双线铁路（精选10篇）
双线铁路 篇1
摘要：通过京沪高速铁路陈山特大桥双线双柱墩施工,着重阐述了双柱墩设计参数、模板、混凝土及钢筋等各个工序的施工工艺及要求,指出了该墩具有结构简单、施工方便、受力明确及节省材料等特点,最后对施工中注意的问题进行了介绍,以提高施工质量。
关键词：高速铁路,双线双柱墩,施工技术
1 工程概况
陈山特大桥,中心里程DK678+577.35,桥址里程DK675+290.40～DK681+870.88,全长6 587.06延米。全桥墩台形式主要有3种,两个桥台采用矩形空心桥台,连续梁桥墩116号～120号墩采用矩形实体墩,其余桥墩均采用双线双柱式实体墩。
双线双柱墩适用于墩高为2.5 m～15 m,每个墩高按0.5 m递增。每个墩柱界面尺寸为3.0 m×2.2 m,双柱中间设截面为2.4 m×2.4 m×1 m系梁作为操作平台,在离墩顶1.0 m处。双线双柱墩结构见图1。
2 施工特点和施工难点
2.1 施工特点
桥墩施工采用吊车将钢模整体拼装到位,混凝土泵送一次性浇筑成型技术。机械化程度高,施工周期长;所施工的墩身接缝少,错台小,整体性好;线条棱角分明、色泽一致、观感强。
2.2 施工难点
双柱墩中间系梁跨度大,拆模时混凝土需达到一定强度,模板循环周期长,周转时间长。
3 施工技术
3.1 基础顶面凿毛
1)将基础顶面混凝土浮浆凿除,露出坚硬小石子,再用水冲洗干净,清除护面钢筋水泥浆。2)测量出墩柱中心及墩轴线、测量标高,根据整体模板高度及调整节高度,对基础顶面与法兰结合部位进行找平处理。然后恢复墩轴线点,根据墩底设计尺寸用油漆划出墩身截面位置的控制点。
3.2 模板施工
1)模板设计要求。a.根据泵送混凝土对模板的质量要求,通过物质招标采购的方式选择加工厂家。面板采用6 mm武钢原平冷轧钢板,其他法兰采用δ12钢板。竖向背带采用L100×10角钢,横向加筋采用C16槽钢。b.根据桥墩高度确定每节模板的高度,根据桥墩的类型及方便装拆的原则确定每节模板的加工块数:模板分为调整节0.5 m,1.0 m,1.5 m,2 m,3 m和顶端2.5 m 6种类型,双线双柱墩每节4块。分节模板加工完成后,在现场场地内试拼,用电焊标识模板A,B面(按照从左到右,从小里程到大里程)。c.质量要求及验收标准:模板有足够的刚度、强度,在浇筑混凝土时侧压力、混凝土冲击力及其他施工荷载作用下的总变形量符合设计施工要求。模板几何尺寸误差应符合《钢模板设计规范》要求。模板材质、面板的光洁度、焊缝高度及防锈喷漆质量应符合要求。相邻模板接缝宽度及错台不超过1 mm。
2)模板现场处理。根据模板未使用和重复使用的性质,模板处理采用以下方法:先用刨光刷将模板上锈蚀刷掉,再刷一层纯水泥浆,待水泥浆干燥后,用刨光刷将模板上的油污连同水泥浆一同刷掉,然后用洗洁精将杂物清洗干净,用干净抹布将模板擦干,这一工序可反复数次,再涂脱模剂,然后用塑料薄膜覆盖,以防止灰尘或施工中的灰浆污染。
3)模板安装。a.底节模板安装:先将模板方向定位,模板由人工配合16 t汽车吊组装。吊装时,先吊装弧形模板,然后吊装直板,拼装前先把模板的竖缝处粘贴双面胶带,调整模板内边缘与所划位置完全吻合后,穿模板竖向连接螺杆,上螺帽,然后在模板横缝处粘贴双面胶带。最后将模板对拉丝杆全部安装,以保证模板安装牢固。b.中间模板安装:底节模板安装就位后,再安装中间模板,每立两节模板,技术干部用铅垂检查模板的垂直度,有误差时及时调整,如此往复,直至系梁底。在绑扎钢筋前,先将系梁底板用6根ϕ48钢管竖向支撑在承台上,以保证浇筑混凝土时承受系梁的重量,以免造成系梁底部大的错台和模板变形。c.顶帽模板安装:系梁钢筋绑扎完成,经验收合格后,开始安装顶帽模板。模板全部安装完成后,测量顶帽模板的轴线和高程,测量结果满足设计及验标要求后,方可浇筑混凝土。d.模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。浇筑混凝土前,模板型内的积水和杂物应清理干净。模板安装允许偏差见表1。e.拆模:由于双线双柱墩中间有2.4 m的系梁,按照验标要求,混凝土强度达到75%后,方可拆除模板。待3 d混凝土强度达到75%以上时,松动拉杆螺帽,按照立模顺序逆向进行拆模,不得损伤混凝土表面,并应减少模板破损,且把拆卸的模板运输到下一个桥墩,边拆模边用塑料薄膜包裹墩身。
3.3 钢筋工程
钢筋加工场设置3个,加工场设有技术干部2名,施工人员30名,负责桥梁钢筋加工。技术干部负责所管工程钢筋加工尺寸、加工数量交底后,作业队按照技术交底进行加工,技术干部按照图纸复检钢筋的型号、数量,验收合格后,作业队运输到现场进行绑扎,然后由质检员进行检查钢筋绑扎牢固、结实、预埋件位置、保护层厚度等,填写钢筋检验批报监理工程师隐蔽工程检查。
3.4 混凝土施工
1)混凝土的拌制和运输。混凝土拌合站设2座自动计量拌和楼,混凝土采用集中拌和。两座分别是四川现代HZ90型和HZ60型,配备10台混凝土运输车,37 m混凝土输送泵2台。混凝土生产匀速、供应连续是保证大体积混凝土质量的关键。其计量、搅拌等整个系统均由微机自动控制。
2)混凝土浇筑和振捣。a.泵送混凝土时,布料杆可直接插入模板顶部搭设的串筒内,经串筒浇至目的地,可防止因自由倾落高度过高而造成混凝土石子堆积、离析等现象的发生。b.混凝土振捣采用50型高频插入式振捣器,分层厚度约30 cm振捣一次,插入下层5 cm左右振捣,距模板5 cm左右振捣,呈螺旋形渐向内转。
3)养护措施。a.混凝土浇筑过程中,应在模板外侧喷水以降低水化热,尽可能避免混凝土产生温差裂纹。b.为避免混凝土表面由于曝晒,水分蒸发过快而出现收缩裂缝,采取外蓄养护措施,即在混凝土表面包裹两层塑料薄膜,以保温保湿,并在混凝土顶面设置养护桶蓄水,防止因缺水而影响混凝土强度及表面出现裂纹。塑料布里面应有凝结水,并应经常检查。c.混凝土施工应避开高温时段,降低水化热,减小温度应力。
4 施工安全质量控制
1)原材料质量:钢材、水泥、石子、砂等,由试验室抽样检查,检验合格后方可使用,同一个桥墩使用同一厂家、同一批号的水泥,砂石料也必须为同一料场。2)浇筑混凝土过程中,应设专职人员对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查。3)混凝土浇筑时的自由倾落高度不宜超过2 m,当自由倾落高度超过2 m时,应采用串筒、漏斗等器具或通过模板上预留的孔口浇筑。4)采用机械振捣混凝土时,应符合下列规定:插入式振捣器应快插慢拔,移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内的深度宜为5 cm～10 cm,与侧模应保持5 cm～10 cm的距离。5)在浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,需在不扰动已浇筑混凝土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时,应查明原因,采取措施,减少泌水。6)拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20 ℃。混凝土开始降温前不得拆模。
5 施工中注意的问题
1)拆除模板时,应按顺序分段拆除,不得留有松动或悬挂的模板,严禁硬砸或用机械大面积拉倒。
2)模板的加固严格按照施工方案执行,不得随意更改加固方式,混凝土浇筑前要逐根检查拉杆及支撑牢固情况,浇筑过程中按照浇筑工艺要求分层浇筑保证模板受力均匀,并安排专人检查模板变形情况。
3)混凝土振捣完成后,及时修整、抹平混凝土裸露面,待定浆后再抹第二遍、第三遍压光,及时对支承垫石内混凝土进行凿毛,抹面时严禁洒水,并防止过度操作影响表层混凝土质量。
4)混凝土浇筑完成后采用土工布覆盖洒水养护墩顶,拆除模板时,不得影响或中断混凝土的养护工作,拆模后的混凝土在达到100%设计强度后,方可承受全部设计荷载。
参考文献
[1]铁路混凝土工程施工质量验收补充标准[S].
[2]铁路混凝土工程施工技术指南[S].
双线铁路 篇2
浅析兰新第二双线引入后乌鲁木齐铁路枢纽客运系统布局
分析了乌鲁木齐铁路抠纽现状爰存在问题,研究了兰新第二双线引入乌鲁木齐枢纽后,枢纽内新的客运站及客运系统布局规划方案.
