 顶管井的设计
顶管井分工作井与接收井两种,顶管井的建造结构有很多种类,一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等,后者则大多为矩形,它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。
2.3.2 顶管施工工序
①穿墙:打开穿墙闷板将工具管顶出井外,并安装穿墙止水装置,主要技术施工措施
1)穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土,以起到临时性阻水挡土作用;
2)为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度,工作井工具管穿墙前,对穿墙管外侧采取注浆固结措施;
3)穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施;
4)闷板开启后迅速推进工具管,同时做好穿墙止水,本工程采用止水法兰加压板,中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环,要求具有较高的拉伸率和耐磨性,借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置,应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。
②顶管出洞:顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题,顶管出洞,即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程,是顶管技术中的关键工序,也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜,应采取工具管调零,在工具管下的井壁上加设支撑,若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏,工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。
③注浆减阻:在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙,形成一道泥浆保护套,起到支撑地层,减少地面沉降,减少顶进阻力的作用。在施工中,首先对顶管机头尾部压浆,并要与顶进工作同步,然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆,以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。
④顶管纠偏:纠偏是指机头偏离设计轴线后,利用设置在后部的纠偏千斤顶组,改变机头端面的方向,减少偏差,使管道沿设计轴线顶迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法,进行纠偏操作,若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩,反之亦然。
3 膨润土悬浮液在疏松土层中的应用
在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂砾土中,若不采取其它辅助措施,土层由于本身极不稳定,以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说,膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用,先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓在砂砾上中的特性。膨润上悬浮液将渗人土层的孔隙内,充满孔隙,并继续在其中流动。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性。因此为了在同样的压浆压力下达刭相同的渗入深度,在孔隙横断面很小的细粒土层中便需要低流限的悬浮液,面孔隙横断面较大的粒粒土层则需要高流限的悬浮液。在克服流动阻力的过程中,压浆压力随着渗入深度的增加而成比例地衰减,所以相应每一种压浆压力,都有一个完全确定的渗入深度。
尽管就某种场合来说,随着管子的推进同时在管子整个圆周上和管路全部长度上均匀地压浆证明是相宜的,而在另一些场合下,正确的方法则又可能是分段压浆。例如现已得知,在管子下半部,膨润土在顶进过程中比静止状态下更容易流出,而上半部的压浆则是在管路静止的情况下更容易进行。因此最好是将管子下半都的注浆孔和上半部的注浆孔分别组合起来。这种半侧压出韵原因在于,静止状态的管道以其全部很大的重量沉落于底部。这样便在管道的顶部形成了小空隙,或者至少是形成了一个压力较低的区域。因而在这种状态下,膨澜土在管顶处比在管底部更容易流出。反之,在顶压力和浮力同时作用下,管道有向上拱起的倾向。这时管道离地升起,于是管底下方便形成了一个低压区,致使膨润土更加容易渗入其中并均匀地散开。
4 顶进管在膨润土悬浮浪中受到的浮力
只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围,浮力定律便对它有效,即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下,浮力均为管子自重的1.4倍。这样,只要通过正确地压人膨润土悬浮液,从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带,并保持悬浮液压力等于土压力,于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的,亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时,这个条件便能得到满足。浮力可使管外璧摩阻力减小,因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响
5 结语
