铁路工程实务(25页).doc
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1、-铁路工程实务-第 23 页铁路工程实务第一章:铁路工程技术一、铁路工程测量1施工测量目的:据施工需要将线路桥涵隧道轨道等的平面位置和高程按设要求以一定精度敷设地面,并在过程中进行测量,以衔接和控制各工序施工达设要求。2测量组织实施:人员组织、仪器设备组织(仪器校验完善、专人维护保养,仪器选用正确、标准选用得当)、周密规划精心组织安排(做到反复放样,注重步步校核、记录清楚完整,计算复核检算、严格执行规范,超限返工)、及时整理测量资料,做好技术总结。3仪器定期1年国家部门检定得合格证后使用。4仪器校正满足的几何条件:为防因管理不善而出现损坏,仪器须有专人保管,平时不用的仪器箱要上锁,对于常用仪器
2、,使用中注意维护。5为减小或消除误差采取措施:尽量使前后视大致相等,经纬仪测角时用正倒镜观测取均值。6关键测量科目必须彻底换手测量,一般测量科目应实行同级换手测量。彻底换手测量,须更换全部测量人员、仪器及计算资料。同级换手测量,须更换观测和计算人员。7测量实行二级检查一级验收制,施工单位对测量实行过程检查和最终检查,前者由测量队(或班)检查人员承担,后者由质量管理机构负责实施。验收工作由监理组织实施。8测量成果评定采用百分制,按缺陷扣分法和加权平均法得分。9严重缺陷:伪造成果、起算数据采用错误、施工控制网测设不合要求、施工控制网现场复测误差超限、计算程序采用错误、仪器未经计量检定或经检定不符要
3、求。重缺陷:控制点点位选择不当、施工放样时放样条件不具备、各项误差有50%以上大于限差的1/2、记录中的计算错误对结果影响较大,上交资料不完整、仪器检验项目不全,检验结果有轻微不符规定、观测条件掌握不严、其它严重的差、错、漏。轻缺陷:记录字体潦草不规整,数字或小数点错漏对结果影响轻微,各项注记错漏,成果装订编号错漏,记录的计算错误对结果影响轻微,各种资料整饰缺点。10路基测量方法:(1)线路施工测量任务是在地面上测设线路施工桩点平面位置和高程。线路施工桩点主要是指标志线路中心位置的中线桩和标志路基施工界线的边桩。(2)线路施工测量的内容为线路复测、路基边坡的放样和线路竣工测量。(3)线路复测的
4、内容包括中线测量、基平测量、中平测量、横断面测量。复测的任务是检验原有桩点的准确性,而不是重新测设。(4)路基边坡放样:修筑路基前,在地面上标志路基的施工界限桩,作为线路施工依据的桩为边桩。测设边桩的工作,就是路基边坡的放样。其内容是测设路基的施工零点和测设路基的边桩。方法有断面法、逐渐接近法。(5)线路竣工测量任务是最后确定线路中线位置作为铺轨依据,并用以检查路基施工宽度、标高等是否符设要求,同时将中线里程和高程全线贯通,消除断链和断高。包括中线测量、高程测量、横断面测量。11桥涵测量方法:(1)桥涵施工测量包括桥梁控制测量、墩台定位及其轴线测设、桥梁结构细部放样、变形观测和竣工测量。桥梁平
5、面控制测量目的是测定桥轴线方向、长度,并为施工时墩、台定位提供测量的基本控制点,同时也可用于施工过程中的水平位移监测。桥梁高程控制网是作为高程放样的依据,也可作为施工过程中的沉降观测高程标准。(2)桥梁变形观测:包括墩台沉降观测和墩台的水平位移观测,必要时进行墩台的倾斜和扭曲观测。方法有:大地控制测量法(主要手段)、特殊测量法(倾斜测量和激光垂直测量)、地面立体摄影测量法。后两者具有外业工作少,容易实现连续监控和自动化的优点。(3) 桥梁竣工测量内容包括测定墩距、测量墩台各部尺寸、测定支承垫石尺寸和位置。(4) 涵洞施工测量:有涵洞定位及轴线测设、施工放样。可用直线延伸法、偏角法和极坐标法。1
