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鐵路工程地質(zhì)鉆探是一個(gè)非常復(fù)雜的工作,受到了很多因素的影響,首先就是所經(jīng)歷的地質(zhì)地貌變化較大,工作的地點(diǎn)和場(chǎng)地對(duì)于技術(shù)要求很高,而且工期較長(zhǎng),因此做好前期的準(zhǔn)備工作是非常重要的。
1.1易損件的備料。對(duì)于鐵路工程地質(zhì)勘探,由于經(jīng)??赡軙?huì)到山區(qū)進(jìn)行工作,一些很容易購(gòu)買(mǎi)得到的齒輪和配件到了山區(qū)可能就很難買(mǎi)到了,因此對(duì)于這樣一些經(jīng)常損壞的工件需要進(jìn)行儲(chǔ)備,以防在特殊地區(qū)出現(xiàn)延誤工期的情況。
1.2工期要求和工點(diǎn)分布。綜合考慮工期的要求以及實(shí)際的設(shè)備情況,采取最合理的工程鉆點(diǎn)分布。如果工期要求短、工點(diǎn)分布有比較的分散,這是就對(duì)設(shè)備的數(shù)量提出了要求,工程的成本也會(huì)大大的提高。施工前應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的地形情況合理的確定工期進(jìn)度和工點(diǎn)的分布,降成本降到最低。3.3交通工具。在施工之前需要進(jìn)行合理的交通設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)備的運(yùn)輸進(jìn)行合理的調(diào)度。由于地形地貌情況比較的復(fù)雜,交通問(wèn)題是必須的考慮的。對(duì)于一般的鄉(xiāng)村小道,一般的現(xiàn)場(chǎng)施工用到的大型的卡車(chē)是無(wú)法進(jìn)入的。往往需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)和人力搬運(yùn)。同時(shí)鉆孔的機(jī)組進(jìn)行轉(zhuǎn)移時(shí)也需要注意進(jìn)行合理調(diào)度,盡量減少勞動(dòng)力的浪費(fèi),減少不必要的成本支出。
1.4協(xié)調(diào)的問(wèn)題。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的鉆孔時(shí)往往需要占用到當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田和農(nóng)作物,合理有效和當(dāng)?shù)氐恼嚓P(guān)部門(mén)以及村民進(jìn)行溝通,減少不必要的沖突事件的發(fā)生,在施工之前將需要進(jìn)行相關(guān)協(xié)調(diào)工作的地區(qū)及時(shí)進(jìn)行處理,一面耽誤工期。
2鉆探質(zhì)量控制要點(diǎn)
2.1鉆孔位置。鐵路鉆探最常見(jiàn)的鉆孔位置移動(dòng)是鉆機(jī)組在平整場(chǎng)地時(shí),由于填方或挖方,孔口標(biāo)高或里程發(fā)生變化,與布孔時(shí)的地面標(biāo)高、里程不一致,原孔位數(shù)據(jù)沒(méi)有及時(shí)調(diào)整,整理資料時(shí)也未做調(diào)整,導(dǎo)致鉆孔資料出現(xiàn)偏差。同時(shí)還需要注意在進(jìn)行場(chǎng)地的平整時(shí),孔口的標(biāo)高和坐標(biāo)會(huì)發(fā)生一定的變化,需要對(duì)原來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,以免在鉆孔時(shí)出現(xiàn)偏差。
2.2孔內(nèi)試驗(yàn)??變?nèi)試驗(yàn)有很多不同的類(lèi)型,主要包括動(dòng)力觸探,孔內(nèi)取樣以及抽提水試驗(yàn)及配合物理探測(cè)的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2.2.1動(dòng)力觸探。動(dòng)力觸探主要就是根據(jù)探頭錘擊進(jìn)入土層的難以程度來(lái)判斷土層質(zhì)量的一種測(cè)試方法,為了使得一次的錘擊能是一定的,需要按照一定的尺寸和性狀來(lái)進(jìn)行,動(dòng)力觸探的類(lèi)型主要有超重型、重型、中型和輕型這幾類(lèi),對(duì)于目前的國(guó)內(nèi)鐵路工程地質(zhì)勘探中主要采取的是重型動(dòng)力觸探的方式對(duì)土層的進(jìn)行測(cè)試。
2.2.2孔內(nèi)取樣??變?nèi)取樣的對(duì)象主要是相關(guān)的土樣、巖樣以及水樣。主要就是為了通過(guò)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)來(lái)確定各種土層的物理力學(xué)性能,通過(guò)相關(guān)的分析得出其承載力情況。為了保證取樣的效果,相關(guān)的操作必須要按照規(guī)范的要求進(jìn)行。如果需要進(jìn)行原位實(shí)驗(yàn)需要先對(duì)土樣進(jìn)行取樣然后再進(jìn)行原位實(shí)驗(yàn),這樣可以保證土壤沒(méi)有被過(guò)多的干擾。
2.2.3配合物理探測(cè)。為了使得鉆探的資料更加的可靠,需要將鉆探測(cè)得的資料和物理測(cè)井所得資料進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證,使得兩類(lèi)人員相互合作,完善需要的地質(zhì)勘探資料。
2.3鉆探監(jiān)理。鉆探監(jiān)理是控制鉆探質(zhì)量很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),在一些鐵路工程當(dāng)中,有些監(jiān)理人員受到經(jīng)濟(jì)利益的誘惑,對(duì)于工程當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)的指出來(lái),使得鉆孔的質(zhì)量沒(méi)有得到保證,甚至有些單位在鉆探施工過(guò)程中存在忽視質(zhì)量、弄虛作假的現(xiàn)象,這嚴(yán)重違背了“百年大計(jì),質(zhì)量第一”的原則,因此,建議設(shè)鉆探監(jiān)理對(duì)鉆探的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,以保證鐵路工程地質(zhì)鉆探的質(zhì)量。
3結(jié)束語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】地基承載力值;載荷試驗(yàn);理論計(jì)算;原位測(cè)試
Abstract The natural bearing capacity of foundation engineering construction engineering geological design parameters. Correct evaluation of the foundation carrying capacity is to ensure construction safety, the premise of the economy, but now the design specifications of a number of terms on the value of bearing capacity of foundation, different rules with different values of bearing capacity of foundation is the same in the same industry in this specification different versions, the foundation bearing capacity of the existence of different, this paper described the engineering of several common foundation of the concept of carrying capacity values, define and determine, with a view to a correct understanding of the engineering staff several bearing capacity of foundation help and analyze the characteristics of several foundation bearing capacity values and various established foundation bearing capacity method.
