發布時間:2022-12-03 08:48:33
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(中鐵七局集團鄭州工程有限公司,河南 鄭州 450000)
【摘 要】路基的施工質量對公路工程的質量起著至關重要的作用。CFG樁作為一種技術性能和經濟效益突出的復合地基代表,被廣泛應用于公路工程的路基施工中。本文旨在對CFG樁的具體使用進行研究和分析,希望可以為CFG樁在公路地基施工等同類工程提供一定的參考。
關鍵詞 公路路基施工;CFG樁;基本特性;使用分析
1 CFG樁的基本特性
水泥粉煤灰碎石樁(Cement Fly-ash Gravel Pile,簡稱CFG樁)是由碎石、砂、石屑、水泥和水添加粉煤灰,由成樁機械拌合形成的具有一定強度的高粘結強度樁[1]。CFG樁是一種可變強度樁,它和樁間土以及褥墊層共同作用并形成了復合地基。
CFG樁的適用范圍比較廣,在粘土、砂土、淤泥質土、粉土、雜填土等地基中均有大量成功運用的案例。CFG樁是介于剛性樁與柔性樁之間,其強度等級可以在C15-C25之間變化。由于CFG樁樁體的模量強度等比較大,在荷載作用下可以產生比樁間土表面應力大的樁頂應力,并通過樁身將荷載向深層土體傳遞,減少了樁間土的荷載壓力。而CFG樁不需要配筋,摻和料來源廣泛,可取自工業廢料粉煤灰等,因此,工程造價也相對較低。
2 CFG樁的具體使用分析
2.1 CFG樁技術設計流程
在公路工程路基施工中應用CFG樁時,應首先進行CFG樁技術設計。CFG樁技術設計的流程一般為[2]:首先根據公路工程施工現場的地質勘測報告,對CFG樁的長度以及樁間土的承載能力進行計算,然后確定擬采用CFG樁的樁徑;在對公路地基上部載荷量確定的基礎上,選著合適的置換率,并進行復合計算;然后依據計算的沉降數量最終確定置換率和CFG樁的樁間距;最后對公路地基的承載力進行驗算和調整,以此選擇適宜的墊層材料,并計算墊層材料的厚度。
2.2 CFG樁施工方法選擇
施工方法的選擇對于CFG樁的施尤為重要。在實際施工過程中,應該根據公路工程施工現場的實際情況,選擇不同的施工方法。對于地下水位以上的粉土、粘性土、素填土以及中密實度以上的樁土,應選擇長螺旋鉆孔灌注成樁;而長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁施工法則適用于砂土、粉土、粘性土和對泥漿污染或噪音污染等要求較為嚴格的場地的施工。此外,還有振動沉管灌注成樁施工法,它適用于粘性土、粉土和素填土等地基。需要說明的是,對于軟土地基CFG樁的施工,應采用長螺旋鉆機管內泵壓砂、碎石、水泥和粉煤灰等拌合料灌注成樁的施工工藝,只有壓密樁體周圍的土體,才能使樁與樁周圍土體之間產生足夠的摩擦力,從而起到軟基加固的作用。
2.3 CFG樁施工工藝流程
在確定CFG樁施工方法后,應該按照CFG樁施工的工藝流程進行施工。CFG樁長螺旋成孔管內泵壓混凝土成樁的施工工藝流程通常包括:樁位放線——鉆機就位——鉆孔——成孔至設計標高——泵送CFG樁混合料——按規定速度在泵送混凝土的同時提拔鉆桿至地表。采用步履式長螺旋鉆孔機施工的工藝流程為:在開鉆前根據CFG樁的平面布置圖對施工場地進行找平,確定施工地面的標高,并計算鉆孔的深度;然后在確保鉆尖活瓣門閉合完好后下鉆,在下鉆過程中及時觀察電流表的情況,避免卡鉆等質量事故的發生;當鉆機到達預定位置時,由鉆機前臺發出相應的泵送指令,鉆機后臺收到指令后進行泵送作業。在施工過程中,應該在前崗設專人對泵送的速度和加入量進行控制,同時要求鉆機提拔連貫,樁頂高程滿足設計要求,避免夾泥、斷樁等情況發生。
2.4 CFG樁施工技術要求
CFG樁的施工應滿足相應的技術要求。CFG樁施工材料中的混凝土、粉煤灰和添加劑等應滿足國家和行業標準要求,用量的大小需要根據施工要求通過實驗室配比試驗確定;施工材料應嚴格按照設計的配合比進行拌合配制;塌落度也應滿足相應的要求;樁機就位后調整樁管使其垂直,,偏差不宜大于1.5%;控制鉆孔的入土深度,CFG樁長的偏差值應控制在+10cm以內[4];地基承載力應滿足設計要求;樁徑宜取350~600mm,樁間距宜取樁徑的3~5倍;樁頂標高應高于設計標高0.5m以上,樁端持力層應選擇承載力相對較高的土層;樁身混凝土強度應滿足設計的要求,通常不宜小于C15;、褥墊層厚度也應滿足設計要求,褥墊層不宜選用卵石,宜用中砂、粗砂、碎石或級配砂石等,其最大粒徑不宜大于30mm,厚度150~300mm,夯填度不宜大于0.9;長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料成樁施工在鉆至設計深度后,應使泵送量與拔管速度相協調,準確把握提拔鉆桿的時間,對于飽和粉土或著飽和砂土層應做到勻速拔管,其速度應該控制在1.2~1.5m/min左右,當遇到淤泥或著淤泥質土時,拔管的速度可以適當放緩。