作 者：盛广阔 作者单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安,710043刊 名：科技资讯英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(16)分类号：U2关键词：铁路 抠纽 客运系统 方案研究
双线铁路 篇3
摘要：近年来，高速铁路和客运专线单洞双线隧道洞内的防排水整治一直是施工单位十分头疼的事情。在前期施工中对防排水规范施工重视不足，未对防排水设计进行深层次研究，导致隧道后期交验后不同程度存在边墙渗漏水、拱顶滴水、底板翻浆、仰拱上浮等病害。严重影响了动车行驶过程中的安全性，局部渗漏水严重地段行驶过程中不得不减速通过。本文根据单洞双线铁路隧道的施工现场经验来探讨隧底引排水的新型施工技术。
关键词：单洞双线；铁路隧道；防排水施工；水压力；施工缝
随着铁路交通网规模的扩大，铁路建设条件和结构形式日益复杂，铁路隧道工程数量也日益增长。在铁路隧道施工过程中，突水、突泥、铁路隧洞衬砌变形及渗漏等问题时有发生，严重威胁着隧道结构、设备正常使用及行车安全。因此，铁路隧洞防排水施工技术受到越来越多的关注和重视，如何提高隧洞防水工程质量，使铁路隧道达到不渗不漏，是目前铁路施工企业研究解决的重要课题。本文就结合赣龙复线铁路这一工程实例，探讨隧底引排水的新型施工技术。
1 工程概况
赣龙复线铁路起于江西省赣州市，止于福建省龙岩市，全长249公里，国家一级双线电气化铁路，设计时速200公里/小时。主要的防排水设计为：隧道中线处设置矩形+盖板形式的中心排水沟。隧道两侧分别设置侧沟排水沟，拱墙内部初期支护表面设置纵向排水盲管和环向排水盲管，并覆盖土工布和EVB防水板，所有盲管利用硬质PVC管从边墙接出直接引至侧沟。各施工缝处设置中埋式橡胶止水带和背贴式止水带。填充混凝土内设置横向PVC排水管将侧沟水流引入中心排水沟，顺隧道纵坡引出至洞外。
2隧道防排水施工原则
隧道衬砌防排水主要按照“防、排、堵、截相结合、因地制宜、综合治理”的原则进行。其中“防”主要利用防水板、止水带和衬砌混凝土自身；“排”主要利用各种盲管和各种排水沟；“堵”主要利用超前注浆、径向注浆等；“截”主要利用人为技术将水源点提前引出，防止进一步造成损害。
笔者认为，隧道施工中各阶段的防排水施工原则不一样，其中开挖支护过程中主要以“堵和截”为主，拱墙衬砌时主要以“防和排”为主，隧底施工时不能“堵”，只能以“排”为主。
隧道防水等级要满足《地下工程防水技术规范》（GB50108）规定的一级防水标准，即衬砌结构不允许渗水，表面无湿渍。以衬砌结构自防水为主体，以防水层防水、施工缝、变形缝防水为重点，辅以注浆防水，满足结构设计和使用要求。
3隧底防排水系统情况
3.1 设计要求
仰拱一次性开挖长度不得大于3m。仰拱施工前，应将隧底虚渣、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖应采用同级混凝土回填。填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后进行。仰拱采用防干扰作业栈桥等架空设施施工，仰拱拱座与墙基同时浇筑。施工缝之间采用中埋式橡胶止水带，包括环向和纵向。
3.2 施工情况
相关规范只对仰拱开挖一次性长度不得大于3m有要求。实际施工中仰拱混凝土一次性浇筑一般为6m，填充混凝土一次性浇筑长度一般为6m或9m。仰拱混凝土中安装环向中埋式橡胶止水带，墙基纵向施工缝安设纵向止水带和接茬钢筋。
3.3 实际施工中存在的问题
（1）仰拱施工缝与填充混凝土施工缝在同一位置，与拱墙二次衬砌施工缝不在同一位置；（2）仰拱施工缝与填充混凝土施工缝不在同一位置，与拱墙二次衬砌施工缝不在同一位置；（3）隧底清理程度最多只能达到80%左右；（4）隧底无论如何清理，隧底与基岩接触面之间水流始终具有流动性，无法完全隔绝。
4隧底常规防排水引起的水压变化
4.1、隧底水源被仰拱混凝土、填充混凝土、止水带完全隔绝，只能通过水位线上升进入边墙盲沟排出，从而使得隧底水位线高于仰拱填充面（盲沟高度大于填充面高度）。
4.2、若仰拱施工缝与填充混凝土施工缝不在同一位置，且止水带安装效果良好，会引起隧底水压增大，隧底水流速度增大，形成“暗流”。当隧底水压力大于混凝土自身重量时，仰拱及填充混凝土将会上浮，造成病害。
4.3、若仰拱施工缝与填充混凝土施工缝在同一位置，止水带安装效果较差或破损，隧底水流因水压力增大从施工缝流出。最终导致填充面施工缝渗水或翻浆冒泥，造成病害。
5降低隧底水压力的施工方法
无论是在铁路隧道施工还是运营过程中，隧道结构都时刻处于地下水的包围之中，地下水水压变化会导致隧道衬砌变形、渗漏水现象等问题的出现，影响铁路隧道施工质量。一般来说，地下水位越高，所产生的危害越大。因此有效降低隧底水压力是十分必要的，具体施工方法如下：
5.1、施工中严格按设计进行防排水施工，保证所有沟、管通畅无阻。
5.2、取消仰拱混凝土中环向中埋式止水带，填充混凝土施工縫处每环增设一道软式透水盲管，例如Φ110可维护排水滤管，利用5～10mm碎石回填一层，再浇筑高等级混凝土与填充面平齐，防止浆液渗漏堵塞盲管。
5.3、填充施工缝安设的排水滤管一端与中心排水沟连通，另外一端距水沟电缆槽10cm处采用90°角PVC接头接出，高度略低于填充面，可以将填充面积水引排至中心排水沟。
5.4、进行中心水沟施工时，首先在底部利用YT-28钻机进行钻孔，钻孔深度一般为1.5m左右，钻孔倾斜角度为30°，顺隧道纵坡。钻孔直径不小于5cm，间距1.5*2m，梅花形布置。
5.5、钻孔完毕后，中心水沟底部浇筑C3无砂混凝土，无砂混凝土配合比为310：1490：74（水泥：碎石：水）。
6应用实例效果
该种施工方法在赣龙复线铁路新考塘隧道实际应用，隧道全长2503m，填充面共计开槽250道，减少仰拱环向止水带安装3500m。施工完成后，对整个仰拱填充施工缝及填充面进行跟踪检查，未发现隧底施工缝渗水现象，完全杜绝了因隧底施工缝渗水造成的安全隐患，隧道已成功交验。
7 结语
“十隧九漏”是行业内的常见的一种说法，可见铁路隧道渗漏水现象的多发性，而这与隧道设计、施工、地质、材料等因素都有着密切的联系。因此设计与施工人员要总结和吸收以往的工程经验，不断提高自身的设计与操作水平，从防排水设计与现场施工等方面进行优化，根据“因地制宜，防、排、堵、截相结合”的原则，制定切实可行的铁路隧道防排水施工方案，建设出利国利民的优质工程。
参考文献：
[1]赵月生，秘永和.铁路隧道结构防排水问题的思考与探讨[J].铁道建筑技术.2012（2）.
[2]张小华，刘清文，杨其新.铁路隧道防排水现状与思考[J].现代隧道技术.2007.44（4）.
双线铁路 篇4
铁路拨接施工是既有线施工的一项重要内容, 也是对既有线行车干扰较大的一项施工作业, 这项施工总是在时间紧凑、各专业配合、施工人员密集的条件下进行, 势必给施工管理带来较大的难度, 主要应用于新旧线路连通、小半径改造、线间距调整等铁路施工项目中。
1 工程概述
北同蒲线原平至太原间1050改造工程田村站改造, 既有南咽喉有一处半径800m曲线地段, 为保证在不增加新征用地情况下延长站内股道有效长, 设计在K267+600-K268+200处把该800m半径曲线调整为两条500m半径曲线, 中间增设夹直线。既有上下行线间距5m, 如果先拨接上行线再拨接下行线, 上行线拨接后的新线路位置与既有下行线路线间距最小处为2.93m, 线间距严重不足, 因此只能在一个封锁点内同时完成上下行线路的拨接施工。根据现场测量, 只有在上行线夹直线处能够提前预铺150m线路, 其余地段均需要点内拨接, 上行线点内拨接450m, 下行线点内拨接600m, 共计拨接长度1050m, 线路最大拨距3.4m, 封锁施工给点180分钟。
2 拨接施工区段划分
2.1 本次线路拨接需要上下行双线同时进行, 新拨线路的位置与既有线的总体关系是“里压外挑”, 即每条线路都是两端由既有线向曲线外侧拨线, 而在夹直线前后则是由既有线向曲线内侧拨线。因此造成上行线既有线有4处拨距零点 (含拨线起终点) , 下行线存在6处拨距零点 (含拨线起终点) , 而且必须先完成上行线部分的拨接, 才能进行下行线的拨接, 工序交叉。相较普通线路拨接施工工作量大、情况复杂、相互干扰大, 必须合理划分区段, 充分做好拨接的施工准备工作。
2.2 本次拨线总体施工区段划分原则按照拨线方向、距离综合考虑, 下行线提前预铺线路150m, 其余需在点内拨接连通地段共划分为7个施工区段。
2.2.1 下行线划分为3个拨接区段, 分别为: (1) K267+600-K267+790段, 拨线190m, 最大拨距3.0m; (2) K267+940-K268+060段, 拨线120m, 最大拨距3.4m; (3) K268+060-K268+200段, 拨线140m, 最大拨距1.63m。
2.2.2 上行线划分为4个拨接区段, 分别为: (1) K267+600-K267+790段, 拨线190m, 最大拨距3.4m; (2) K267+790-K267+940段 (即利用既有I道部分) 扭转, 拨线150m, 最大拨距1.9m; (3) K267+940-K268+060段, 拨线120m, 最大拨距3.4m; (4) K268+060-K268+200段, 拨线140m, 最大拨距1.3m。
2.3 不同拨距地段作业方式: (1) 拨距在0~0.05m范围的线路, 人工不拨, 直接采用大机拨道; (2) 拨距在0.05~0.5m范围的线路, 不穿滑轨, 人工清理拨线方向侧的道碴后, 集中人力使用撬棍拨线, 个别地段使用压机配合; (3) 拨距在0.5m以上的线路, 每隔10~15m穿设一道滑轨, 滑轨上安放小滑车后, 使用人力或是小型挖掘机拨线。
3 劳、材、机配备
(1) 劳力组织:拨接施工按照每米1人的原则配备, 本次拨接施工共需劳力1050人, 按照划分好的7个施工区段, 划分成7个拨接施工组, 分别负责7个拨接区段的拨接施工。 (2) 材料准备:P60接头夹板 (带螺栓、带帽) 、12.5m应急短轨、急救器、应急接头夹板、回流线等, 所需施工材料及应急材料数量按照拨接开口的数量、应急预案要求配置。 (3) 机具准备:套筒、撬棍、滑轨、小滑车、锯轨机、打眼机、氧割设备、双向液压拉轨器、齿条压机、小型捣固设备、发电机、小型挖掘机等, 根据拨接工作量按需配置充足。 (4) 封锁劳力、料具配置原则:“齐全、充足、有备用”, 封锁施工劳力必须在影响总体进度的地段重点部署, 并适当配备后备劳力, 对封锁施工影响较大的料具, 必须配足并有备用, 确保机具损坏后不影响后需施工。
