地下工程施工特點范文

時間:2023-05-29 15:09:12

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地下工程施工特點

篇1

關(guān)鍵詞:城市地下工程工程特點支護

1.地下工程的主要類型

地下工程通常是指在地下開挖的各種隧道與洞室,如鐵路隧道、公路隧道、礦山井巷、軍事地下工程、水工隧洞、地下倉庫以及地下廠房等。地下工程因其具有不占用地面面積,不受外界氣候影響,不干擾城市基礎(chǔ)設(shè)施,隱蔽性好等特點而廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟建設(shè)和國防工程建設(shè)之中。

地下工程可從以下不同角度進行分類。

(1)按使用目的或用途不同,地下工程的類型主要有交通隧道、水工隧洞、礦山巷道、地下廠房、城市地下工程。

(2)按介質(zhì)環(huán)境不同,地下工程可分為土層地下工程和巖石地下工程。從結(jié)構(gòu)設(shè)計角度出發(fā),地層環(huán)境的不同對于地下工程的結(jié)構(gòu)選型、荷載確定以及結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法有很大影響。

(3)按埋深不同,地下工程可分為淺埋地下工程和深埋地下工程。作用于這兩類地下工程上的荷載不同,施工方法也不一樣。淺埋地下工程一般采用明挖法或蓋挖法施工,深埋地下工程一般采用暗挖掘進施工。

2.城市地下工程的主要特點

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市地下工程進入了蓬勃發(fā)展階段,城市地下工程就一般分類而言屬淺埋的土層地下工程,但其獨特的工程復(fù)雜性層出不窮。歸納起來,城市地下工程具有以下特點。

(1)地質(zhì)條件差

目前,我國城市地下工程埋深多在20m以內(nèi),而在此深度范圍內(nèi)大多為第四紀沖積或沉積層,或為全、強風(fēng)化巖層,地層多松散無膠結(jié),存在―卜層滯水或潛水。同時我國部分城市,如武漢、南京、杭州、上海等城市,部分區(qū)域承壓水位高,承壓水含水層頂板埋藏淺,對地下工程施工影響巨大。城市地下工程的基本特點是地質(zhì)條件差(多數(shù)情況下富含地下水),而在現(xiàn)階段取得準(zhǔn)確的地質(zhì)及圍巖力學(xué)參數(shù)和設(shè)計荷載參數(shù)等數(shù)據(jù)極其困難,給地下工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工帶來困難。

(2)周邊環(huán)境復(fù)雜

由于各種原因,城市地下工程的修建滯后于城市建設(shè),尤其是城市地鐵工程往往多建在建筑物已高度集中的地區(qū),在城市道路下面及各種管線附近通過。工施工往往引起地層變形和地表沉降。這些變形和沉降對鄰近固有建(構(gòu))筑物和設(shè)施的損傷不可忽視。例如,施工將產(chǎn)生一定范圍的地表沉降,當(dāng)沉降達到臨界值時,將會引起建筑物的傾斜、開裂等,嚴重的可導(dǎo)致建筑物功能喪失;城市中很多高層建筑采用的是樁基礎(chǔ),地下工程施工引起的地層移動會對樁基礎(chǔ)施加軸向和側(cè)向力,這種力將可能導(dǎo)致既有結(jié)構(gòu)的損害。因此研究地下工程在施工過程中對周圍環(huán)境的影響及其控制技術(shù)就顯得尤為重要。

(3)結(jié)構(gòu)埋深淺、與臨近結(jié)構(gòu)相互影響

城市地下工程具有埋深淺的特點,多在3~20m間,城市地下的管網(wǎng)設(shè)施、商業(yè)街、停車場等構(gòu)筑物鱗次櫛比,相互影響,相互制約,給工程的修建帶來眾多設(shè)計與施工技術(shù)方面的特殊難題。例如,城市中的地鐵工程一般都處在密集的建筑群下,有些工程的基礎(chǔ)與既有建筑物或構(gòu)筑物的基礎(chǔ)緊鄰,產(chǎn)生相互作用;處于較淺位置的地下管線結(jié)構(gòu),與深部的大型停車場或地鐵工程形成上、下位置臨接關(guān)系;多條隧道的工程又形成平面上的臨接問題,而現(xiàn)有工程的設(shè)計理論(強度控制設(shè)計)和常規(guī)施工技術(shù)已經(jīng)難以滿足保護地鐵工程周圍環(huán)境的要求。研究隧道支護結(jié)構(gòu)和周邊建筑物及其他構(gòu)筑物之間的共同作用,近鄰建筑物的變形以及在開挖過程中建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)在反應(yīng),進而研究其控制技術(shù),是城市地下工程施工應(yīng)該解決的問題。

(4)圍巖穩(wěn)定性難于判斷

地下工程的圍巖穩(wěn)定問題一直是地下工程設(shè)計與施工研究的重點問題。對于城市地下工程而言,其地質(zhì)、環(huán)境以及結(jié)構(gòu)方面的特殊性給這一問題的研究增加了特殊的內(nèi)容?,F(xiàn)有較廣泛使用的圍巖穩(wěn)定性理論認為:在地下工程施工過程中,地下工程周圍巖體發(fā)生應(yīng)力重分布,當(dāng)這種重分布應(yīng)力超過圍巖的強度極限時,將造成圍巖的失穩(wěn)破壞。在淺埋條件下是否存在承載拱對其穩(wěn)定性判別非常重要,有必要通過監(jiān)測與研究解決。因此,圍巖穩(wěn)定性評價是與地下工程施工和運營密切聯(lián)系的一項極為重要的研究內(nèi)容。

3.城市地下工程的支護

基于城市地下工程具地質(zhì)條件差、周邊環(huán)境復(fù)雜、結(jié)構(gòu)埋深淺、與臨近結(jié)構(gòu)相互影響等特點,城市地下工程的支護宜采用剛性支護結(jié)構(gòu)或復(fù)合式支護結(jié)構(gòu)。

(1)剛性支護結(jié)構(gòu)

這類支護結(jié)構(gòu)通常具有足夠大的剛性和斷面尺寸,一般用來承受圍巖松動壓力。通常采用現(xiàn)澆混凝土,有的采用石砌塊或混凝土砌塊。從構(gòu)造上看,它有貼壁式結(jié)構(gòu)和離壁式結(jié)構(gòu)。貼壁式結(jié)構(gòu)保持圍巖和襯砌緊密接觸,中間有回填層,但其排水防潮效果較差。離壁式結(jié)構(gòu)的拱圈、邊墻與巖壁相離,其間空隙不做回填,不能加強圍巖的穩(wěn)定,一般僅適用于穩(wěn)定或基本穩(wěn)定圍巖中修建的襯砌結(jié)構(gòu)。

(2)復(fù)合式支護結(jié)構(gòu)

復(fù)合式支護結(jié)構(gòu)是柔性支護和剛性支護的組合。通常初期支護是柔性支護,一般采用錨噴支護;二次襯砌是剛性支護,一般采用現(xiàn)澆混凝土支護或高強鋼架。復(fù)合式支護結(jié)構(gòu)是一種新興的支護結(jié)構(gòu)型式,主要用于軟弱地層,尤其適用于塑性流變地層。復(fù)合式支護是根據(jù)支護結(jié)構(gòu)原理中需要先柔后剛的思想,先采用柔性支護讓圍巖釋放掉大部分變形和地壓,然后再施加剛性支護承受余下的圍巖變形和地壓,以維持圍巖穩(wěn)定。

篇2

1.1工程安全事故的可控性

約翰遜的工程事故變化--失誤理論認為:事故的發(fā)生是由意外的能量釋放引起的,而這種能量的釋放原由是管理者或操作者未能及時感知或適應(yīng)工程進行時的變化,造成計劃錯誤或人為失誤,最終造成不能有效控制或屏蔽而出現(xiàn)各種不安全行為或狀態(tài),引發(fā)事故。在工程施工安全風(fēng)險管理實踐中,變化是難免會出現(xiàn)的,雖然這種變化并非是絕對有害的,但是也應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)并考慮其可能存在的安全隱患,以便于及時采取措施進行應(yīng)對。

1.2工程安全風(fēng)險分析內(nèi)容的復(fù)雜性

風(fēng)險的存在是客觀的,它是不以人的意志為轉(zhuǎn)移又超越人的意識而存在的。在工程項目施工的整個過程中,風(fēng)險隨時隨地都會發(fā)生。地線工程處于復(fù)雜的地層地質(zhì)體中,這就造成了工程施工過程中的隱蔽性、復(fù)雜性及不確定性等特點,進而不利于通過確切的風(fēng)險分析方法來找出工程中可能存在的風(fēng)險,增加了工程安全風(fēng)險分析內(nèi)容的復(fù)雜性。

2地下工程安全風(fēng)險管理實踐中存在的問題

2.1地下空間規(guī)劃與利用不合理

一方面是地下空間規(guī)劃上的專項立法空白,另一方面是負責(zé)空間開發(fā)利用職能部門,職責(zé)分工不明確。前者對城市的整體規(guī)劃及軌道交通建設(shè)造成嚴重影響,不利于地下工程的施工,增加了施工難度;后者由于多個職能部門不能友好協(xié)調(diào),存在管理交叉或無人管理的現(xiàn)象,不能形成一個合心合力局面,這種局面使企業(yè)綜合效益降低,并在一定程度上增加了開發(fā)難度與風(fēng)險。

2.2安全風(fēng)險管理體系不完善

關(guān)于地下工程施工安全風(fēng)險管理,盡管國內(nèi)已經(jīng)了一些指導(dǎo)性文件,但是我國的地下工程項目建設(shè)安全風(fēng)險管理,目前還并未建立完善的法規(guī)體系,不能準(zhǔn)確定位風(fēng)險管理在項目建設(shè)中的地位。這就造成了目前我國地下工程施工安全風(fēng)險管理的無序狀態(tài),管理內(nèi)容與流程不規(guī)范問題十分嚴重。

2.3缺乏工程安全風(fēng)險管理經(jīng)費

在工程預(yù)算中,并沒有制定明確的安全風(fēng)險管理費用使用標(biāo)準(zhǔn),這就造成了施工方為最大限度的攫取工程利益而減少安全風(fēng)險管理經(jīng)費的隱患。這種忽視風(fēng)險管理,剝削風(fēng)險管理經(jīng)費的情況將使工程項目面臨更大的安全威脅。

2.4工程監(jiān)測有待加強

工程項目中的監(jiān)測工作是規(guī)避風(fēng)險的又一重要策略。大量的實踐經(jīng)驗表明,若能夠在工程中嚴格加強工程監(jiān)測,對項目工程進行合理的安全風(fēng)險評估,對于提升施工安全度具有重要作用。但目前,各城市地下開發(fā)工程中,工程監(jiān)測市場的不規(guī)范直接影響了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,以及信息化指導(dǎo)施工的有效性。

3地下工程安全風(fēng)險管理建議

3.1加強工程安全風(fēng)險管理的法規(guī)建設(shè)

進一步強化地下工程施工安全風(fēng)險管理工作,需要建設(shè)部、鐵道部及交通部等多個部門的合作,制定強有力的法規(guī)作指導(dǎo)和規(guī)范。并在法規(guī)中將施工安全風(fēng)險管理費用在整個項目預(yù)算中進行明確,以確定安全風(fēng)險管理費用在工程項目中的重要地位。同時,還要加強審計與監(jiān)督工作,保障各項費用能夠真正的應(yīng)用在安全風(fēng)險管理工作上。

3.2制定科學(xué)的安全風(fēng)險管理計劃

科學(xué)的安全風(fēng)險管理計劃是工程項目管理者進行科學(xué)決策的重要依據(jù),對于減少或避免工程事故的發(fā)生具有重要意義。風(fēng)險管理應(yīng)明確包括辨識分析、風(fēng)險評估和風(fēng)險控制,內(nèi)容分別涉及探明風(fēng)險源、分析風(fēng)險因素、根據(jù)事故發(fā)生的可能性和影響大小評估工程的風(fēng)險等級以及建立監(jiān)測系統(tǒng)、采取預(yù)防措施規(guī)避、轉(zhuǎn)移和減緩風(fēng)險等。

3.3建立基于信息化技術(shù)的風(fēng)險管理及預(yù)警決策支

持系統(tǒng)為更好地保障風(fēng)險管理工作的切實到位,應(yīng)利用先進的信息技術(shù)建立相應(yīng)的風(fēng)險管理及預(yù)警決策系統(tǒng),以盡可能的克服地下工程項目自身的復(fù)雜性及地下空間規(guī)劃的不合理性。同時,還應(yīng)建立施工安全遠程監(jiān)測系統(tǒng),利用傳感器將工程建設(shè)過程中需要的各種信息及時傳輸?shù)街笓]部,由指揮部對數(shù)據(jù)進行嚴密分析,并加強預(yù)警,最大限度的提升地下工程施工安全系數(shù)。