在施工過程中,上述技術參數要求應該根據工程的實際情況(如地質條件、基礎類型、結構類型、地基承載力和變形要求等),現場每臺班或每日留取試塊1~2組進行確定。
2.5 CFG樁施工注意事項
CFG樁在施工過程中還應注意以下幾個方面:CFG樁鉆孔開始之前,應去報鉆頭閥門關閉;通過操作下移鉆桿,當鉆機鉆頭觸及到地面時,方可啟動鉆機馬達;鉆機鉆孔作業應先慢后快,在鉆孔過程中,還應及時檢查鉆孔的偏差并進行修正;鉆機操作人員應與現場讀數人員相互配合,確保鉆孔過程中電流表數據正常,避免質量事故的發生;CFG樁的樁身進入持力層深度等應滿足設計的要求[5];在鉆孔過程中做好施工地質等的記錄工作,如實填寫施工記錄表,當發現與設計情況不符時,應及時與設計單位進行溝通;在鉆孔過程中,如果遇到難以鉆進或鉆桿晃動時,應該放慢鉆孔進度,防止出現鉆具損壞、樁孔偏差和位移等現象[6];當施工完成3~5天后,樁體達到一定強度要求時,才能進行開挖;在截樁或者清土時應避免對樁間土造成擾動或者造成樁體的損壞;對于深層基槽可以采用人工和機械聯合開挖的方式,對于淺層基槽可以采用人工開挖的方式,人工開挖留置的厚度一般不應小于0.2m。此外,對于不同布置形式的樁基,其樁位偏應滿足相應要求(條形基礎不大于0.25倍樁徑、滿堂布樁基礎,不大于0.4倍樁徑、單排布不大于60mm);冬期施工時混合料的入孔溫度不應低于5℃,對樁頭和樁間等土應采取相應的保溫措施。
3 結論
在公路工程地基處理中使用CFG樁可以提高公路地基的承載能力,減少路基施工完成后的沉降量,基于其良好的技術性能和經濟效果,CFG樁在公路工程地基處理中取得了較好的應用。本文結合CFG樁的基本特性,從CFG樁技術設計流程、技術方案優化、施工方法選擇、施工工藝流程、施工技術要求和施工注意事項等六個方面對CFG樁在公路工程路基施工中的使用進行了詳細探討,希望可以為CFG樁在同類工程中的應用提供參考。
參考文獻
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關鍵詞:淺埋暗挖;隧道;高速公路;下穿
淺埋暗挖隧道形式隨著我國道路工程建設施工量的不斷增多,在大多數下穿工程項目中都有體現,而且在實際施工中,施工技術和施工工藝也得到了創新和完善,通過對大多數工程施工案例的總結可知,淺埋暗挖施工中的一個要點就是隧道近距離下穿高速公路,這一施工環節關系著整個工程的施工質量,也是施工單位綜合效益得以確保的關鍵。
1工程概況闡述
某一工程采用的是暗挖隧道的形式來穿過某一高速公路路段,該部分的暗挖隧道長度是49m,高速公路和隧道之間的夾角大小是112°,隧道頂部覆蓋層的厚度在1.0~2.8m之間。該隧道斷面的底部設有仰拱,它的最大凈高度在5.8m左右,寬度在10m左右,隧道的類型屬于是超淺埋隧道,襯砌為復合式結構,對于超前地層的加固處理是采用42根小導管和管棚注漿的形式,在初期支護結構采用的是格柵鋼架和C20網噴混凝土,二次襯砌是抗滲標號為P6的30模筑鋼筋混凝土。
2工程的地質狀況
通過對工程周圍環境的調查分析,可知該工程場地內所分布的地層屬于是第四系全新統,主要構成部分是卵石、砂以及石粉質黏土等,它的水位起伏幅度在2m左右,埋深深度是10.5m,地下水位的標高是124.5m,按照由下到上的順序依次是卵石、卵石夾砂層、粉質黏土和填筑土。首先,卵石的埋深深度在8.48~9.35m,顏色為青灰色和褐黃色;其次,卵石夾砂層,它的埋深深度在6.92~7.12m,卵石的顏色是褐黃色,夾砂石砂粘土,較為松軟;第三,粉質粘土,屬于是褐黃色的中壓縮性土,厚度在2.36~2.50m;最后是填筑土,屬于是灰褐色的灰砂和卵石土等混合構成,層厚厚度是在4.56~4.62m。
3施工難點