顶管设计在市政工程中,特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下,相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进,城市要发展。市政设施配套完善,地下各种管道建设将会大量增加,顶管设计和施工也会增多。管径加大,长度加长,有直有曲,种类繁多,这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此,我们要重视这个良机,进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术,使之综合施工技术达到国际水平。
【关键词】
盾构隧道;堵漏施工;管片拼缝
1引言
随着地铁工程建设的不断加快,产生的隧道问题也越来越多。在隧道运营过程中,隧道防水是保证地铁隧道质量的一个重要环节。受季节气候、地质条件等因素的影响,隧道容易出现渗漏的问题,尤其是在多雨季节隧道运行过程中如果遇到渗漏水的情况,会出现电轨道短路或接触网漏电等等问题,导致列车停止运行。另外,渗漏还会导致隧道内管线生锈,影响隧道使用年限,因此,要做好地铁盾构隧道的堵漏施工。
2工程概况
某地铁轨道使用盾构法进行施工,隧道衬砌使用预制钢筋混凝土管片进行施工。隧道管片设计规格如下:内径5400mm,外径6000mm,管片厚度为300mm,环宽1500mm,管片采用标号C50混凝土,环缝和衬砌纵缝之间使用EPDM弹性密封垫防水。场地地下水主要为全风化带中孔隙潜水、第四系松散层和强中风化岩中基岩裂隙水,裂隙水类型为承压水,水压力大、水量丰富。由于隧道埋设深度比较大,区间盾构隧道环管片拼缝出现了渗漏,对地铁的运行造成影响,需要采取相应的堵漏技术来保持地铁隧道安全运营。
3运营地铁盾构隧道堵漏施工难点
1)地铁运营隧道单次堵漏施工时间较短。在实际施工中由于地铁一直处于运行状态,施工时间有限,通常选取夜间地铁停止运行的时间进行施工,但时间较为紧促,使得有的施工环节不能有效开展。2)机械设备、材料运输困难。在地铁隧道堵漏施工中会使用多种大型设备,比如注浆机、脚手架以及一些材料物资,这些物品都需要施工人员从地铁站亲自搬运到施工区域,这无疑会加大人力负担,而且也会影响工作效率[1]。3)任务紧急。一旦隧道出现渗漏喷水现象,均需在第一时间进行处理,如若不及时会带来不可估量的损失,甚至危及人们的生命安全。
4隧道渗漏水原因分析及整治标准
4.1隧道渗漏水原因分析
1)此隧道埋深大,深度达到27~33m,隧道上部主要分布的是强风化与中风化岩层。强风化岩层裂隙发育,而且地下水较多,水压力达到0.3MPa。2)施工隧道地处中间风井部位,当盾构隧道被打通时,施工人员还没有对中间风井进行封堵处理,造成隧道漏水量较大。盾构施工阶段的管片背后所注的浆液遇水流过大时极易被冲刷,形成局部虚空状态。3)中间风井为盾构到达井,由于盾构达到时推力在逐渐减小,如若管片间的止水带压实不牢固的话,容易出现漏水现象。当推力在不断变小时,管片止水密封条压缩变形量也会逐渐减小,防水效果不显著。此外,如果管片的错台过大或者重合搭接量太小的话,防水性能也会受到不同程度的影响。4)部分吊装头在管片注浆后封堵存在质量问题,如若封堵不彻底,在长时间使用中管片壁也会出现渗水现象。与此同时,该段隧道与盾构吊出井距离较近,而且在吊出井的相应部位设置有集水井泵房,盾构隧道贯通了一段时间后,施工人员仍没有对吊出井实施封堵处理,使得隧道周围漏水现象严重[2]。再加之一些潜在的漏水点由于没有暴露出来,因而在堵漏工作中也未进行及时修复。
4.2整治质量标准
通过对现场情况进行分析,最终得出盾构区间隧道防水等级为二级,顶部以及结构内都不能出现漏水等现象,结构表面允许有少量的湿渍,但湿渍面积应进行严格控制。比如100m2防水面积上湿渍应小于3处,单个湿渍的最大面积应控制在0.2m2以内。此次整治的范围主要包括区间内上行线中间风井与靠近风井洞门一定区域内的管片,主要针对管片接缝漏水点以及管片裂缝漏水现象进行改进。
5隧道堵漏施工技术
5.1管片裂缝堵漏施工流程
管片裂缝主要指的是由于管片受到盾构千斤顶推力的作用而出现的纵向裂纹现象,按照地铁设计相关标准规定,如若盾构管片出现0.2mm以上的裂缝时,需采取一定的措施进行防渗堵漏处理。具体的施工流程如下:1)施工人员在渗漏区域顺着缝隙部位人工凿槽,一般凿成U型或者口型槽,这样便于后续施工的顺利实施;2)将防水胶水泥填充在缝隙部位,确保槽与管片表面相平,而且要注意压贴紧密;3)按照渗漏实际情况,预留埋设多个注浆嘴,等到刚性胶凝固到一定程度后,从事先预留的注浆嘴部位向缝隙内注入高分子化学浆液比如改性环氧树脂等,浆液进入到缝隙后会迅速扩散,经过长时间后会凝固成强度很高的凝胶,这样可提高裂缝的密实性;4)堵漏工作完成后应使用砂轮机将注浆嘴表面不平整部位进行处理,使其处于平整状态。
5.2管片拼缝堵漏施工工艺
1)明确漏水点的具体方位。施工人员可按照管片出水点的位置以及出水量的实际大小明确漏水点的具体方位,紧接着在漏水点的两端距离一定部位打终止孔,将注浆管预先埋设在此处。2)钻终止孔。施工人员应在管片渗漏部位的端头顺着缝隙部位钻入一定深度的孔,孔的深度主要由内侧的止水条位置决定,绝不能超过止水条位置,这样会损坏管片,起不到应有的防水效果。用流水冲洗终止孔后将水泥膏注入孔内,直至到达孔口即可。3)钻注浆孔。首先顺着渗漏缝向孔内钻注浆孔,孔径以及孔深应进行严格确定,孔径应达到1cm,孔与孔之间的距离应控制在0.3~0.5m之间;其次将注浆孔与渗漏缝中的杂物进行彻底地冲洗,以提高灌浆质量。4)埋铝管嵌缝。首先使用一定硬度而且处于微膨胀状态的水泥注入孔内的铝管内,压实紧密,但要注意的是管片要流出铝管10cm的距离;其次嵌缝压入水泥时动作要迅速,注入水泥越多,效果越显著。5)注浆环节。1)施工人员首要一步是将注浆软管与预埋铝管进行有效连接,为了提高其稳定性,可使用铁线进行绑扎处理。2)试压时应密切关注嵌缝封闭的效果以及浆液的质量,若无异常情况时则可使用改性环氧树脂进行堵漏处理。3)为了提高材料的黏接性,可在速硬水泥中加入一定量的聚合物氯丁胶乳。4)施工人员应现配水泥浆液,水灰比的浓度应满足相关要求。5)注浆工作结束后应立即对注浆机以及管路进行彻底地清洗,确保表面整洁。
5.3管片吊装孔施工工艺
管片吊装孔施工流程如下:1)将吊装孔中的杂物清洗彻底;2)在吊装孔中埋设两只铝管,一支铝管起到泄水减压作用,另一支铝管作为注浆管,并在铝管周围使用速硬微膨胀水泥进行填筑处理;待水泥凝固完全后,将注浆管连接到位用手动泵压注水泥浆,直至完成。
5.4管片背后注浆施工工艺