4地下工程實行安全風(fēng)險管理的意義

根據(jù)上述分析我們發(fā)現(xiàn),地下工程施工的安全風(fēng)險管理十分必要,無論是對施工人員個人的生命財產(chǎn)安全,還是整個工程的順利進展,乃至社會的穩(wěn)定與和諧都有著重要作用。在地下工程建設(shè)過程中實行系統(tǒng)化的風(fēng)險管理,有利于決策科學(xué)化,有利于減少安全事故的發(fā)生,達到控制風(fēng)險、減少損失的目的。

4.1促進工程施工決策科學(xué)化、合理化

地下工程建設(shè)規(guī)模較大,施工安全風(fēng)險管理為整個項目及施工的各個階段風(fēng)險識別與控制提供了重要依據(jù)。結(jié)合具體工程制定與之相符合的風(fēng)險損失模型,可以為管理者提供準(zhǔn)確、科學(xué)的決策依據(jù),在很大程度上保障的決策的合理化。

4.2降低事故發(fā)生的可能性

地下工程施工安全風(fēng)險管理工作的順利展開,有利于準(zhǔn)確預(yù)測與評估工程中可能存在的各種風(fēng)險,根據(jù)評估結(jié)果采取相應(yīng)的規(guī)避方案并加以落實,能夠更好地保證管理目標(biāo)的實現(xiàn),有效降低安全事故發(fā)生的可能性。

4.3減少事故后果的損失

地下工程施工安全風(fēng)險管理可以利用最少的成本保障工程項目達到最達安全系數(shù),減少事故后果的損失,將節(jié)約下來的解決風(fēng)險的費用分攤到生產(chǎn)過程中國,有利于降低工程成本,提升項目獲利。此外,施工安全風(fēng)險管理還可以為決策者制定合理工期,預(yù)算工程成本提供依據(jù),對于減少風(fēng)險損失具有不可估量的作用。

4.4對社會有積極作用

很多地下工程項目實際上都是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施,實施安全風(fēng)險管理,最大限度保障工程的安全度,提升工程質(zhì)量,對于國家經(jīng)濟及社會發(fā)展具有不可忽視的作用,有利于減少事故發(fā)生造成的經(jīng)濟損失,形成良好的社會影響。

5結(jié)論

篇3

摘 要: “慕課”作為新興的在線網(wǎng)絡(luò)課程平臺,為教學(xué)過程設(shè)計開辟了新的思路和方法。本文針對地下工程施工課程教學(xué)過程中存在的常見問題,將“慕課-翻轉(zhuǎn)課堂”與地下工程施工課堂教學(xué)相對接,以課程一個知識點為例構(gòu)建“翻轉(zhuǎn)課堂”的三階段教學(xué)模式,這種教學(xué)模式突破了教與學(xué)的時空限制、思維限制,使學(xué)生學(xué)習(xí)不但有廣度而且有深度,提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力,加大教與學(xué)、學(xué)與學(xué)的互動力度,為地下工程施工課堂教學(xué)開辟新的思路和理念。

關(guān)鍵詞: 慕課 翻轉(zhuǎn)課堂 地下工程施工

1.引言

“慕課”是MOOC的諧音,其中“M”代表Massive(大規(guī)模),第二個字母“O”代表open(開放),第三個字母“O”代表Online(在線),“C”則代表Course(課程),即大規(guī)模開放在線課程[1]。MOOC這一全新的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式在全球教育界掀起一場教育風(fēng)暴,對傳統(tǒng)高等教育模式帶來非常大的沖擊,對于高校課程教學(xué)建設(shè)提出新的研究課題[2-6]。地下工程施工課程作為城市地下空間工程專業(yè)主干課程,其重要性不言而喻,如何在課程教學(xué)中融入“慕課”值得我們深入研究。

2.“慕課”的優(yōu)勢

慕課不是單純的教師講課,而是通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將課堂授課、師生互動、教學(xué)過程及學(xué)習(xí)過程、考核、發(fā)證等環(huán)節(jié)完整地在線實現(xiàn),使得學(xué)習(xí)者不需要在規(guī)定的時間、地點通過教師課堂授課、布置作業(yè),然后課下練習(xí)等傳統(tǒng)教學(xué)模式完成學(xué)習(xí),而是學(xué)習(xí)者隨時隨地可通過在線網(wǎng)絡(luò)課程完成學(xué)習(xí)、討論、作業(yè)、考核、評價等環(huán)節(jié),打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)在時間、空間上的依賴。真實的課堂或?qū)嵙?xí)實訓(xùn)場所是師生交流與實踐操作的平臺,進而形成一種所謂的“翻轉(zhuǎn)式”教學(xué)模式[7]。這種教學(xué)模式有以下三種優(yōu)勢:

2.1教學(xué)資源豐富。

慕課為大眾提供了一個資源共享平臺,不同于傳統(tǒng)遠程教育平臺的是,慕課為資源提供了一個過濾機制,對于優(yōu)秀的教學(xué)資源采用激勵機制,從而確保課程平臺上資源的質(zhì)量。

2.2教學(xué)方式新穎。

慕課具有開放性、隨時性、互動性、自主性等特點[8]。開放性和隨時性表現(xiàn)在課程資源是公開的、開放的,學(xué)習(xí)者隨時通過電腦、手機等終端通信設(shè)備即可登學(xué)習(xí),不受課堂授課地點、時間、內(nèi)容的限制;互動性和自主性表現(xiàn)在學(xué)習(xí)者主動通過慕課平臺實時進行討論交流,可以對所學(xué)內(nèi)容進行交流互動,也可以針對教師布置的作業(yè)進行交流互動。慕課改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式,為推進現(xiàn)代教育信息化做出了重大變革。

2.3教學(xué)效果突出。

與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比,慕課的教學(xué)效果有所增強。在高校里,每一小節(jié)課固定時間是45分鐘左右,而人的注意力一般只有十幾分鐘,慕課廢除了滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)模式,很多慕課被制作成微課只有10分鐘左右,知識點也被細化,更能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。另外,慕課中采用大量的圖片、視頻、多媒體動畫等,提升了學(xué)習(xí)者對知識的理解能力,從而增強了教學(xué)效果。

3.地下工程施工課程教學(xué)的問題現(xiàn)狀

地下工程施工是金陵科技學(xué)院城市地下空間工程專業(yè)必修課,其以“明挖法”和“暗挖法”兩項地下工程基本作業(yè)為主線。通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生掌握目前地下工程施工中成熟的技術(shù)、方法,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和分析實際問題的能力,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和崗位任職奠定必要的理論基礎(chǔ)[9-10]。傳統(tǒng)的地下工程施工教學(xué)方式主要是整個班級一起上課,教師利用課件和板書講授理論課程,學(xué)生輔以工地現(xiàn)場參觀加深對課堂理論知識的理解,但這種方式在實際教學(xué)中面臨諸多問題。

3.1課時有限,實訓(xùn)效果不佳。

筆者所在院系地下工程施工課程在大四上學(xué)期開設(shè),一學(xué)期48學(xué)時(含課內(nèi)實踐8學(xué)時),一周4課時。學(xué)生學(xué)習(xí)這門課需要掌握地下工程現(xiàn)場施工主要采取的四種技術(shù)手段:明挖法、盾構(gòu)法、掘進機法和礦山法,以及一些相關(guān)的簡單支護結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,其主要面對的是不同工程對象施工方法的選取問題。由于學(xué)習(xí)模塊較多而課時有限,邊講邊練的方式使得課堂內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)時間非常緊張,某些實訓(xùn)任務(wù)都是作為作業(yè)要求學(xué)生在課后獨立完成,這樣使得教師無法監(jiān)督學(xué)生是否獨立完成實訓(xùn),學(xué)生出現(xiàn)疑問也不能及時得到解決,學(xué)習(xí)效果大打折扣,很難達到人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。近些年,筆者嘗試各種改進方法,但成效不足。

3.2知識點更新快,教學(xué)內(nèi)容更新跟不上技術(shù)發(fā)展速度。

21世紀是地下空間的世紀,隨著地下空間開發(fā)如火如荼地開展,地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域的新技術(shù)與新工藝不斷涌現(xiàn),而大學(xué)教材很難及時介紹這一方面的成果,使得教材的更新速度低于技術(shù)、工藝的更新速度。因此,在教學(xué)上應(yīng)該結(jié)合實際情況,在講授基本知識的基礎(chǔ)上介紹一些最新的施工技術(shù)和做法,以跟上地下工程領(lǐng)域新技術(shù)、新工藝發(fā)展的步伐[11]。這些內(nèi)容若只從概念上介紹,學(xué)生很難理解和掌握,因此需要教師結(jié)合工程實踐加以說明,理論與實踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生對知識點的實際運用能力,才能做到有的放矢。

3.3教學(xué)上難以平衡學(xué)員的差異化。

地下工程施工課程最大的特點就是選修課多,學(xué)科交叉性強,再加上學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和理解分析能力存在差異,因此對先修課程的掌握程度千差萬別,而傳統(tǒng)授課方式不可能兼顧每個學(xué)生的實際情況,使得學(xué)習(xí)效果在課程教學(xué)中出現(xiàn)很大的差異?;A(chǔ)差的學(xué)生對課程的興趣大打折扣,達不到理想的效果。所以,針對學(xué)生的差異化教學(xué)一直是教育工作者面對的難題,如何調(diào)動不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性值得我們思考。

3.4教學(xué)過程中以教師為中心,忽略學(xué)生的主動性、創(chuàng)造性和學(xué)生的認知主體作用。

傳統(tǒng)教學(xué)多數(shù)時候依然以教師為中心,教師在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面占主導(dǎo)地位,忽略學(xué)生需求和感受,課程的講授按部就班,缺乏對學(xué)生批判性思維能力、操作能力和應(yīng)變能力的培養(yǎng),導(dǎo)致學(xué)生逐漸養(yǎng)成一種不愛問、不想問“為什么”的習(xí)慣,容易盲目崇拜書本和老師。教師長期與工地脫離,工程知識得不到及時更新,知識的“教”與“用”發(fā)生脫離。同時,在教學(xué)中過于強調(diào)學(xué)生的任務(wù)就是消化、理解教師所講授的知識,討論互動學(xué)習(xí)較少,把學(xué)生當(dāng)作灌輸?shù)膶ο骩12]。時間久了,學(xué)生依賴性越來越強,自主學(xué)習(xí)舉步維艱,課堂完全成為教師的課堂,學(xué)生的學(xué)習(xí)變得被動,教師無法了解學(xué)生對知識點的掌握程度,教學(xué)效果令人擔(dān)憂。

4.基于“慕課―翻轉(zhuǎn)課堂”的地下工程施工課程教學(xué)改革

針對傳統(tǒng)地下工程施工課程教學(xué)的現(xiàn)狀,借助“慕課”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為地下工程施工課程教學(xué)開辟新的思路和理念。翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,也可譯為“顛倒課堂”,是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間,將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。在這種教學(xué)模式下,課堂內(nèi)的寶貴時間,學(xué)生更專注于主動的基于項目的學(xué)習(xí),共同研究解決工程實際問題,從而獲得更深層次的理解。翻轉(zhuǎn)課堂為我們展示逆序創(chuàng)新的具體思路與做法:從不同的思維方向思考教學(xué)系統(tǒng),通過教學(xué)流程的轉(zhuǎn)變突破教與學(xué)的時空限制、思維限制,改變教師角色,使得學(xué)習(xí)由淺表學(xué)習(xí)走向深度學(xué)習(xí),這為我們開展信息化教學(xué)實踐帶來新的啟示。同時,透過翻轉(zhuǎn)課堂可看出該信息化教學(xué)實踐的智慧亮點[13]。

筆者以地下工程施工課程為例,就其中深基坑支護部分的知識點,從三個方面闡述“慕課―翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式如何融入課堂教學(xué),其教學(xué)模式設(shè)計如下表所示。

4.1教學(xué)方式。

納媳砜梢鑰闖觶在“翻轉(zhuǎn)課堂”模式下,教師從“以教定學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)定教”。教師備課更關(guān)注學(xué)生對什么感興趣,學(xué)生存在哪些難題。課前通過預(yù)習(xí)、信息反饋,了解學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題,有針對性地準(zhǔn)備。課中更多地采用自由討論、小組合作、設(shè)計焦點話題、興趣話題提問等方式與學(xué)生互動,引導(dǎo)學(xué)生主動地發(fā)現(xiàn)問題――分析問題――再發(fā)現(xiàn)新問題――思考問題――解決問題。在整個授課環(huán)節(jié)中,都是以學(xué)生為中心,教師只是課堂教學(xué)活動的催化劑,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。

4.2教學(xué)內(nèi)容。

從上表可以看出,教師將大部分理論知識點放在課前由學(xué)生自己查閱相關(guān)資料自行學(xué)習(xí),而將知識點的深入和展開放在課堂教學(xué)當(dāng)中,課后充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,利用課余時間拓展自己的知識面,提高自己的科技創(chuàng)新能力。