Key words foundation bearing capacity value; load test; theoretical calculations; situ test
中圖分類(lèi)號(hào):TV223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 前言
我國(guó)在以往工程建設(shè)中,較多地出現(xiàn)過(guò)以下幾種地基承載力值:地基承載力基本值 ,承載力標(biāo)準(zhǔn)值 ,承載力特征值 ,地基容許承載力,地基極限承載力。由于各承載力概念上的差別,其確定方法也不同,這給巖土工程勘察、工程設(shè)計(jì)和施工人員造成很大的不便。本文詳細(xì)介紹地基承載力的定義、概念及其確定方法,以期對(duì)工程人員正確認(rèn)識(shí)幾種地基承載力有所幫助。
2 幾種承載力的定義
地基承載力基本值,是指按有關(guān)規(guī)范(鐵路、公路行業(yè)規(guī)范常見(jiàn))規(guī)定的一定的基礎(chǔ)寬度和埋置深度條件下的地基承載能力,通常是根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)及其它原位測(cè)試綜合確定[1,2],也可以根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定的地基土的某些物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)來(lái)查取承載力表來(lái)確定?!督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7-89)也曾使用過(guò)地基承載力基本值這個(gè)概念
地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值與地基承載力設(shè)計(jì)值都是按概率極限狀態(tài)原則設(shè)計(jì)提出的,標(biāo)準(zhǔn)值是指按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn)并經(jīng)統(tǒng)計(jì)處理后的承載力值, 設(shè)計(jì)值等于標(biāo)準(zhǔn)值除以分項(xiàng)系數(shù),按照概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的原理,抗力分項(xiàng)系數(shù)是大于1的[3],因此設(shè)計(jì)值必然小于標(biāo)準(zhǔn)值。
地基承載力特征值是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)提出的,指由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線(xiàn)線(xiàn)性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值,其最大值為比例界限值 ,但是規(guī)范中又提出地基承載力特征值可由其他原位測(cè)試、公式計(jì)算、并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值等方法確定[4],按其基本屬性仍然是強(qiáng)度條件下的地基承載力,因此這種承載力并不一定滿(mǎn)足建筑地基的容許變形值,還要根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)及與地基容許變形值配合使用。
地基容許承載力,是指作用在基底的壓應(yīng)力不超過(guò)地基的極限承載力,并且有足夠的安全度,而所引起的變形又不超過(guò)建筑物的容許變形,同時(shí)滿(mǎn)足強(qiáng)度和變形要求的地基單位面積上所能承受的荷載就定義為地基容許承載力,取極限荷載除以安全系數(shù)(一般為2)得到地基容許承載力。
地基極限承載力,是指使地基土發(fā)生剪切破壞而即將失去整體穩(wěn)定性時(shí)相應(yīng)的最小基礎(chǔ)底面壓力,一般是在鋼塑體假定的基礎(chǔ)上考考鋼塑體的極限平衡條件得到的半理論半經(jīng)驗(yàn)公式[5],或是從原位的載荷試驗(yàn)得到。
3 地基承載力的確定
確定地基承載力的方法主要有三種:① 理論計(jì)算法;②現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試法;③按規(guī)范查表法。
3.1理論計(jì)算法
理論計(jì)算法是以土的強(qiáng)度理論為基礎(chǔ),根據(jù)地基土中塑性變形區(qū)發(fā)展范圍以及整體剪切破壞等不良情況在一定的假設(shè)條件下通過(guò)公式推導(dǎo),主要有臨塑荷載計(jì)算公式、控制塑性區(qū)計(jì)算公式、極限承載力計(jì)算公式三種。
3.1.1臨塑荷載計(jì)算公式
臨塑荷載fcr是指在外荷作用下,地基土剛出現(xiàn)剪切破壞(即開(kāi)始由彈性變形進(jìn)入塑性變形)時(shí)的臨界壓力[5],由下式計(jì)算:
3.1.2控制塑性區(qū)計(jì)算公式
大量建筑工程實(shí)踐表明,采用上述臨塑荷載作為地基承載力往往偏于保守。當(dāng)建筑地基中發(fā)生少量局部剪切破壞,但只要塑性變形區(qū)范圍控制在一定限度(此塑性區(qū)一般規(guī)定為其最大深度不大于基礎(chǔ)寬度的1/4),并不影響建筑物安全。這樣還可以提高地基承載力,降低工程造價(jià)。當(dāng)偏心距小于或等于0.033倍的基礎(chǔ)底面寬度時(shí),在滿(mǎn)足變形要求的條件下,可根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)按下式確定地基承載力特征值[4]:
式中 γ ――基礎(chǔ)底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;
γm――基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度,地下水位以下取浮重度;
d――基礎(chǔ)埋置深度(m),一般自室外地面標(biāo)高算起;
fa――由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值;
Mb、Md、Mc――承載力系數(shù),按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002表5.2.5確定;
b――-基礎(chǔ)底面寬度大于6m時(shí)按6m取值對(duì)于砂土小于3m時(shí)按3m取值
Ck――基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值
3.1.2極限承載力計(jì)算公式
作用在地基上的荷載較小時(shí),地基處于穩(wěn)定狀態(tài)。隨著荷載的增大,地基中產(chǎn)生局部剪切破壞的朔性區(qū)也越來(lái)越大。繼而地基中的塑性區(qū)將發(fā)展為連續(xù)貫通的滑動(dòng)面,地基喪失整體穩(wěn)定性而破壞。此時(shí)地基承受的荷載達(dá)到極限值[5]:
式中 γ、γo――分別為基底以下和基底以上土的平均重度,地下水位以下取浮重度(KN/);
d――基礎(chǔ)埋置深度,一般自室外地面算起;
CK――基底下持力層內(nèi)粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值(KPa);
Nr、Nr、Nr――承載力系數(shù), 按高層建筑巖土工程勘察規(guī)程JGJ72-2004表A.0.1-1確定
ζr、ζq、ζc――基礎(chǔ)形狀系數(shù),按高層建筑巖土工程勘察規(guī)程JGJ72-2004表A.0.1-2確定
3.2現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試法
原位測(cè)試在確定地基土承載力方面有重要意義,無(wú)數(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算表明,原位測(cè)試的代表性好、測(cè)試結(jié)果精度較高,因而較為可靠。
3.2.1載荷試驗(yàn)確定地基承載力
用載荷試驗(yàn)確定地基承載力被認(rèn)為是最可靠、有效的辦法。它適用于各類(lèi)地基土。規(guī)范規(guī)定,對(duì)于設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物,必須做現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)以確定其承載力特征值[4]。載荷試驗(yàn)相當(dāng)于在工程原位進(jìn)行的縮尺原型試驗(yàn),能比較直觀(guān)地反映地基土的變形特性,該法具有直觀(guān)和可靠性高的特點(diǎn)。