4 施工工艺及方法
4.1 点前施工准备
(1) 测量放样:使用全站仪按照设计资料放样, 测量放样数据一定要准确无误, 坚持复核制度。 (2) 护桩:放样的中桩采用支距法进行护设, 采用钢尺把中桩护至路肩的护桩、接触网杆、水沟边、防护栅栏边等稳定固定的位置, 并在旁边用红油漆标识好距离, 因本次拨线施工情况复杂, 按照每5m设置一处护桩控制, 确保点内线路能够准确恢复。在封锁点前半日, 利用60厘米钢筋棍按照拨距在枕木头处打入, 栓红色布条标记, 用于拨线时粗拨控制方向。 (3) 备碴:预铺段南北两端按照道碴情况、拨接长度计算需补充的道碴数量, 并提前装袋放置在拨接口附近。对于拨量较大的拨线段同时进行底碴的摊铺作业, 标准为底碴摊铺高度低于枕木底15cm。 (4) 既有道床处理:需穿设滑轨地点的道床提前利用封锁点进行处理, 道床开挖后的空挡用袋装石碴进行回填;拨线段既有道床过于饱满的提前利用封锁点处理, 尽量减少拨线当天的工作量, 处理时确保正线碴肩400mm宽, 道床坡度按1:1.75, 开挖深度为枕木底10cm。 (5) 零点标记:由于本次拨线的特殊性, 存在同一段有上挑、下压及不动的临界点 (俗称零点) , 采用红色油漆在零点位置做好特殊标记, 枕木上标记“不动”二字, 做为拨接时的基准控制点。 (6) 合拢口预铺段钢轨打磨:因拨接口位于800m半径曲线上, 钢轨磨耗量大, 而预铺段钢轨无磨耗, 合拢口处预铺段轨面比照既有线钢轨的轨面磨损程度进行打磨处理, 确保连接后接头错牙满足技术要求。 (7) 安全准备:拨接前明确防护人员、防护器材全部到位。拨接施工前的准备作业不允许超前, 必须按施工放行列车条件的要求进行准备作业, 对有可能影响轨道电路和信号的准备作业, 必须在电务人员指导配合下进行, 不得随意拆除连接线及绝缘设施。 (8) 培训教育:对参加施工的作业人员进行上岗前的教育培训, 使每个人员明确施工作业范围、作业顺序和操作标准、注意的安全事项等, 做到安全生产、文明施工、有序工作。 (9) 平推检查:点前由施工负责人组织相关人员进行平推检查, 落实封锁准备情况, 平推主要内容有:1) 人员组织:分工范围明确, 各环节落实到具体责任人, 重要环节责任人重点汇报组织及准备情况;2) 材料机具检查:施工以及应急用的材料机具到位;3) 安全检查:事故易发点、重点部位明确, 有控制措施;4) 重点检查:工作量大, 占用时间长部位。 (10) 资料准备:提前做好封锁资料准备, 编制《三图一表》 (施工平面示意图、封锁网络图、施工防护示意图、卡控表) 、《施工安全措施》等预备会资料。
4.2 点内拨接施工
(1) 拨接施工流程:打回流线、拨接口断轨→扒碴肩、松扣件→穿设滑轨→线路粗拨→线路细拨、连接→调整枕木间隔→整道、上碴→小机捣固→大机捣固→清理限界、检查开通。 (2) 打回流线、拨接口断轨:给点后, 立即在拨接口前后既有线路打设回流线, 回流线打好后, 断轨人员利用锯轨机、氧割设备断轨。打回流线、断轨均需做好人身安全防护, 佩戴绝缘手套、护目镜等防护用品。 (3) 扒碴肩、松扣件:点前按照拨移距离在需要扒碴的范围用石灰水撒线, 给点后使用扒镐清除道碴, 清碴的深度为:向外上挑的为既有枕木底10cm, 向里下压的为枕木底5cm, 清碴深度要到位, 避免出现线路鼓包;扒碴同时, 松动既有曲线内股扣件, 以便拨道时应力能够释放。 (4) 穿设滑轨:对于拨距大于50cm的地段需要穿设滑轨, 滑轨上安放小滑车, 滑轨间距根据拨量大小每间隔10~15m一道。穿设滑轨的枕木空档要求将两侧枕木扣件松开后向两侧拨移至相邻枕木, 确保滑轨与枕木在拨线过程当中不发生碰撞或对滑轨进行调整, 滑轨穿设方向为该点切线的垂线方向 (两枕木空档中线) 。 (5) 线路粗拨:粗拨顺序依照从小拨量到大拨量依次进行, 每组拨线劳力安排50~70人, 每次拨距控制在0.3~0.5m, 对于拨距较大地段分次进行拨道, 严禁一次到位后出现“死弯”, 直至拨移线路的枕木头顶到提前打入的钢筋棍处。 (6) 线路细拨、连接:粗拨到位后, 技术人员用钢尺从护桩量支距, 组织劳力进行精细拨道, 线路细拨偏差控制在1Cm范围以内即可, 细拨方向到位后立即在拨接口配轨、锯轨、连接接头。接头连接后电务部门要及时安装接续线。 (7) 调整枕木间隔:因本次拨道是把原800m半径曲线拨成500m的小半径曲线, 因此枕木间隔内侧变小, 外侧变大, 在线路细拨同时按照0.6m间距逐根松动扣件方枕木, 方枕完成后复紧扣件。 (8) 整道、上碴:方向拨移到位后, 立即组织劳力利用提前打好的起道桩控制液压起拨道机进行起道作业, 把拨移后的线路起至设计标高, 整道要首先抓好线路的大平、大向;整道同时回填道碴, 回填道碴主要是利用扒出的旧碴和点前装袋备用的新碴, 扒出的旧碴利用叉子清筛后回填, 回填道碴的方向与线路捣固的方向一致。 (9) 小机捣固:利用软轴捣固机和小型液压捣固机对整道成型的线路进行捣固作业, 小机捣固紧跟补碴进度, 流水作业, 确保拨接后的线路道床基本密实, 具备进入大机进行捣固的条件。 (10) 大机捣固:一组大机按照两捣一稳配置 (即2台捣固车、1台稳定车) , 上下行各进入一组大机, 分别对拨接后的线路进行大机捣固作业。在拨接线路上, 技术人员需提前把曲线点位置、曲线要素、超高等数据标注在枕木和钢轨轨腰, 同时给大机作业人员提前提供一份书面曲线要素资料, 以便于大机作业人员提前输入数据。大机捣固作业时, 安排20~30人劳力配合补碴, 在第1台大机作业后, 及时对捣固的镐窝补碴。 (11) 清理限界、检查开通:安检负责人在大机作业同时, 对线路两侧封锁料具进行检查, 及时清理限界;在大机作业后, 施工负责人联系设备管理、监理单位共同对拨接后的线路方向、水平、高低等进行检查, 具备开通条件后, 共同签字消点开通。
4.3 点后作业
(1) 为确保开通线路安全, 点后安排专人带队配合设备单位, 昼夜加强养护、值班和巡道检查, 严格交接班制度, 确保开通后线路状况良好, 列车通过安全。 (2) 拆除旧料清理, 结合设备单位的要求, 按照就近堆码原则, 组织劳力把拆除的旧轨、旧枕、旧碴按照标准抬摆堆码整齐。 (3) 临时栅栏门的恢复, 对于在封锁施工中加开的临时栅栏门, 按照原标准、原规格恢复整齐, 由设备单位检查验收合格。 (4) 封锁料具清理整齐, 封锁现场做到工完料净场地清。
5 安全质量措施
5.1 安全措施
(1) 封锁施工必须由施工负责人现场指挥施工, 严格按照批准的施工方案及施工计划组织施工, 严禁超计划、超范围、无相应管理人员盯控等“黑施工”。 (2) 防护人员必须着装整齐, 口笛、信号旗、臂章及所需的防护标牌必须携带齐全, 持证上岗, 严格按《技规》规定执行。 (3) 给点前, 严禁触动任何既有行车设备, 接到封锁命令后, 施工负责人必须安排防护员按照防护图设置停车牌。 (4) 点前准备作业时, 应注意轨道电路, 材料、机具严禁侵入行车限界。 (5) 按现场指挥人员下达的封锁施工命令, 各组人员按作业程序进行紧张作业时, 必须做到忙而不乱, 紧张有序, 避免由于忙乱而发生料具碰撞伤人。作业人员必须注意防护人员的信号, 避免出现紧急情况, 人员下道不及时。 (6) 抬运拆下的旧料按有关规定堆放, 旧料堆放严禁侵入行车限界。 (7) 必须对联结好的线路的方向、水平、高低、轨距及各部尺寸进行严格地检查整修, 及时补碴捣固。经设备管理单位、监理单位和施工单位三方共同确认线路质量, 达到达到列车放行条件、机具不侵限, 并做好记录后, 方准通知现场指挥人员与行车室联系, 由驻站人员在运统-46上说明消点时间并签字承认后消点, 同时通知防护人员及各组作业人员撤至限界以外准备接车, 防护人员按命令更换慢行标, 严禁盲目放行列车。
5.2 质量措施
(1) 根据封锁工作量的大小和难易程度, 准备充足的劳力、材料和施工机具、运输车辆, 并制定应急处理措施。准备性能良好的通讯工具, 确保车站与封锁地点之间、施工总指挥和各作业小组之间可靠的通讯联络。 (2) 施工前对所有参加封锁的作业人员进行安全培训教育和技术交底, 使其明确作业范围、规定时间内需要完成的工作内容以及损伤注意事项。 (3) 封锁中与设备单位密切配合, 互相协作, 互创施工条件, 确保配套开通, 加强同运营管理部门的联系, 创造良好的施工条件。 (4) 施工中要严格执行施工三检制、施工安全检查分析制度、工序交接制度, 确保施工安全。 (5) 拆除旧料堆放提前做好规划, 标志明显;堆放要整齐, 一次到位。 (6) 压机手、布滑轨、滑车、支墩人员应严格按规定施工, 不得简化程序。 (7) 要点完成后, 必须及时清理现场, 收集整理好工具。石碴回填要饱满, 捣固密实后方可交养护人员养护。养护维修人员要坚守岗位, 随时巡查各新更换道岔过车后的状态, 做好整修, 并按电报规定更换慢行标志。
6 结束语
本文针对北同蒲线原平至太原间1050改造田村站拨线施工的情况, 对既有线双线同时拨接施工进行简要说明, 通过工程实例讲述既有线双线同时拨接的施工组织、方法、工艺流程, 相关的安全、质量保证措施, 以期为今后类似拨接工程提供一些经验和参考。
摘要：根据北同蒲线原平至太原间1050改造田村站南咽喉上下行双线同时拨接施工, 结合田村站拨线的特点, 对既有线施工中双线同时拨接施工进行归纳和总结, 对既有线拨接施工中的施工准备、点内施工封锁流程、点后工作重点、安全质量措施等各个施工环节进行简要介绍, 为同类型施工提供参考。
关键词：既有线,双线,拨接,施工
参考文献
[1]铁运[2012]280号, 铁路营业线施工安全管理办法[S].
[2]铁建设[2008]14号, 改建营业线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定[S].
[3]TB10305-2009, 铁路轨道工程施工安全技术规程[S].