4.3教學(xué)組織。

從表1可以看出,“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式將“聽”、“問”和“論”貫穿整個課堂,教師一步一步地引導(dǎo)學(xué)生提出問題和分析問題,以致最終解決問題,讓學(xué)生在討論過程中對問題深一步分析,所達到的高度是傳統(tǒng)教學(xué)模式難以復(fù)制的。

5.結(jié)語

“慕課”作為一種新興的在線課程模式和共享平臺,為教學(xué)過程設(shè)計提供了新的思路和方法,這是一種機遇也是一種挑戰(zhàn)。在地下工程施工課程教學(xué)設(shè)計中融入“慕課-翻轉(zhuǎn)課堂”的模式,使學(xué)生真正成為課堂的主人,而教師只充當(dāng)課堂教學(xué)的催化劑。近兩年的教學(xué)成果表明,相比于傳統(tǒng)課堂教學(xué),“慕課-翻轉(zhuǎn)課堂”模式教學(xué)更具包容性、活躍性和實際性,學(xué)生的自學(xué)能力、自控能力得到顯著提升,后期再通過對課程教學(xué)體系的不斷完善,最終實現(xiàn)為企業(yè)和社會培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

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篇4

關(guān)鍵詞 地下建筑工程 產(chǎn)業(yè)化 發(fā)展研究

中圖分類號:G428 文獻標(biāo)識碼:A

1地下建筑工程的行業(yè)特點

與同屬土木建筑工程的橋梁、道路、土石方、房屋建筑等地面設(shè)施相比,地下建筑工程建設(shè)有其獨特的方面。

1.1地下建筑工程的建設(shè)需要采用先進的信息化的組織管理模式

地下建筑工程位于地層中或江、河、湖、海,由于所處地質(zhì)和水文地質(zhì)情況的多樣性,使用一般手段很難調(diào)查明白。通常用于描述圍巖物理力學(xué)性質(zhì)的各項重要指標(biāo)和參數(shù)在延續(xù)的介質(zhì)中卻往往是不連續(xù)的,有時會是非常離散的狀態(tài)。加之地層的原始狀態(tài)和由于工程實施而引起的動態(tài)變化十分復(fù)雜,難以建立起準(zhǔn)確的符合實際情況的物理數(shù)學(xué)模型,因此結(jié)構(gòu)的受力、變形和位移等解析計算結(jié)果只能起到定性的指導(dǎo)作用或參考比較。大量的不確定因素給工程設(shè)計帶來了很大的不確定性。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全運營和滿足工程設(shè)施的使用功能,在工程建設(shè)的實際操作中,則要根據(jù)客觀情況,及時地修正原來的設(shè)計。而且在整個建設(shè)過程中勘測手段的使用和依照工程經(jīng)驗的判斷顯得尤其重要。

1.2地下建筑工程的施工要求生產(chǎn)勞動組織具有高度專業(yè)化水平

地下建筑工程施工具有作業(yè)場面小、環(huán)境條件差、地質(zhì)影響大、工序流程多等特點。尤其在工期非常緊迫、對工程有特殊要求的情況下,施工組織的難點頗多。施工現(xiàn)場圍繞著開挖、支護、構(gòu)筑三大基本作業(yè)和人、機、碴、料、水、電、風(fēng)、氣八個要素,組成了多個作業(yè)循環(huán),多條物流線。因此施工組織管理就顯得非常重要,要求科學(xué)配置,統(tǒng)一指揮,優(yōu)化組合,動態(tài)管理,使之達到時間和空間的高度協(xié)調(diào),人和物的有機結(jié)合,進而才能實現(xiàn)安全、質(zhì)量、效率和效益的最優(yōu)化?,F(xiàn)代化的施工管理手段如統(tǒng)籌學(xué)、概率論、優(yōu)選法和電腦技術(shù)等在隧道及地下工程施工中都會有比較大的作用。再就是隧道及地下工程施工對機械設(shè)備和物資材料特殊的要求。它需要能夠適應(yīng)特定的空間和環(huán)境又能夠滿足效率要求的機械和工具;它需要能夠達到防水、防潮、抗腐、耐蝕而又不會造成地下環(huán)境污染的工程材料。

2地下建筑工程建設(shè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是歷史進步的必然趨勢

地下建筑工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展有利于國土資源的充分開發(fā)利用。在形成我國交通網(wǎng)絡(luò),改變我國水利資源條件及油氣能源儲備等方面地下建筑工程具有特殊重要的位置。它又屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè),能夠安排較多人員就業(yè)。國家在交通和能源建設(shè)方面對地下建筑工程有著巨大的需求,具有特別廣闊的市場前景。發(fā)展和繁榮這個產(chǎn)業(yè)是國家振興和富強的需要,也是人類社會歷史進步的必然。

如國內(nèi)并沒有形成規(guī)模的隧道及地下工程施工專用設(shè)備的生產(chǎn)廠家,在組織隧道及地下工程施工時往往要搞所謂的“機械選型配套”,其實就是把用于一般礦山開采和路基土石方挖運的設(shè)備拿來塞進隧道,要不就是以高價從國外買進施工生產(chǎn)線。這種殘缺不全的現(xiàn)狀已經(jīng)持續(xù)很多年了,應(yīng)該盡快改變以促進隧道及地下工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。因此大量的專用的機械設(shè)備和專用的工程材料需要我們自己去組織開發(fā)。不然會嚴重阻礙隧道及地下工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。所以我們要把隧道及地下工程從單一的施工建筑領(lǐng)域帶到產(chǎn)業(yè)化的路子上來。那種閉門造車式的“技術(shù)研究”是解決不了任何實際問題的,更代表不了這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,而只會走入“死胡同”。

3地下建筑工程的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向及其輝煌的前景

國家快速發(fā)展的計劃和目前發(fā)展形勢對隧道及地下工程建設(shè)的巨大需求。我國已有和正在修筑軌道交通的大城市近十五個,正在規(guī)劃和設(shè)計軌道交通的大城市有七個,在未來15年內(nèi)有修建城軌交通的愿望和打算的城市則更多,初步估計到2020年我國城市軌道交通將會達到2500公里~3000公里,其中半數(shù)以上為地鐵。正在不斷推進和已部分實施的“南水北調(diào)”工程將會開創(chuàng)隧道及地下工程建設(shè)史上的新篇章,規(guī)劃中的西線方案可能會有多條數(shù)十公里長的輸水隧洞以及出現(xiàn)單座上百公里長的輸水隧洞。加上其它水利電力開發(fā)、輸送和儲存油氣、煤炭和礦山開采及市政工程,地下建筑工程的規(guī)模非??捎^,堪稱世界第一。由此可知,我國快速持久的經(jīng)濟發(fā)展將會給地下建筑工程建設(shè)事業(yè)帶來空前的發(fā)展機遇。

地下建筑工程雖是個老的建筑行業(yè),但從市場需求和社會發(fā)展來看,它卻是個有光輝前景的新興產(chǎn)業(yè)。我國在地下空間開發(fā)利用的規(guī)劃和設(shè)計方面要做的事情很多,只有少數(shù)大城市在這方面走在了前頭,而大多數(shù)城市還沒有起步。國內(nèi)在這方面只有為數(shù)不多的可以稱得上有專業(yè)水平的設(shè)計咨詢企業(yè),覆蓋能力遠遠不夠,所以地下建筑工程的研究、設(shè)計和咨詢業(yè)是大有可為的。

國家及政府應(yīng)對地下建筑工程產(chǎn)業(yè)化發(fā)展給以適當(dāng)?shù)姆龀?。國家?yīng)將地下建筑工程作為一個相當(dāng)規(guī)模的、綜合性的產(chǎn)業(yè)來發(fā)展,制訂有利于這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相應(yīng)的法律、法規(guī)和政策,鼓勵地下建筑工程建設(shè)中所使用的高新技術(shù)設(shè)備和產(chǎn)品國產(chǎn)化。國家還應(yīng)出臺政策對相關(guān)行業(yè)、企業(yè)和單位進行改組整合,以有利于形成若干大的建設(shè)產(chǎn)業(yè)集團,實施專業(yè)化管理,避免惡性的無序競爭。地下建筑工程事業(yè)的前途雖然光明遠大,但它畢竟是一項很艱苦的工作,很難留住人,尤其是高級人才。國家教育部門和機構(gòu)應(yīng)高度重視各個土木院校地下建筑工程專業(yè)的建設(shè)和人才的教育和培養(yǎng),使其能夠源源不斷地為國家基本建設(shè)事業(yè)輸送新的力量。

總而言之,機會空前,時不待我,作為建設(shè)者應(yīng)當(dāng)抓住目前的良好機遇,為加快實現(xiàn)隧道及地下工程產(chǎn)業(yè)化而努力。

參考文獻

篇5

【關(guān)鍵詞】地鐵;連續(xù)墻施工;問題

隨著我國當(dāng)今現(xiàn)代化信息技術(shù)水平和城市化發(fā)展腳步不斷加快,城市規(guī)模日益變大,使得城市中人們將未來發(fā)展目標(biāo)逐漸轉(zhuǎn)向底下空間發(fā)展,這樣促進了我國城市化施工工程的建設(shè)量和開發(fā)空間不斷加劇。同時,也促進了我國地下工程施工質(zhì)量不斷提高。在深基坑工程施工中地下連續(xù)墻作為圍護結(jié)構(gòu)在施工中被廣泛使用。有關(guān)設(shè)備技術(shù),例如工程施工水平和施工設(shè)備的提高和改善,對地下連續(xù)墻在施工難度上帶來一定影響。

1 地鐵地下連續(xù)墻施工施工要求

地鐵地下連續(xù)墻工程施工技術(shù)是地下工程施工當(dāng)中非常重要的技術(shù),已經(jīng)通過多年來的發(fā)展和實踐證明。當(dāng)前地下連續(xù)墻應(yīng)用較為廣泛的施工技術(shù)是現(xiàn)代化挖掘設(shè)備,采用泥漿作為工程施工主要原材料,針對窄而且深地下深槽進行挖掘過程中,澆筑混凝土進而形成一道良好的具備不同種類功能地下連續(xù)墻。根據(jù)工程施工要求我們可以將地鐵地下連續(xù)墻劃分為地下防滲強和地下連續(xù)墻兩種類別。

工程施工安全一直也是工程施工建筑中首要關(guān)注的頭等問題,特別是地下工程施工質(zhì)量問題。地下連續(xù)墻由于具有獨特的結(jié)構(gòu)作用,當(dāng)中一直備受施工企業(yè)關(guān)注的問題就是施工質(zhì)量。地鐵地下連續(xù)墻工程施工要求首先要滿足震動性的可能比較小,并且對周邊環(huán)境并不會造成非常大的作用和影響,在工程施工過程當(dāng)中也不會對周圍人們?nèi)粘V械纳钤斐勺兓陀绊憽A硪环矫婢褪堑罔F地下工程施工具有較高的密集性,同事還是現(xiàn)代化城市地下施工工程重要核心施工工程,一定要具有整體的突出性特點,總而言之就是取保工程施工具有較高的堅實性,可以有效的雨外界雜音隔離,最重要的一點就是可以承載較強負荷能力,這對地鐵地下工程施工尤為重要。同時地鐵地下連續(xù)墻施工建設(shè)應(yīng)該具備較強的地下防水防滲和擋土能力。

2 地鐵地下連續(xù)墻工程施工技術(shù)要點研究

2.1 地鐵地下連續(xù)墻工程施工要求

地鐵工程施工技術(shù)迅速發(fā)展過程中,地下深基坑、連續(xù)墻以及地下室建設(shè)直接影響著我國地鐵工程施工建設(shè)質(zhì)量和工作效率。地鐵地下連續(xù)墻工程施工建設(shè)對施工質(zhì)量要求不斷增加,要降低周邊環(huán)境和震動性對其建設(shè)產(chǎn)生的影響。另外,為了確保地鐵地下連續(xù)墻的穩(wěn)定性和堅實性,就應(yīng)該在工程實際施工建設(shè)中嚴格控制墻體自身承載能力和承受負荷壓力,最大程度的確保地鐵安全行駛。

2.2 工程施工準(zhǔn)備

地鐵地下連續(xù)墻施工建筑中,前期工作準(zhǔn)備效率直接影響著工程施工建設(shè)整體質(zhì)量。工程施工準(zhǔn)備工作開展過程中,首先要合理科學(xué)的進行場地選擇,并且圍繞具體的工程施工場地整體范圍設(shè)計出相應(yīng)工程施工工作準(zhǔn)備安排和施工設(shè)備調(diào)試。施工場地確定之后,首先要在工程中各個施工環(huán)節(jié)中做好全面地基穩(wěn)固工作,例如安置鋼筋籠,澆筑混凝土過程中需要機械設(shè)備等等。充分做好不同施工環(huán)節(jié)中質(zhì)量管理和控制,進一步合理有效的確保工程施工人員更容易參與到地鐵地下連續(xù)墻實際工程施工當(dāng)中。