地基靜載試驗(yàn)主要應(yīng)繪制p-s曲線(xiàn),但根據(jù)需要,還可繪制各級(jí)荷載作用下的沉降和時(shí)間之間的關(guān)系曲線(xiàn)以及地面變形曲線(xiàn)。
例如圖3.2-1所示:
圖3.2-1某地基靜載試驗(yàn)的荷載~位移曲線(xiàn)(p~s曲線(xiàn))
OA段為彈性階段,曲線(xiàn)特征為近似線(xiàn)性,基本上反映了地基土的彈性性質(zhì),A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載稱(chēng)為臨塑荷載;
AB段為塑性發(fā)展階段,曲線(xiàn)特征為曲率加大,表明地基土由彈性過(guò)渡到彈塑性,并逐步進(jìn)入破壞;
BC段為破壞階段,曲線(xiàn)特征為產(chǎn)生陡降段,C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載稱(chēng)為破壞荷載,C點(diǎn)荷載的前一級(jí)荷載(不一定是B點(diǎn))稱(chēng)為極限荷載。
若繪出的p~s曲線(xiàn)的直線(xiàn)段不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),可按直線(xiàn)段的趨勢(shì)確定曲線(xiàn)的起始點(diǎn),以便對(duì)p~s曲線(xiàn)進(jìn)行修正。
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002附錄C、D有對(duì)于確定地基承載力的相關(guān)規(guī)定[4]。
3.1.2靜力觸探試驗(yàn)確定地基承載力
靜力觸探法求地基承載力一般依據(jù)的是經(jīng)驗(yàn)公式。這些經(jīng)驗(yàn)公式是建立在靜力觸探和載荷試驗(yàn)的對(duì)比關(guān)系上。用靜力觸探法求地基承載力要充分考慮土質(zhì)的差別,特別是砂土和粘土的區(qū)別。另外,靜力觸探法提供的是一個(gè)孔位處的地基承載力,用于設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將各孔的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以推求場(chǎng)地的承載力,此外還應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)的寬度和埋置深度的修正。
圖3.1-2 靜力觸探示意及其曲線(xiàn)
(a)靜力觸探示意及土層剖面(b)靜力觸探曲線(xiàn)
我國(guó)對(duì)使用靜力觸探法推求地基承載力已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn),經(jīng)驗(yàn)公式很多。在使用這些經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)應(yīng)充分注意其使用的條件和地域性,并在實(shí)踐中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)。
鐵路部門(mén)提出的經(jīng)驗(yàn)公式(見(jiàn)《鐵路工程地質(zhì)原位測(cè)試規(guī)程》)如下[6]:
對(duì)于Ql~Q3沉積的老粘土地基,比貫入阻力ps在2700~6000kPa的范圍內(nèi)時(shí)采用如下公式計(jì)算地基的基本承載力0:
0=0.1ps
對(duì)于Q4一般粘性土地基的基本承載力0采用下式計(jì)算:
0=5.8ps0.5-46
對(duì)于軟土地基的基本承載力0采用下式計(jì)算:
0=0.112ps+5
對(duì)于一般砂土及粉土地基的基本承載力0采用下式計(jì)算:
0=0.89ps0.63+14.4
上列各式的單位均為kPa。
相應(yīng)的深、寬修正系數(shù)如下表:
表2-2由貫入阻力ps定寬、深修正系數(shù)k1和k2
3.3按規(guī)范查表法
該方法是根據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)測(cè)定的地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)平均值,然后查取承載力表以確定其承載力。這一方法主要優(yōu)點(diǎn)是使用方便,但存在很大的弊端。承載力表是用大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得到的,但我國(guó)幅員遼闊,不同地區(qū)的地質(zhì)條件存在很大的差異,所以這種統(tǒng)計(jì)分析在全國(guó)范圍內(nèi)沒(méi)有普遍適應(yīng)性。利用查表法確定承載力,在很多地區(qū)可能會(huì)偏于保守,也可能會(huì)偏于不安全。前者會(huì)造成浪費(fèi),后者可能會(huì)造成工程隱患。隨著設(shè)計(jì)水平和對(duì)工程質(zhì)量要求的提高,變形控制已是地基設(shè)計(jì)的重要原則,所以新規(guī)范(2002規(guī)范)取消了承載力表,勘察單位可根據(jù)試驗(yàn)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定承載力。目前,大部分城市和地區(qū)都根據(jù)地區(qū)巖土特點(diǎn)編制了地方規(guī)范。
4 結(jié)束語(yǔ)
在實(shí)際工作時(shí),我們可能會(huì)用到許多不同的勘察設(shè)計(jì)規(guī)范,而在不同的規(guī)范中又有不同的地基承載力值的定義,僅僅是名稱(chēng)的不同還是有實(shí)質(zhì)性的差別?不同的地基承載力值的定義反映了我國(guó)巖土工程標(biāo)準(zhǔn)化存在的問(wèn)題。
比較以上三種確定地基承載力的方法,理論計(jì)算法有成熟的理論基礎(chǔ),但存在參數(shù)選取方面的問(wèn)題,并且這些計(jì)算公式是在一定的假設(shè)條件下建立的,這也造成了計(jì)算值與實(shí)際值不符;載荷試驗(yàn)直接在原位測(cè)試地基土承載力,但是載荷試驗(yàn)的局限性在于費(fèi)用較高,周期較長(zhǎng)和壓板的尺寸效應(yīng)等;靜力觸探方便、快捷,對(duì)土層的擾動(dòng)小,測(cè)試連續(xù)進(jìn)行,測(cè)試成本低,數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性好,但是靜力觸探的除了對(duì)于硬土層難以穿越外,主要的還在于測(cè)試手段較為單一,無(wú)法控制應(yīng)力路徑和應(yīng)變路徑,測(cè)試過(guò)程和對(duì)測(cè)試結(jié)果的解釋對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)性過(guò)強(qiáng)因而較難把握等等;查表法由于在全國(guó)范圍內(nèi)沒(méi)有普遍適應(yīng)性,已被新規(guī)范(2002規(guī)范)取消,只是在如:鐵路規(guī)范,公路規(guī)范中還在運(yùn)用??偟膩?lái)說(shuō),在地基土比較均勻時(shí),以載荷試驗(yàn)得到的地基承載力較為可靠,若采用其他方法配合使用,則可以較準(zhǔn)確的提供地基設(shè)計(jì)參數(shù)。在工程建設(shè)中,一般由勘察單位提供設(shè)計(jì)單位地基承載力基本值或承載力特征值,設(shè)計(jì)單位根據(jù)基礎(chǔ)形式及建筑物的具體要求對(duì)承載力基本值進(jìn)行深度和寬度修正,然后進(jìn)行地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。
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沿線(xiàn)地下水發(fā)育,主要類(lèi)型有第四系孔隙潛水及基巖裂隙水和巖溶水。沿線(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有:地震液化層、崩塌、落石及泥石流、采空區(qū)、順層、巖溶等,均零星分布。