首先,該工程施工涉及到的內容較多,在具體的施工技術和施工工藝選擇上,CRD施工工藝的要求較高,各個工序較為復雜[1]。其次,對隧道的開挖具有一定的難度,所開挖的隧道高度是7.9m,寬度是11.6m。第三,在隧道的洞身構成成分中,主要是人工回填的卵石夾砂、卵石以及卵石土等為主,土質性質較為松散,地質條件不是很好,在施工中一旦控制措施不當就會導致隧道出現失穩和坍塌的狀況[2]。第四,隧道下穿的是正在運行中的高速公路,那么這就需要在施工的同時確保高速公路的正常運行,必須對可能出現的沉降問題進行嚴格控制。第五,隧道的頂部覆蓋厚度只在1.0~2.8m之間,屬于是典型的超淺埋大跨度隧道,這就會導致在施工過程中很容易出現冒頂和坍塌問題。第六,技術人員還要對隧道洞內部的量測工作以及地面的量測工作進行嚴格落實,并且在量測資料的基礎上進一步優化施工工藝,必要時還需要對其支護參數進行適當的修改。
4工程施工工藝介紹
4.1大管棚超前支護加固地層方面
首先,導向拱的施工。對于這方面的施工工藝,可以從隧道起拱線內開始進行大管棚的布設,外插角角度是1°,長度是26m,環向間距是30cm。對于導向拱管的制作,最常用的就是預埋導向管,具體來講,就是在三榀拱架上上焊接長度是2.0m、直徑是127mm的鋼管,施工人員在安裝時必須要保證安裝的精確無誤,對其進行依次測量。此外,在進行立模時還要保證模板和管口處于緊靠狀態,相鄰管之間要保持平行。其次,超前水平鉆孔注漿。在施工中為了確保鉆孔方向精度的良好,就需要采用前進式進行注漿和沖擊鉆進的方式進行循環式操作。由于該工程的下穿的高速公路和管棚施工部位的距離是2m,因此,在注漿時就要采用普通水泥,并且在注漿的整個過程中,還要對高速公路路面進行嚴密觀測,把注漿壓力控制在0.5~1.0MPa之內,需要注意的是,如果是水平注漿的話還需要在注漿結束之后的一段時間內進行管棚施工。
4.2CRD法分項開挖和支護
本工程施工下穿高速公路工程的地層條件較為松散和軟弱,那么我們從施工安全和防止地面沉降的角度來講,采用CRD工法效果最佳,這種工法的優勢就是可以對多個小斷面進行施工,它的成環時間很短,結構的形變很小并且受力也較為均勻合理[3]。首先,CRD工法的施工要點。一是要最大限度的減少開挖面的臨空時間,對高速公路的路面沉降起到控制作用,就需要在每一環節的開挖施工中確保封閉成環;二是在施工中要盡可能的消除掌子面可能出現的應力松弛現象,就要確保它的工作面始終留有核心土,開挖的方式以弧形導坑為主;三是對于工作面的開挖盡可能的合理分開時間,避免同時進行,并且各個工作面也需要依次錯開2m,循環進尺為0.5m,所開挖的方式采用人工無爆破的方式進行,不能隨意盲目的進行開挖,要考慮到可能造成的影響;四是在初期支護封閉成環和整洞貫通之后,對于臨時支撐結構來說,在進行拆除時需要依據監控量測的資料進行,絕對不能盲目拆除,而且還可以對初期支護的剛度進行適當增大,把二次襯砌承載能力完全發揮出。其次,控制沉降現象的措施。一是對掌子面進行注漿加固處理,在開始開挖之前,要把注漿管按照梅花形形狀安置在掌子面上,并且各個注漿管之間的間距控制在0.8m,同時還要注入水泥———水玻璃雙液漿,需要注意的是,由于該工程的特殊性,注漿的管道屬性是長度2m、管壁壁厚是3.5mm,管徑的大小是42mm[4];二是把注漿鎖腳錨管增設在拱架的兩側方位;三是把注漿回填到邊墻和拱頂的背后,并且此時采用屬性為長度0.8m、管壁壁厚是3.5mm以及管徑大小是42mm的注漿管進行回填注漿管;四是在仰拱的下方進行注漿以起到加固基底的作用,需要注意的是仰拱在開挖時,一般都是會不可避免的對仰拱下方的砂卵石地層帶來不同程度的影響,這就會導致較大地層沉降的出現,那么對于這種狀況的解決,就需要通過在仰拱之下進行注漿加固基底來解決。
5總結
隨著我國道路交通體系的不斷完善,道路工程施工建設量不斷增多。作為地區經濟發展的重要支撐,高速公路的運行狀況是具有重要現實意義的,從目前現狀來看,在淺埋暗挖隧道施工中,下穿高速公路施工是重要的一項施工內容,由于這一過程施工所涉及到的內容較多,在施工中往往會因為隧道以及洞內施工細節的把握不準引起一系列施工問題的產生,那么對于施工單位來說,就需要加強這方面的重視和管理,強化施工技術應用的實效性,本文通過對某一工程施工的分析,對這方面的施工要點進行了介紹,為施工單位的施工管理和控制提供參考和借鑒。
參考文獻
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[3]曹盈.淺談大跨度超淺埋隧道下穿高速公路施工技術[J].才智2011(16):39-40.