管片背后注浆方法主要用来解决管片背后注浆不饱满所引发的不良现象。按照实际施工情况可在渗漏点的上方选取1点位或者11点位的吊装孔作为泄水孔,而在渗漏点下方的第4点位以及7点位设置注浆孔,所设置的注浆孔与泄水孔的连线应横穿渗漏点。考虑到此施工区段地下水压力较大,可使用冲击钻打穿吊装孔。为了确保管片的安全性,施工人员可在注浆管路部位设置压力表与安全阀,及时检查管路周围的水压力状况,一旦发现超过标准应立即打开安全阀。压浆应请专人全权负责,注意观察管片有无异常变化情况,浆液喷射时不能对准施工人员,以免使人员受到伤害。
6结语
综上所述,本地铁盾构隧道经过堵漏施工后,有效治理了隧道的漏水问题,实现了预期的治理效果,值得类似工程借鉴或参考。需要注意的是,在拌制水泥时要使用干净的水进行拌制,不能只是为了方便,选择地下水来拌制水泥,以免影响水泥的质量。
作者:张辉 单位:中铁十六局集团有限公司
引言
地下管网是城市基础设施的重要组成部分,日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内,要对上述市政设施进行改建、新建、扩建,需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大,使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜,同时给市民工作、生活带来许多不便,特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段,这个矛盾就更加突出。市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小,如何尽可能减少对人们日常生活的影响。已经成了一个迫切解决的问题。
非开挖技术将完全能解决这些难题,提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术,其在国外已广泛使用,在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用,本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题,值得施工技术人员重视,并以此和同行共享。
1 顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术,它具有不需要开挖面层,就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、河道的特点,相比开挖敷设技术,投资和工期将大大节省。同时,顶管施工技术可以降低噪音,减少粉尘,减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏,属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点,在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用。概括起来,顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价。
2 顶管技术施工应用分析
2.1 顶进管的选择 顶进管一般选用钢筋砼管,如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程,特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择:顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径,根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚,进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人,所以一般管内径不小于500mm;②顶进管长度的选择:顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数,取得良好的效果,但随着管长度的增长,如果偏离原定的路线,使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大,挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。
一般情况下,管长度须相对于管径来衡量,当L/D外≤1.10时,为短管;当L/D外=1.15时,为标准管;当IJD外≥2.10时为长管。
2.2 顶管施工的前期准备 ①现场平面布置:平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备,工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下;②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固:为确保顶管机出洞的绝对安全,需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失,并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失,必须在工作井安装止水装置。
2.3 顶管施工的工艺:顶管施 叉称为顶进法施工,是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基,以构成立体交义通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井,然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体,由机头导向,将预制的钢筋混凝土管向前顶进,前端土体通过工作井运出,最后完成管道铺设。
2.3.1 顶管井的设计:顶管井分工作井与接收井两种,顶管井的建造结构有很多种类,一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等,后者则大多为矩形,它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。