沿線(xiàn)特殊巖土分布有松軟土及軟土地基、填土、季節(jié)性?xún)鐾?、膨?巖)土等。2工程地質(zhì)勘察為完成本項(xiàng)目地質(zhì)勘察工作,勘察單位成立了鐵三院地勘項(xiàng)目部。下設(shè)本溪、丹東兩個(gè)地質(zhì)組,分別負(fù)責(zé)沈陽(yáng)至DK97+500、DK97+500至丹東段的地勘工作?,F(xiàn)場(chǎng)勘探工作由鐵三院勘察分院負(fù)責(zé),設(shè)沈丹地勘項(xiàng)目部,負(fù)責(zé)勘探、試驗(yàn)、孔內(nèi)原位測(cè)試等勘探測(cè)試工作。項(xiàng)目部下設(shè)本溪、鳳城分部;物探工作由勘察分院物探所負(fù)責(zé)組織實(shí)施?,F(xiàn)場(chǎng)勘探工作由鐵三院勘察分院組織沈陽(yáng)華昌巖土公司、沈陽(yáng)地球物理勘察院、核工業(yè)天津分院、江西九一二工程勘察院、遼東勘察院、北京中基發(fā)展公司等20家甲級(jí)勘察單位實(shí)施。定測(cè)、補(bǔ)充定測(cè)地質(zhì)勘察工作從2009年4月下旬,至2010年6月底完成主要工作量:地質(zhì)調(diào)繪226.264km;物探測(cè)線(xiàn)72.1km;勘探鉆孔4209孔137552m。完成批準(zhǔn)計(jì)劃工作量的75%。
工程地質(zhì)勘察監(jiān)理
為完成本項(xiàng)目地質(zhì)勘察監(jiān)理工作,地勘監(jiān)理單位鐵四院及時(shí)組建了沈丹客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)地勘監(jiān)理項(xiàng)目部,下設(shè)了兩個(gè)監(jiān)理站。項(xiàng)目部設(shè)總監(jiān)1人,副總監(jiān)(兼站長(zhǎng))1人,監(jiān)理站長(zhǎng)1人,物探、試驗(yàn)監(jiān)理工程師各1人,地勘監(jiān)理工程師5人。監(jiān)理工作依據(jù)規(guī)范規(guī)定及批準(zhǔn)的《監(jiān)理規(guī)劃》、《監(jiān)理細(xì)則》、《工程地質(zhì)勘察大綱》等進(jìn)行。
(1)監(jiān)理工作實(shí)行總監(jiān)理工程師負(fù)責(zé)制。依據(jù)監(jiān)理規(guī)程的要求,制定了總監(jiān)理工程師、副總監(jiān)(監(jiān)理站站長(zhǎng))、監(jiān)理工程師等人員的崗位職責(zé)。各崗位的監(jiān)理工作人員以高度的責(zé)任感,認(rèn)真履行崗位職責(zé),按規(guī)定和要求完成了職責(zé)范圍內(nèi)的工作任務(wù)。
(2)建立并嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)管理制度:工地例會(huì)制度、監(jiān)理例會(huì)制度、監(jiān)理周報(bào)、月報(bào)制度、監(jiān)理日志填寫(xiě)制度等現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工作制度以及監(jiān)理人員守則。監(jiān)理工作實(shí)行全過(guò)程制度化管理,及時(shí)編制、提交監(jiān)理周報(bào)和月報(bào),客觀(guān)地向業(yè)主反映勘察單位、監(jiān)理單位的工作狀況,為業(yè)主的相關(guān)決策提供了依據(jù)。
(3)監(jiān)理人員按專(zhuān)業(yè)認(rèn)真審查勘察單位報(bào)送的工程地質(zhì)勘察計(jì)劃(工程地質(zhì)勘察設(shè)備、人員配備及計(jì)劃工期等)和技術(shù)要求(工程地質(zhì)勘察手段、方法和程序、勘探點(diǎn)的布置、數(shù)量,水、土、石樣數(shù)量及試驗(yàn)內(nèi)容等)。
(4)重點(diǎn)對(duì)勘探分包單位資質(zhì)、工作業(yè)績(jī)、人員資格,現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部機(jī)構(gòu)設(shè)置、內(nèi)部管理,進(jìn)場(chǎng)人員培訓(xùn)、勘探設(shè)備及人員配備進(jìn)行檢查和審查。
(5)對(duì)勘察過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)、工序,監(jiān)理工程師采用巡視、檢(抽)查或旁站的方式,進(jìn)行督促和檢查。專(zhuān)業(yè)監(jiān)理工程師在巡視、抽檢及旁站后,及時(shí)填寫(xiě)監(jiān)理日志,其內(nèi)容包括發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及處理的情況,勘察工作的質(zhì)量問(wèn)題,向勘探單位發(fā)出的通知、指令以及上級(jí)的指示等,做到了事事有記錄。監(jiān)理工程師在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢查后,根據(jù)不同情況,分別填寫(xiě)《工程地質(zhì)檢查記錄表》、《工程地質(zhì)勘察監(jiān)理工程師通知單》、《工程地質(zhì)旁站記錄表》、《工程地質(zhì)勘察質(zhì)量問(wèn)題通知單》以及《工程地質(zhì)勘察監(jiān)理工作聯(lián)系單》等表格,并及時(shí)交勘察單位簽收,督促及時(shí)整改,消除質(zhì)量安全隱患。監(jiān)理部地勘巡視檢查達(dá)1600余孔次,形成檢查記錄表1200余孔次、旁站記錄表410孔次,下達(dá)通知單11份,工作聯(lián)系單5份。重大工程監(jiān)理工作量占65%以上。
(6)強(qiáng)化工地例會(huì)制度。每周四定期舉行有建設(shè)單位、監(jiān)理單位、勘察單位參加的周工作例會(huì),一起對(duì)上一周的工作進(jìn)行總結(jié),及時(shí)指出勘察中出現(xiàn)的問(wèn)題,肯定成績(jī),并形成周報(bào)、月報(bào)報(bào)告給相關(guān)單位,以保證下階段影響勘察質(zhì)量的各環(huán)節(jié)處于受控狀態(tài)。不定期舉行了6次監(jiān)理例會(huì),及時(shí)組織監(jiān)理人員學(xué)習(xí)相關(guān)文件,總結(jié)分析工作中存在的問(wèn)題,對(duì)每人的工作進(jìn)行考核,對(duì)不足之處,督促其改進(jìn)。
(7)檢查、監(jiān)督工程地質(zhì)勘察單位在工程地質(zhì)勘察以及原始資料、成果資料整編過(guò)程中,是否符合國(guó)家相關(guān)政策、法規(guī)及鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以保證工程地質(zhì)勘察質(zhì)量,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。在成果資料的整理過(guò)程中,督促堅(jiān)持“誰(shuí)勘察,誰(shuí)整理”的原則,實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制,各負(fù)其責(zé),嚴(yán)格按照質(zhì)量保證體系的有關(guān)要求進(jìn)行。對(duì)重大工程地質(zhì)資料逐工點(diǎn)進(jìn)行檢查,共檢查了150余個(gè)工點(diǎn)的施工圖地質(zhì)資料。
工程地質(zhì)勘察監(jiān)理的重要作用
工程地質(zhì)勘察監(jiān)理是在鐵路工程建設(shè)大發(fā)展的背景下,于2003年開(kāi)始實(shí)施的,結(jié)合沈丹地質(zhì)勘察監(jiān)理工作,其在鐵路工程建設(shè)管理工作中的重要作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)工程地質(zhì)勘察監(jiān)理是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求較高的工作,要求監(jiān)理人員除應(yīng)具備較強(qiáng)的理論基礎(chǔ)知識(shí)外,還應(yīng)具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),具有中級(jí)以上技術(shù)職稱(chēng)??偙O(jiān)理工程師還應(yīng)為主持過(guò)大型建設(shè)項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察的注冊(cè)巖土工程師,只有這樣才能發(fā)現(xiàn)勘察過(guò)程中的問(wèn)題。因此,地勘監(jiān)理工作的開(kāi)展可以在較高的層次上提升業(yè)主的勘察設(shè)計(jì)管理水平。
(2)地勘監(jiān)理人員必須遵守“守法、誠(chéng)實(shí)、公正、科學(xué)”的職業(yè)道德,監(jiān)理人員應(yīng)站在客觀(guān)公正的立場(chǎng)上,協(xié)調(diào)業(yè)主、勘察單位、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)單位及地方的各種關(guān)系,并提供客觀(guān)建議。