6、2隧道测量方法:(1)任务:保隧道挖时能按规定精度正确贯通,并使各建筑部位的位置和尺寸符设要求,不侵入建筑限界,确保运营安全。(2) 增加工作面的措施:竖井、斜井、横洞。(3) 贯通误差:由于各项测量中都存在误差,致相向开挖中具有相同贯通里程的中线点在空间不相重合,此两点空间连接误差称贯通误差。高程误差对坡度有影响,而横向误差对隧道的质量有影响。(4) 隧道测量包括洞外控制测量、洞内外联系测量、洞内控制测量、隧道洞内施工测量、隧道施工中位移测量。洞内外联系测量:在隧道挖前,须据洞外控制测量结果,测算洞口控制点坐标和高程,同时按设要求计算洞内待定点设计坐标和高程,并放样出洞门内待定点点位。隧道洞
7、内施工测量包括洞门施工放样、洞内中线测量、腰线测设、掘进方向和测设、开挖断面及结构物的施工放样。(5) 隧道的位移测量:主要解决围岩和结构物内部位移变化和应变发展规律,以及洞壁各点间相对位移变化。包括浅埋隧道地表下沉量的测定和新奥法施工的变形测量。浅埋隧道常位于软弱破碎岩层,稳定性较差,在5-6级围岩中,当覆盖厚度对于单线小于20m,双线小于40m时,往往出现拱部围岩受拉区连通,会造成洞体稳定的主要威胁,必须进行监测控制。用精密水准仪。隧道变形观测是为确定围岩稳定,掌握支护效果而进行的,是对预先设计支护参数的确认或修正依据。是对施工方法验证和改进的依据,要贯穿于整个施工过程的工作。现场采用星形
8、观测点,用收敛仪观测。(6) 隧道竣工测量包括隧道断面净空测量、中线高程测量、控制中线基桩和永久水准点测设。要求提供隧道长度表、净空表、隧道回填断面图、水准点表、中桩表、断链表、坡度表。13轨道测量方法:(1)高铁测量平面控制网在框架控制网(CP0)基础上分三级:基础平面控制网,为勘测、施工、运营维护提供坐标基准;线路平面控制网,为勘测和施工提供控制基准;轨道控制网,为轨道铺设和运营维护提供基准。(2) 轨道施工控制网方法:A施工前按要求建立轨道控制网CP3(用自由测站边角交会法施测,应在线下竣工,通过沉降变形评估后施测,在测前,对CP1CP2进行复测,用合格后的成果进行CP3测设,应附合于C
9、P1CP2控制点上,每600m联测一个CP1CP2点,自由测站至原控制点不大于300m,当CP2密度和位置不满足CP3要求时,应增设CP2控制点。CP3应设置强制对中标志,标志加工件误差不大于)。B施工前对线下工程竣工测量成果进行评估,检查线路平纵断面是否满足轨道铺设要求。必要时对线路平纵断面进行调整,满足铺轨要求。C高铁施工应以轨道控制网为基准,进行轨道施工测量;D轨道铺设精度应满足设计轨道静态平顺允许偏差要求。14构筑物变形测量方法:(1)高铁在施工和运营间,应据设计文件要求对高铁及其附属建筑物进行变形测量。(2)高铁变形测量的内容包括路基、涵洞、桥梁、隧道、车站以及道路两侧边坡和滑坡地段
10、的垂直位移和水平位移的监测。(3)在设计阶段,应对高铁变形测量的内容方法范围和监测频率进行规划和设计,监测实施前,应制定监测技术方案。(4)变形监测工作应根据线下工程施工的开工时间进度以及工程需要适时开展,首次观没,宜获取监测体初始状态的观测数据。(5)变形监测网可采用独立坐标和高程坐标系统,按工程需要的精度等级建立,并一次布网完成。(6)变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点。(7)高铁变形观测的精度等级应按照监测的中误差小于允许变形值的1/20-1/10的原则设计。(8)基准点应建立或选择在变形影响范围以外的便于长期保存的稳定位置,宜选用CP1CP2控制点以及线路水准基点。(9)采用仪