2.3.2 顶管施工工序 ①穿墙:打开穿墙闷板将工具管顶出井外,并安装穿墙止水装置,主要技术施工措施1)穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土,以起到临时性阻水挡土作用;2)为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度,工作井工具管穿墙前,对穿墙管外侧采取注浆固结措施;3)穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施;4)闷板开启后迅速推进工具管,同时做好穿墙止水,本工程采用止水法兰加压板,中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环,要求具有较高的拉伸率和耐磨性,借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置,应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞:顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题,顶管出洞,即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程,是顶管技术中的关键工序,也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜,应采取工具管调零,在工具管下的井壁上加设支撑,若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏,工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻:在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙,形成一道泥浆保护套,起到支撑地层,减少地面沉降,减少顶进阻力的作用。在施工中,首先对顶管机头尾部压浆,并要与顶进工作同步,然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆,以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。④顶管纠偏:纠偏是指机头偏离设计轴线后,利用设置在后部的纠偏千斤顶组,改变机头端面的方向,减少偏差,使管道沿设计轴线顶迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法,进行纠偏操作,若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩,反之亦然。
3 膨润土悬浮液在疏松土层中的应用
在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂砾土中,若不采取其它辅助措施,土层由于本身极不稳定,以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说,膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用,先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓在砂砾上中的特性。膨润上悬浮液将渗人土层的孔隙内,充满孔隙,并继续在其中流动。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性,同时也取决于压浆压力。因此为了在同样的压浆压力下达刭相同的渗入深度,在孔隙横断面很小的细粒土层中便需要低流限的悬浮液,面孔隙横断面较大的粒粒土层则需要高流限的悬浮液。在克服流动阻力的过程中,压浆压力随着渗入深度的增加而成比例地衰减,所以相应每一种压浆压力,都有一个完全确定的渗入深度。
尽管就某种场合来说,随着管子的推进同时在管子整个圆周上和管路全部长度上均匀地压浆证明是相宜的,而在另一些场合下,正确的方法则又可能是分段压浆。例如现已得知,在管子下半部,膨润土在顶进过程中比静止状态下更容易流出,而上半部的压浆则是在管路静止的情况下更容易进行。因此最好是将管子下半都的注浆孔和上半部的注浆孔分别组合起来。这种半侧压出韵原因在于,静止状态的管道以其全部很大的重量沉落于底部。这样便在管道的顶部形成了小空隙,或者至少是形成了一个压力较低的区域。因而在这种状态下,膨澜土在管顶处比在管底部更容易流出。反之,在顶压力和浮力同时作用下,管道有向上拱起的倾向。这时管道离地升起,于是管底下方便形成了一个低压区,致使膨润土更加容易渗入其中并均匀地散开。
4 顶进管在膨润土悬浮浪中受到的浮力
只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围,浮力定律便对它有效,即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下,浮力均为管子自重的1.4倍。这样,只要通过正确地压人膨润土悬浮液,从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带,并保持悬浮液压力等于土压力,于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的,亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时,这个条件便能得到满足。浮力可使管外璧摩阻力减小,因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响
5 结语
顶管设计在市政工程中,特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下,相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进,城市要发展。市政设施配套完善,地下各种管道建设将会大量增加,顶管设计和施工也会增多。管径加大,长度加长,有直有曲,种类繁多,这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此,我们要重视这个良机,进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术,使之综合施工技术达到国际水平。
参考文献:
[1] 廖霞柳.洛河电厂取水工程顶管施工质量控制分析[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2010,(01):13-14,17.