双线铁路 篇5
安全文化建设实施方案
（试行）
为积极响应局有限公司于2010年6月2日召开的安全文化建设现场推进会会议要求和工作部署，进一步推动兰新铁路建设项目安全文化建设，满足兰新铁路建设项目标准化管理要求，现根据《三航局关于全面推进企业安全文化建设，争创安全文化建设示范企业的实施方案》，特制定本实施方案。
一、指导思想
坚持以科学发展观和安全发展理念为指导，坚持以安全管理科学理论、系统工程理论为指导，坚持以人为本管理理念，坚持兰新铁路第二双线标准化管理体系，深入贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，强力推进兰新铁路建设项目安全文化建设，强化全员安全意识和素质，提升项目安全管理总体水平。
二、总体目标
通过全面推行兰新铁路项目安全文化建设，促进项目安全管理制度化、规范化、标准化、科学化，建立和完善安全管理体系，提升安全制度执行力，增强全员安全责任意识，强化安全宣传教育工作，夯实安全生产基础工作，最终实现安全生产零事故，争创安全文化建设示范项目，为兰新铁路生产施工提供强有力的安全保障。
三、领导小组 项目部成立安全文化建设领导小组，主要职责是加强领导和决策，监督和检查，研究制定安全文化建设实施方案，全面推进项目部安全文化建设工作，确定安全文化建设目标和任务，督促落实安全文化建设，及时解决安全文化建设过程中出现的问题和偏差。
组 长：靳平龙（项目部常务副经理）
副组长：李天恩（项目部党委书记兼副经理）、王磊（项目部副经理）、徐祥宏（项目部总工）
组 员：陈中文（安质部部长）、苏玉生（综合部部长）、王立（工程部部长）、俞晟（物设部部长）、湛水清（计财部部长）、杨景（中心试验室主任）、欧立新（一工区区长）、田东（一工区书记）、黄兆周（二工区区长）、王光健（二工区书记）、徐志祥（三工区区长）、赵家成（三工区书记）
安全文化建设领导小组下设办公室，办公室设在安质部，由安质部部长陈中文为办公室主任，组员由安质部副部长郭启勇、综合部副部长干柔润担任。办公室在领导小组的领导下工作，主要负责安全文化建设的日常管理、宣传教育以及协调沟通工作，定期向领导小组汇报工作进展情况。
四、建立管理体系，明确“三层”职责
建立以决策层（项目部）、管理层（工区）和操作层（架子队）为主的三个层级的安全文化管理体系。各工区、各部门要深刻领悟局有限公司全面推进安全文化建设的重要意义，要积极探索铁路建设项目安全文化建设，争创安全文化建设示范项目部，要把安全文化建设 与标准化建设放在同等重要的地位来抓，要充分发挥板报、宣传栏、各类会议等有效手段和载体的作用，加大宣传和推广力度，让安全文化深入人心，付诸行动。
（一）决策层在安全文化的形成中起着倡导和强化作用，项目部的一切生产经营活动都是在项目部决策层的决策指挥下进行的。决策层只有真正重视人的生命价值，一切以员工的生命和健康为重，体现强烈的事业心和高度的责任感，由衷地关心员工疾苦和不断改善劳动条件，才能把安全工作视为“天”。决策层要认真制订安全文化战略，完善安全政策，研究安全文化建设的资源和投入，明确各级人员分工和职责，建立完善的安全管理制度，制定并实施检查方法、审查程序，抓好教育培训工作。
（二）各工区要成立安全文化建设领导小组。工区是推进安全文化建设最重要的单位，是落实安全生产的关键环节。工区长应该是安全文化建设领导小组的负责人，工区领导班子是安全文化建设领导小组的主要成员，负责把项目部安全文化建设的目标、任务、方法融会贯通到现实安全管理中。工区安全文化建设领导小组的职责首先是要营造一个安全生产的氛围，加大安全生产宣传力度，重视对各工种各层次职工的安全生产教育培训和考核工作，保证安全措施费用和资金的有效投入。工区生产施工要确保“人——机（物）——环境”三者同时安全，和谐相处。其次，工区的施工生产任务大部分是靠协作队伍或架子队来完成，工区必须把架子队伍的安全生产管理列入重要议事日程，纳入安全管理的重要范畴。进行全员安全知识教育和培训，通过各种形式的安全教育和宣传工作，大力传播、灌输安全文化，提升每一位参建者对健康、安全、环保的认识，从根本上提高他们熟悉与己相关的安全生产知识。
（三）架子队是安全文化建设的操作层，即是安全文化建设的执行者，也是安全文化建设的检验者，架子队的安全文化和技术素质是企业建设安全文化的基石。操作层要有探索的工作态度、严谨的工作方法和交流的工作习惯。架子队必须深刻领悟决策层和管理层的安全文化理念，提高安全意识，严格按照各项制度进行落实，要主动接受各类安全文化宣传教育，自觉接受安全知识和安全技能教育。熟练掌握安全操作技能，对于工作中的不安全行为、不安全环境、不安全设备要敢于说不，努力做到不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害、保护他人不被伤害。
五、安全文化建设的主要内容与途径
安全文化建设是企业文化建设的一个重要组成部门，保证安全生产与强化企业文化建设是相辅相成、互相促进辩证统一的关系。安全是人类最重要、最基本的需求，是人的生命与健康的基本保证，只有项目部安全生产工作搞上去了，项目部每一位员工的生命与健康才能得到最基本的保证，项目管理才能得到更好的发展与长远的进步。
（一）加强宣传教育工作，培植安全文化理念
项目部决策层安全文化理念的灌输，需要通过宣传教育这一途径来贯彻与落实。在宣传教育中，要抓住以下几个重点：
1、要明确宣传教育的对象和内容，根据不同的受教育者有针对性的选择宣传教育 内容和教材；
2、要丰富宣传的手段和方法，要充分利用宣传橱窗、标语、条幅、板报等传统宣传媒介，也要积极探索和利用网络、短信、图片影像等形式多样的传媒方式；
3、要根据不同时期、不同主题，抓住重点搞活宣传，譬如结合全国安全生产月活动，做好主题宣传教育活动，在炎热的夏季，做好防暑降温宣传工作等等；
4、要做好经常性的宣传教育工作，要做到警钟长鸣，时刻提醒，可通过各类会议、召开座谈会、个别谈心等形式加强交流与宣传教育工作；
5、通过让广大干部职工撰写安全文化建设体会、心得，促进安全文化理念入心、入脑、入行动。
（二）严格执行各项制度，强化制度管理理念
建立健全各类规章制度，严格执行标准化管理手册，是铁路建设项目安全管理的基础工作，也是强力推进安全文化建设的必要手段。
1、结合局有限公司安全管理制度和《兰新铁路第二双线新疆段标准化建设管理手册》，建立一套科学、系统、规范的项目安全管理体系，让安全管理制度深入到各个层面、各项工作，切实做到事事有章可循。
2、严格执行安全管理制度，一套完善的管理制度需要严格的执行力来保证和发挥其作用，否则形同虚设毫无意义，扎实推进标准化安全管理工作的基础就是要严格执行各项安全管理制度。
3、明确安全生产责任制，各级领导都要担负领导责任，各个管理部门、各工种岗位都必须建立安全生产责任制，使安全责任分解到每个层级、每个员工，做到层层负责、人人落实、处处控制、环环相 扣，形成一条严密的安全保障链。
4、加强制度监督检查力度。不同的人、不同的时期，对制度的理解不同，对制度的执行力也不尽相同，因此需要对制度的执行情况进行严格的监督检查，发现违反制度的行为要坚决制止。
5、规范安全台账管理。安全台账、资料的记录必须规范、详实、完善，内页资料的收集整理等日常管理工作要有专人负责，项目部要组织人员定期检查和抽查。
（三）加强人、机（物）、环管理，保证危险源控制力 安全生产的三大要素是“人—机（物）—环境”，只有当这三个要素达到良好的安全匹配状态，才能有效避免事故的发生。只要机（物）存在不安全状态就会有危险源的存在，只要有人的不安全行为存在，就会对危险源缺乏约束和操控，就容易酿成事故，而环境又无时不刻影响着人、机（物）的安全状态。因此，保证危险源的控制就要加强对这三大要素的管理和控制。
1、要控制人的不安全行为。人的不安全行为不仅受人的思想、动机支配，同时与人的工作经验、技术水平、安全知识、身体条件等要素相关，而且还受社会、政治、经济、家庭环境的影响。因此控制人的不安全行为，除了要加强宣传教育、提升安全意识、安全知识和技术水平外，还要坚持以人为本，解决外部环境影响。最终让员工的不良习惯符合制度和标准，让制度和标准成为员工的良好习惯。
2、要控制机（物）的不安全状态。要让生产施工中的所有机械、设备、装置、工具、物料等都达到安全的状态，要从采购、安装、调 试开始控制，要坚决杜绝机械设备带病工作，要坚持设备验收、检查、维修制度，保证机（物）的绝对安全。
3、要改善生产作业环境。施工生产过程中，要及时发现、分析和消除作业环境中的各种事故隐患，努力改善施工人员的工作环境，切实保障员工的安全与健康，有效遏制事故发生。根据施工的不同阶段及工程建设特点，在危险点和区域有针对性地设置、悬挂明显的安全警示标志，扫清一切有碍于安全生产施工的外部环境和不利因素。
（四）加强安措费用管理，切实保证专款专用
严格执行兰新铁路新疆有限公司及局有限公司的相关规定，切实加强和规范财务管理制度，保证安措费专款专用，要建立安措费使用管理的独立账户和专项制度，确保安措费的有效投入和使用。各工区要拟定安措费投入和使用计划，保证安措费及时、规范使用和投入，避免浪费、挪用等违规现象发生。项目部要加强对工期财务管理和监督检查，指导工区财务管理工作，定期或不定期检查工区安措费使用情况。
六、安全文化建设实施计划与步骤
（一）宣传发动阶段。（2010年6月-8月）
1、结合实际，成立安全文化建设领导小组，拟定安全文化建设实施方案。
2、各级组织召开动员大会，学习局有限公司相关文件精神。
3、落实安全文化建设宣传教育工作，营造良好舆论导向氛围。
（二）初步实施阶段。（2010年7月-9月）
1、做好经常性宣传教育工作和针对特殊人群、特殊时期、特殊事件活动的宣传教育工作。
2、组织决策层、管理层学习、培训安全文化建设相关内容。
3、进一步完善安全文化建设管理体系。
4、全面实施项目部安全文化建设实施方案，并进行总结归纳。
（三）深入推进阶段。（2010年10月-2011年6月）
1、根据上一阶段的总结，分析查找问题，提出修改意见，完善实施方案。
2、建立考核评价机制，收集整理相关资料、台账，总结归纳出成果。
（四）持续推进阶段。（2011年7月至工程结束）
1、建立安全文化建设长效机制，不断
安全文化建设是一项长期的系统工程，作为一个铁路建设项目而言时间短、任务重，因此兰新铁路项目安全文化建设不仅要依靠局有限公司和兰新铁路新疆有限公司的帮助指导，还要借鉴兄弟单位的宝贵经验，以确保本项目安全文化建设快速推进。
双线铁路 篇6
坪土隧道是新建武广客专铁路上的一座双线隧道,位于广东省与湖南省交接处,全长1 907 m。该隧道地层结构较好,主要由弱风化页岩构成,无不良地质影响。全隧进口端94 m及出口端520 m为Ⅳ级围岩,节理较发育,采用模筑衬砌;中部1 145 m为Ⅲ级围岩,地质情况良好,采用喷射钢纤维混凝土作为永久支护,总喷射量12 715 m。
2 喷射钢纤维混凝土配合比设计
2.1 喷射钢纤维混凝土性能试验
喷射钢纤维混凝土是在普通喷射混凝土中掺入分布均匀的钢纤维,依靠压缩空气高速喷射在结构表面的一种新型复合材料,其质量由抗压强度、韧度系数、等效抗弯强度3个指标控制。