(3)鐵路工程勘察設(shè)計(jì)單位,各有自己的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,在地勘監(jiān)理工作中可以相互借鑒、取長(zhǎng)補(bǔ)短。在沈丹客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)《工程地質(zhì)勘察大綱》的審查中,依據(jù)中鐵四院在山區(qū)高速鐵路的經(jīng)驗(yàn),提出了加強(qiáng)隧道地質(zhì)勘察工作,特別是隧道水文地質(zhì)工作的意見(jiàn);建議增強(qiáng)機(jī)動(dòng)鉆探的有效性,適當(dāng)調(diào)減計(jì)劃工作量,使之更適合工程實(shí)際需要。
(4)近幾年,進(jìn)入鐵路勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域的工程地質(zhì)勘察隊(duì)伍龐雜,隊(duì)伍水平參差不齊,地質(zhì)勘察監(jiān)理人員以較高的專(zhuān)業(yè)水平對(duì)進(jìn)場(chǎng)的單位、人員資質(zhì)、設(shè)備狀況等進(jìn)行實(shí)地審核,合格后才能批準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)施工。確保了人員、設(shè)備滿(mǎn)足相關(guān)法規(guī)要求,從源頭上保證了勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:低應(yīng)變法;檢測(cè);缺陷樁;處理措施
中圖分類(lèi)號(hào):C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
樁基是由連接樁頂?shù)某信_(tái)和樁組成的,樁就是插入地下土層的柱形結(jié)構(gòu)。樁基是建筑物的基礎(chǔ),此樁基一旦失去穩(wěn)定性,就會(huì)造成整個(gè)建筑物的破壞。所以,建筑物安全性與可靠性的決定性因素就是樁基質(zhì)量的好壞,樁基的檢測(cè)也就變得特別的重要?,F(xiàn)階段的樁基施工工程項(xiàng)目中,樁基檢測(cè)工程中的低應(yīng)變無(wú)損檢測(cè)的手段比較多,其中有反射波手段、動(dòng)力參數(shù)手段、聲波透射手段等。其中低應(yīng)變動(dòng)測(cè)試的技術(shù)和測(cè)試手段經(jīng)常運(yùn)用到工程中,這種技術(shù)手段是樁基檢測(cè)環(huán)節(jié)的核心技術(shù)手段。
一、樁基檢測(cè)技術(shù)中的低應(yīng)變法
1、目的和設(shè)備要求
部分基樁埋藏比較深,在地上不易測(cè)定其狀況及質(zhì)量,因此須采納特別辦法檢查隱藏的基樁部分。低應(yīng)變法主要是用于檢查混凝土樁的完整性,判別樁體缺損狀況和部位。檢查的儀器設(shè)備通常是選用瞬態(tài)激振設(shè)備和穩(wěn)態(tài)激振設(shè)備。其間瞬態(tài)激振設(shè)備包含可引起款脈沖和窄脈沖的錘和錘墊,能裝有力傳感器的力錘。穩(wěn)態(tài)激振設(shè)備則裝備可調(diào)激振力、掃頻范圍在10-2000hz之間的電磁式穩(wěn)態(tài)激振器。且檢查儀器的參數(shù)應(yīng)契合國(guó)家有關(guān)規(guī)范,具有收發(fā)信號(hào)、存儲(chǔ)以及剖析信號(hào)的根本功能。
2、操作方法
2.1受樁體要求
樁體的硬度應(yīng)契合國(guó)家修建的有關(guān)規(guī)范;整個(gè)樁基的資料、承受力和橫截面積都應(yīng)堅(jiān)持前后上下一致;保持樁面、平坦、緊密,并和地面保持垂直。
2.2檢測(cè)參數(shù)設(shè)定
信號(hào)剖析的頻率不低于2000hz;設(shè)定樁長(zhǎng)為操作長(zhǎng)度,將樁體面積作為操作區(qū)域;樁體的波速依據(jù)詳細(xì)的樁型進(jìn)行設(shè)定;收集信號(hào)的頻率應(yīng)依據(jù)樁身、樁長(zhǎng)的詳細(xì)情況而設(shè)定;傳感器的參數(shù)要依據(jù)測(cè)驗(yàn)成果設(shè)置。
2.3操作要求
樁體與儀器成90度,裝備儀器時(shí)運(yùn)用的耦合劑需要足夠的粘性。實(shí)心樁和空心樁的激振點(diǎn)方位要有所區(qū)別,激振點(diǎn)與傳感器的方位要避開(kāi)鋼筋分布地帶。瞬態(tài)激振器的儀器選定要根據(jù)實(shí)地檢驗(yàn)后選擇合適的零件;而穩(wěn)態(tài)激振則要在既定的頻率下收取信號(hào),并根據(jù)樁體實(shí)際情況設(shè)定相應(yīng)的激振力。此外,在低應(yīng)變檢測(cè)資料中應(yīng)記錄下樁體完整性查看的信號(hào)曲線(xiàn)。
3、基本原理
應(yīng)力波反射法的測(cè)試原理是:在樁頂實(shí)施錘擊后,激起樁頂質(zhì)點(diǎn)的位移,該位移在樁身中傳播而形成應(yīng)力波。應(yīng)力波在下行途中,如果遇到阻抗減?。▕A泥、離析等),則產(chǎn)生上行的拉伸波。拉伸波到達(dá)樁頂面時(shí),將導(dǎo)致樁頂面質(zhì)點(diǎn)向下的速度增加;反之,如果遇到阻抗增大(擴(kuò)徑等),則產(chǎn)生上行的壓縮波,該波運(yùn)行至樁頂面將導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)向下的速度減小;應(yīng)力波運(yùn)行至樁端,由于阻抗劇變,而產(chǎn)生更為強(qiáng)烈的上行壓縮波,即樁端反射。
所有這些信息都被安裝于樁頂?shù)募铀俣葌鞲衅鹘邮眨歉鶕?jù)初始激振與樁端反射之間的時(shí)間差T及樁長(zhǎng)L來(lái)推求應(yīng)力波在樁身介質(zhì)中的傳播速度C=2L/T。根據(jù)速度曲線(xiàn)的上下起伏,來(lái)判斷樁身的阻抗變化情況,再根據(jù)反射波到達(dá)樁頂?shù)臅r(shí)間及波速來(lái)推求阻抗變化的位置,并判斷缺陷的程度,判定樁身完整性類(lèi)別。
二、如何準(zhǔn)確分析樁身的缺陷
首先要對(duì)樁身的完整性進(jìn)行分析,根據(jù)施工工藝、地質(zhì)材料對(duì)樁身的整體情況作一個(gè)大致的判斷。如預(yù)制樁、人工挖孔樁不可能存在縮頸,對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析時(shí)不需要考慮縮頸的因素。第二,要使用定量分析軟件對(duì)樁基的缺陷進(jìn)行判斷,光憑肉眼對(duì)波形中的缺陷程度進(jìn)行判斷偏差很大,容易出現(xiàn)大的失誤。定量分析軟件雖然有一定的缺陷,但是通過(guò)科學(xué)的參數(shù)設(shè)定和詳細(xì)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)能夠真實(shí)地反應(yīng)應(yīng)力波在樁身的傳播過(guò)程,只要樁周土的參數(shù)選擇合理所得出的判斷比肉眼準(zhǔn)確很多。最后要綜合分析同一工程的所有被測(cè)樁,尋找被測(cè)樁之間的共性與不同之處,不僅要掌握每一根樁的情況,也要對(duì)整體情況有所了解,將每一根樁的情況至于整體環(huán)境中進(jìn)行分析以提高判斷的準(zhǔn)確性。
三、缺陷樁的處理措施與案例效果分析
在橋梁樁根底施工過(guò)程中,因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備、人為因素以及地理環(huán)境等緣由,不免在施工過(guò)程中出現(xiàn)一些缺陷樁現(xiàn)象。缺陷樁基的不同缺陷程度有不同的處理方法,但人們一直在追尋低成本高效益的方法。修改設(shè)計(jì)方案、原位復(fù)樁、接樁、補(bǔ)樁、注漿等是缺陷樁常用的處理方法。實(shí)踐證明,在樁基加固處置進(jìn)行削減沉降量和歸納承載力方面,樁端注漿、淺部接樁,是一種技術(shù)先進(jìn)且經(jīng)濟(jì)合理的方法。
1、淺部接樁
明挖接樁的方式適合用于缺陷位置位于水位線(xiàn)以上;樁身混凝土缺陷坐落樁頂下必定范圍內(nèi)(5m以?xún)?nèi)),同時(shí)水位容易降低或是水位較低時(shí),可以將缺陷處至樁頂?shù)幕炷凌彸?,再用同?biāo)號(hào)或是提高一個(gè)標(biāo)號(hào)的混凝土接樁。淺部缺點(diǎn)的處理,通常進(jìn)行淺部開(kāi)挖,確定缺陷部位后再進(jìn)行局部剔鑿。剔鑿量相對(duì)比較少時(shí),只要把缺陷部分鏟除干凈,可以顯露正常混凝土面,然后在上面刷一層高標(biāo)號(hào)水泥砂漿,修補(bǔ)即可。剔鑿量較大時(shí),就需要進(jìn)行接樁處置,把缺陷部位以上的樁身截除,從頭焊接鋼筋籠后澆筑混凝土。處理時(shí)要特別注意新舊混凝土結(jié)合面質(zhì)量,不能形成新的缺陷。