【關鍵詞】高等級公路;成本分析;
一、公路建設工程造價管理的重要性
1、有利于改變傳統管理模式
公路建設工程的周期長,成本的控制很難,傳統的造價管理模式已經不能適合新形勢的要求。加強工程造價的管理,有利于投資方節約投資,合理配置資源,提高經濟效益。加強設計階段的造價管理和預計,控制好全程的造價,擺脫傳統的造價模式,充分利用新科技技術,最大限度的發揮工程造價的有效性。
2、適應公路建設的要求
隨著國家對公路基礎設施的日益高度重視,以及政府部門對公路建設投資的實施,各地也紛紛出臺了投資公路基礎設施的計劃。在這樣的背景下,大量的公路建設工程投入實施,面對如此巨大的公路建設工
程量需求,需要對造價進行有效的控制和管理,需要通過科學合理的管理手段使工程的成本預算達到最優化的狀態,提高投資效益。
3、適應市場經濟體制下的投資
在社會主義市場經濟體制下,公路的投資不再僅僅是由國家出資,公路也實行承包制度,隨之市場的競爭也日益激烈。承包方完成既定的工程項目,不僅要保證工程的質量和工期要求,還要精細的對工程造價進行有效控制和管理。做好工程造價的管理和控制工作,也是為投資方獲取更多的效益。
二、公路項目設計變更的管理
總結這幾年高等級公路工程建設項目實際建設投資超概算的另一項重要原因是設計變更過多,且大多為增加投資的設計變更。設計變更的發生有許多方面的因素,有設計方面的原因、施工方面的原因、業主方面的原因、地方政府方面的原因等等,具體原因不再一一列舉和分析。交通運輸部及我省交通運輸廳對于高等級公路設計變更的管理有明確的文件規定。文件規定設計變更分為一般設計變更、較大設計變更和重大設計變更等三類。對于較大設計變更和重大設計變更實行審批制,業主在申報設計變更時需要將設計變更理由和論證材料一同上報;一般設計變更由業主自行審批,但每半年應將匯總情況上報省交通運輸廳備案。從目前對于文件的執行情況來看,存在的主要問題是落實不到位的問題:
(1)重大設計變更、較大設計變更申報不及時。建設項目業主單位往往在重大設計變更、較大設計變更已經實施以后,形成了既成事實,才將有關材料上報審批,造成此類設計變更的審批僅僅成為了完善建設程序的過程,不能起到控制變更的目的,而且此類變更往往引起投資的較大增加,處于被動管理的狀態。 (2)一般設計變更不能做到及時匯總備案,使得項目監督管理部門對項目建設的變更情況不了解,對其存在問題難以及時發現和糾正。
(3)為了使設計變更的管理切實落實到位,應加強對重大、較大設計變更的管理,在程序上應堅持未經批準的重大、較大設計變更一律不能實施,已經實施的要追究有關責任,引起的投資增加不能納入到決算中。同時,加強對項目自行審批的一般設計變更情況的管理,落實定期備案制,組織定期檢查或抽查,核查變更及其費用變化的合理性。從而形成切實有效的工作制度,切實起到控制投資的作用。
三、公路建設工程決算的管理
概算、預算僅僅是建設項目工程造價的預測值,工程決算應該是對建設項目實際造價的反映。因此非常有必要加強對工程決算的管理工作。交通部2004 年印發了《公路工程建設項目工程決算編制辦法》,目前我省高等級公路項目按照決算編制辦法的要求,沒有編制工程決算的項目不安排竣工驗收。按照部編制辦法的要求,工程決算應在竣工驗收前向交通主管部門報送,雖然辦法中未要求是否進行審核,但我認為對工程決算進行審核很有必要,特別是對那些超概項目要進行嚴格的審核。即對工程計量支付資料、變更臺帳、財務支付憑證、各種支出合同協議、設備購置合同及清單等詳細對照,審核工程決算的真實性及合理性。真實性是考核工程決算的各項費用與實際發生是否吻合;合理性是考核各項費用支出與我省其他類似項目的造價情況是否有較大出入。通過審核提出對項目工程決算的合理評價。另一方面,我認為工程決算的編制工作應切實從公路項目建設階段抓起,按照工程決算的編制要求,編制階段性的工程決算,可與批復各部分概算情況及時對比分析,以便交通主管部門和業主及時掌握工程建設各部分費用支出情況,使得如果出現偏差,可以采取措施及時調整,以確保投資控制目標的實現,避免盲目性,體現對公路建設項目全過程的造價管理。
四、公路工程施工過程中的造價控制
(1)嚴格落實既定方案