11、器应进行检校,在有效期内,观测前,对所使用的仪器和设备进行检验校正,并保留检验记录。(10)每周期变形观测时,应符合(采用相同的图形或观测路线和观测方法、使用同一仪器和设备、固定观测人员、固定基准点和工作基点、在基本相同的环境和观测条件下工作)(11)变形监测频率应根据监测目的,变形量大小和变形速率因素进行设计。15变形控制点的选择原则:每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点,且基准点的间距不宜大于1km。工作基点应选择在比较稳定的位置。对观测条件或观测项目较少的工程,可不设立工作基点,在基准点上直接测量变形观测点。变形观测点应设立在变形体上能反映特征的位置,并与建筑物稳固地连接在一
12、起。二、铁路工程材料1水泥:散装500t、袋装200t一批进行强度、细度、安定性和凝结时间等检验。对超出厂时间3月的,要进行复检。检验项目有:细度、标准稠度用水量、凝结时间、安定性、胶砂强度。评定方法:合格及不合格、废品三种。废品:(凡氧化镁含量、三氧化硫含量、初凝时间、安定性)、不合格:(凡细度、终凝时间不符标准、或强度低于等级指标、矿渣、火山灰、粉煤灰水泥的掺合料超限、水泥包装名称和出厂编号不全)。2外加剂:改善了新拌合硬化砼性能,促进了砼新技术的发展,提高了工业副产品在胶凝材料系统中更多的应用,还有助于节源和环保。包括高性能、高效、普通、引气减水剂,泵送、早强、缓凝、引气剂。3矿物掺合料
13、:掺入具有一定细度和活性的用于改善新拌合砼性能(特别是耐久性)的产品。耐久性根据结构设计的使用年限、所处环境类别、作用等级确定。4钢筋:钢筋60t,钢丝30t,钢绞线30t。项目:普通:外观、极限抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯试验。钢丝:外观、拉力(含伸长率)、反复弯曲试验、松弛性能。钢绞线:外观、拉力试验、包括整根据的最大负载、屈服负载、伸长率、松弛性能。5评定方法:普通:外观质量(表面无裂纹、结疤、折叠、凸块和其它缺陷的深度和高度不大于允许偏差)。评定有极限抗拉、屈服、伸长率、冷弯试验。钢丝:外观(表面无裂纹、小剌结损伤、氧化铁皮、油渍、麻坑。拉力(含伸长率)、反复弯曲试验。钢绞线:拉力
14、试验(包括最大、屈服负荷、伸长率)。6吊环采用未经冷拉处理的1级圆钢、余热处理钢不用于桥梁,热处理钢不用于焊接和点焊。7理论。2、水灰比根据水泥、砂石质量由施工配制强度确定,选取合适的单方用水量及合适的砂率,以满足砼和易性要求。8检测方法:无损检测条件:缺乏同条件试件或数量不足,试件质量无代表性,试件抗压试验不符规定,对试验结果有怀疑,因材料施工不良发生质量问题。9方法包括:超声法(方便,重复性好)、回弹法(方便,离散性大)、超声回弹综合法(减少因素对结果影响,精度高)、钻芯法(直观准确、测强度和厚度,操作复杂,有破坏)、拔出法(直观准确、操作复杂有破坏,离散性大)、瞬态激振时域频域分析法(小