2、重新成樁
關(guān)于樁身存在嚴(yán)重缺陷或是缺陷部位深度較大的,同時(shí)因?yàn)榭陀^(guān)條件不能采納其他辦法處置的,為不留下隱患,可選用沖除廢樁重新成樁的辦法。對(duì)在施工過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和檢測(cè)出的斷樁,選用完全清理后,在原位重新澆筑一根新樁,做到較為完全處置。對(duì)已經(jīng)成樁的缺陷樁,使用重錘把缺陷樁震碎,原位重新打孔灌樁,此種辦法效果好、周期長(zhǎng)、難度大、費(fèi)用高,可依據(jù)工程的地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量、重要性等要素選擇選用。
3、注漿
依據(jù)無(wú)損檢查所斷定的缺陷方位進(jìn)行鉆孔取芯,再用高壓水沖刷潔凈樁身混凝土中的松散混凝土或夾泥,然后將孔中的水排出,即可壓漿,直至漿液充滿(mǎn)缺陷部分。例如某鐵路工程橋梁樁基(樁長(zhǎng)5m,樁徑1.25m,強(qiáng)度等級(jí)C45)的低應(yīng)變反射波曲線(xiàn),設(shè)計(jì)為嵌巖樁。從波形上看,顯現(xiàn)為樁底沉渣超厚,決定采取樁底注漿處置。經(jīng)過(guò)對(duì)注漿前后的低應(yīng)變檢查成果比照來(lái)看,注漿前在樁底范圍內(nèi),反射波速度信號(hào)與入射波速度信號(hào)大體一致,表明在樁底范圍內(nèi),沉渣過(guò)厚或部分混凝土離析等質(zhì)量缺陷。在注漿今后的低應(yīng)變檢查成果中,能夠看出,經(jīng)過(guò)注漿處置,樁底缺點(diǎn)得到顯著的改進(jìn)。
4、旁側(cè)挖洞處理
地下水位較低、地質(zhì)情況良好不易塌方的淺部采用適于采用旁側(cè)挖洞處理。例如某鐵路工程橋梁樁基(樁長(zhǎng)27m,樁徑1.0m,強(qiáng)度等級(jí)C30,缺點(diǎn)方位距樁頂約4m)的低應(yīng)變反射波曲線(xiàn)。從波形上看,在距樁頂約4m處缺陷(斷樁)。在接近缺陷樁基周?chē)鷤?cè)挖洞,全部斷面鑿除缺陷部位,并上下都顯露混凝土新鮮界面,鑿平坦并鑿毛,完全清理干凈,焊接好鋼筋,然后澆筑高標(biāo)號(hào)或同標(biāo)號(hào)混凝土,振搗密實(shí)。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在樁基施工后,為了確保樁基施工質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范的基本要求,需要對(duì)樁基的成樁質(zhì)量采取有效的檢測(cè),而低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)可以準(zhǔn)確的檢測(cè)到樁身缺陷的具置,從而最大限度的避免樁基的質(zhì)量缺陷,為工程的穩(wěn)定性提供了安全保障。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:長(zhǎng)枕埋入式、無(wú)砟道岔、鋪設(shè)技術(shù)
1、引言
長(zhǎng)枕埋入式無(wú)砟道岔鋪設(shè)施工主要包括底座混凝土底座澆注、道岔預(yù)組裝、道岔軌排精調(diào)定位、道床板鋼筋網(wǎng)與模板施工;預(yù)安裝轉(zhuǎn)轍設(shè)備、調(diào)試;道岔二次精調(diào);道床板混凝土澆筑與養(yǎng)生;道岔焊接與長(zhǎng)鋼軌焊接鎖定成跨區(qū)間無(wú)縫線(xiàn)路;安裝轉(zhuǎn)轍設(shè)備與調(diào)試;道岔整修至驗(yàn)交等施工技術(shù)做詳細(xì)介紹。
2、 長(zhǎng)枕埋入式無(wú)砟道岔施工技術(shù)
岔區(qū)線(xiàn)下工程施工完畢,工程質(zhì)量經(jīng)驗(yàn)收合格,沉降變形經(jīng)評(píng)估合格,無(wú)砟道岔區(qū)精測(cè)網(wǎng)測(cè)設(shè)完畢,方可開(kāi)始無(wú)砟道岔施工,其工藝流程如下:岔區(qū)控制網(wǎng)復(fù)測(cè),埋設(shè)加密基樁;鋼筋混凝土底座施工;在鋪岔基地預(yù)組裝道岔與精調(diào);道岔軌排分段運(yùn)輸,道岔軌排就位;道床板鋼筋網(wǎng)與模板施工;預(yù)安裝轉(zhuǎn)轍設(shè)備、調(diào)試;道岔二次精調(diào);道床板混凝土澆筑與養(yǎng)生;道岔焊接與長(zhǎng)鋼軌焊接鎖定成跨區(qū)間無(wú)縫線(xiàn)路;安裝轉(zhuǎn)轍設(shè)備與調(diào)試;道岔整修至驗(yàn)交。
2.1 道床板下層鋼筋綁扎
(1)在底座混凝土表面鑿毛處理后,按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求綁扎道床板下層鋼筋。道床上層縱向鋼筋布設(shè)可在底層鋼筋鋪設(shè)后進(jìn)行。
(2)道床板鋼筋按設(shè)計(jì)進(jìn)行絕緣處理。道床板縱橫向鋼筋搭接處安裝絕緣卡,交叉點(diǎn)用專(zhuān)用絕緣綁扎帶綁扎鋼筋。絕緣卡安裝和絕緣綁扎如圖2-1。
(3)道床板鋼筋網(wǎng)架設(shè)完畢,應(yīng)進(jìn)行絕緣性能測(cè)試,并報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收,詳細(xì)記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。
(4)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一步施工。
2.2 道岔散件組裝
(1)道床板下層鋼筋綁扎完畢,絕緣測(cè)試合格后,方可原位安裝道岔組裝調(diào)試平臺(tái)。
(2)道岔原位組裝調(diào)試平臺(tái)安裝前,先根據(jù)道岔線(xiàn)路中心線(xiàn)控制,放樣定出組裝平臺(tái)縱梁位置,縱梁頂面標(biāo)高值按設(shè)計(jì)線(xiàn)路標(biāo)高值返算確定??v梁頂面標(biāo)高調(diào)整到位后,進(jìn)行固定。然后在縱梁上按岔枕間隔作標(biāo)記,根據(jù)道岔的道岔始端、道岔中心、道岔終端的控制點(diǎn),定出各個(gè)無(wú)砟岔枕的位置,依此布置道岔的組裝調(diào)試平臺(tái)。
(3)組裝平臺(tái)直股一側(cè)的邊線(xiàn)應(yīng)與道岔的直股的中心線(xiàn)平行,并應(yīng)預(yù)留岔枕的調(diào)整量。組裝平臺(tái)安裝高程應(yīng)與道岔的設(shè)計(jì)坡度一致,并應(yīng)使岔枕就位后與設(shè)計(jì)高程一致。
(4)組裝平臺(tái)安裝時(shí)應(yīng)使各部位的調(diào)整絲桿居中,保證平臺(tái)的設(shè)計(jì)調(diào)整量。
(5)組裝平臺(tái)安裝到位后,應(yīng)使各支撐點(diǎn)支撐牢固,防止傾斜。
(6)擺放岔枕、扣件及鋼軌件
①在道岔原位組裝平臺(tái)上按照設(shè)計(jì)順序布置岔枕,拉鋼弦線(xiàn)控制道岔中線(xiàn),確保1號(hào)岔枕的位置和方向,調(diào)整組裝平臺(tái)限位調(diào)整機(jī)構(gòu),使岔枕安裝到位。
②根據(jù)道岔鋪設(shè)圖中岔枕的順序擺放岔枕,以水準(zhǔn)儀測(cè)量控制,初調(diào)每根岔枕高低,消除明顯高低差。
③以鋼尺控制,按設(shè)計(jì)調(diào)整岔枕間隔。
④以1號(hào)岔枕為基準(zhǔn)方正岔枕,并與間隔調(diào)整配合進(jìn)行。岔枕定位以直股外側(cè)第一個(gè)岔枕螺栓孔為基準(zhǔn)拉線(xiàn)確定,岔枕方正符合設(shè)計(jì)要求。
⑤調(diào)整時(shí)嚴(yán)禁用撬棍插入岔枕螺栓套管內(nèi)撬撥岔枕。
⑥岔枕基本調(diào)整到位后安裝道岔扣件普通墊板和滑床墊板。先按照裝配號(hào)碼配齊零部件,再由下至上依次組裝墊板,最后整體安裝到岔枕對(duì)應(yīng)位置。
⑦吊機(jī)配合吊裝道岔鋼軌件。吊裝應(yīng)先尖軌、再心軌、最后吊裝導(dǎo)軌部分,每段吊裝順序按照先直向后側(cè)向,先外股后里股進(jìn)行。
⑧調(diào)整、緊固道岔。吊裝就位后,逐段撥正鋼軌,使鋼軌落槽,然后進(jìn)行方向、軌距、密貼調(diào)整。調(diào)整基本到位后緊固扣件,扣件螺栓采用扭矩扳手終擰,測(cè)定力矩是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定,鋼軌連接嚴(yán)格按照廠(chǎng)內(nèi)標(biāo)記的接頭順序和設(shè)計(jì)預(yù)留軌縫值進(jìn)行。