項目應在開工前根據工程情況制定技術組織計劃,在編制月度施工作業計劃的同時,作為降低成本計劃的內容編制月度技術組織措施計劃。應在項目經理領導下明確分工:由工程技術人員訂措施,材料人員供材料,現場管理人員和班組負責執行,財務成本員結算節約效果,最后由項目經理根據措施執行情況和節約效果對有關人員進行獎勵,形成落實技術組織措施的一條龍。
(2)合理安排工期,盡量保證施工進度
凡按時間計算的成本費用,在加快施工進度縮短施工周期的情況下,都會有明顯的節約。除此之外,還可從用戶那里得到一筆提前竣工獎。為加快施工進度,將會增加一定的成本支出。因此在簽訂合同時,應根據用戶和趕工的要求,將趕工費列人施工圖預算。如果事先并未明確,而由用戶在施工中臨時提出要求,則應該請用戶簽字,費用按實計算。在加快施工進度的同時,必須根據實際情況,組織均衡施工,確實做到快而不亂以免發生不必要的損失
(3) 盡量降低材料使用成本
(a)盡量節約采購成本,如果允許的話,一定要選擇質量好同時運費少、價格低的供應單位。(b)對于入場材料要進行認真計量驗收工作,如遇數量不足、質量差的情況,要進行索賠。(c)嚴格執行材料消耗定額,通過限額領料落實。(d)在施工過程中,加大技術力量投入,推廣新技術措施、新材料、新工藝工法。(e)加快資金周轉,減少資金占用,根據需要進行合理儲備同時要加強現場管理,減少搬運,合理堆放材料,減少倉儲以及堆積的損耗。
(4)提高機械的周轉利用率
結合施工方案制訂,從機械性能、操作運行和臺班成本等因素綜合考慮,最適合項目施工特點的施工機械,要求做到既實用又經濟。做好工序、工種機械施工的組織工作,最大限度地發揮機械效能;同時對機械操作人員的技能也有一定的要求,防止因不規范操作或操作不熟練影響正確施工,降低機械利用率。做好平時的機械的維修保養工作,嚴禁在機械維修時將零件拆東補西,人為地損壞機械。
綜上所述,公路工程造價的控制是一項系統工程,需要進行全過程、全方位的管理。公路工程評審的目的不僅僅是審核金額的多少,重要的是通過評審來發現投資管理上存在的薄弱環節,促使工程投資管理的不斷完善,確保公路工程投資的科學性、合理性和安全。
參考文獻:
關鍵詞:高速公路施工 過程控制
高速公路施工的過程控制是一項非常復雜而又具體繁瑣的工作,實際上是一項較為復雜的綜合性的管理。本文論述了高速公路施工過程控制的主要內容和方法。
一、概述
二、過程控制的主要內容
在施工的全過程中要控制好那些事情呢?筆者認為重點要控制好工程質量,工程進度,工程安排,工程安全,工程成本等方面內容,簡單地說就是要搞好施工過程的“四大控制” ,即工程質量、進度、安全、成本的控制。
(一)工程質量控制
“百年大計,質量第一”這是人所共知的,質量是施工企業的根本和生命所在,優良的質量是要追求的永恒主題。質量問題無處不在、無時不有,無論做哪些工作都會牽涉到質量問題,如工作質量、工序質量、產品質量。高速公路工程投資巨大,牽動著千家萬戶,萬眾矚目,是造福于民的宏大工程,搞好工程質量是全社會所共同關心的,作為施工部門是必須要保證的。高速公路的施工就是要通過各環節工作質量的保證來提高分部、分項工程的工序施工質量,從而確保全部工程的施工質量。
1、影響工程質量的主要因素:
(1)人員:參加施工的人員的素質高低決定著工程質量的好壞。
(2)設備:只有具備滿足施工需要且性能狀態良好的設備才能保證工程質量。
(3)材料:工程施工所用材料必需滿足各種規定要求。
(4)工法:施工工藝、施工方法必須科學、合理、簡便易行。
(5)環境:要創造好的施工條件,如利用好天氣、掌握好時機,保證水、電、路、通訊暢通,排除各種施工干擾,搞好現場文明施工等。
2、搞好工程質量應采取的措施:
(1)選擇具有較高質量意識、較高素質的施工管理人員和施工隊伍進行施工。
(2)要設立質量管理機構,即質量保證體系,實行專檢、互檢和自檢制度,要有專職質量員及其帶領下的質檢人員深入現場做深入細致的監督與檢查工作。
(3)要有較科學合理的施工工藝和施工方法。
(4)要有滿足施工技術要求且性能狀態要求的工程材料用于施工。
(5)要采購質量有保證能滿足設計規范要求的工程材料用于施工。