2.3 導(dǎo)墻工作要點研究

地鐵地下連續(xù)墻工程施工過程中,施工內(nèi)容和導(dǎo)墻設(shè)計主要包含有鋪墊層、放線測量、立模板、開挖導(dǎo)溝、槽段識別、內(nèi)側(cè)外側(cè)回填夯實以及澆筑混凝土等工程工藝流程。地鐵連續(xù)墻工程施中,建設(shè)導(dǎo)墻直接影響到整個地下連續(xù)墻施工工程整體質(zhì)量的好壞,因此為了保證地鐵地下連續(xù)墻工程施工整體質(zhì)量,一定要做好導(dǎo)墻施工工作。

2.4 連續(xù)墻工程刷壁技術(shù)

工程施工過后地下連續(xù)墻墻體本身會粘著大量泥土,這對地鐵整體工程施工和地鐵正常運行存在這很大安全隱患。因此,在地鐵地下連續(xù)墻完工之后,進行刷壁工作處理就顯得尤為重要。在地下連續(xù)墻刷壁處理工作實際進行過程中,應(yīng)該嚴格控制連續(xù)墻刷壁質(zhì)量,不能將泥土遺留在墻壁表面,為了能夠達到這樣刷壁標(biāo)準(zhǔn),往往會將地下連續(xù)墻刷壁次數(shù)嚴格控制在二十次左右。在地下連續(xù)墻刷壁處理工作進行中,還要保證墻體中接頭面上新舊砼相互緊密融合,可以有效的清理地下連續(xù)墻兩面墻之間產(chǎn)生的泥土,降低地鐵在施工過程中由于地下連續(xù)墻滲漏事故產(chǎn)生。

2.5 墻體進行混凝土澆筑

為了更好的提高地鐵地下連續(xù)墻抗震能力和承載能力,在地下連續(xù)墻施工建設(shè)中還應(yīng)該對墻體本身進行澆筑混凝土處理?,F(xiàn)階段我國地鐵施工工程中,澆筑混凝土主要采用的是輸送管澆筑方式,可以將混凝土通過管道輸送到墻體中完成地下連續(xù)墻墻體施工和混凝土澆筑工作。

3 地鐵地下連續(xù)墻工程施工中存在問題及其解決策略

3.1 滲漏問題

地鐵地下連續(xù)墻施工采用鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu),從混凝土結(jié)構(gòu)角度而言,地下連續(xù)墻墻體本身較厚,防水能夠達到實際使用標(biāo)準(zhǔn),但是由于工程整體圍護結(jié)構(gòu)主要是由槽段相互連接構(gòu)成,各個槽段節(jié)點之間會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。按照以往的經(jīng)驗來解決這一問題,通常槽段節(jié)點漏水現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),針對這一問題可以從以下幾個方面解決:安裝鎖口管時對鎖口垂直度嚴格控制,設(shè)計中心要和中心相互吻合,底端插入底槽40cm左右,盡可能確保鋼筋混凝土倒灌。上端口用鋼筋扁擔(dān)夯實,扁擔(dān)兩端牢固在導(dǎo)墻槽中,防止混凝土澆筑時鎖口管移動。同時更應(yīng)該注意的是槽段各個節(jié)點中不用夾帶泥土,在工程施工之前要對各個接頭進行刷洗,嚴格控制每一個導(dǎo)管埋入混凝土中的深度,堅決不能出現(xiàn)導(dǎo)管拔空現(xiàn)象。

3.2 鎖口管提拔問題

地鐵地下連續(xù)墻施工中常見的問題也有鎖口提拔困難,為了解決這樣問題,可以采用的預(yù)防方法是講混凝土澆筑和鎖口管提拔相互結(jié)合,澆筑混凝土記錄當(dāng)做是對鎖口管提拔時間有效的控制根據(jù),和混凝土凝固時間相結(jié)合規(guī)律和實際施工實踐,混凝土澆筑開始之后的2~3和小時就可以對鎖口管提拔,每個0.5小時提拔一次,按照混凝土開始凝固時間,等到混凝土澆筑結(jié)束7小時之后,將鎖口管提拔即可。

4 總結(jié)

地鐵地下連續(xù)墻工程施工前精心組織和策劃方案,施工過程中嚴格管理,進而確保地鐵地下連續(xù)墻工程施工整體質(zhì)量,并為日后地鐵地下工程結(jié)構(gòu)施工的順利進行提供條件,另外一方面還可以較好的實現(xiàn)地下工程施工階段對周邊環(huán)境的保護,地鐵地下連續(xù)墻生成的圍護工程結(jié)構(gòu)功能同時也是工程施工中基坑挖掘安全的重要保障?,F(xiàn)代化城市發(fā)展過程中,建筑環(huán)境相似日益增多,該地鐵地下連續(xù)墻工程施工為其他施工中出現(xiàn)問題提供了借鑒。

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篇6

【關(guān)鍵詞】地下工程;風(fēng)險;分析

中圖分類號:U45 文獻標(biāo)識碼:A

一、前言

地下工程在近幾年比較流行,由于城市發(fā)展的原因,城市的可用空間不斷的縮小,這就要求城市往地下發(fā)展,地下工程的風(fēng)險控制將成為其建造施工中需要注意的重點環(huán)節(jié)。

二、、地下工程中風(fēng)險因素的分析

地下工程建設(shè)的特點是:社會影響范圍較大、作業(yè)場地狹小、較多的不可預(yù)見風(fēng)險因素、復(fù)雜多變的施工環(huán)境、較多的施工項目、較長的施工周期以及較大的投資規(guī)模。

風(fēng)險的發(fā)生包括外在和內(nèi)在因素兩個方面,主要包括以下幾個方面:

1、環(huán)境的影響

(一)、自然環(huán)境的影響

自然環(huán)境包括水文地質(zhì)條件、天氣氣候條件等,這些是我們宏觀可見的。還有就是地下工程通常對地上的交通也會帶來影響,而地上交通的壓力本來就很大,再加上地下的工程就使得地質(zhì)更加脆弱從而更易受到侵害而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害。而地下的環(huán)境更是有很多不可預(yù)測性。這對我們的勘探特別是工程中的勘探以及數(shù)據(jù)的更新提出了更高的要求。

(二)、施工環(huán)境的影響

施工現(xiàn)場周圍的建筑物和周邊環(huán)境,無論在地下工程施工建設(shè)時采取何種工藝和手段,都會不可避免地受到一定程度的影響。周邊環(huán)境包括:周邊社會群體和環(huán)境、周圍道路和管線狀況、具有文物價值的建筑物、地下工程與建筑物的距離以及地面建筑物的類型等,工程建設(shè)的風(fēng)險系數(shù)會因各種因素而升高。

2、工藝水平和工程施工技術(shù)

施工隊伍的業(yè)務(wù)水平和施工機械設(shè)備的精度,直接影響地下工程的工程建設(shè)風(fēng)險。由于地下工程工藝水平和工程施工技術(shù)一般比較復(fù)雜,因此如何選擇施工工藝和執(zhí)行好施工方案,是風(fēng)險技術(shù)控制的關(guān)鍵。根據(jù)不同的地質(zhì)條件、工程特點和難點、工藝要求,選定不同的施工方法。工程建設(shè)會因為人為失誤或操作失誤增加工程風(fēng)險。此外,工程建設(shè)風(fēng)險也受到施工人員的技術(shù)水平、安全經(jīng)驗和意識,以及施工條件和工程周期的影響。

3、工程體系不夠完善

在地下工程規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營期的全壽命周期中,工程建設(shè)的決策、工程項目管理及施工組織設(shè)計是最為重要的環(huán)節(jié)。比之于其他項目,地下工程具有較大的風(fēng)險投資和極強的隱蔽性等特點,任何一個階段都會在組織、管理和決策上遇到困難。因此從立項開始,如何合理選擇施工工藝、設(shè)計方案、工程場地;如何使環(huán)境所受到的工程影響降至最低限度;如何使工程建設(shè)的社會效益和經(jīng)濟效益得到提高,以及如何使“可持續(xù)性”和“和諧”因素貫穿整個工程建設(shè),每一個步驟的執(zhí)行和決策都影響著工程建設(shè)的風(fēng)險系數(shù)。由此可見,種類繁雜和多樣性,是地下工程項目風(fēng)險因素的特點。較大的風(fēng)險始終存在于工程運營、實施和決策等各個階段,同時整個工程項目的壽命周期也都有風(fēng)險貫穿其中,為了保證順利實現(xiàn)工程建設(shè)項目,引入風(fēng)險管理理論指導(dǎo)實際施工過程的做法迫在眉睫。

三、地下工程風(fēng)險管理研究現(xiàn)狀及問題

我國的地下工程風(fēng)險管理比之于發(fā)達國家,仍然處于起步階段。相對比較短的工程實踐和研究時間,較晚起步的地下工程安全風(fēng)險管理研究應(yīng)用,而且研究在管理方面的進展也是初步的。不過我國已經(jīng)在上世紀末陸續(xù)開展了相關(guān)學(xué)科的研究工作。上世紀90年代,丁士昭教授對我國的上海、廣州地鐵隧道工程中的保險模式及建設(shè)風(fēng)險進行了研究;黃宏偉等人所開展的風(fēng)險管理研究,其研究重點在地鐵運營和建設(shè)階段,在整體上給出如何控制、分析地鐵不同階段中風(fēng)險因素的思路;分析基坑工程風(fēng)險方面,毛金萍、仲景冰和李惠強等人在分析深基坑支護結(jié)構(gòu)方案風(fēng)險時采用了事故樹的模式;以同濟大學(xué)為主,對滬崇通道的財務(wù)分析、運營事故控制以及施工風(fēng)險管理等各個方面所進行的風(fēng)險評估研究,是國內(nèi)第一個大型項目中應(yīng)用到風(fēng)險分析技術(shù)。

近些年,實際工程領(lǐng)域中,安全風(fēng)險管理的發(fā)展較為迅速,尤其是在地下工程項目中,風(fēng)險評估與分析得到了大量的應(yīng)用。地下工程在實際應(yīng)用安全風(fēng)險管理時,其實施負責(zé)的主體是各個巖土工程咨詢公司和科研單位。一些工程科技公司自主研發(fā)的管理系統(tǒng)軟件已經(jīng)在建筑工程、越江隧道和地鐵工程等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前地下工程的安全風(fēng)險管理實踐與研究在我國的發(fā)展已經(jīng)取得了實質(zhì)性的突破,但風(fēng)險評估與分析扔是目前側(cè)重的主要方向,監(jiān)測系統(tǒng)是布置和開展較多的方面,未能深入研究控制方法和風(fēng)險預(yù)警,安全風(fēng)險管理系統(tǒng)的整合尚不統(tǒng)一,已經(jīng)開發(fā)的安全風(fēng)險管理系統(tǒng),其功能較為簡單,對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)的支持不夠,且較低的信息化水平,使信息化風(fēng)險管理平臺的建設(shè)不足,適合地下工程建設(shè)實際和符合安全風(fēng)險管理體系的系統(tǒng)平臺極度缺乏。目前我國地下工程風(fēng)險管理依然存在著如下問題:風(fēng)險管理體系仍然較為被動;缺乏有效規(guī)范的風(fēng)險管理及風(fēng)險接受等級和準(zhǔn)則;相對分散的風(fēng)險管理系統(tǒng)以及錯誤認識風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)和對風(fēng)險的定義等。

四、地下工程的風(fēng)險分析

隧道、地下廠房洞室群等地下工程項目具有項目投資大、技術(shù)復(fù)雜、建設(shè)工期長、建筑安裝實物量大、項目涉及面廣等特點。其建設(shè)和運行中存在不確定因素,且這些不確定因素具有很大的突發(fā)性和偶然性。因此,為降低諸多風(fēng)險因素對工程項目造成的不利影響,有必要在隧道及地下工程設(shè)計系統(tǒng)進行有效的風(fēng)險研究,從而及早識別風(fēng)險源和不確定因素,并采取相應(yīng)的安全設(shè)計措施。

對于隧道等地下工程而言,可以將風(fēng)險定義為在以工程項目正常施工為目標(biāo)的行動過程中,如果某項活動或客觀存在足以導(dǎo)致承險體系統(tǒng)發(fā)生各類直接或間接損失的可能性,那么就稱這個項目存在風(fēng)險。而這項活動或客觀存在所引發(fā)的后果就稱為風(fēng)險事故。地下工程風(fēng)險分析的基本內(nèi)容如下圖1所示。

在地下工程的風(fēng)險分析中,工程中存在著大量的不確定性因素是其最重要的特點之一。不確定性因素包括地質(zhì)的、工程的和計算的因素,以及地應(yīng)力和巖體強度參數(shù)等。