[2] 邓雅婷.地下建筑与工程专业揭密及院校介绍[J].高校招生,2002,(07) :58;学校学报,2010,(01):23-24,37.
[3] 张振宇.盾构法施工技术在我国的应用与发展[J].武汉工程职业技术学院学报,2005,(04):26-28,36.
[4] 马福海.发展中的中国非开挖事业[J].非开挖技术,2006,(03):85.
[5] 方客军.北京地铁蒲黄榆车站超前长管棚试验研究[J].铁道建筑技术,2005,(05)63.
(下接第31页)
而且做工细致。
制作本身就是利用实物演示形象地说明专业理论,如果发动得当,学生会有许多创新产品出现。因此,指导学生制做制作大大提高了学生学习本专业知识的兴趣,加深他们对专业理论的理解,进而提高了动手操作能力、创新能力,也培养了他们团结协作的精神。
6.结语
在新课标教育改革下,教师应当要善于避开思维定势的方向,善于从侧向和逆向设奇想、出奇问,跳出传统教学模式的束缚,对教学环节进行不断的创新。而作为机械专业的教师来说,要从改善课程的教学质量,提高学生的创新能力,就必须要对机械教学进行创新。
参考文献:
[1] 薛小雯.创新教育在机械基础课程中的实践[J].无锡教育学院学报,20O4(l) .
[2] 干成.机械基础教学中的形象思维培养[J].职业教育研究,2004 .
[3] 王五一在《机械基础》教学中应注重学生创新素质的培养[J].教学研究与实践,2004(1).
(下接第32页)
故障安全评价。对于故障分析时需要考虑哪些故障,就是GB7588―2003中14.1.1.1和附录H叶|所列出的故障。把这些故障分别输入评价流程图中,只有能到达“可接受”的设计才是符合安全标准的。对含有电子元件的
安全电路还需进行规定的型式试验合格。目前对安全电路进行故障安全评价这一环节未能得到有效地控制。使用计算机软件(程序)作为安全电路的组成部分,是电梯控制技术发展的趋势;而GB7588标准中提到的安全电路的三个组成部分却并不包含软件(程序)。
4 结语
电梯制造企业在设计电气控制系统时,应充分考虑其对各种意外情况下的安全保护,应达到不低于标准GB7588-2003的相关要求,电梯检验人员在检验过程中,亦应加强对电气控制系统的试验,严格把关。通过对电梯电气控制系统故障的诊断和分析,找到了电梯电气控制系统一般故障有效的检查方法和切实可行的维修方案。
参考文献:
【 abstract 】 : tianjin ring road construction east seven jingjintang expressway engineering because of deck of deck built, change the original by the way of the north three road section, bridge pier site and retaining wall with the original pipeline road position the conflict, need to present situation of pipe demolished. The engineering line groove dig deep biggest 8.5 m, its engineering site for Ⅱ class environment, groundwater level still buried deep 0.76 ~ 2.20 m, within the scope of the special soil mainly for widely distributed and a thick layer of the larger soft soil, the engineering properties of poor. The thesis of construction of the project, the paper analyses the construction of foundation pit supporting structure security, on the basis of the construction of the foundation pit of the detailed papers, guide the project construction.