15、应变)(基桩、简便、快速精确)、地质雷达法(大面积、隧道初砌、快速、厚度、准确)。10砼质量因素:质量包括凝结时间和和易性。影响凝结时间的是水泥品种和外加剂,影响和易性的是流动性、粘聚性、保水性和泌水性。11流动性因素是单方用水量,粘聚性是含砂率(灰砂比)。保水性是水泥品种、用量和细度。泌水性是水泥品种、用量和细度。保水性好的泌水量小。12砼质量的因素:强度取决于水灰比,水灰比小,强度高。水泥品种对水泥强度的发展直接影响。砼弹性模量受骨料弹性模量影响最大,骨料弹性模量大,砼弹性模量高。砼的徐变与干缩受水泥品种、水泥用量影响。强度越快,早期强度越高,徐变越小,收缩与徐变由水泥石收缩引起。水泥量越
16、大,收缩与徐变越大。抗渗性由砼水灰比影响。骨料级配也影响抗渗性。抗冻性因素是水泥石中气孔含量与孔径分布。引入均匀细小气孔,可提高抗体冻性。抗硫酸侵蚀与水泥品种有关。13强度评定等级:边长100mm系数为0.95,200mm为1.05。方法有:标准差已知、未知两种。三、路基工程1路堑开挖方法:全断面(平缓山地或平地下切短而浅,开挖高度小于5m,用装载机自卸运输车)、横向台阶(不大于1:10横坡,深堑分层,高度不大于5m,用挖掘机自卸车)、逐层顺坡(土质路堑,铲运、推土机施工,装卸距离不大于1km)、纵向台阶(土石质傍山路堑,钻爆、运输机械施工,既有线或较高时,分级挖,有安全措施,长时设马口,边坡
17、高大于20m的软弱松散岩层,分级开挖、支挡、防护和坡脚预加固措施。2路堑施工前准备:复查施组可行性,核实调整土石方调运计划,现场清理,检查坡顶、面对危险面裂缝和其它不稳定情况妥善处理。依据测量结果,加密桩橛,放设轮廓桩。3排水系统要求:先做路堑顶截排水,检查防止渗漏,如为土质或软弱夹层岩层时,天沟就及时铺砌或采取其它防渗漏措施。开挖区排水系统通畅,永临排水设施相结合,与原系统相适应。排出的水不危及路基及建筑物、道路及农田安全。4路堑开挖顺序:从上而下,禁掏底。不稳定的要分层加固。在岩石的走向、倾斜不利于边坡稳定时,顺坡挖,采取减振措施,有挡墙段,缩短挖长或马口挖,临时支护。5施工方法:软石和强
18、风化机械挖,坚硬石光面、深孔预裂爆破挖,禁洞室爆破。6路堑特殊处理:设计边坡基床土石各类或岩层构造与实际不符,因自然灾害危及堑底或边坡稳定,采用新的或特殊的方法,需改变边坡坡度,需增设或改变支挡,防护结构和排水设施。7特殊路堑施工要求:膨胀土:快速施工、及时封闭、分段完成。宜在旱季,有支挡和防护时及时砌筑,或保留不小于保护层。禁水进入,要及时排水,保证无水。换填及时完成。黄土:旱季施工,做好顶截排和地面排水,防止地表和地下水流入开挖区软化、浸泡边坡。冻土:防止冻土融化,保持天然冻结状态。减少对天然冻土的扰动,及时施作保温。不使用爆破,或使用松动爆破,分段开挖、保温防护。客专要求:挖至基床底层时
19、,天然土层静力触探比关入阻力PS值应达设计要求值,不达,则挖软弱层,换填压实。8路堤:分地基、基床以下、基床底层、基床表层。9地基处理:按设计要求,选段压实工艺试验,确定工艺参数,报监理确认后,大规模施工。如有泉眼坑穴或松软,向设计监理反映。10填筑流程:三阶段、四区段、八流程。交接处重叠压实,纵向搭接2m,纵向轮迹,横向1m,上下接头错开3m。准备、施工、整修阶段:填土、整平、压实、检测区段,施工测量、地基处理、分层填土,摊铺整平、洒水晾晒,碾压密实、检测签证、路基整修流程。检测合格方填上层。试验指标有:压实系数Kh,地基系数K30,相对密实度Dr,孔隙率n,动态变形模量Evd,确态变形模量