五、風(fēng)險管理的基本步驟

隧道及地下工程風(fēng)險管理的基本步驟大致可分為三個方面:風(fēng)險辨識、風(fēng)險評估、風(fēng)險決策。

1、風(fēng)險辨識

風(fēng)險的辨識是首先找出可能產(chǎn)生的風(fēng)險的位置及產(chǎn)生風(fēng)險的因素,它是風(fēng)險管理的基礎(chǔ)。主要是要回答以下問題:有哪些風(fēng)險應(yīng)當(dāng)考慮;引起這些風(fēng)險的主要因素是什么;這些風(fēng)險所引起的后果嚴重程度如何。它就是要找出風(fēng)險之所在和引起風(fēng)險的主要因素,并對其后果做出定性的估計。風(fēng)險辨識是進行風(fēng)險分析時首要進行的重要工作,它能幫助我們對問題做長遠的、全面的考慮。

風(fēng)險辨識所使用的主要方法包括:分析的方法(分解法、合理預(yù)測、故障樹);專家調(diào)查方法(Brain-storming、德爾菲)等。

按照工程的時間順序,可將工程風(fēng)險劃分為:開工前、施工中以及完工使用。

2、風(fēng)險評估

風(fēng)險評估就是對危險發(fā)生的概率及其后果作出定量的估計,也就是對風(fēng)險作出定量的量測。它有主觀估計與客觀估計之分。對客觀估計比較容易進行定量計算并容易被人們所接受。但是由于地下工程資料的缺乏,使得我們對地下工程進行風(fēng)險評估時不能單純依靠客觀估計,必須引入主觀估計。

風(fēng)險評估所使用到的主要方法有:常用的概率分布法、概率樹、外推法、蒙特卡羅法等等。

3、風(fēng)險決策

風(fēng)險決策是對存在的風(fēng)險如何處理的問題。對一個項目進行風(fēng)險評估并不是風(fēng)險越小越好,風(fēng)險越小意味著使風(fēng)險減少的投入越大。在項目風(fēng)險識別、評估后,要根據(jù)項目總體目標(biāo),規(guī)劃并選擇合理的風(fēng)險管理對策,以盡可能的降低項目風(fēng)險的潛在損失和提高對項目風(fēng)險的控制能力。

一般而言,風(fēng)險管理主要有以下的四種對策:風(fēng)險避免、風(fēng)險緩和、風(fēng)險轉(zhuǎn)移以及風(fēng)險自留。

六、結(jié)束語

地下工程的風(fēng)險分析工作是規(guī)避風(fēng)險的第一步,因此,要想盡量的避免風(fēng)險就必須做好對風(fēng)險的分析工作,只有做好了風(fēng)險分析才能夠有針對性提出應(yīng)對措施。

【參考文獻】

[1]航.姜樹元.風(fēng)險管理[M].臺北:中華企業(yè)管理發(fā)展中心,1998.

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關(guān)鍵詞:水利;土石方;施工技術(shù);工程

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1、引言

我國的土石方施工從20世紀50年代才開始發(fā)展起來,并在改革開放后進入了快速發(fā)展時期,主要應(yīng)用各種重型土石方機械和配套設(shè)施,在爆破技術(shù)和施工方面已處于國際領(lǐng)先水平。土石方施工是水利工程建設(shè)的基本項目,其特點是受環(huán)境影響大、工程量大、施工面積大、施工條件復(fù)雜等,因此土石方施工質(zhì)量的好壞將直接影響整個工程的質(zhì)量。我國的水資源分布不均勻,特別是最近幾年,常常發(fā)生洪澇災(zāi)害等自然事故,對人民的生命財產(chǎn)安全危害很大。為了減少這些災(zāi)害的發(fā)生,我國主要依靠水利工程來控制地下水和地表水,因此快速發(fā)展水利工程很有必要。為了保證水利工程的施工質(zhì)量,則要提高土石方施工技術(shù)。

2、土石方施工

2.1機械化施工

土石方施工機械種類繁多,包括推土機施工、鏟運機施工、平土機施工、松土機施工、單斗挖土機施工、多斗挖土機施工、碾壓機和夯實機械施工等。其中,推土機、鏟運機和挖掘機使用最廣泛。

(1)推土機

推土機是土石方施工的主要機械之一,由拖拉機和推土鏟刀組成,是一種自行式的挖土和運土工具,常用的推土機的發(fā)動機功率有45Kw、75Kw、90Kw、120Kw等。按鏟刀的操作方式不同可分為索式和液壓式,按推土?xí)r的行走方式不同可分為履帶式和輪胎式。其特點是操作靈活、行駛速度快、運轉(zhuǎn)方便、工作面積小、轉(zhuǎn)移方便,可以爬30O左右的緩坡,應(yīng)用范圍廣。推土機工作時以切土和推土為主,常用的推土施工方法有下坡推土法、分批集中,一次推送法、并列推土法、溝槽推土法、斜角推土法。

(2)鏟運機

鏟運機可以一次性完成挖土、裝土、運土、卸土和平土施工工序的全方位機械。鏟運機按操作方式不同可分為鋼絲繩操作和液壓操作,按行走方式不同可分為自行式和拖式。其特點是操作簡單、行駛速度快、能獨立工作、受地形限制小、生產(chǎn)效率高等。

2.2工程爆破技術(shù)

工程爆破技術(shù)是利用炸藥爆炸的能量來破壞某種物體的結(jié)構(gòu),是水利工程施工的主要手段之一。機械化施工水平的不斷提高,炸藥制作和起爆器材的日益更新使得工程爆破技術(shù)也不斷得到提高。爆破技術(shù)從原來的手風(fēng)鉆為主發(fā)展為潛孔鉆為主,且由低風(fēng)壓向高風(fēng)壓發(fā)展,為鉆孔直徑的加大和速度的提升提供了可能。在施工中主要采用反井鉆機和多臂鉆機,大大提高了鉆孔技術(shù)。

爆破作業(yè)的步驟是,首先向要爆破的介質(zhì)鉆出的炮孔或者開挖的藥室、藥室表面敷設(shè)炸藥,再放入起爆雷管,最后引爆。按照藥包形狀和裝藥方式的不同,可以把爆破方法分為三類:

(1)炮孔法:在要爆破的介質(zhì)內(nèi)部鉆出各種孔徑的炮孔,經(jīng)過裝藥、放入起爆雷管、堵塞孔口、聯(lián)線等工序起爆,是巖土爆破技術(shù)的基本形式。

(2)藥室法:在山體內(nèi)開挖坑道、藥室,裝入大量炸藥的爆破方法。這種方法一次爆破下來的土石方數(shù)量不受限制,且每個藥室裝入的炸藥可以在千噸以上。適用于露天開挖塹壕、填筑路堤、基坑等工程,特別是露天礦的剝離工程和筑壩工程,能有效地縮短工期、需要的機械設(shè)備少,且不受季節(jié)和地方條件的限制。

(3)藥包法:不需要鉆孔,可直接將炸藥包貼放在被爆物體表面上進行爆破。適合于清掃和二次爆破地基上的破碎大石。

工程爆破技術(shù)主要有深孔臺階爆破法、定向爆破筑壩法、巖塞爆破法等。其中定向爆破筑壩法是水利工程應(yīng)用中的一種快捷、高效的施工方法。最先在我國使用該方法是在1959年的東川口水電站,迄今為止我國已有60座水庫采取了這種方法,技術(shù)上已達到國際先進水平。顯著的優(yōu)點有:一、施工機械不需要大型化,對施工道路要求不高;二、可以同時完成采石、運輸和填筑,節(jié)約時間,減少人力、物力;三、施工進度快,且一次爆破所堆積的高度就可以達到攔洪高度。

3、土石方明挖

在水利工程中,土石方明挖主要是對建筑物基礎(chǔ)、導(dǎo)流渠道、溢洪道、引航道、地下建筑物進出口等部位進行露天開挖。土石方明挖主要有:一、對工程規(guī)模大,開挖場面寬廣,地勢平坦,適合大型化機械施工;二、對工程規(guī)模不大,地勢陡峭,不適合機械施工,只能依靠施工技術(shù)的提高來進行的。我國土石方明挖施工具有的特點是:

(1)工程量大、工期短。

(2)開挖深度大,容易形成高邊坡,且施工難度大。

(3)施工地質(zhì)復(fù)雜多變,設(shè)計依據(jù)的地質(zhì)與實際開挖的地質(zhì)相差較大,需要及時修正,影響工程進度。

(4)為加快進度,常采用邊澆混凝土、邊開挖的方式,對工程施工的干擾大。

(5)露天作業(yè)受環(huán)境影響大,無法事先預(yù)計。

3.1施工機械

我國土石方明挖施工技術(shù)起步晚,施工機械引進慢,很多大型水電站工程都經(jīng)歷了半機械化逐步向機械化發(fā)展的過程。到20世紀60年代末,施工中的機械化水平還是很低,主要采用的依舊是手風(fēng)鉆設(shè)備、挖掘機和自卸汽車等,整個工程效率低下。直到20世紀末,施工技術(shù)的機械化水平才開始快速發(fā)展,主要采用的機械設(shè)備是鉆孔、運輸、挖裝機和其它輔助機械,它們可以配套使用。

3.2 控制爆破技術(shù)

控制爆破技術(shù)是通過一定的技術(shù)措施來嚴格控制爆炸能量和爆炸規(guī)模,并使爆破的聲響、飛石、傾倒方向、破壞面積、坍塌范圍在一定限度內(nèi)的爆破方法??刂票萍夹g(shù)在水利工程中應(yīng)用廣泛,一般有定向爆破、預(yù)裂爆破、光面爆破、微差控制爆破等??刂票萍夹g(shù)要控制的是:

(1)控制爆破破壞范圍。只爆破需要拆除的部分,保留不拆除部分的完整性。

(2)控制爆破后物體的傾倒方向和坍塌范圍。

(3)控制爆破時飛石的飛散距離,空氣沖擊破強度和噪音強度。

(4)控制爆破時引起你的建筑物地基震動和對附近物體的震動影響。

(5)水下沖擊波強度和涌浪等。

先進的爆破技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效的保證開挖質(zhì)量和施工進度,并有效解決了特定部位爆破需要,降低了工程難度。

3.3 高陡邊坡開挖

我國高陡邊坡開挖工程特點是:工程規(guī)模大、邊坡地質(zhì)復(fù)雜多變、邊坡穩(wěn)定性對工程影響大、邊坡設(shè)計和施工要求高等特點。近年來,大型水利工程明挖施工的高陡邊坡較多,開挖要求嚴格、技術(shù)復(fù)雜、難度高,促進了我國高陡邊坡開挖施工技術(shù)水平的提高。在水利工程中的高陡邊坡開挖施工流程應(yīng)按照“自上而下”開挖原則進行施工,且施工步驟應(yīng)為:先清理表面植被,再進行土方開挖,后進行石方開挖,順序不能改變,必須嚴格遵守。

(1)清理表面植被。清理的表面植被范圍必須延伸至距離施工圖所示的最大開挖邊線外側(cè)至少5米,樹根挖出范圍必須延伸至距離施工圖所示的最大開挖邊線外側(cè)至少3米,并要保護范圍外的天然植被。

(2)土方開挖。土方開挖要按照從上到下分層分段進行,用挖機進行逐層剝離,并制造一定的坡度用來排水,在開挖時要注意避免在邊坡穩(wěn)定范圍內(nèi)積水的形成。

(3)石方開挖。石方開挖位置距離主壩和壩上建筑物較近,一般采用人工手持風(fēng)鉆打孔、人工裝藥、電雷管爆破等。

3.4 土石方平衡

土石方平衡是整個水利工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,在工程規(guī)劃、設(shè)計、施工中處于相當(dāng)重要的位置,且在整個工程中占有的投資比重較大,因此土石方平衡的妥善處理,可以有效節(jié)約投資資本。我們要根據(jù)地質(zhì)對開挖的石料進行評價,再進行土石方數(shù)據(jù)平衡工作,合理規(guī)劃整個工程的開挖、填筑和方量,促進工程進度。

4、地下工程施工

地下工程施工特點有:施工條件差、工藝復(fù)雜、工序多;工作面小,干擾大;進度慢、工期短;質(zhì)量要求高、安全問題突出。隨著我國水利工程的建設(shè)和發(fā)展,地下洞室的規(guī)模也在不斷增加,地下工程的施工規(guī)模、施工難度、施工技術(shù)水平和施工速度已經(jīng)達到世界先進水平。

影響地下工程施工的主要因素是:洞室圍巖的性質(zhì),洞室的大小特征、施工條件。施工的主要類型:暗挖法、明挖法、特殊施工法,明挖法是地下工程常用的施工方法,具有施工速度快、工期短、作業(yè)面多、工程造價低等特點。地下工程施工技術(shù)主要有盾構(gòu)施工技術(shù)、鉆爆法施工技術(shù)、TBM法施工技術(shù)、特殊開挖施工技術(shù)。盾構(gòu)施工技術(shù)是地表以下土層中暗挖隧道的一種現(xiàn)代技術(shù)

5、土石壩施工技術(shù)