【 key words 】 : retaining system safety construction foundation pit engineering technology
中图分类号: TU990.3 文献标识码:A文章编号:
目前,我国基础施工的复杂程度越来越大,其开挖深度已经从最初的几米发展到目前的几十米。但是由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性,以及在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化造成不连续性,都为基坑施工造成了很多困难,所以对基坑工程的研究势在必行。通过对基坑工程的研究,可以了解基坑在施工过程中的应力应变特征,进而为基坑施工和支、围护设计提供科学依据,使基坑在施工过程中,受力、变形等特性都控制在一个合理的范围内,从而使得人身安全和财产安全得到强有力的保障。
1. 工程概况
环东干道七京津塘高速公路跨线桥工程起于经三路与纬十路交口以北450m处,上跨纬十路、河道、京津塘高速公路、环东干道一,止于环东干道二以北300m处。由于修建环东干道七跨京津塘高速公路的跨线桥,改变原有北侧经三路的道路断面,桥梁墩位及道路挡墙位置与原有管线发生冲突,需对部分现状管线进行拆除。本工程管线沟槽最大挖深8.5m,桥梁4#墩挖深7m,5#、9#、10#墩挖深7.5m。本工程场地环境类型为Ⅱ类,地下水静止水位埋深0.76~2.20m,相当于标高-0.01~2.19m。场区地基土的标准冻结深度为0.60m。场地范围内特殊土主要为广泛分布且层厚较大的软土,工程性质差,其岩土层分布特征如表1所示。
根据设计提供资料,经三路上管线基坑最大挖深8.5m,槽深>4m采用钢桩卡板支撑开槽。为确保工字钢入土深度,先降去一步土,深度2m,然后再进行工字钢插打工作。钢板桩采用Ⅰ40a工字钢,桩长采用13m,入土深度6.5m,间距500mm;采用I50a型工字钢围檩,每隔4m设一道支撑,支撑采用φ180mm钢管,其支护图见图1所示。
2. 支护结构稳定相演算
为确保工程施工的稳定性,根据地质勘察报告、建筑基坑支护技术规范(JGJ120-99)和建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)等,进行深基坑支护结构稳定性演算。
2.1支护结构验算参数及计算条件
根据本工程岩土工程勘察资料,各土层的设计计算参数如表2所示。根据环境条件、地下结构及土层分布厚度,本工程基坑分为三个区段,第一区段为经三路上管线工程,最大设计挖深8.5m;第二区段为桥梁4#墩工程;第三区段为桥梁5#、9#、10#墩工程。计算时取最不利经三路上管线开挖,其附加荷载中:地面荷载为20Kpa,设计开挖深度8.5m,降土深度2m,实际开挖深度6.5m、基坑长度436m、基坑宽度9.5m。
按照《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)的要求,土压力计算采用朗肯土压力理论,所有土层采用水土合算,因为地下水位充裕,用天然重度代替。求支撑轴力用等值梁法,对净土压力零点求力矩平衡而得。桩长是根据桩端力矩求出,并应满足抗隆起及整体稳定性要求。计算时基坑内外各土层参数均采用加权平均值,由于支护结构内力是随工况变化的,设计时按最不利情况考虑。
表1. 岩土层分布特征
图1. 经三路上管线基坑维护结构图
表2. 土层物理力学参数(坑外)
2.2经三路管线工程支护结构设计与计算
2.2.1支护结构计算
按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据,计算时,不考虑支护桩体与土体的摩擦作用,且不对主、被动土压力系数进行调整,仅作为安全储备处理。经三路管线工程支护结构受力简图见图2所示。支护体系采用单支点板桩支护,内力计算采用等值梁法。
据净土压力零点处墙前被动土压力强度和墙后主动土压力强度相等的关系,根先求出零点的位置u(该点至基坑底的距离)。由公式t=1.2(u+x)求出桩墙的入土深度。最大弯距在剪力Q=0处,设从B点向下y米处Q=0,计算出板桩的最大弯矩Mmax。