通过普通混凝土与钢纤维混凝土韧度的试验比较可以看出,钢纤维能显著改善混凝土的抗裂性能、延性、韧性及抗冲击性能,改善抗疲劳性能;当钢纤维含量为0时,韧度系数和等效抗弯强度均为0。
2.2 配合比选择
1)初步配合比的选择。
该隧道设计要求喷射钢纤维混凝土主要技术指标强度等级C30;韧度系数大于60 mm;等效抗弯强度f>2.5 MPa。喷射钢纤维混凝土配合比设计与普通喷射混凝土设计相似,其强度主要也是由水灰比、速凝剂掺量、骨料级配等决定。
采用不同的水灰比和砂率试验,分析试验结果得到最佳砂率为55%。在最佳砂率得出后做高效减水剂试验,其掺量为0.6%时减水率为11.9%;做速凝剂试验时速凝剂掺量为2.5%～3.5%,掺速凝剂与未掺速凝剂抗压强度比1 d为148%,28 d为82%。通过大量试验,初步选定水灰比W/C=0.47,砂率Sp=55%,M速=3.0%,M减=0.6%,M钢=50 kg/m3;坍落度在试验室内试验值为120 mm～150 mm,施工现场控制在100 mm～140 mm。配合比为C∶W∶S∶G∶M速∶M减=1∶0.47∶1.77∶1.46∶0.03∶0.006,钢纤维含量50 kg/m3。
采用初步选定的理论配合比,在洞内进行第一次试喷,取样进行强度检测,并测试混凝土回弹量。试喷结果为:混凝土抗压强度20.03 MPa,达不到设计要求C30强度等级;韧度系数为64.05,能满足韧度系数不小于60的设计要求;回弹量为28%,偏大。
2)施工配合比的确定。
微硅粉加入混凝土中一般会增加用水量10%～15%,使混凝土粘性更好,无泌水现象,坍落度损失一般在18%～50%,喷射混凝土时可减少回弹量。微硅粉等量取代水泥,用水泥和微硅粉(C+Si)为胶结材,用水胶比(W/(C+Si))代替通常水灰比(W/C)进行计算;分别选择微硅粉掺量为3%,5%,7.5%,10%做试拌,微硅粉含量与强度的关系。微硅粉掺量在7.5%左右时,能获得较高的强度比。
从各项检测数据分析,由于掺入了微硅粉,混凝土的强度和韧度系数均满足了设计要求,且边墙部位一次喷射厚度较大,回弹量较未掺微硅粉时降低了50%,效果良好。
根据几次现场试喷及检测确定,施工时,边墙部位不掺速凝剂,施工配合比采用水泥∶微硅粉∶砂∶碎石∶水∶钢纤维∶减水剂=462∶38∶851∶696∶235∶50∶3;拱部掺加少量速凝剂,施工配合比采用水泥∶微硅粉∶砂∶碎石∶水∶钢纤维∶减水剂∶速凝剂=453∶37∶841∶688∶240∶50∶2.94∶9.8。
3 喷射钢纤维混凝土
1)开机前,必须保证系统风压达到0.5 MPa以上,开机后,随时观察工作风压压力情况,一般控制在0.3 MPa～0.4 MPa,并根据喷嘴出料情况及混凝土回弹情况调整工作风压。2)喷射手在操作过程中,为保证喷射混凝土质量,达到减少回弹量的目的,喷嘴与受喷面尽量要垂直,喷嘴与受喷面的距离,边墙控制在1.2 m～1.5 m,拱部控制在0.8 m～1.2 m。实践证明,喷射距离过近,会造成喷射混凝土松散,而喷射距离过大,则喷射混凝土回弹量增大,混凝土的密实性差。3)喷射料束运动轨迹:喷射顺序自下而上,先墙脚后墙顶,先拱脚后拱顶,料束呈旋转轨迹运动,后一圈压前半圈,纵向按蛇形,每次喷射长度以1 m～2 m为宜。边墙部位喷射厚度可稍大,但拱部应采取二次喷射方式,即第一次喷8 cm左右,第二次喷7 cm左右。4)喷射作业时,喷射手应时刻注意观察喷嘴情况,一旦发生堵管,先停主机,再关风阀,等管道疏通和清除故障后方能再开机。5)停机前停止上料,待料斗中混凝土输送完后,通知喷射手将喷嘴移开受喷面,从料斗中加水清洗,同时,关闭振动机和速凝剂计量泵,当喷嘴喷出清水后,关主电机,稍后再关主风阀,最后停速凝剂辅助风,切断风、电源,清洗湿喷机。6)同一围岩永久支护采用喷射钢纤维混凝土与普通混凝土衬砌比较,通过对双线铁路隧道Ⅱ级围岩地段采用普通混凝土衬砌,与喷射钢纤维混凝土作直接成本分析比较,每米可降低工程成本近0.7万元,经济效益明显。7)当岩面少量渗水时,先按潮喷施工方法素喷20 mm厚混凝土,喷射时从远离出水处开始,逐渐向涌水点逼近,将散水集中,安设导管引出,最后喷钢纤维混凝土至设计厚度。
4 质量检验
1)强度、韧度系数、等效抗弯强度检验在施工中每间隔10 m在拱部和边墙各取1组(3件100 mm×100 mm×100 mm)试件做抗压强度检验(CECS 38∶92),每隔20 m在拱部和边墙各取1组(6件100 mm×100 mm×450 mm)试件做等效抗弯强度检验、韧度系数检验。试件采用现场大板取样、切割成型、标准养护,28 d强度试验。2)厚度检验。每15 m检查1个断面。每断面从拱顶起,每2 m布设1个检查点钻孔。3)钢纤维含量检验。在出料口和回弹物中分别取10 L钢纤维混凝土,以磁铁吸出钢纤维,洗净、晾干后,用天平称其质量,计算混凝土所含钢纤维体积率。
5 韧度系数、等效抗弯强度试验
5.1 试验步骤
1)试验前将试件表面进行画线,粘结角形支承(采用粘性较强的双管胶,不能用粘性较低的502胶水),先安装支架2,再安装支架1,百分表支架的另一端只是放在支架2的固定螺栓上。
2)加载时,应先接触刚性组件(千斤顶),并预加一定荷载,当荷载达到满量程的5%～10%时,接触测力传感器。加载小于5%会出现刚性不足,加载大于10%会出现总变形不足。
3)初裂后减小加荷速度,使试件处于准等应变状态,其条件为:挠度增量最大时的相应速度(μm/s):挠度由0倍～3倍最大荷载挠度时段内相应速度的平均值不大于5 μm/s。
在加荷过程中记录挠度变化速度,绘出荷载—挠度曲线(见图1);当试件有明显裂缝,可以稍增加荷载,缩短试验时间。
5.2 计算方法
1)韧度系数计算。
初裂点的确定。在荷载—挠度曲线图中,找到初裂点及挠度曲线线性部分与非线性部分的交点,此点(见图1中A点)为初裂挠度,用δ表示,利用AutoCAD的工具求出面积OAB,同样求出5.5δ,15.5δ时的面积OACD,OAEF。在美国AsTMC1018-85规范中,定义弯曲韧度指标Ⅰ10和Ⅰ30,分别为变形达到5.5δ,15.5δ时的面积对应的韧度的商值。
2)等效抗弯强度计算。
在做韧度试验的同时,可做等效抗弯试验,只需把挠度测量加大,当挠度δ=1/150净跨度时停止,此时荷载—挠度曲线下面的面积Tb就是变形时吸收的能量,用AutoCAD的工具求出面积,等效抗弯强度f=(Tb×z)/(δ×b×h);试件尺寸为100 mm×100 mm×450 mm,δ=2 mm。
6 结语
喷射钢纤维混凝土作为铁路双线隧道的永久支护在万军迥隧道施工中取得了成功,形成了一套完整的工法,对今后类似的工程施工可提供技术借鉴。同时证明,韧度系数和等效抗弯强度试验可在现场采用带刚性组件的普通液压试验机进行试验,具有较好的经济效益和推广价值。
参考文献
[1]CECS 38∶92,钢纤维混凝土试验方法[S].
[2]AST MC1018-85,钢纤维增强混凝土弯曲韧度和初裂强度的试验方法[S].
双线铁路 篇7
目前, 大多数铁路双线隧道Ⅱ级围岩因其地质条件好, 初期支护由锚杆、喷射混凝土组成, 施工过程中安全可以得到保障;Ⅳ级围岩因其地质条件差, 初期支护由格栅钢架+锚杆、网片、喷射混凝土组成, 因其初期支护措施较强, 亦能够保证施工过程中的安全。Ⅲ级围岩介于Ⅱ级围岩与Ⅳ级围岩之间, 地质条件比Ⅳ级围岩略好, 但初期支护确仅由锚杆、网片、喷射混凝土组成, 初期支护强度比Ⅳ级围岩弱很多。
因此, 深入思考、研究铁路双线隧道Ⅲ级围岩的设计参数、施工方法、施工注意事项, 对确保隧道施工过程中的安全以及运营过程中的结构稳定, 意义重大。
1 工程概况
山西中南部铁路通道是我国第一条一次建成1000km以上的大能力运煤铁路通道, 首次采用“中-活载ZH标准 (Z=1.2) ”, 轴重设计为30t。本文以山西中南部铁路通道双线隧道Ⅲ级围岩为主, 并具有代表性的红泥寺1号隧道、太岳山隧道为例, 对铁路双线隧道Ⅲ级围岩的设计与施工进行研究、思考。
红泥寺1号隧道、太岳山隧道设计为单洞双线隧道, 均位于山西省临汾市境内。红泥寺1号隧道起讫里程为D 2 K 4 3 0+5 7 5~D 2 K 4 3 5+6 3 5, 全长5 0 6 0 m;太岳山隧道起讫里程为DK392+930~DK409+124, 全长16194m。
红泥寺1号隧道处于中低山区, 地势起伏较大, 地面标高介于980m~1180m, 相对高差约200m, 隧道最大埋深约216m, 最小埋深约23m。洞身围岩主要为三叠系下统刘家沟组砂岩局部夹薄层状泥岩、和尚沟组砂岩泥岩互层, 所处地段的地段以Ⅲ级围岩为主, 其中:Ⅲ级围岩4620m、Ⅳ级围岩180m、Ⅴ级围岩260m, 分别占隧道全长的91%、4%、5%。
太岳山隧道处于中低山区, 地势起伏较大, 沟谷深切, 多呈U型沟, 地面高程介于858m~1211m, 相对高差约353m, 隧道最大埋深约300m, 最小埋深约5m。洞身穿越地层主要为二叠系上统石千峰组泥岩夹砂岩、下石盒子组砂岩夹泥岩, 所处地段的地质以Ⅲ级、Ⅳ级围岩为主, 其中:Ⅲ级围岩11117m、Ⅳ级围岩4406m、Ⅴ级围岩671m, 分别占隧道全长的69%、27%、4%。
2 铁路双线隧道Ⅲ级围岩设计情况
2.1 铁路隧道Ⅲ级围岩定义
铁路隧道围岩基本分级应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素, 采用定性划分和定量指标两种方法综合确定。同时, 应结合隧道工程的特点, 考虑地下水状态、初始地应力状态以及隧道埋深等必要的因素进行修正[1]。
铁路隧道围岩基本分级中的Ⅲ级围岩定义为: (1) 岩体特征:极硬岩, 岩体较破碎;硬岩或软硬岩互层, 岩体较完整;较软岩, 岩体完整。 (2) 围岩弹性纵波速度:2.5km/s~4.0km/s。
2.2 铁路双线隧道Ⅲ级围岩设计参数
本文列出了铁路双线隧道Ⅱ级、Ⅲ级及Ⅲ级水平成层、Ⅳ级围岩的设计参数, 以利于对各级围岩设计参数进行对比分析, 详见表1山西中南部铁路通道双线隧道复合式衬砌设计参数表》。
由上表可以看出, Ⅲ级围岩初期支护设计参数拱墙喷射混凝土厚度约为Ⅳ级围岩的0.56倍, 且Ⅲ级围岩 (一般) 初期支护无格栅钢架。按照现行的铁路隧道设计规范[1], 对于隧道复合式衬砌, Ⅰ~Ⅲ级围岩的初期支护承受主要荷载, 二次衬砌仅作为安全储备、按构造要求设计;Ⅳ~Ⅵ级围岩的初期支护与二次衬砌共同承受荷载, 二次衬砌按承载结构设计。由此可见, Ⅲ级围岩初期支护强度与Ⅳ级围岩相比要弱很多。
备注:二次衬砌栏中上角标*表示钢筋混凝土;设计时速120km/h。
2.3 铁路双线隧道Ⅲ级围岩设计施工方法
山西中南部铁路通道双线隧道Ⅲ级围岩设计采用两部台阶法施工方法。
3 对铁路双隧道Ⅲ级围岩设计的一些思考
3.1 Ⅲ级围岩 (水平成层) 初期支护的优化
铁路双线隧道Ⅲ级围岩 (水平成层) 初期支护参数在Ⅲ级围岩 (一般) 的基础上, 增加了拱部格栅支撑 (环向布设范围为拱部132°, 纵向间距2.0m) , 并相应调整了拱部喷射混凝土厚度, 详见图1双线隧道Ⅲ级围岩水平成层衬砌断面》。