2.3 綁扎上層鋼筋
道岔組裝完畢后,應(yīng)按照?qǐng)D紙要求,將上層鋼筋綁扎在軌枕桁架鋼筋上。同底層鋼筋一樣,綁扎時(shí)應(yīng)采用絕緣卡進(jìn)行絕緣。綁扎完畢后進(jìn)行絕緣測(cè)試,對(duì)不符合要求的部分重新綁扎。
2.4 支架模板
鋼筋綁扎及道岔組裝完畢后,可支架模板,若工期緊張,模板支架可同時(shí)進(jìn)行,模板應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行固定,確保混凝土澆筑時(shí)不跑模,混凝土澆筑前,模板應(yīng)涂油處理。完畢后報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收。
2.5道岔一次精調(diào)
(1)無(wú)砟軌道道岔區(qū)的精調(diào)和固定采用道岔豎向/側(cè)向支撐調(diào)整系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),該系統(tǒng)包括豎向支撐調(diào)整裝置和側(cè)向輔助拉桿調(diào)整裝置,以上裝置同軌檢小車(chē)測(cè)量系統(tǒng)配合使用,完成無(wú)砟軌道道岔的精調(diào)和固定。支撐體系安裝完成后,拆除岔枕安裝平臺(tái),調(diào)整支撐體系使道岔軌排達(dá)到初步精調(diào)的水平。如圖2-2和圖2-3所示。
(2)道岔一次精調(diào)測(cè)量工作采用全站儀和水準(zhǔn)儀完成。測(cè)量基樁網(wǎng)使用前,應(yīng)進(jìn)行控制樁復(fù)測(cè)。根據(jù)復(fù)測(cè)的無(wú)砟軌道道岔區(qū)測(cè)量控制基樁進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量調(diào)整。
(3)道岔水平調(diào)整。高精度水準(zhǔn)儀對(duì)道岔軌面逐點(diǎn)測(cè)量,確定道岔標(biāo)高調(diào)整數(shù)值。調(diào)整支撐螺桿絲桿高度、精調(diào)起平道岔。軌面標(biāo)高精確調(diào)整后,道岔高低、水平不超過(guò)設(shè)計(jì)限值。
(4)道岔方向調(diào)整。先從線(xiàn)路中線(xiàn)控制樁引出,全站儀測(cè)量控制,調(diào)整側(cè)向支撐絲桿使道岔橫移對(duì)中并固定,再?gòu)牡啦韮蓚?cè)加密測(cè)量基標(biāo)拉鋼弦線(xiàn)復(fù)核軌道中線(xiàn)。道岔橫向和水平調(diào)整器如圖2-4所示。
(5)道岔支距、間隔調(diào)整
①軌距及支距調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)以直基本軌一側(cè)為基準(zhǔn),按照先調(diào)軌距再調(diào)支距的步驟進(jìn)行,使尖軌檢測(cè)點(diǎn)支距和導(dǎo)曲線(xiàn)支距允許偏差符合設(shè)計(jì)要求。
②密貼調(diào)整。調(diào)整尖軌、心軌密貼和頂鐵間隙,確保密貼良好。
③軌向調(diào)整。調(diào)整直線(xiàn)尖軌的直線(xiàn)度滿(mǎn)足組裝要求;曲線(xiàn)尖軌圓順平滑無(wú)硬彎。
④調(diào)整可動(dòng)心軌轍叉工作邊直線(xiàn)度滿(mǎn)足組裝要求;心軌尖端前后各1m范圍內(nèi)不允許抗線(xiàn);可動(dòng)心軌轍叉曲股工作邊曲線(xiàn)段應(yīng)圓順無(wú)硬彎。
⑤間隔調(diào)整??蓜?dòng)心軌轍叉咽喉寬度、趾跟端開(kāi)口、護(hù)軌輪緣槽寬度、查照間隔、尖軌非工作邊與基本軌工作邊的最小間距等須調(diào)整到位,不得大于設(shè)計(jì)允許偏差值。
⑥道岔精細(xì)調(diào)整到位后,線(xiàn)路幾何形位指標(biāo)應(yīng)符合下表2-1的規(guī)定。
2.6 道岔二次精調(diào)
(1)道床板混凝土澆筑施工前,須對(duì)道岔系統(tǒng)進(jìn)行二次精調(diào)。
(2)道岔二次精調(diào),采用軌檢小車(chē)及其它檢測(cè)工具檢測(cè)道岔方向、高低、水平、軌距等幾何形位指標(biāo),根據(jù)軌檢小車(chē)檢測(cè)數(shù)據(jù)確定精調(diào)數(shù)值。如圖2-5所示
(3)隨軌檢小車(chē)移動(dòng),根據(jù)檢測(cè)反饋數(shù)值逐點(diǎn)對(duì)道岔水平、方向進(jìn)行微調(diào)定位。
①調(diào)整支撐螺桿高度、精調(diào)起平道岔。道岔高低、水平不超過(guò)設(shè)計(jì)限值。
②調(diào)整側(cè)向支撐絲桿,對(duì)道岔方向超限點(diǎn)作局部精調(diào)。直股工作邊直線(xiàn)度符合規(guī)定指標(biāo)、曲股工作邊曲線(xiàn)段應(yīng)圓順無(wú)硬彎。
③調(diào)整軌距、支距。使尖軌檢測(cè)點(diǎn)支距和導(dǎo)曲線(xiàn)支距允許偏差符合設(shè)計(jì)要求。
④調(diào)整尖軌、可動(dòng)心軌密貼和頂鐵間隙。保證密貼段密貼良好、間隙值不超限。
⑤整組道岔調(diào)試完畢應(yīng)對(duì)彈條螺栓、岔枕螺栓副、限位器螺栓、翼軌間隔鐵螺栓副、長(zhǎng)短心軌間隔鐵螺栓副進(jìn)行復(fù)擰,復(fù)擰扭矩達(dá)到設(shè)計(jì)值。
⑥調(diào)整后的道岔須由監(jiān)理單位會(huì)同施工單位按照道岔鋪設(shè)技術(shù)條件中的檢測(cè)驗(yàn)收項(xiàng)點(diǎn)逐項(xiàng)檢測(cè)道岔,混凝土澆筑前的道岔須完全滿(mǎn)足道岔鋪設(shè)驗(yàn)收的要求。
2.7 道床板混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)
(1)、道岔二次精細(xì)調(diào)整到位并固定后,進(jìn)行混凝土澆筑準(zhǔn)備。
(2)、道床板混凝土邊模安裝。
①道床板混凝土邊模板采用定型鋼模板,相鄰模板拼縫保證密貼。
②模板固定裝置應(yīng)同基礎(chǔ)層預(yù)埋件牢固聯(lián)接,防止跑模。
③模板安裝前,應(yīng)清理道床板鋼筋網(wǎng)片內(nèi)遺留的雜物。
④混凝土澆筑前和澆注過(guò)程中,須進(jìn)行模板加固狀態(tài)檢查,確?;炷翝仓┕ろ樌M(jìn)行。
⑤道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑模板根據(jù)設(shè)計(jì)道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑結(jié)構(gòu)形式選配。
⑥轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑兩側(cè)岔枕之間加設(shè)臨時(shí)支撐,固定岔枕間距。
⑦混凝土澆筑前,在鋼軌需要焊接位置必須安裝預(yù)留焊接所需的溝槽模板。
⑧鋼模板固定后,應(yīng)檢查轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑長(zhǎng)度、寬度和深度,符合設(shè)計(jì)后方可進(jìn)入下道工序。
(3)、對(duì)道岔鋼軌部件、墊板、滑床墊板、扣件等應(yīng)加裝臨時(shí)防護(hù)膜,防止混凝土澆筑時(shí)的污染。
(4)、混凝土基礎(chǔ)層及岔枕應(yīng)灑水濕潤(rùn),以利于界面結(jié)合。
(5)、檢查模板加固狀態(tài)和混凝土泵送、搗固設(shè)備工況,確?;炷翝仓┕ろ樌M(jìn)行。
(6)、道床板混凝土澆筑時(shí)的道岔軌溫應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
(7)、道床板混凝土由統(tǒng)一的拌合站集中供應(yīng),混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸,泵送入模,機(jī)械振搗。每車(chē)混凝土均做坍落度檢查,坍落度應(yīng)滿(mǎn)足
要求。
(8)、混凝土灌注按照道床板分段順序間隔進(jìn)行。
①混凝土灌注過(guò)程中,保證振搗密實(shí)的同時(shí),應(yīng)有專(zhuān)人隨時(shí)檢查道岔軌排的固定裝置、防止移位。
②混凝土入模后,立即插入振動(dòng)棒振搗。對(duì)岔枕底部位置混凝土要加強(qiáng)振搗,確保混凝土的密實(shí)性。轉(zhuǎn)轍機(jī)坑位置應(yīng)加強(qiáng)搗固。
③搗固時(shí)防止振動(dòng)棒觸碰支撐螺栓和側(cè)向支撐裝置。