(二)工程進度控制
工程進度是建設單位、施工單位等參建各方共同關心的重要指標,也是投資建設進行效益分析的重要指標。只有合理的工程進度才能帶來合理的回報,才能產生合理的經濟效益和社會效益。
1、影響工程進度的主要因素:
(1)施工準備
古人云“不打無準備之仗”,可見準備工作的重要性。高速公路工程施工猶如一場戰役,考慮不周,準備不充分,不可能取勝。所以準備工作必須先行,從技術上、材料上、設備上、人員上等各方面都要做好充分準備,干著這一步,要想好下一步。
(2)施工投入
高速公路施工需投入大量的人力、物力和財力,現場需要的施工人員、設備、材料和資金必須充分保證才能按期完成施工任務。按照FIDIC條款和實際操作,公路工程計量比較繁鎖,工程款到位比較慢(一般要滯后40天左右),所以在施工投入上需要一定數量的流動資金。
(3)施工方法
高速公路施工要采用科學合理的施工方法,好的施工方法可以得心應手,事半功倍,進展順利,施工方案的選定要通過多種方案比較、反復論證、綜合分析、與工人技術骨干相結合等方法,在實施過程中還要不斷總結完善,吸收別人的好經驗,使施工方法不斷得到優化和完善。
(4)技術措施
高速公路施工各種不同結構較多,地質情況不一,設計往往對現場情況不是了解太深,所以設計圖紙與實際的情況不符的情況實有發生,還有的設計水平較低,設計上的矛盾百出,在這種情況下作為有經驗的承包人,應預先有所考慮,早點拿出解決問題的技術措施,將問題解決在施工之前。在正常施工中也要制定一定的技術措施,以保證工程的順利進行。
(三)工程安全控制
“安全第一“這句老的口號永遠也不會過時,因為它是任何單位、任何部門必須要保證的事情。”安全為了生產,生產必須安全,它成為人所共知的行為準則。
1、影響安全的主要因素:
(1)施工人員的安全意識,特別是領導指揮人員的安全意識是能否保證安全的主要因素。
(2)由于施工人員情緒、疲倦及外界影響等導致的人為失誤。
(3)施工方法不當或安全措施不可靠。
2、在安全上要采取的主要措施:
(1)落實安全責任,實行責任管理,建立并完善以項目經理為首的安全生產領導組織,有組織有計劃地開展活動,設立專職安全員,明確各級人員安全責任,抓制度落實,抓責任落實,定期檢查施工現場安全工作落實情況。
(2)安全教育與訓練,對參加施工的各類人員(特加是對雇用的民工)進行必要的安全教育與訓練,增強其安全生產意識和自我保護意識,提高安全生產知識水平,有效地防止不安全行為,減少人為失誤和操作。
(3)嚴格按安全技術操作規程組織施工,杜絕違章指揮和違章操作。
安全工作是一項常抓不懈的工作,必須高度重視,狠抓落實,應本著對國家和人民生命財產負責的高度來做好安全工作。
(五)工程成本控制
生產企業的目的是為了盈利,為了獲得較大的經濟效益,作為施工企業也不例外,企業只有獲得經濟效益才能求得生存與發展。
1、影響成本的主要因素:
(1)物資采購和供應。
(2)材料領用和保管。
(3)投標價格的高低。
(4)施工的組織安排及效率情況。
(5)資金的合理使用與財務開支費用控制。
(6)工程變更的及時辦理及索賠。
2、在成本上應采取的措施:
(1)在物資的采購上實行貨比多家,選擇質優價謙的產品進行采購并賭塞采購上容易出現的露洞。
(2)材料的使用實行限額領料計劃,領用的材料要與完成的任務相吻合,嚴禁多領和冒領,剩余材料及時交回倉庫保管。
(3)在施工的安排上要考慮投入和產出的關系,要用較小的投入獲得較大的產出,或者用較大工業的投入獲得更大工業的產出,總之產出要大于投入,要提高生產效率,使有限的資源得到充分合理的利用。
三、過程控制的方法
施工的過程控制本身也是非常復雜的管理,其方法應因時、因地、因不同的管理機制和不同的結構形式采取不同的控制方法。
1、指標控制法
按年、按月把工程質量、進度、安全、成本指標進行分解,明確本年、本月要完成的各項指標,并將其分解到承包作業體或工段、班組和個人,在必要的情況下訂立內部合同協議,明確各種責、權、利關系。
2、圖示控制法
將工程質量、進度、安全、成本各項指標繪成管理圖示,在圖示上標明上線、中線和下線,把各項指標納入控制范圍以內。
3、跟蹤控制法
【關鍵詞】公路施工;軟土路基;技術