由图1可以看出, Ⅲ级围岩 (水平成层) 拱部格栅钢架环向布设范围与施工方法两部台阶法不匹配, 隧道两部台阶法开挖, 一般以大跨线划分为上、下两部, 格栅钢架环向布设范围未布设至大跨线。同时, 格栅钢架设计纵向间距2.0m, 间距过大。从格栅钢架的环向布设范围及纵向间距设计参数来看, 其主要作用偏向于作为喷射混凝土内轮廓的模具或参照物。
为充分发挥Ⅲ级围岩水平成层格栅钢架的支护作用, 使格栅钢架受力结构更趋合理, 宜将格栅钢架环向布设范围与两部台阶法相匹配, 并适当调整格栅钢架纵向间距。对Ⅲ级围岩 (水平成层) 拱部格栅钢架优化如下:环向布设范围由132°调整为180°, 纵向间距由2.0m调整为1.5m[2]。红泥寺1号隧道、太岳山隧道Ⅲ级围岩 (水平成层) 按优化后的设计参数施作后, 效果比较理想。
3.2 增加Ⅲ级围岩加强设计参数的必要性
从隧道工程学科长远发展来看, 增加Ⅲ级围岩加强设计参数是十分必要的, 原因如下:
⑴隧道工程围岩分级向更科学、更细致划分方向发展, 公路隧道工程已进行了围岩亚级分级标准研究, 将Ⅲ级围岩分为Ⅲ1、Ⅲ2两个亚级, 详见表2公路隧道Ⅲ级围岩亚级分级标准》[3]。
⑵增加了Ⅲ级围岩加强设计参数, 能够灵活地满足隧道现场设计与施工的需求。避免了Ⅲ级围岩较差时, 局部加强初期支护检算繁琐, 采用Ⅳ级围岩设计参数又过于保守的问题。
3.3 建议Ⅲ级围岩加强复合式衬砌设计参数
建议铁路双线隧道Ⅲ级围岩加强复合式衬砌设计参数:在表1山西中南部铁路通道双线隧道复合式衬砌设计参数表》中Ⅲ级围岩 (一般) 设计参数基础上, 增设拱墙格栅钢架, 间距1.5m, 相应调整拱墙喷射混凝土厚度为18cm, 取消拱部90°范围内系统锚杆 (拱部围岩与两侧拱腰系统锚杆、格栅钢架形成的承载拱, 足以保证拱部90°范围内围岩自稳;同时取消较难施作的拱顶系统锚杆, 有利于提高施工效率) , 拱墙设钢筋网, 其余参数与Ⅲ级围岩 (一般) 相同, 详见表3双线隧道Ⅲ级围岩加强复合式衬砌设计参数表》及图2双线隧道Ⅲ级围岩加强衬砌断面》。
4 对铁路双线隧道Ⅲ级围岩施工的一些思考
4.1 施工方法的选择
隧道施工应以尽量减少对围岩的扰动、充分发挥利用围岩的自稳能力为原则。在施工方法选择上宜减少对隧道围岩的分部、分块, 尽可能争取大断面施工, 以减少对围岩的扰动次数[4]。
红泥寺1号隧道、太岳山隧道Ⅲ级围岩设计采用两部台阶法施工方法。施工过程中, 施工方法可根据现场实际地质情况灵活予以调整。对于硬岩、岩体较完整的Ⅲ级围岩, 可采用全断面法施工;对于岩体较破碎或较软岩的Ⅲ级围岩, 应采用两部台阶法施工。施工方法的调整, 应经建设、设计、监理、施工单位四方予以确认后, 方可实施。
对于两部台阶法台阶长度确定, 铁路隧道工程施工技术指南[5]中规定, “当围岩自稳能力较好, 隧道开挖跨度不大时, 为方便作业, 台阶长度宜控制在10m~50m以内;围岩稳定性较差时, 台阶长度宜控制在3m~10m”。对于铁路双线隧道, 开挖跨度一般都在10m以上, Ⅲ级围岩采用两部台阶法施工时, 宜选用微台阶法, 台阶长度宜控制在3m~5m (台阶过长, 不利于围岩及时封闭成环, 亦不利于机械扒上部碴;台阶过短, 则上部操作空间较小, 不方便作业) 。微台阶法在太岳山隧道出口Ⅲ级围岩施工中, 得到了很好的应用。采用两部微台阶法施工, 上、下两部同时起爆, 上部的碴扒至下部后, 即开始施作上部初期支护, 待下部碴出完后, 开始下部初期支护施作, 然后上、下部再同时进行钻眼工作, 其施工功效等同于全断面法, 但比全断面法更宜确保施工安全和围岩稳定。
4.2 铁路双线隧道Ⅲ级围岩快速施工组织
由于铁路双线隧道施工作业空间大, Ⅲ级围岩初期支护工作量又不太多, 目前施工机械化水平得到大幅提高 (液压凿岩台车或多功能开挖台架、喷射混凝土机械手、衬砌台车、仰拱栈桥等的投入使用[6]) , 所以有利于组织快速施工。
隧道快速施工的关键是建立各道工序的流水作业线, 如:钻爆作业线、装碴运输作业线、支护作业线、防水及二衬混凝土作业线、通风作业线等, 上述作业线既相对独立、又相互配合。流水作业线的建立, 应重视机械设备的投入, 经验表明, 投入量一般为工程造价的25%左右, 机械投入量所产生的产值一般为5~10倍机械的投入造价。
隧道形成各道工序的流水作业线后, 要确保实现各道工序的零衔接, 即工序间不能出现施工作业中断的现象;通过强化现场施工组织管理, 合理压缩工序循环时间, 能够大幅提高隧道整体施工进度。
4.3 施工注意事项
⑴铁路双线隧道Ⅲ级围岩初期支护设计有格栅钢架的, 须采用两部台阶法施工, 上部每循环开挖进尺不宜大于2榀钢架间距。
⑵应用光面爆破技术, 减少对围岩的扰动。对于Ⅲ级围岩 (水平成层) , 应适当缩小周边眼的间距, 尤其是拱腰部位, 周边眼间距不宜大于40cm。应用好光面爆破技术, 不但有利于围岩稳定, 还有利于控制隧道超欠挖、降低工程成本。
⑶格栅钢架安装后, 应在围岩和钢架之间的空隙内, 用石块或混凝土块均匀填塞作为传力点。喷射混凝土时, 应先将格栅钢架喷射密实, 然后再喷射钢架间的部位。
⑷喷射混凝土作业, 须坚持先初喷, 后复喷的原则。
⑸要重视系统锚杆的施作质量, 锚杆可根据围岩具体结构走向适当调整布设位置, 但拱部两侧拱腰位置的系统锚杆不宜减少。
⑹要重视隧底的处理。山西中南部铁路通道设计轴重为30t, 属重载铁路, 故在隧底施工过程中, 应严格控制仰拱、填充施作质量, 必要时预留隧底压浆管, 以确保隧底与围岩结合密实、稳定。
⑺将超前地质预报和监控量测纳入正常的施工工序。超前地质预报应采用综合预报方法, 提高预报的准确性[7];对于富水地段, 超前地质钻孔可起到超前泄水的作用, 能有效避免突水事故。监控量测应作为关键工序认真实施, 注意净空变化在台阶法特殊地段每台阶应布设一条水平测线、两条斜测线[8]。
⑻在现场施工组织中, 应以隧道仰拱的施工进度控制二次衬砌施工进度, 以二次衬砌施工进度控制掌子面开挖进度, 可避免隧道施工安全步距超标。
5 结语
铁路双线隧道Ⅲ级围岩的设计与施工, 应引起从事隧道工程相关技术人员的重视。本文对铁路双线隧道Ⅲ级围岩 (水平成层) 的设计参数进行了优化, 并给出了Ⅲ级围岩加强的建议设计参数, 有利于从设计源头上保证隧道施工安全和结构稳定;对铁路双线隧道Ⅲ级围岩施工方法的选择、快速施工组织以及施工注意事项给出了建议, 有利于推动隧道的安全、优质、快速施工。虽然隧道工程是一门经验性较强的学科, 但由于隧道工程设计与施工技术在不断创新发展, 本文观点难免有些偏颇, 敬请读者不吝批评指正。
参考文献
[1]铁路隧道设计规范 (TB10003-2005)
[2]陶磊.浅谈软弱围岩水平岩层隧道设计[J].甘肃科技纵横, 2010, 39 (6) :135-136
[3]王明年, 陈炜韬, 刘大刚, 等.公路隧道岩质和土质围岩统一亚级分级标准研究[J].岩土力学, 2010, 31 (2) :547-552
[4]吴焕通, 崔永军.隧道施工及组织管理指南[M].北京:人民交通出版社, 2005
[5]铁路隧道工程施工技术指南 (TZ204-2008)
[6]铁路隧道施工机械配置的指导意见 (铁建设函[2008]777号)
[7]铁路隧道超前地质预报技术指南 (铁建设[2008]105号)
双线铁路 篇8
目前,有关路基沉降预测的方法较多[1,2],曲线拟合法具有较好的准确性且数据处理简便,在实际工程中得到广泛运用。曲线拟合利用已有的沉降观测数据,对其进行不同类型曲线的拟合,通过拟合的相关程度判定工程中各类曲线的适应性[3,4,5,6]。目前对软土路基的沉降预测研究较多,而兰新铁路第二双线主要为戈壁土地基,由于戈壁土含水量低、压缩性低、变形模量大,其沉降规律不同于软土地基,且对这一特殊土体的沉降预测研究较少。本文利用兰新铁路第二双线实测路基沉降数据,分析双曲线法、Asaoka法、星野法对这种特殊土体的沉降进行预测过程中,不同时间起点的选取对沉降预测相对误差的影响。分析三种方法在不同时间起点预测的最终沉降量,由此确定每种方法的最佳时间起点。
2试验内容
选取兰新铁路第二双线4个不同断面的实测沉降数据进行分析。运用上述4种沉降预测模型对戈壁土路基沉降进行分析。依据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》规定,利用相关系数来判断沉降预测的适应性。相关系数的计算方法为:
其中,x,y分别为两组数列的样本均值;COV(x,y)为两组数列的协方差;D(x),D(y)为两组数列的方差。
3试验结果及分析
为找出3种沉降预测方法的最佳时间起点,对4个不同的时间起点分别运用4种方法进行沉降预测。4个不同时间起点分别为:T0—路基填筑完成时间;T1—停载后1个月时间点;T3—停载后3个月时间点;T5—停载后5个月时间点。
用实测沉降量与预测沉降量对比,找出相对误差最小的点为准确的时间起点。
表1中给出了4个断面在4个不同时间起点,用双曲线法,星野法,Asaoka法预测了3个时间点平均预测结果的误差及相关系数。
1)采用双曲线法预测时,在T5为时间起点时预测结果最为准确,在T0为时间起点时预测的结果最差,在以T3为时间起点时数据无法预测。
从图1的沉降数据可知,戈壁土地基在填筑期间沉降较大,堆载完成后减小趋于稳定,但在恒载5个月左右沉降突然增加,随后沉降又趋于稳定。在以T3为时间起点进行预测时数据波动较大而造成无法预测,当T0为时间起点时也受这一因素的影响使预测结果很不稳定,而以T5为时间起点时,因沉降已趋于稳定,预测的结果也较好。表明双曲线法对数据的波动反应敏感,不适合戈壁土地基沉降的预测。
注:双曲线法T3中“—”表示无法计
2)采用星野法进行预测时,不同时间起点预测的相对误差变化不大。这说明,在采用星野法进行沉降预测时不同时间起点对沉降预测相对误差影响较小。这是因为用星野法进行预测时,应根据实测沉降曲线趋势假定一个瞬时加载起点t0和相应的沉降S0。本文在选取t0,S0时对t0,S0进行了限定,限定的范围为:t0∈(0,MaxS/3);S0∈(0,MaxS/3)。当出现异常数据时,星野法对异常数据进行适当的选取,当异常数据少,被删除的数据也少;当沉降不稳定的时候,被删除的数据也多。
3)采用Asaoka法预测时以T5为时间起点预测的结果相对误差较小,T0为时间起点时预测的结果相对误差较大。这是因为Asaoka法对原始数据进行了平滑处理,除去由初期较大沉降造成的影响,可以发现Asaoka法预测的沉降相对误差较小,基本上能保证在±3%以内(见图2)。
4结语
本文主要采用兰新铁路第二双线的沉降数据,对戈壁土路基运用双曲线法、星野法、Asaoka法三种沉降预测方法的适应性进行了研究。研究发现,兰新铁路二线戈壁土路基初期沉降较大,而后减小趋于稳定,但到恒载后大约5个月时候沉降会突然加大,而后沉降又趋于稳定。因双曲线法对异常数据的敏感性,所以不适合对戈壁土路基沉降进行预测;对于星野法宜去除戈壁土初期较大沉降再进行预测;Asaoka法模型预测的沉降相对误差都较小,并且不同的时间起点对预测的相对误差影响较小,适合运用于对戈壁土路基沉降的预测。综上,对于兰新铁路二线戈壁土路基进行沉降预测时,不适宜采用双曲线法,推荐采用Asaoka法、星野法进行沉降预测。
参考文献
[1]周焕云,黄晓明.高速公路软土地基沉降预测方法综述[J].交通运输工程学报,2002(4):7-10.