迄今為止,我國已建成的8萬多座水壩中,土石壩約占90%左右。土石壩施工技術(shù)簡單、維修方便、加高、擴建、培厚簡單。最近幾十年,隨著土石方施工機械的大型化和高效化發(fā)展,巖土力學(xué)理論和計算機技術(shù)的應(yīng)用,使土石壩得到快速發(fā)展。目前我國最高的土石壩是高154 m 的小浪底斜心墻堆石壩。

6、結(jié)語

土石方施工技術(shù)在水利工程中的不斷應(yīng)用,要根據(jù)具體的施工要求和地質(zhì)等要求,合理選擇不同的施工技術(shù)。特別是在復(fù)雜地形和特殊地質(zhì)條件下,施工難度更大,因此要不斷提高土石方施工技術(shù)水平,克服各種挑戰(zhàn),加強土石方施工技術(shù)的全面管理,提高機械化水平,保證水利工程質(zhì)量。

參考文獻

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篇8

【關(guān)鍵詞】土層;加固;特殊;方法;技術(shù)

人工利用冷凍方法有目的地為建設(shè)施工服務(wù)。從近代,煤炭建設(shè)者們將人工凍結(jié)技術(shù)應(yīng)用于礦山井筒開挖建設(shè),從20世紀80年代中期開始,凍結(jié)圍護技術(shù)逐漸從礦山建設(shè)推廣到各類市政工程的應(yīng)用中,在北京、上海、廣州以及南京的城市地鐵施工中,采用凍結(jié)技術(shù)成功的完成了一些隧道建設(shè)施工。

1 凍結(jié)法的概念及主要技術(shù)特點

1.1 凍結(jié)法的概念

凍結(jié)法主要是利用人工制冷技術(shù),使地層十層中的自由水凍結(jié),并將土層中礦物質(zhì)顆粒

膠結(jié)成致密整體凍土,使土的強度和穩(wěn)定性增強,并具有止水的性能。

對地下土層實施凍結(jié)是通過凍結(jié)管來完成的。將凍結(jié)管放置在土層內(nèi),凍結(jié)管內(nèi)的冷凍媒流入進管和回管,通過與地層進行冷、熱交換,將冷量傳遞給周圍地層,而將地層中熱量帶走,由此使凍結(jié)管周圍地層由近向遠不斷降溫,逐漸使地層中的水變成冰,把原來松散或有空隙的土層礦物顆粒通過冰膠結(jié)在一起,形成不透水的凍土柱。若干個這樣的凍結(jié)管排列起來,通過凍結(jié)管內(nèi)的冷媒不斷循環(huán),使這些凍結(jié)管周圍土都凍成凍土柱。隨著凍土柱半徑不斷擴展,相鄰凍土柱就會相連形成冷凍墻。

2 凍結(jié)法施工技術(shù)的分類

在地下工程施工中有豎向開挖施工,也有水平或者斜向開挖施工,根據(jù)地下工程的開挖需要,可以將凍結(jié)法分為垂直凍結(jié)技術(shù)、水平凍結(jié)技術(shù)和斜式凍結(jié)技術(shù)三種。

2.1 豎向凍結(jié)主要用來隔絕來自側(cè)向的地下水以及抵御側(cè)向的土壓力,例如:礦山中開鑿豎井筒、深基坑施工中的支護工程等均屬于豎向孔凍結(jié)技術(shù)。

2.2 水平凍結(jié)技術(shù)主要用來隔絕來自上部和側(cè)向的地下水以及抵御上部和側(cè)向的土壓力,例如:城市地下鐵道的隧道施工等。

2.3 斜式凍結(jié)技術(shù)主要用來隔絕來自上部和側(cè)向的地下水以及抵御土上部和側(cè)向的土壓力,例如:城市傾斜隧道或者是地鐵之間傾斜連接通道等隧道施工。

3 巖土凍結(jié)方法

在工程施工中,人為地對巖土實施凍結(jié)的方法主要有低溫鹽水法和液氮法這兩種方法。

3.1 低溫鹽水法。低溫鹽水法又稱為間接凍結(jié)法,是以氨、氟利昂或其他物質(zhì)作為制冷工質(zhì),經(jīng)過制冷壓縮機對制冷工質(zhì)進行壓縮、節(jié)流膨脹的反復(fù)循環(huán)做功,將鹽水降至負溫,由負溫鹽水作為傳遞冷量的媒介,將冷量傳遞給需要凍結(jié)的巖土層,達到凍結(jié)局部巖土的目的。間接凍結(jié)法是由氟利昂(或氨)循環(huán)系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)三大循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成,使用低溫鹽水法制冷通??色@得-20℃~-35℃的低溫鹽水。

3.2 液氮法。液氮法又稱為直接凍結(jié)法,主要采用液氮作為冷源物質(zhì)。液氮在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的蒸發(fā)溫度為-196℃,因此,采用液氮法制冷可獲得-196℃低溫鹽水。采用液氮進行凍結(jié)土壤具有快速和便利的優(yōu)點

4 冷凍方式的選擇

低溫鹽水法和液氮法兩種方法既可獨立應(yīng)用,也可組合應(yīng)用,在工程實踐中具體選擇采用何種形式的冷凍方式需要根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境、支護的要求、工程施工的工期要求以及資金情況等諸多因素來確定。由于低溫鹽水法和液氮法分別在設(shè)備器材要求、用電要求、冷凍速度、現(xiàn)場的操作管理復(fù)雜程度和所需要的投入費用等方面差異較大,因此,需要進行認真比較后根據(jù)實際情況來選擇。

5 凍結(jié)法技術(shù)主要特點

地地空間施工方法主要有暗挖法(即新奧法)、逆作法、盾構(gòu)法、非開挖埋管技術(shù)等,凍結(jié)法僅僅是地下工程施工方法中的其中一種比較特殊的施工方法。由于城市建設(shè)規(guī)模的擴大,地下建設(shè)所面臨的地質(zhì)環(huán)境越來越復(fù)雜,對地下施工技術(shù)的要求也越來越高,凍結(jié)法施工具有加固效果可靠、封水性能良好、適應(yīng)廣泛、應(yīng)用靈活等種種優(yōu)點,使得這些年來凍結(jié)法在城市地下施工中逐漸顯現(xiàn)出其特有的生命力,這主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

5.1 凍結(jié)法加固巖土能增加土體的強度和穩(wěn)定性。地層經(jīng)過凍結(jié)之后,受凍的地層抗壓強度明顯提高,根據(jù)實驗凍土瞬時極限抗壓強度可達到2~10MPa。

5.2 凍結(jié)法加固巖土具有良好的止水性能。巖土經(jīng)凍結(jié)后,土中礦物質(zhì)顆粒膠結(jié)成致密的整體凍土,凍土具有很好的封水效果,可保證開挖工作面在不滲、不漏的無水條件下作業(yè);并且其適應(yīng)性也很強,這種方法可以適用于多種地層和各種復(fù)雜的地下工程,尤其適用于含水量大、地質(zhì)軟弱、采用其他方法加固有困難的地層或難于施工的地下工程。

5.3 凍結(jié)法回固巖土具有良好的整體性能。在冷凍之前,地下土中礦物質(zhì)顆粒是分散的、相互關(guān)聯(lián)性差的土層,不具備抵御側(cè)壓力和止水的能力;但巖土經(jīng)過凍結(jié)之后,在凍結(jié)體內(nèi)部不會存在縫隙,并形放是一個完整的支護體。凍結(jié)體是一個整體,在凍結(jié)體的遮護下,可以保證隧道掘進和基坑開挖過程施工的安全。

5.4 凍結(jié)法特別適合在含水量大的軟弱地層中采用。在城市中進行地廠工程施工,常會遇到含水量較高的軟弱地層,采用其他方法來加固土體難于奏效。另外,城市地區(qū)周邊情況復(fù)雜,原有的建筑物以及光纜、電纜管線的阻礙影響了其他方案的采用。而采用凍結(jié)法的一個前提就是土壤中需要具有一定的含水量,土中的一定量的含水率也是保證凍結(jié)效果的前提,一旦土壤的顆粒與土中的自由水經(jīng)過凍結(jié),凍土就形成了一個整體,它就具有一定的抗壓強度和阻水的能力。

5.5 采用凍結(jié)法對周圍環(huán)境沒有污染。采用鋼筋混凝土支護樁、巖土錨桿需要澆筑大量的護壁樁,并在地層中設(shè)置大量的土錨桿,基礎(chǔ)施工結(jié)束之后,這些鋼筋混凝土支護樁和土錨桿將失去作用而成為多余的棄物,影響今后的地下管道以及地下構(gòu)筑物的建設(shè)和施工;而采用化學(xué)漿液加固法更會影響周圍環(huán)境。凍結(jié)法實施過程中對土體進行冷凍,施工結(jié)束后對土體進行解凍,解凍后的土壤仍然恢復(fù)到原來的狀態(tài),不會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生污染,這一點是其他任何方法無法與之相比的。

參考文獻:

篇9

【關(guān)鍵詞】地鐵淺埋暗挖 施工技術(shù)研究與應(yīng)用

中圖分類號:U231+.4文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:

一.前言

埋暗挖法是在距離地表較近的地下進行各種類型地下洞室暗挖施工的一種方法,是城市地鐵區(qū)間施工的有效方法,對地質(zhì)條件具有較好的適應(yīng)性,已成為城市地下工程施工的重要技術(shù)手段,具有埋深淺、地層巖性差、存在地下水、周圍環(huán)境復(fù)雜等特點。埋暗挖法在我國得到了廣泛的應(yīng)用。然而暗挖施工所引起的各類沉降始終是地下工程中較為敏感的問題。沉降若控制不好, 輕則使行人、 車輛感到不適,影響地下工程文明形象,重則導(dǎo)致地下管線破壞、地面建筑變形開裂, 影響周邊居民的正常工作生活。因此, 暗挖施工的沉降控制技術(shù), 一直是地下工程設(shè)計和施工所研究的課題。

二.淺埋暗挖法

1.概述

近年來,隨著城市化進程的加快,帶來生存空間擁擠等問題,全國各地都在進行著地下空間的開發(fā),特別是在城市地下建設(shè)地鐵工程和地下城。在埋深不大的地段,越來越多地采用淺埋暗挖法施工,其優(yōu)越性日益明顯。淺埋暗挖法與明挖法、 盾構(gòu)法等方法,已成為城市地下工程的主要施工方法。淺埋暗挖法是在第四紀軟弱地層中修建隧道的方法,其核心原理是新奧法即在施工中采用輔助措施加固圍巖充分調(diào)動圍巖的自承能力 開挖之后及時進行支護,封閉成環(huán),使初期支護與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護體系,能有效地抑制圍巖變形過大,在初期支護沉降穩(wěn)定之后進行二次支護, 完成整個隧道結(jié)構(gòu)斷面的施工。 初期支護主要承擔(dān)全部基本設(shè)計荷載,二次襯砌作為后期安全儲備,由初期支護和二次襯砌共同承擔(dān)特殊荷載。復(fù)合式新型支護結(jié)構(gòu)體系是按照先柔后剛的理念設(shè)計的,能較好地克服隧道工程中的不可預(yù)知性。由于地層水文地質(zhì)條件以及周圍環(huán)境的復(fù)雜性,應(yīng)用淺埋暗挖法施工,必須對地層、支護材料、附近建(構(gòu))筑物進行施工過程監(jiān)控,根據(jù)監(jiān)控信息及時更正設(shè)計,以指導(dǎo)施工 進而確保施工的安全。

2.淺埋暗挖法的應(yīng)用范圍、 特點及應(yīng)用現(xiàn)狀

(一)淺埋暗挖法概念及原則

淺埋暗挖法是沿用新奧法的基本原理,建立監(jiān)控量測體系,采用先柔后剛復(fù)合式襯砌新型支護結(jié)構(gòu)體系,考慮初次支護和二次襯砌共同承擔(dān)特殊荷載;該工法在施工過程中采用多種輔助工法,全面注漿加固,大管棚和超前導(dǎo)管注漿加固圍巖,采用不用的開挖方法及時支護、封閉成環(huán),使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合體系,同時在施工全過程中,針對淺埋暗挖隧道的特點應(yīng)用監(jiān)控量測和信息反饋技術(shù)指導(dǎo)施工,優(yōu)化設(shè)計等多種綜合配套技術(shù)組成。

(二)淺埋暗挖法的應(yīng)用范圍

淺埋暗挖法適用于:在軟弱圍巖及淺埋地層中修建城市地下鐵道、 山嶺隧道洞口段及其他淺埋的結(jié)構(gòu)物;在不能明挖施工的軟弱無膠結(jié)的砂或土質(zhì)、 卵石等第四紀地層, 修建覆跨比大于0.2的淺埋地下洞室; 高水位的地層, 但必須采取堵水或降水、 排水等輔助施工措施。 尤其對于地面建筑物密集、 結(jié)構(gòu)埋深淺、 地下管線密布、 交通運輸繁忙并且對地面沉降要求嚴格的城市地下工程, 如修建地下鐵道、 地下停車場、 埋置熱力與電力管線, 這項技術(shù)更適用。