軟土地基處理技術的發展無疑給我們的公路工程建設事業帶來了一股新的動力,不僅使我們從中獲得了巨大的經濟效益與社會效益,而且也使得我國整體的公路地基處理技術發展來到了一個更高的水平。
近幾十年來,我國在引進了國外比較先進的軟土地基處理方法的同時,逐步發展了符合我國國內具體公路工程地質條件的軟土地基處理方法。
譬如,我們對國外的強夯置換法、振沖法、深層攪拌法、土工合成材料、強夯法、高壓噴射注漿法、EPS超輕質填料法等許多地基處理技術進行了引進與發展。而其他一些在我國已經應用的技術也得到了更多的創新和提高(比如如排水固結法、土樁和灰土樁法、砂樁法等),同時我們也工程實踐中自主發展了一些新技術(例如真空預壓法、錨桿靜壓樁法、低強度樁復合地基法、剛性樁復合地基法等)。
1 選擇軟土地基處理方法時應考慮的因素
1.1 道路形狀
在公路施工中,路堤設計的高度與寬度是要考慮的重要因素,因為他們直接影響運用何種施工處理方法。如采用換填法時,寬而低的路堤易發生局部破壞;反之窄而高的路堤,下面易被換填。在設計高度大而穩定有危險的情況下,采用壓重法將受到限制。還有路堤越寬越高,則地基產生壓力球的根部越深而引起深處粘土層沉降。
1.2 道路的條件
對于等級較低的公路來講,可以先進行了路面的路基鋪設,等沉降過程結束后,再進行正式路面的鋪設;而對于高等級公路的施工,平整度是一項要考慮的標準,因此這就需要在公路施工過程中采用有效的沉降處理辦法。
1.3 施工周圍的環境影響
公路施工中要考慮的環境因素也有很多,比如周圍環境中的噪音、地下水的變化、振動地基等等都是要考慮的。而在一些特殊的環境中,還要有特殊的因素對施工產生影響。比如在地基特別軟弱的情況下,如果路堤高度較高,就會引起施工周圍地基的隆起或沉降。要避免這種類似現象的發生,就要考慮控制剪切變形的方法,如果有些情況下,這種方法不能實施,就要考慮是否可以運用高架構造來代替路堤以克服環境因素所帶來的困難。
1.4 道路所在地段
在公路施工中,一般地段上,剩余沉降即使大到一定程度,只要不均勻沉降不大,路面基本上不會喪失其平整度。但與構造物相連地段,剩余沉降將造成錯臺,形成非常危險的狀況。而且若路基穩定性不夠,橋臺將受到大的土壓力作用引起側向位移的事故屢見不鮮。因此,構造物鄰接地段的處理措施非常重要。
2 常見公路軟土地基處理方法
2.1 強夯法
強夯法適用于處理碎石土、砂土、粉土、粘性土、雜填土和素填土等地基,它不僅能提高地基的強度、降低其壓縮性、還能改善其抗振動液化的能力和消除土的濕陷性,所以還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基等。強夯法對于飽和度較高的粘性土,一般來說處理效果不顯著,尤其是淤泥和淤泥質土地基,處理效果更差。因此對于淤泥質土地基應謹慎選用或采取其他方法。
2.2 換填法
換填法就是將基礎地面以下不太深的一定范圍內的軟弱土層挖去,然后以質地堅硬、強度較高、性能穩定、具有抗侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填,并同時以人工或機械方法分層壓、夯、振動,使之達到要求的密實度,成為良好的人工地基。當地基軟弱土層較薄,而且上部荷載不大時,也可直接以人工或機械方法(填料或石填料)進行表層壓、夯、振動等密實處理,同樣可取得換填加固地基的效果。
2.3 碎石樁法
利用一個產生水平向振動的管狀設備在高壓水流作用下邊振邊沖,在軟弱粘土中成孔后,再往孔內分批填人碎石等堅硬材料制成一根根樁體,由碎石樁體和樁間土組成復合地基,從而提高原有地基承載力,減少沉降量,這種加固地基技術叫作振沖鬣換或碎石樁法。此種方法由擠密砂體的振沖技術演變發展而來,其主要作用是置換部分軟土,形成一個類似于鋼筋混凝土復合結構,由于此種方法不受地下水位影響,且造價低,又能減少路基沉降,所以在高等級公路建設中越來越受到普遍重視。
2.4 排水固結法
排水固結法是在地基中設置砂井等豎向排水體,然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載,或是在建筑物建造以前,在場地先行加載預壓,使土整體的孔隙水排出,逐漸固結,地基發生沉降,同時強度逐步提高的方法。