[2]刘鹏.高速公路软土路基沉降预测方法分析[J].土工基础,2005(3):52-55.
[3]钱玉林,丁毅.路基沉降预测及其工程应用[J].扬州大学学报(自然科学版),2001(2):75-78.
[4]徐跃.利用沉降观测值推求最终沉降量和固结系数的方法[J].公路,1994(2):23-27.
[5]李凡,吴志昂,孙四平.软土地基路堤最终沉降量推算方法研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2003(2):277-280.
双线铁路 篇9
新建山西中南部铁路通道工程DK67+158.7卜家岩湫水河特大桥位于山西省吕梁市临县, 桥长1996.84米, 其中1- (40+64+40) m预应力混凝土连续箱梁上跨218省道, 主墩高度25米, 梁面距218省道30米, 线路左侧设置声屏障。单箱底宽7m, 桥梁全宽13.3m, 左线中心线处梁全长145.4米, 中支点处箱梁中心梁高5.6m, 跨中箱梁中心梁高3.4m, 梁高及底板厚均以二次抛物线变化。主桥箱梁采用三向预应力体系, 分为纵向预应力束、横向预应力束和竖向精扎螺纹钢筋。其中0# 梁段长度9m, 1#~3# 梁段长3.5m, 4#~8# 梁段长4m, 边跨直线段3.7m, 合拢段2m。采用菱形挂篮施工0# 块长度不足, 需将0# 块及1# 块施工完成后, 再转为挂篮施工。
2 0#块施工方案优选
2.1满堂支架施工方案
采用传统的满堂支架施工, 墩顶设置4个临时支座。经计算分析, 存在以下问题:
(1) 0# 块距地面25m, 0# 块重量大。采用满堂支架存在较大的安全风险。合理的搭设高度为10m内。 (2) 搭设工期长, 经济效益不高。 (3) 地基处理费用高。
2.2钢管柱施工方案
钢管柱施工方案, 墩顶不设置临时支座, 采用钢管柱作为连续梁临时支撑, 并以钢管柱作为支撑形成0# 块施工支架。此方案也较为常用, 但存在以下问题:
(1) 0# 块距地面25m, 钢管柱需与墩身加强连接, 且钢管柱垂直度控制也存在难度。 (2) 耗费大量钢材, 且不能重复利用。 (3) 梁体重量大, 在钢管柱内不浇筑混凝土的情况下, 不能克服不平衡重。而钢管柱浇筑混凝土又造成极大的浪费。
此方案适用于高度10~20m内施工。
2.3三角托架施工方案
三角托架施工方案, 墩顶设置临时支座。墩身预埋工字钢和底座盒, 将三角托架斜插入底座盒内, 并与工字钢连接形成稳定结构。 施工完成后可将三角托架完整的拆除下来, 做到重复利用。此方案与前两种方案相比, 高墩施工中有以下优点: (1) 安装方便, 结构简单。 (2) 钢材可重复利用, 节省大量钢材。 (3) 结构稳定, 安全系数高。
此方案适用于高度20m以上高墩施工。
2.4三种方案比选
(1) 三角托架施工施工方便, 较前两种施工可较少施工步骤, 工期风险明显降低。 (2) 三角托架施工可做到三角架重复利用, 较钢管柱施工节省大量钢材。所以从经济角度对比, 三角托架方案具有明显的优势。 (3) 三角托架施工在高墩0# 块施工, 具有结构性能稳定, 受力简单。安全、可靠。
经多次检算对比, 决定选用三角托架施工方案。
3三角托架受力检算
采用midas软件对该三角托架进行检算, 检算过程如下:
3.1托架结构
0# 段托架采用三角斜腿支撑结构形式, 采用32a工字钢和2- 25b槽钢做三角牛腿托架, 托架顶放置20a工字钢横向分配梁, 分配梁上再放置方木及底模系统, 从而形成0# 段的底模及施工的平台。
3.2横向分配梁计算
(1) 分配梁工况分析。横向分配梁在托架上的纵向间距按0.3m, 那么根据实际荷载进行计算, 单根横向分配梁承受混凝土荷载情况如下:腹板位置为7.4t/m;底板为2.0t/m。分配梁采用20a工字钢, 放置在三角斜腿托架上。 (2) 支反力 (t) 。经midas计算可知最大反力是7.7t, 就是说托架上弦杆受力是0.3m范围内承受7.7t的荷载, 用均布荷载换算约为26t/m。用此荷载来进行托架的计算。 (3) 挠度 (m) 。 由midas软件可以得出最大竖向位移是中部7mm, 边侧支撑处竖向位移是8mm。 (4) 应力 (MPa) 。由midas软件可以得出20a工字钢分配梁的最大应力是113MPa, 小于140MPa, 满足要求。
3.3三角托架结构组成及荷载、计算
“0# 段+1# 段”三角托架主要有主纵梁和斜腿组成, 主纵梁采用2-32a工字钢 (计算时是一根32a工字钢, 应力及变形均需要除以2) , 斜腿则是2-槽25b口对口焊接成的箱形结构。三角牛腿上部纵梁穿过墩身, 下部则插入墩身预留的孔洞内。
三角托架承受的荷载根据横向分配梁计算而来, 在混凝土荷载范围内主纵梁承受26t/m的均布荷载, 在主纵梁的另外地方则是施工荷载, 按1t/m进行计算。
(1) 三角托架支反力 (t) 。经midas软件计算可知, 对于上面的对拉点竖向支反力是29t, 对拉力是95t。对于下面的支撑力则是竖向支反力131t, 水平支反力是95t。下支点需要承受131t的竖向支撑力, 孔洞预留支撑面的大小是0.25×0.24=0.084m2, 计算得压应力是16MPa, 小于C30混凝土容许压应力, 可见这样的布置能够满足受力要求。 (2) 三角托架变形 (m) 。经midas软件计算可得到混凝土荷载处的最大竖向位移是9mm/2=4.5mm。 (3) 三角托架应力 (MPa) 。经midas软件计算可得到. 主纵梁的最大组合应力是227MPa/2 = 114MPa <140MPa, 完全能够满足要求。 斜腿的压应力最大是116MPa, 也同样小于140MPa的容许应力, 满足要求。 (4) 三角托架斜腿的压挠稳定。三角托架的斜腿是两根25b槽钢口对口焊接而成的箱形结构。
三角托架斜腿的长度是3.5m, 对斜腿杆件的弱轴进行压挠稳定检算, 弱轴的回转半径是iy=6.3cm, 那么可以计算出杆件的柔度是: λ=3.5m/6.3cm=56。
查找相应表得压杆稳定折减系数是:φ=0.828。
那么斜腿经稳定折减后的应力是116MPa/0.828=140MPa, 等于140MPa的容许应力, 能够通过。
托架用于0# 块及1# 块施工, 0# 块1# 块施工完成后, 临时支座受力, 拆除托架。
3.4结论
三角托架满足受力要求, 检算合格。
4支架预压
在支架搭设完毕后, 按设计梁体重量的120%加载预压。采用模拟梁段实际重量 (包括施工荷载) 堆筑砂袋分级加载的方法进行预压, 位于主墩顶的梁体混凝土因直接用刚性支撑承受, 不设砂袋预压。预压测量的结果为支架的最大变形量为3mm;叠合梁的最大弹性变形量为12mm, 在加载过程中支架稳定, 其强度、刚度、稳定性均满足施工的要求。
5实施效果
在重载铁路连续梁高墩0# 块的施工中, 三角托架施工完全满足施工要求, 目前该桥已施工完毕, 三角托架受力均处于抗压或抗拉强度之内, 施工情况良好。实践证明在高墩连续梁施工中, 该方案是合理的、可行的。
摘要：0#块的施工是整个连续梁施工成败的关键。文章以重载铁路高墩连续梁为例, 对连续梁0#块施工方案进行比选, 并对支架的检算进行介绍。
关键词：重载铁路,高墩连续梁,0#块,方案比选,支架检算,预压
参考文献
[1]王昌将, 等.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M].北京人民交通出版社, 2004.