计算土压力,第一阶段挖土深至3.0m,并在此处设支撑,此阶段结构稳定。第二阶段挖至基底,挖土深度6.5m,计算得:
进行零点位置u的计算和支撑力Ra、作为内力的剪力Qb计算如下:
计算桩墙的入土深度t,并求得最大弯矩Mmax有:
进行基坑支护结构的抗倾覆稳定性验算,抗倾覆系数为1.76,大于规范要求的1.2,因此满足要求。进行基坑抗隆起稳定性验算,其安全系数2.90,大于规范要求的1.7,满足要求。进行基坑的抗管涌验算,其水力坡降为0.33小于临界水力坡度0.52,因此抗渗流系数满足要求,按设计要求本工程采用大口井降水。综合以上几种安全控制条件,取入土深度t≧6.499m,桩总长H=6.5+6.499=12.999m,采用13m钢板桩,入土深度6.5m,满足规范要求。
因基坑周围存在道路及管线,为确保安全对变形进行估算。本工程按软弱地层计算最大变形,道路及管线距钢板桩支护2.5m:
图2 经三路管线工程支护结构受力简图
2.2.2 降水设计计算
降水设计为提高降水效果将大口井双排布置,井管下端滤水管埋入含水层内。本工程取50m为一个施工段,最大基坑深度8.5m,沟槽平均宽度9.5m,大口井基坑降水。水井的深度Hw取8.5m。按潜水完整井计算降水区域总涌水量Q,可得Q=1003.6m3/d;计算基坑等效半径r0,可得基坑等效半径r0为17.255m。计算单井出水量,其约为173 m3/d;因此降水井数及间距计算如下,井位布置图如图3所示。
井数: n=1.1×
间距:降水井在沟槽边以外1.5m双排布置,井深17.5m,井管间距a=50*2/6=16.67m
图3. 基坑降水井位布置图
3. 基坑支护施工工艺及施工程序
3.1钢板桩支护施工工艺及施工程序
钢板桩采用I40a工字钢板桩,钢板桩之间采用I50a工字钢围檩进行连接,围檩与每根钢板桩之间空隙须打入木楔抵紧,转角必须设置专用构件。采用直径φ180mm的钢管进行内支撑,间距4m一道,位于顶面以下3m下。管道安装须调整对撑间距并及时回填,管道回填后密实度达到要求后方可拆除管道上方的钢支撑,以此为准,每50m为一个作业段。
3.1.1钢板桩施工的一般要求
钢板桩施工的一般要求如下:(1)板桩的设置位置要符合设计要求,便于基础施工,即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。(2)基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准板桩的利用和支撑设置,各周边尺寸尽量符合板桩模数。(3)整个基础施工期间,在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑,禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,也不应在支撑上搁置重物。
3.1.2板桩施工的顺序
板桩准备围檩支架安装板桩打设偏差纠正拔桩。
3.1.3板桩的检验、吊装、堆放
板桩的检验:对板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。
板桩吊运:装卸板桩宜采用两点吊。吊运时,每次起吊的板桩根数不宜过多,注意保护免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。
板桩堆放:板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打桩施工现场。
3.1.4导架的安装
在板桩施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直,控制桩的打入精度,防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力,一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架,亦称“施工围檩”。导架采用单层双面形式,通常由导梁和围檩桩等组成,围檩桩的间距一般为2.5~3.5m,双面围檩之间的间距不宜过大,一般略比板桩墙厚度大8~15mm。
3.1.5板桩施打