④道床板混凝土表面用平板式振動(dòng)器振平并以人工抹平,確保道床板的頂面高程、平整度和排水坡度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
⑤同一配合比每班次應(yīng)制作5組試件。
(9)、道床板混凝土澆筑2~5小時(shí)達(dá)到初凝后,松開(kāi)扣件螺栓(轍叉部分除外),拆除豎向支撐螺桿,遺留孔洞以同級(jí)砂漿填充密實(shí)。
(10)、混凝土澆筑完畢及時(shí)覆蓋棉被,并搭設(shè)養(yǎng)護(hù)保溫棚,每組道岔安裝10臺(tái)熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。
(11)、在道床板混凝土養(yǎng)生期間,施工區(qū)嚴(yán)格封閉,嚴(yán)禁行人車(chē)輛在道岔上通過(guò)。
(12)、道床板混凝土養(yǎng)生結(jié)束后,進(jìn)行后續(xù)清理工作。
拆除道岔鋼軌部件、墊板、滑床墊板、扣件上的臨時(shí)防護(hù)膜,清洗遺留水泥砂漿。
(13)、道床砼施工技術(shù)要求
①道床混凝土施工前,模板安裝必須穩(wěn)固牢靠,接縫嚴(yán)密,不得漏漿;模板與混凝土的接觸面必須清理干凈并涂刷隔離劑。
②混凝土澆筑前對(duì)鋼軌、扣件和軌枕表面必須用彩條布進(jìn)行覆蓋,防止混凝土澆筑時(shí)受到污染;同時(shí),混凝土回填層及軌枕用水濕潤(rùn),以利于界面結(jié)合。
③道床混凝土的施工配合比可按設(shè)計(jì)文件要求,結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的水泥、砂石料等實(shí)際情況,在工地上選配出滿(mǎn)足要求的施工配合比。
④混凝土道床澆筑前,應(yīng)復(fù)測(cè)軌排幾何形位、保護(hù)層厚度,且配合相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員檢測(cè)長(zhǎng)軌排絕緣性能,(每一塊混凝土道床單元的鋼筋網(wǎng)架絕緣指標(biāo),均需有檢測(cè)、確認(rèn)、簽字記錄)符合要求后方可進(jìn)行混凝土澆筑。
⑤混凝土應(yīng)采取措施預(yù)防堿骨料反應(yīng),并應(yīng)符合《鐵路混凝土工程預(yù)防堿骨料反應(yīng)技術(shù)條件》(TB/T3054)的要求。
⑥道床板混凝土的強(qiáng)度等級(jí)必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,鋼筋混凝土的保護(hù)層最小厚度滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求,混凝土由統(tǒng)一的拌合站集中供應(yīng),運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸,每車(chē)混凝土均做坍落度檢查,坍落度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
⑦混凝土的運(yùn)送應(yīng)與施工進(jìn)度相適應(yīng),并保證混凝土在運(yùn)送途中不產(chǎn)生離析、漏漿、嚴(yán)重泌水及坍落度損失過(guò)多等現(xiàn)象,混凝土澆筑時(shí),應(yīng)留取強(qiáng)度檢驗(yàn)試件。同一配合比每班次應(yīng)至少取一組檢驗(yàn)試件。混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定應(yīng)符合現(xiàn)行《鐵路混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(TB10425)和設(shè)計(jì)文件有關(guān)規(guī)定。
⑧混凝土澆筑時(shí)的自由傾落高度不宜大于2m,當(dāng)大于2m時(shí),應(yīng)采用滑槽、溜管等設(shè)施輔助下落,出料口距混凝土澆筑面的高度不宜超過(guò)1m,保證混凝土不出現(xiàn)離析現(xiàn)象,每塊道床板混凝土均應(yīng)一次連續(xù)澆筑完成,不得中斷。
⑨混凝土施工縫的界面應(yīng)與線(xiàn)路中心線(xiàn)垂直,施工縫宜設(shè)在設(shè)計(jì)伸縮縫處,不得隨意留置施工縫,線(xiàn)下構(gòu)筑物設(shè)計(jì)伸縮縫處道床應(yīng)設(shè)伸縮縫,混凝土的品質(zhì)必須在整個(gè)澆筑過(guò)程中保證始終恒定,每卡車(chē)運(yùn)送的混凝土塌落度應(yīng)該在允許范圍之內(nèi)。
⑩混凝土道床澆筑振搗密實(shí)后,表面需按設(shè)計(jì)認(rèn)真做好橫向排水坡及標(biāo)高,且人工整平、抹光,其尺寸允許偏差應(yīng)滿(mǎn)足表2-2的要求。
2.8 道岔前后到發(fā)線(xiàn)線(xiàn)路部分施工
(1)道岔前后到發(fā)線(xiàn)線(xiàn)路部分道床板混凝土澆筑,應(yīng)在道岔區(qū)施工時(shí)與道岔區(qū)一并施工。
(2)對(duì)道岔鋼軌、扣件等應(yīng)加裝臨時(shí)防護(hù)膜,防止到發(fā)線(xiàn)線(xiàn)路部分混凝土澆筑時(shí)造成污染。
(3)到發(fā)線(xiàn)線(xiàn)路部分道床板施工前,應(yīng)加強(qiáng)已完工的無(wú)砟道岔和區(qū)間(或站線(xiàn))無(wú)砟軌道的復(fù)測(cè)、聯(lián)測(cè)工作,減小其偏差,在到發(fā)線(xiàn)線(xiàn)路部分內(nèi)調(diào)整好軌道的平順,使軌道幾何尺寸和平面位置偏差滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)范要求。
3、經(jīng)濟(jì)效益分析
對(duì)高速鐵路長(zhǎng)枕埋入式無(wú)砟道岔綜合施工技術(shù)的研究,特別是在目前高速鐵路長(zhǎng)枕埋入式無(wú)砟道岔施工尚未形成比較成熟的施工工法情況下,對(duì)我中交股份占領(lǐng)高速鐵路道岔施工市場(chǎng)有著不可估計(jì)的潛在市場(chǎng)效益。該技術(shù)研發(fā)后,每組道岔可節(jié)約成本約1萬(wàn)元。
4、結(jié)語(yǔ)
本課題在國(guó)外先進(jìn)施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合京滬高鐵實(shí)際情況,開(kāi)發(fā)出一套適合自己的成熟、完善的施工工藝,大大提高了施工效率,節(jié)約了施工成本,對(duì)日后國(guó)內(nèi)類(lèi)似施工具有很強(qiáng)的借鑒意義。
作為高鐵建設(shè)中一項(xiàng)重點(diǎn)難點(diǎn)工程,在長(zhǎng)枕埋入式道岔施工中,應(yīng)遵循“整體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建設(shè)、優(yōu)質(zhì)高效、一次建成”的方針,堅(jiān)持設(shè)計(jì)高標(biāo)準(zhǔn)、科技高起點(diǎn)、工程高質(zhì)量的要求,實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、制度創(chuàng)新,達(dá)到“一流的設(shè)計(jì)、一流的工程、一流的技術(shù)裝備、一流的技術(shù)管理”的建設(shè)目標(biāo),努力打造擁有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速鐵路技術(shù)體系。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)(鐵建設(shè)[2007]85號(hào)).北京:中國(guó)鐵道出版社,2007.
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[3] 中華人民共和國(guó)鐵道部.客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)道岔暫行技術(shù)條件(2005)135號(hào)文.北京:中國(guó)鐵道出版社,2005.
作者簡(jiǎn)介
王少宏(1972-),男,高級(jí)工程師,2006年畢業(yè)于長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通工程專(zhuān)業(yè),工學(xué)學(xué)士。
蔣萬(wàn)軍(1979-),男,工程師,2003年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè),工學(xué)學(xué)士。
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