(三)淺埋暗挖法的特點

淺埋暗挖法嚴格來說是礦山法的一種, 是適合中國地質(zhì)條件的、 獨特的變異施工方法。 與其他地下工程施工方法相比具有自身的特點:

(1)可適應(yīng)各種地質(zhì)水文條件的地層。

(2)適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)斷面形式(如單線、 雙線、 多線及車站等)和變化斷面(如過渡段、 多層斷面等)。

(3)采取分步開挖和輔助施工的方法, 可以很好地控制地表沉降。

(4)從整體效益出發(fā), 淺埋暗挖法是比較經(jīng)濟合理的施工方法。

(5)淺埋暗挖法也存在缺點, 如噴射混凝土?xí)r粉塵較多、 勞動強度大、 機械化程度低以及高水位地層結(jié)構(gòu)防水比較困難等。

(四)應(yīng)用現(xiàn)狀

在20世紀70年代初開始進行新奧法應(yīng)用于淺埋地層的研究, 到70年代末80年代初,已基本形成一套完整技術(shù)并應(yīng)用于城市地鐵和市政工程等。 目前, 德國、 日本、 美國、 法國、 意大利、 韓國等國家都有成功應(yīng)用的實例。我國于年代70末80年代初開始將新奧法應(yīng)用于地下工程施工, 并于80年代中后期開始系統(tǒng)研究新奧法在淺埋軟弱地層中的應(yīng)用,1984年首先在大秦線軍都山隧道進口黃土段試驗成功, 之后運用在北京地鐵復(fù)興門車站折返線工程, 并在地鐵復(fù)―西區(qū)間、 西單車站、 國家計委地下停車場等地下工程中推廣應(yīng)用。 經(jīng)過對多年工程實踐經(jīng)驗的不斷總結(jié)和完善, 淺埋暗挖法已在城市地鐵、 地下停車場等工程中得到了廣泛的應(yīng)用, 如2010年沈陽地鐵某標(biāo)段區(qū)間隧道覆土厚度為10m~12m, 區(qū)間結(jié)構(gòu)主要位于礫砂、 中粗砂層, 均處于潛水層內(nèi), 上覆土層主要為圓礫、 礫砂及中粗砂層, 從整體效益考慮采用的施工方法就是淺埋暗挖法中的正臺階法。

三.地鐵淺埋暗挖施工技術(shù)分析及應(yīng)用

本文結(jié)合深圳地鐵龍崗線工程實例,介紹了淺埋暗挖施工技術(shù)及所采取的一系列綜合技術(shù), 可為今后類似工程提供借鑒依據(jù)。

工程概況

深圳地鐵龍崗線設(shè)計起點位于福田區(qū)的益田村, 終點位于龍崗區(qū)的雙龍立交橋西側(cè),全長 41km (雙線),其中地下線長16.7km,高架線長 21.7km,地面線 (含過渡段)長 2.6km。華新站~中心公園停車場出入線,位于紅荔路與華富路交叉路口,沿紅荔路呈東西方向布置,原設(shè)計采用明挖順筑法施工, 基坑開挖深度約 16.3~20.5m, 支護工程安全等級為一級,圍護結(jié)構(gòu)采用 φ1000@900 的套管咬合樁,樁頂對應(yīng)設(shè)置1m ×1m 或 1.4m ×1m 冠梁,基坑內(nèi)支撐采用 Q235 鋼的φ609mm、 壁厚 t=12mm 或 16mm 的鋼管支撐, 豎向設(shè)置 3或 4 道鋼管支撐和一道倒換撐。

2. 采用淺埋暗挖法施工的原因

紅荔路與華富路交叉路口的西北角地下管線密集,主要有121 孔通信管道、 一根DN600 給水管、一根 DN400 污水管、一根 φ200mm 燃氣管道、一個 1.6m×1.8m 雨水箱涵和一條 φ1000mm 雨污合流排水管,這些管線均在華新站~中心公園停車場出入線明挖基坑上跨過,在不到 10m 寬度的基坑范圍內(nèi), 管線就占了 5.3m,尤其是 1.6m 寬雨水箱涵和 2.5m 寬通信管溝。紅荔路與華富路交叉路口的東北角地下有一條埋深 5m、 斷面為 3m×3m 的高壓電纜隧道橫跨明挖基坑。通信管線和高壓電纜隧道經(jīng)多方協(xié)調(diào)無法遷改,其它管線遷改也很困難,燃氣管線遷改時間長,無法滿足整個項目施工進度計劃要求,而且套管咬合樁直徑1m,間距 0.9m,避讓管線困難,原設(shè)計明挖法的圍護結(jié)構(gòu)沒有條件組織施工。為確?;由戏焦芫€的正常使用及工程施工的順利進行,經(jīng)組織相關(guān)單位的技術(shù)專家反復(fù)研究論證,決定將管線密集部位和下穿高壓電纜隧道部位由原設(shè)計的明挖法改為暗挖法施工。

3. 淺埋暗挖隧道設(shè)計

設(shè)兩段暗挖隧道,起止里程分別為 RK0+411.067 ~RK0+419.883 和 RK0+471.004~RK0+479.025,兩段暗挖隧道分別長約 8m,在暗挖隧道與明挖段分界處各設(shè)一排密排鉆孔灌注樁作為明挖段基坑的封堵樁。明挖改為暗挖后, 上方的管線和高壓電纜隧道不用遷改,也不用采取特殊措施進行保護, 解決了管線密集無法施工明挖基坑圍護結(jié)構(gòu)的難題。暗挖隧道位置巖土層自上而下為: 素填土、 礫 (砂) 質(zhì)粘土層、 全風(fēng)化花崗巖、 強風(fēng)化花崗巖。暗挖隧道主要在礫 (砂 ) 質(zhì)粘土層中, 局部進入全風(fēng)化花崗巖層。暗挖隧道斷面為矩形, 開挖斷面為 11.5×6.8m (寬×高) 、噴射混凝土厚度 35cm、 二襯厚度 60cm, 成型尺寸 9.6×4.9m(寬×高 ) 。暗挖隧道采用淺埋暗挖法及錨噴構(gòu)筑法進行設(shè)計,采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu) (即以注漿錨管、 鋼筋網(wǎng)、 噴射混凝土和型鋼鋼架為初期支護, 輔以開挖前隧道全斷面注漿、 大管棚 + 小導(dǎo)管注漿超前支護, 以模筑鋼筋混凝土作二襯襯砌,初期支護與二襯之間設(shè)全包防水隔離層 )。

4.淺埋暗挖施工技術(shù)

暗挖隧道施工在明挖段基坑開挖到底后進行, 總體施工方法為淺埋暗挖法, 嚴格遵循 “管超前, 嚴注漿, 短開挖, 強支護,快封閉, 勤量測” 的十。

施工順序為: 施作大管棚并注漿隧道全斷面注漿破除堵頭樁、 施作洞門開挖初噴混凝土掛網(wǎng)立鋼架打錨管復(fù)噴混凝土二襯施工。

(一) 大管棚超前支護施工

暗挖隧道頂離地表只有 11m,離高壓電纜隧道底只有 3m,超前預(yù)支護大管棚采用 φ108mm,壁厚 8mm 鋼管。管棚布置在暗挖隧道和高壓電纜隧道之間,距離暗挖隧道初支 20cm,按帽形布置,環(huán)向間距管中到管中為 40cm。采用同步液壓干取土頂進管棚的施工技術(shù),其設(shè)備為水平液壓鉆孔頂管機,鉆進過程中隨時根據(jù)高壓電纜隧道和地表的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)和地層情況調(diào)整鉆頭與鋼管的相對位置,做到鉆頭超前或滯后于管棚。管棚施工后,為增加管棚的剛度,在鋼管內(nèi)壓注 1:1 的水泥砂漿。

(二)全斷面注漿施工

全斷面注漿加固范圍為開挖輪廓外 2.5m,縱向注漿長度為暗挖隧道全長。全斷面注漿選用的機械設(shè)備為 XY- 2 型地質(zhì)鉆機和 PH15型注漿機, 注漿的工藝流程如下:

(1) 施作注漿孔。根據(jù)設(shè)計定出孔位, 并計算各注漿孔的長度和角度。鉆孔順序從拱頂處自上而下、 由外向內(nèi)鉆設(shè), 每成一孔及時退出鉆機,安裝注漿管。 成孔直徑為 73mm,以利于安裝注漿管,并便于封堵孔壁和管壁間空隙, 保證注漿效果。

(2) 注漿。注漿采用后退式分段注漿,將 8m 的注漿管分成8 段,通過調(diào)整注漿管內(nèi)的止?jié){閥位置實現(xiàn)分段注漿。先注TGRM 水泥特種灌漿料 (水: TGRM=0.6:1),該漿液料能將孔壁和管壁間的空隙填充密實, 并具有一定強度。對所有的注漿管進行填充加固后, 再對每一根管進行分段后退式注漿, 注漿材料為超細型 TGRM 水泥特種灌漿料 (水: TGRM=0.8:1), 注漿壓力為 0.6MPa。 注漿效果可通過預(yù)留觀察孔、 注漿壓力和注漿量等因素綜合分析進行預(yù)測。開挖過程中對注漿效果不理想部位應(yīng)進行重新注漿加固, 以保證施工安全。

(三)隧道開挖支護施工

隧道開挖支護時, 嚴格按中導(dǎo)坑法組織施工, 分六個部分開挖及支護, 及時支護, 及時封閉。具體施工次序是: 雙向隧道中導(dǎo)洞開挖及支護隧道中隔墻施工恢復(fù)中導(dǎo)坑橫撐兩側(cè)導(dǎo)洞分別分先后開挖及支護兩側(cè)導(dǎo)洞二襯施工。

中導(dǎo)洞開挖初支的施工次序為:中上導(dǎo)坑土方開挖安裝初支鋼筋網(wǎng)型鋼鋼架架立鎖腳錨管打設(shè)噴射混凝土封閉掌子面中中導(dǎo)坑土方開挖中下導(dǎo)坑土方開挖及初支。左、右導(dǎo)洞開挖初支的施工次序與中導(dǎo)洞類似。

土方開挖完成后,要及時安裝初支鋼筋網(wǎng)和架設(shè)型鋼鋼架, 并注意保證鋼架高程及位置的準(zhǔn)確性。鋼架立腳應(yīng)架設(shè)在木板上,嚴禁直接架設(shè)在虛土上,鋼架連接螺栓必須連接牢固。上臺階鋼架架設(shè)后,立腳處打設(shè) 2根鎖腳錨管,錨管采用 φ42mm 鋼管,長 2.5m,下傾角 20°左右,注水泥砂漿填充,壓力 0.2MPa。鎖腳錨管的打設(shè)應(yīng)及時緊跟鋼架, 錨管打設(shè)時對周圍土體有擾動,可能會出現(xiàn)局部土體坍塌,可先噴 10cm 厚混凝土,再打鎖腳錨管。鋼架架立完成并經(jīng)驗收合格后及時施作噴射混凝土,噴 C20早強混凝土,厚度為 35cm。如掌子面不能及時開挖,應(yīng)對掌子面進行封閉,掛網(wǎng)噴 5~10cm厚混凝土。如掌子面還不夠穩(wěn)定,則需在掌子面打設(shè)錨管,并加大噴射混凝土厚度。

四.淺埋暗挖法的發(fā)展前景

1.復(fù)雜受力轉(zhuǎn)換過程的沉降控制淺埋暗挖法的復(fù)雜受力轉(zhuǎn)換是在既有建筑物之下進行的,由于避免了拆遷、拆除等,導(dǎo)致其施工技術(shù)難度大、工藝復(fù)雜, 故沉降控制要求嚴格。 此項技術(shù)在以后城市地下工程中將有很好的發(fā)展空間。

2.提高淺埋暗挖法的施工速度和注漿技術(shù)淺埋暗挖法機械化程度低,靠人工開挖的比較多,施工速度慢,工作效率比較低。應(yīng)研發(fā)隧道開挖全過程的機械化操作,同時選擇適宜的輔助注漿施工措施,目前主要采用的是超前小導(dǎo)管或超前錨桿支護、 特殊地層凍結(jié)法、 超前小導(dǎo)管注漿支護、水平旋噴加固等。 應(yīng)從保證施工安全和施工速度的角度出發(fā), 提高注漿技術(shù)。

3.研究解決淺埋暗挖法防水問題的新方法目前淺埋暗挖法施工主要做兩道防水層:第一道是在初支和二襯之間鋪設(shè)全包防水板;第二道主要是二襯防水混凝土。隨著施工技術(shù)的發(fā)展和進步,應(yīng)研究新型的防水材料,一次性完成防水層施工。

4.開發(fā)新型綜合的施工方法將新施工方法與我國淺埋暗挖法的設(shè)計思想相結(jié)合, 形成一種適用于特殊地層的綜合開挖法, 可加快機械化施工進度和施工速度, 進而縮短工期, 降低造價。

五.結(jié)束語

城市工程地鐵的施工,應(yīng)統(tǒng)籌兼顧、全面考慮,選擇最優(yōu)的淺埋暗挖施工方法。淺埋暗挖法與其他方法相比具有顯著的優(yōu)越性。淺埋暗挖法是一種獨特的施工技術(shù),其發(fā)展適合城市地鐵的施工發(fā)展形勢。 隨著新型建筑材料、 新型工程機械和隧道結(jié)構(gòu)理論的進步,淺埋暗挖技術(shù)必將得到更大的發(fā)展空間。

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[4] 關(guān)寶樹, 國兆林. 隧道及地下工程[M]. 成都: 西南交通大學(xué)出版社, 2000: 273-290.