20、Ev211填筑施工要求:不混填,同一填料,渗水土填在非渗水土上时,非渗水土顶面两侧4%排水坡,纵向分层填,整平,厚度匀,表面平整,2%坡。不小于设计值,合格后其上填筑,接头处预留2-3m台阶。低温时选级配良好渗水料作填料。当使用非渗水土时,含水量低于塑限,禁雨天非渗水土施工。河滩滨河路堤在枯水季施工,水库路堤在蓄水前及低水位施工。厚度根据高度、填料种类、压实条件、地基情况、施工季节及延续时间等,考虑路堤的沉落量,与桥台或两端纵坡顺接,适当留预留量,完工面禁上其它机械。12过渡段要求:按设计要求施工过渡段,优先安排软土地基过渡段路堤的施工,基坑应以砼回填或碎石回填,小机碾压必须在合格验收后进行。
21、地基处理按技术规范要求,级碎符设计,分层压实,厚度不大于30cm,最小不小于15cm,摊铺厚度和遍数按工艺试验参数控制,路拱面符设计,无积水。AB料符规范,级碎与连接段的填层与堤及锥同施,将两碾压面等分同填压实。保证结构物稳定,无损。地基用打入桩、挤密桩加固时,先打桩再施结构物。两侧按设计做好纵横排水,防水从结合部渗入路基。(1)路桥:堤应与锥邻堤同施,2m外大机砫,按一般要求。压不到及2m内小机压,厚不大于20cm,遍数以试验定。(2)路涵:涵两端对称,与邻堤同施。涵顶两端大机能压按一般,靠涵部位,平行于涵横压。不影稳,顶厚小于1m,不采大机压。小机太远时同上。(3)堤堑:施前整平面,压实,
22、挖除交接面松土,做台阶状,大机能压同上,靠堑结合处,沿边缘横压,小同施同上。(4)堑隧:土质软岩及强风岩堑与隧段,按设计设过渡段,采用渐变厚度的砼或掺水泥的级碎填。13基床填要求:顶设4%人坡。基床底应选AB或改良,块石填应级配好粒径不大于10cm,表层级碎,级砾和沥砼。填同一般要求,并碎砾填,分层不大于35cm,砂改土时30cm,不小于10cm。表层施前做好备料,必须场拌,大施前,据初选的摊销、碾机及试产的填料做试验不小于100m.检查基床底层尺寸,核压标。按验收基床底层搅拌运输摊铺碾压检测整修四区段和拌合运输摊铺碾压检测试验、养护整修六流程工艺施。14基床表沥砼:仅客专线设置,施前备料,原
23、材符规范,必须场内拌合,大面积施前,做试验100m.砼铺前有施组,合理工期,不低于10度,雨路潮不施。矿料级配符设,配比设计用马歇尔试验,三配比对比定矿料级配及沥青量。采机拌,间歇式或连续式拌,配计算机系统,不稳定时不采连续式。沥砼大吨位运输,不急刹、掉头、匀驶,倒尽。摊铺机摊平,分两幅,热搭接,有30-60cm宽接。提30-60分钟预热用平板100度。缓匀连续施工。压实厚不大于10cm,配足压路机,选组合方式及步骤以达效果。沥砼接缝紧密平顺,接缝错1m,横缝用斜、阶梯、平接方式。沥砼百厚不小于设计值。特殊基填:15软基:须完基处理后填,施前做好填料选择,规划运路线,编制计划。道路合格料填,底
24、做排水,加固,满足重载要求。过渡段同步,正式施前,选代表性段试验,进行加载时沉降观测,确定加载速率。进行沉观,据数据控填速,沉观点按设设置,沉观频次按设办,如沉降快加频次。若无设规,按下控速:边桩水平位移量5mm/d,堤中心10mm/d,当超时停,待恢复再填。用合格料填,反压护道与堤同步做。按规留沉降量。及时向设单供沉观资料。16改良土堤:按设改良土,拌合匀,掺石灰的土用场路两法,路拌时注意街接。检测合格后下步施工。17膨胀堤:填料经设计确认,施前做排设,集中力量分段完成组施。堤两侧及坡面排水在成型后快完。水排于施范外。18盐渍堤:铲表盐土,做2%人坡,底按设铺毛细水隔断及垫层或反滤层。19黄
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