板桩用吊机带振锤施打,施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。打桩前,对板桩逐根检查,剔除锈蚀、变形严重的普通板桩,不合格者待修整后才可使用。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。
3.1.6板桩的拔除
基坑回填后,要拔除板桩,以便重复使用。拔除板桩前,应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。回填的方法采用填入法,填入法所用材料为砂。
3.2大口井施工工艺及施工程序
降水采用直径500mm大口井,井深17.5m,间距16.67m,沿基坑两侧布置,每50m为一个作业段。降水从降水井打完后就立刻开始,昼夜不停,抽水时设置专人负责,昼夜两班,每班4人,循环抽水,抽水期间值班人员要随时观察井内水位的上升情况,并做好记录,保证井内水及时抽出,保证不影响现场土方开挖,并把水位降到沟槽开挖地面1m以下。
降水施工包括以下工序,:井位布设,结合现场实际地况,井位布置间距16.67m, 沿基坑两侧布置;埋设护筒,人工开挖井位处杂土,以挖到原土为宜,一般挖深在1.5m左右,然后埋设护筒,护筒埋设要调正,其中心位置偏离既定井位不超过10cm。钻机就位,钻机就位要平整,保证钻头于护筒同心,并保证钻机牢固。开钻、成孔,开钻初始,向孔内注水,人工控制钻头进尺速度,防止钻头偏移,根据设计深度,从地表向下成孔深入为设计深度另加30-50cm,成孔完毕后将孔内泥浆淘尽,泥浆比重控制在1.05以下。选管、下管、回填过滤层:成孔后马上下管,防止井口坍塌,下管前,选择坚固无裂缝的无砂管下到最底处,管与管连接一般选用长约2m的竹片,周围均放3根,每根管的上下距管口15cm左右,用铅丝绑牢,用导向架上的钢丝绳将管一根根放入孔内,最后一根管要求露出地表20cm左右。下完管后马上回填过滤层填料,选择粒径0.2-0.5的干净石屑沿井周边顺序回填捣实,回填过程中要保证井管垂直。洗井,洗井时水泵抽水水流变小,以免因井底泥浆比重过大,而井管内的水被抽静后造成井管上浮,抽出的水流应先大后小,先混后清,必要时可向井管内注入潜水,加强洗井效果。洗井完毕后,移机下一井位,重复上述工艺施工。
3.3基坑开挖
管槽开挖每个作业段用二台挖掘机开挖与人工配合清底的方式,挖土要遵循“纵向分段、竖向分层先支后挖”的原则进行。采取分层分段对称进行,在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则。
(1)在基坑开挖过程中先掏槽安装-500mm(或-1000 mm)处钢围檩、架设钢支撑,以尽早对围护结构进行支撑。自卸汽车运输,基底以上30cm采用人工突击开挖,严格控制最后一次开挖,严禁超挖。
(2)分段开挖两端设截流沟和排水沟,渗水及雨水及时泵抽排走。雨季备足排水设备,做好预警工作,确保基坑安全。
4. 总结
在建天津环东干道七京津塘高速公路跨线桥工程由于修建跨线桥,改变原有北侧经三路的道路断面,桥梁墩位及道路挡墙位置与原有管线发生冲突,需对部分现状管线进行拆除。该工程管线沟槽最大挖深8.5m,其工程场地环境为Ⅱ类,地下水静止水位埋深0.76~2.20m,场地范围内特殊土主要为广泛分布且层厚较大的软土,工程性质差。论文在对该工程围护结构体系安全性分析基础上,就该工程的施工进行了论述,指导了该工程施工。该工程2011年3月1日进行基坑开挖施工,2010年5月30日竣工。
参考文献
[1] 孙钧,侯学渊.地下结构[M].北京:科学出版社,1988:297-439.
[2] 宗金辉.深基坑开挖有限元模拟及现场实测研究[D].天津:天津大学,2006.
[3] 陶文慧,王国标.深基坑开挖与不同支护方案的优选[J].土工基础,2006,20(5):18-24.
[4] Long M.date base for retaining Wall and ground Movement due to deep excavation Jurnalof Geotechnical and geoenvironmental engineering,2001.
[5] BjerrumL.,Eide O.Stability of sturred eccavations in Clay Geotrchnique,1955.