篇10

研究結(jié)論:沈陽某地鐵車站工程通過對傳統(tǒng)的對拉螺桿進行改進,利用現(xiàn)有成熟技術(shù)及材料資源對傳統(tǒng)對拉螺桿進行組合設(shè)計,經(jīng)實際應(yīng)用可有效解決側(cè)墻模板對拉螺桿體系防水問題,簡化現(xiàn)場施工工藝,提升施工效率,節(jié)約資源及降低施工成本。

關(guān)鍵詞:地下工程 側(cè)墻結(jié)構(gòu) 止水對拉螺桿

中圖分類號: TV554 文獻標(biāo)識碼: A

1前言

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的大步提速城市地下工程項目也日益增多,地下工程施工技術(shù)也在飛速發(fā)展,大宗技術(shù)日益成熟,而在實際施工中的細部施工技術(shù)往往不被重視,但其帶來的質(zhì)量問題卻屢見不鮮,造成的資源浪費也可見一斑,如地下結(jié)構(gòu)側(cè)墻施工中的模板對拉問題,傳統(tǒng)的模板對拉方式有很多,如套管對拉螺桿、鋼筋加止水鋼板對拉螺桿、鋼筋加止水膠對拉螺桿等,大多數(shù)方法都不同程度的存在防水效果差、表觀處置困難、制作成本高等缺陷。筆者從事多年的地下工程施工,作為工程技術(shù)人員,在地下工程領(lǐng)域有所研究,本文結(jié)合沈陽某地鐵車站工程就結(jié)構(gòu)側(cè)墻施工中的模板對拉問題進行研究,通過對傳統(tǒng)使用的各類模板對拉方式的作用效果、施工效率、制作成本進行研究分析,并進行改進,取得了些許成果,值得進一步應(yīng)用和推廣。

2工況分析

沈陽某地鐵車站工程為雙層箱形框架結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)段寬度38m,長300m,側(cè)墻結(jié)構(gòu)厚700mm,地下一層凈高為5100mm,地下二層為6100mm,基坑采用放坡開挖施工,結(jié)構(gòu)外側(cè)場地受其他工程的影響,側(cè)墻結(jié)構(gòu)施工時無條件設(shè)置可靠支架進行無對拉模板施工,需采用對拉方式進行模板固定,該工程對拉螺桿數(shù)量約需45000個。

3技術(shù)特點

3.1采用拆卸式止水對拉螺桿,可有效提高防水效果,精確控制結(jié)構(gòu)尺寸及表面平整度。

3.2 制作簡單,可委托管件加工廠家進行批量生產(chǎn);現(xiàn)場施工操作方便,施工工藝簡單,可有效提升現(xiàn)場生產(chǎn)效率,加快施工進度,有較好的適用性。

3.3 兩端螺桿可重復(fù)利用,可有效節(jié)約資源,節(jié)能環(huán)保,降低成本。另外,由于其連接絲桿可較模板先行拆除,大大降低模板的損壞率。

4工藝原理

拆卸式止水對拉螺栓,將裁截好的遇水膨脹橡膠止水條放入無縫鋼管內(nèi),利用擠壓設(shè)備將鋼管壓扁達到管內(nèi)不透水,同時在鋼管外表采用遇水膨脹橡膠止水圈進行防水,兩端車100mm內(nèi)絲與螺桿連接,實現(xiàn)對拉與防水作用。施工時在兩端設(shè)置錐形塑料墊防止擠壞模板,同時方便拆除后期表面修復(fù)。

5施工工藝流程及技術(shù)要點

5.1 施工工藝流程

5.1.1拆卸式止水對拉螺桿的制作工藝流程如圖5.1-1。

圖5.1-1 拆卸式止水對拉螺桿制作工藝流程圖

5.1.2拆卸式止水對拉螺桿的施工工藝流程如圖5.1-2。

圖5.1-2 拆卸式止水對拉螺桿施工工藝流程圖

5.2 拆卸式止水對拉螺桿加工工藝技術(shù)要點

5.2.1 拆卸式止水對拉螺桿的構(gòu)造

拆卸式止水對拉螺桿主要由三部分組成,由中間桿(鋼管)、管內(nèi)止水條、管外止水圈、連接絲桿、錐形塑料墊及螺母組成。詳見構(gòu)造示意圖5.2-1。

圖5.2-1 拆卸式止水對拉螺桿構(gòu)造示意圖

現(xiàn)以沈陽某地鐵車站工程為例,簡要介紹拆卸式止水對拉螺桿各組成構(gòu)件與材料選擇:

中間拉桿:采用外徑16mm、壁厚2mm的無縫鋼管;

兩端連接拉桿:采用直徑14mm圓鋼制作,長度300-400mm;

管內(nèi)止水膠條及管外止水圈:采用防水性能較優(yōu)的緩膨型遇水膨脹止水條;

錐形塑料墊:根據(jù)連接絲桿的型號在市場上購買型號配套的塑料錐形墊;

螺母:普通扇形螺母。

5.2.2 拆卸式止水對拉螺桿的制作

(1)型號確定:a、根據(jù)側(cè)墻結(jié)構(gòu)厚度確定中間桿(鋼管)長度;b、根據(jù)計算側(cè)壓力確定鋼管與連接螺桿的直徑、絲扣長度及配件型號。

(2)加工方式:a、委外加工,優(yōu)先選擇具有相關(guān)設(shè)備的管件加工廠家進行加工,加工前必須進行詳細的技術(shù)交底,并明確試驗及驗收程序;b、自完加工,首先根據(jù)需加工數(shù)量購置功率適宜、型號配套的擠壓絲錐及車絲機,同時配置2-3名技術(shù)水平較好的機械鉗工。

(3)制作:a、中間桿加工,加工時首先將止水膠條放入預(yù)設(shè)位置,采用擠壓設(shè)備根據(jù)試驗參數(shù)將鋼管適度壓扁,之后將所需絲扣寬度在鋼管兩端進行無切削絲扣擠壓;連接絲桿加工,采用車絲機在連接絲桿兩端分別車設(shè)與鋼管牙扣及螺母牙扣相匹配的絲扣,絲扣長度根據(jù)計算結(jié)果確定,一般80-120mm。見圖5.2-2。

圖5.2-2 拆卸式止水對拉螺桿實物圖片

5.3 拆卸式止水對拉螺桿施工操作技術(shù)要點

5.3.1對拉螺桿安裝

在鋼筋工程隱蔽驗收合格后,首先根據(jù)驗算結(jié)果的間距要求進行排放,自下而上安裝模板,安裝時盡量使內(nèi)外側(cè)模板對齊,以確保拉桿基本垂直于模板,并初步固定,待全部安裝完成后統(tǒng)一進行調(diào)直、加固,直至符合設(shè)計及規(guī)范要求。安裝時必須將錐形墊大頭端貼向模板,以便后期清除。

5.3.2澆筑混凝土

混凝土澆筑與傳統(tǒng)方式無異,但混凝土振搗要盡量避免直接接觸螺桿,以免損壞止水圈。

5.3.3模板拆除

當(dāng)混凝土強度達到規(guī)范要求進行模板拆除時,自上而下將外部螺母及模板肋梁拆除,然后采用牙鉗將連接絲桿擰松并拆卸,以避免損壞模板。拆卸下來的連接絲桿及螺母應(yīng)及時清理干凈妥善保管,以便下次周轉(zhuǎn)使用。

5.3.4封口

模板拆除后,采用自制鉤形工具將錐形墊清除,并及時采用與墻體結(jié)構(gòu)混凝土等強防水砂漿進行灌堵封口處理。

6施工注意事項

(1)施工前,要對操作人員進行全面的技術(shù)交底,進行專業(yè)操作技術(shù)培訓(xùn),使操作工人能夠熟練掌握操作技能,以確保施工安全及施工質(zhì)量。

(2)螺桿材料的采購必須與結(jié)構(gòu)主體采購履行同級別的采購及檢驗程序,不得降低標(biāo)準(zhǔn),尤其是防水材料。

(3)在螺桿加工時,必須由熟練的車鉗工進行作業(yè),以確保加工質(zhì)量及操作安全。

(4)首次加工或更換人員加工時必須進行試拼,試拼合格后方可批量生產(chǎn),以避免參數(shù)不配套造成返工。

(5)螺桿中間桿與連接絲桿的直徑、長度、絲扣長度及間距的確定,必須根據(jù)模板體系驗算的合格參數(shù)進行確定,杜絕以經(jīng)驗盲目設(shè)定參數(shù),給施工帶來安全隱患或造成材料浪費。絲扣寬度應(yīng)選用不小于3mm的寬縫牙距,以降低滑絲或損壞概率。

(6)在螺桿安裝時,必須選用錐形墊,并將錐形塑料墊的大頭端貼向模板面,否則將失去加墊意義,并造成后期無法拆除且損壞模板。

(7)安裝時盡量使內(nèi)外側(cè)模板對齊,以確保拉桿基本垂直于模板,避免垂直度偏差過大影響受力效果及表觀平整度。

(8)模板拆除時,外螺栓及模板肋梁拆除后,宜先將連接絲桿進行擰松拆除,可降低模板的損壞。連接絲桿拆除時,盡量避免重錘敲擊,以免損壞絲扣,降低周轉(zhuǎn)使用次數(shù)。

7效益分析

拆卸式止水對拉螺桿的應(yīng)用,有效保證了外墻結(jié)構(gòu)的防水質(zhì)量、施工安全及外觀質(zhì)量,改善了傳統(tǒng)止水對拉螺桿在現(xiàn)澆砼施工中諸多弊端,如:使用傳統(tǒng)對拉螺桿,模板脫模難度大;對竹、木模板破損大;外露螺桿需使用氣割割除;施工工序繁多、防水性能減弱。拆卸式止水對拉螺桿,兩端外露螺桿部分可回收、循環(huán)使用,模板可大面積一次性脫模,工效提高10~20倍,簡化了施工工序,減少施工成本,增強了結(jié)構(gòu)抗?jié)B能力,有效地保證了施工質(zhì)量、進度。同時,也實現(xiàn)了增效、降本的經(jīng)濟效益,以沈陽某地鐵車站工程為例,該工程標(biāo)準(zhǔn)段寬度38m,長300m,側(cè)墻結(jié)構(gòu)厚700mm,地下一層凈高為5100mm,地下二層為6100mm,對拉桿數(shù)量約45000個,主要經(jīng)濟分析如下:

拆卸式止水對拉螺桿(直徑14mm):

無縫鋼管(外徑16mm、壁厚2mm)=0.66×0.691×45000×4=82091元;

連接絲桿(直徑14mm圓鋼)=0.3×1.21×45000/5×2×4=26136元;

管內(nèi)止水條及管外止水圈(遇水膨脹止水條): 45000×0.8=36000元;

錐形塑料墊=45000×2×0.1=9000元;

加工費=45000×2.0=90000元。

合計=82091+26136+36000+9000+90000=243227元

傳統(tǒng)的鋼筋防水對拉螺桿(直徑14mm):

螺桿(直徑14mm圓鋼)=1.3×1.21×45000×4=283140元;

止水鋼板(2mm厚)=0.04×0.04×7.85×2×45000×4=4522元;

加工費=45000×2.5=112500元;

能源消耗=45000×0.5=22500元。

合計=283140+4522+112500+22500=422662元

綜合節(jié)約鋼材及費用:節(jié)約鋼材45t,綜合費用節(jié)約179435元。

8結(jié)語

在該地鐵車站工程通過改進對拉螺桿的構(gòu)造及實施應(yīng)用,有效提升了施工效率,降低了資源消耗,節(jié)約了工程施工成本,通過后期運行觀察,側(cè)墻防水效果良好。該工藝的成功應(yīng)用雖取得了良好經(jīng)濟與技術(shù)效果,但其加工制作時無切削鋼管絲扣擠壓環(huán)節(jié)的設(shè)備及操作工人仍然相對專業(yè)化,全面推廣仍有較大的改進空間。

參考文獻:

1.GB50299,地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范[s]

2.黃興安,市政工程質(zhì)量通病防治手冊,中國建筑工業(yè)出版社,1999