双线铁路 篇10
换铺法起源于营运铁路旧线路无缝化改造, 是将原有25m标准轨有缝线路全部更换长钢轨并焊接所有轨缝形成无缝线路的施工方法。 通过不断总结, 已形成较成熟的技术。
为提高列车行驶速度、减小列车振动、延长设备使用寿命、降低维修工作量, 自上世纪九十年代开始, 我国对既有营业铁路线进行了大面积的无缝化升级改造, 使行车速度普遍提高。 近年来, 新建时速120km/h以上的有砟轨道铁路均按无缝线路标准进行建设。
有砟轨道无缝线路施工, 是采用100m厂制定尺钢轨, 先经专业焊轨厂焊接成500m长钢轨运往铺设工地, 施工现场将500m长钢轨铺设在线路上, 后经现场焊接形成整区间或跨区间的无缝线路。
铺设500m长轨是有砟轨道无缝线路铺设施工的关键工序。 目前, 主要铺设方法有单枕连续法和换铺法。
单枕连续法是一种大型机械化铺设施工方法, 布枕、铺轨等工序一次性完成, 采用专用补碴列车和大型养护机械进行上碴整道作业, 机械化程度高、施工速度快, 该方法适用于平原地区在长大段落的新建路基、隧道、桥梁 ( 必须提前架设完成) 上直接铺设无缝线路场合。
换铺法是首先采用常规铺架设备铺设临时线路, 开辟铺 ( 轨) 、运 ( 输) 、架 ( 梁) 走行通道, 保证预制“ T”形梁的顺利架设施工, 经工程列车反复压道使线路基本稳定后, 再拆除25m标准轨换铺成500m长轨的铺设方法。 该方法投入少, 更适用于桥梁较多、路基较短的山区和水网地区的新建无缝线路及既有线有缝线路的无缝化改造等场合。
单枕连续法受机械设备购置和运转成本的制约, 现场铺轨架梁频繁交替作业等条件的局限, 国内应用较少。 换铺法具有成本低、适应性强的特点仍是目前国内无缝线路铺设施工的主要形式。
1 换铺法施工方法简介
采用常规轨行式铺架设备 ( 25m标准轨排铺轨机和32m架桥机) 以随架随铺形成铺架设备临时通道 ( 相当于提前形成一条既有线路) , 当具备一定长度、 线路基本稳定、连续铺设500m长钢轨等作业条件后, 拆除25m工具轨 ( 用于铺设临时线路的钢轨, 一般采用25m定尺钢轨) , 换铺500m长轨。
1.1 换铺法工艺流程
换铺作业时, 需先将500m长钢轨推送至铺设现场并卸于线路道心, 拆除工具轨并将其置于线路两侧, 安装500m长钢轨并采用无缝夹具临时连接。 利用收轨小车将工具轨回收, 运回铺轨基地重新利用。 换铺法施工流程见图1。
1.2 施工步骤及技术要求
1.2.1施工准备
经工程列车反复压道, 线路基本稳定的条件下, 对线路状况进行调查, 要求线路大致平顺, 道砟面低于承轨槽面2~3cm并与枕肩平齐, 清除安装扣配件处多余道砟;对换铺里程做好测设和标记, 按要求预留轨缝, 避免出现大范围窜轨。
1.2.2 装、卸长钢轨
每对长钢轨工作边向内且对称于运输列车纵向中心进行装车, 列车两端设置防止长钢轨窜动的挡板, 长轨运输列车上设两道长钢轨锁紧装置。
机车推送长钢轨运输列车到达卸轨现场后进行准确对位, 用一对钢丝绳的一端分别通过钢轨卡与长钢轨连接, 钢丝绳的另一端固定在在线路上。 在机车牵引长钢轨运输列车退行的同时将长钢轨缓缓卸放在线路道心。
1.2.3 拆除工具轨
采用内燃扳手拆除一对长钢轨范围内轨排的钢轨扣件后, 将工具轨拨移至线路两侧限界以外的路肩上。
1.2.4 清理承轨槽
拆除工具轨后必须将承轨槽内的道砟清除干净, 换橡胶垫板并摆放到位, 确保长钢轨顺利入槽就位。
1.2.5 长轨入槽
组织多名工人, 将500m长轨条从头到尾逐渐拨到承轨槽内, 确保左、右股长轨接头相错两不大于10cm。 在长轨入槽后, 根据实际情况, 选用撞轨器或拉轨器来调整长轨位置和轨缝大小, 第一对长轨端头要与换铺起点控制桩相对应。
1.2.6 安装扣配件
长钢轨调整到位后, 逐一安装扣件, 钢轨接头采用无缝夹具连接。
1.2.7 回收工具轨
线路达到工程列车通行条件时, 收轨列车进入现场, 逐根回收工具轨及鱼尾板、扣件等零散配件, 并运回铺架基地重复使用。
1.3 换铺法存在的问题
换铺法起源于既有线无缝化改造, 大多由铁路维修部门组织实施, 可借助诸多的便利条件, 如:利用既有线进行直接换铺、25m钢轨运输回收专用车辆、 各种养护维修工器具及设备等。
新建铁路均由铁路施工企业进行施工, 特别是新建双线铁路, 没有既有线可利用, 需分别铺设临时线路, 工期长、成本高; 500m长轨在拨移时极易倾倒复位困难;没有专用25m钢轨运输回收车辆 ( 作用单一、利用率低) , 25m工具轨回收困难。
针对分别铺设临时线路工期长、成本高;长钢轨倾倒不易复位;25m钢轨回收困难等具体问题, 对换铺法进行了技术改进, 收到了简化施工、提高工效、降低成本的成效。
2 换铺法技术改进
2.1 借助单侧临时线路铺设双线500m长轨
以往既有线无缝化改造施工, 均是利用既有线路将500m长轨直接送至换铺现场, 将500m长轨卸在道心, 逐根拆除25m钢轨后, 换装500m长轨。
但新建双线铁路如先分别铺设临时线路, 再换铺长轨, 则铺设临时线路成本高、耗时长。 我公司大胆提出借助单侧临时线路 ( 简称Ⅰ线) 进行全线架梁施工, 利用Ⅰ线, 为另一侧线路 ( 简称Ⅱ线) 提供500m长轨运输通道, 实现Ⅱ线直接铺设500m长轨, Ⅰ线换铺500m长轨的技术改进方案。
具体技术方案为: (1) 先利用25m铺轨机在Ⅰ线铺设工具轨排形成临时通道; (2) 利用32m架桥机进行Ⅰ、Ⅱ线所有32m (24m) 预制“ T”梁架设, 落梁后通过移梁作业使梁体在Ⅱ线就位; (3) 利用Ⅰ线输送Ⅱ线轨枕, 卸于Ⅰ、Ⅱ线间, 人工铺设Ⅱ线轨枕; (4) 500m长轨至铺设现场, 卸于Ⅰ线道心; (5) 拆除临时线路25m钢轨 ( 工具轨) , 拨移至道床两侧; (6) 拨移500m长轨至Ⅱ线安装就位; (7) 500m长轨在Ⅰ线安装就位, 钢轨接头采用无缝夹具连接; (8) 回收25m工具轨返回铺架基地, 重复利用。 长轨铺设完成后, 开始进行上碴整道、应力放散、现场焊接、线路精调整理等后续施工作业。
2.2 500m长轨人工拨移抗倾倒装置研发
在人工拨移长轨过程中, 由于钢轨太长, 需人工分段正位拨移, 一旦不慎发生钢轨倾倒, 再将倾倒的长轨纠正需要花费大量人工, 费工费时、十分麻烦。有时还会引发人员伤害、损坏轨枕等后果。为方便长轨人工拨移施工, 特发明一种“ 500m长钢轨人工拨移抗倾倒装置”, 防止人工拨移时发生长钢轨倾倒, 降低施工安全风险, 提高施工效率。
2.2.1 装置构成
长轨抗倾倒装置, 主要由底盘、轨底连接器等组成。见示意图2。
2.2.2 长轨抗倾倒装置的基本原理
(1) 利用卡轨块、螺栓将装置固定在钢轨轨底; (2) 通过延长钢轨重心至倾覆旋转点之间的距离, 提高钢轨的抗倾覆力矩, 提高钢轨的稳定性; (3) 利用抗倾装置移动方向前端设置的防钻弧, 可防止在拨移钢轨时, 钢轨后部抬高、前部钻入道碴。
2.2.3 使用效果
人工拨动长轨时, 将劳动力集中在30~35m范围内, 进行分段拨移作业效率最高、用工最省。在拨移长轨前, 将2 组抗倾倒装置分别安装在拟拨移段落的钢轨底部, 利用连接螺栓和卡轨块装置与钢轨固定牢固。
人工向前拨移钢轨时, 撬棍在钢轨后部插入道碴内, 向前撬移钢轨, 钢轨受到向前倾倒的倾覆力矩, 极易倾倒, 采用抗倾倒装置后, 加长了钢轨的抗倾覆力臂, 直接增大了抗倾覆力矩, 钢轨不会发生倾倒。 装置前进端设有防钻弧, 可防止人工拨移钢轨时前端钻入道碴内, 从而减小了拨移阻力。
“ 500m长钢轨人工拨移抗倾倒装置”, 设计合理、加工制作简单、使用方便, 能有效克服长轨人工拨移时, 发生钢轨倾倒现象。
该装置已获得国家知识产权局实用新型专利授权 ( ZL2013 2 0862116.7) , 见图3。
2.3 25m钢轨散放及回收装置的研发
在换铺法施工过程中, 由于采用了P50 ( 50kg/m) 钢轨进行架桥机走行线的铺设, 所以换铺之后工具轨的回收重复利用成为了制约进度和成本的重要影响因素。
传统铁路工务 ( 维修) 部门在进行轨枕和钢轨更换时会采用配备的钢轨散放 ( 回收) 专用工程车, 而一般铁路施工单位因其作用单一、利用率低等原因均未配置, 鉴于在没有钢轨散放 ( 回收) 专用工程车的前提下, 25m钢轨散放、回收作业, 存在劳动强度大、安全风险高等问题, 鉴于此, 专门研发了一种“ 25m标准钢轨散放回收简易装置”, 达到提高工效、降低劳动强度、保证施工安全、节约施工成本的目的。
2.3.1 装置的构成
钢轨散放回收装置由底座、立柱、水平梁、电动葫芦、钢丝绳、吊轨钳等组成, 见图4。
2.3.2 工作原理
(1) 利用底座保持装置稳定, 并扩散装置对平板车面的压力;
(2) 利用套筒可改变立柱的工况方位;
(3) 利用方位控制孔、方位控制销, 确定立柱的方位;
(4) 利用走行梁为电动葫芦提供走行轨道;
(5) 利用钢丝拉绳减轻走行梁设计重量;
(6) 利用电动葫芦 ( 具有走行功能的卷扬机) , 实现钢轨的提升、走行及下落就位;
(7) 利用防落架阻挡钢轨滑落, 利用腋角提高防落架刚度。
2.3.3 使用效果
一般铁路平板车长度为13.6m, 运输25m钢轨时需两辆平板车连接成一体。 在每辆平板车上安置一个“ 钢轨散放回收装置”, 每根钢轨形成2 个吊点。 散放钢轨时, 轨道车 ( 机车) 牵引运轨平板车 ( 列车) , 将钢轨送至作业地点, 两侧同时吊起钢轨后向外移动至车体以外;释放电动葫芦钢丝绳将下降至线路两侧地面, 完成钢轨散放作业。 回收旧轨时, 轨道车 ( 机车) 牵引运轨平板车 ( 列车) 就位后, 两侧同时提升钢轨至车体平面以上, 电动葫芦向内走行至落轨位置, 释放钢丝绳使钢轨就位, 完成钢轨回收作业。
“ 钢轨散放回收装置” 经现场使用 ( 见图5) , 不仅确保了在长轨换铺完毕后工具轨可以及时收回, 保证铺架基地轨排制作的使用, 还大大的降低了安全风险, 可操作性强, 节省了大量的专用设备购置支出, 提高了既有设备的利用率。
该技术已获得国家知识产权局实用新型专利授权 ( ZL2013 2 0862192.8) , 专利证书见图5。
3 工程实例
山西中南部通道铁路, 西起山西省吕梁市兴县瓦塘, 东至山东省日照港, 线路全长1260km, 是国内首条设计轴重30t的双线国铁I级重载铁路。 中铁十七局集团铺架分公司担负施工的DK1076+000 至DK1279+700 段铺架工程, 正线铺轨长度403km, 需架设简支T梁6880 片。
该工程采取了右线 ( Ⅰ线) 采用换铺法施工, 左线 ( Ⅱ线) 采用人工直铺法铺设长轨的施工方案。 应用了自主研发的“ 长轨人工拨移抗倾倒装置”和“ 钢轨散放及回收装置”。取得了显著的工期提前30 天、质量全部达标、节省成本620 万元的综合效益。
4 结束语
通过对传统换铺法施工技术进行必要的改进, 使之在不添置大型专用设备的前提下, 顺利完成了双线500m长轨的铺设, 扩大了换铺法的适用范围;通过“ 长轨人工拨移抗倾倒装置”研发和应用, 为长距离拨移500m长轨提供了方便, 简化了施工、降低了安全风险和劳动强度;通过“ 钢轨散放及回收装置”的研发和应用, 满足了工具轨回收的实际需要, 节约了专用设备的购置费用、提高了工效、降低了安全风险。
参考文献
[1]卢朋, 刘新社.铁路工程铺架技术与管理[M].中国铁道出版社, 2007.
[2]TB 10415-2003, J286-2004, 铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].