排水固結法就是在飽和軟粘土地基在荷載作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙體積慢慢地減小,地基發生固結變形。同時隨著超靜水壓力逐漸消散,有效應力逐漸提高,地基土的強度逐漸增長。
3 公路軟土地基處理方法存在的問題
3.1 地基處理理論落后于實踐
從實踐一一理論――再實踐的角度看,實踐先于理論是一般規律,對土木工程更是如此。但重視理論研究,用理論指導實踐也是很重要的。對地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統的研究是發展中存在的問題之一。
3.2 公路施工中違背因地制宜的原則
公路施工中,施工當地的地質特點決定了施工所要采用的方法。因此在選用軟土地基處理方法的肘候要考慮施工地的條件,不能盲目施工。
比如在公路施工中,遇到飽和軟粘土地基,那我們就不適宜采用振密、擠密等方法進行加固了。要嚴格按照公路地基處理原理與實際施工的地質條件,采用合適的地基處理方法。目前在公路軟土地基處理方法的運用過程中,缺乏對于不同技術方案的比較與優化,有的時候所采用的最終方案不是最優的。這樣有的時候雖然解決了問題,但是耽誤了工期,造成了可以避免的浪-費。無行中增加了公路施工的建設成本。
3.3 施工機械的發展水平影響了技術實施的效果
近二十幾年來,我國公路地基處理施工機械發展很快,許多已形成系列化產品。但這些與我國公路工程建設的需要相比較,差距還很大。以深層攪拌法為例,不能很好保證公路施工質量不僅與施工單位素質有關,也與目前應用的施工機械水平有關。簡陋的機械要保持穩定良好的施工質量是困難的。
3.4 施工質量控制嚴格程度影響了技術實施運用的效果
公路施工工程,事關重大,因此施工質量是不能忽視的重要問題。而在幾年前由上海市建委首先發起,各地建委也紛紛發文規定在施工中禁止使用粉噴深層攪拌法。這種舉措不是在否定深層攪拌法本身在公路地基處理過程中的不成熟,而是一種保護公路工程施工質量的舉措。因為有些施工單位在粉噴深層攪拌施工過程中質量控制不嚴以及施工機械方面存在的一些問題,再加之偶爾一些單位偷工減料現象的發生,使得很多類似的相關技術手段得不到良好的實施。
4 結束語
在實際的公路施工過程中,軟土地基處理方法運用的成功與否直接關系到公路建成后運行的安全。在軟土地基上進行路基施工,對軟土地基進行處理的目的主要是改善地基土的工程性質,達到滿足施工對地基穩定和變形的要求。本文僅是從理論的角度針對相關問題進行了探討,而理論的研究還需實踐的檢驗,因此我們應該在公路施工的實踐過程中去發現和總結問題,才推動我們的公路建設事業不斷向前發展。
參考文獻:
關鍵詞:公路改造公路施工安全管理控制措施
近年來,我國在加大對國家級高速公路和農村公路建設力度的同時,大批原有國省干線公路由于使用年限較長或者設計標準過低、重載車輛使用過度等因素,部分路段路面狀況已經不符合車輛安全、快捷行駛的要求。為了使整個公路交通網絡的服務水平能夠滿足國民濟的持續發展需求,需要對公路進行大中修改造、局部路段新改擴建,重點以路面改善和完善安全附屬設施為主。鑒于公路改造公路施工點多、線長、面廣,由此引發的施工安全事故也時有發生。為此,加強施工安全管理,認真分析公路工程施工中存在安全隱患的成因以及采取安全控制措施,成了公路改造施工中安全管理的重要內容。
1 公路改造施工安全管理的基本任務
公路改造施工安全管理的基本任務是:建立健全的公路改造施工項目安全管理機構,明確安全生產責任,制定相應的安全管理制度,對各類人員進行安全知識的培訓和教育,加強施工期間安全生產監督,分析和控制工程施工過程中的危害因素,防止發生事故,避免有關損失,整理、匯編公路改造工程項目安全生產檔案等,確保公路改造工程項目施工處于安全、有序狀態。
2 影響公路改造施工安全的因素
2.1主觀因素
2.1.1施工組織
公路改造施工需要有嚴密的組織和嚴格的管理。從作業準備、人員設備進入現場、設施布置、交通秩序維護到施工作業結束、現場清理、交通恢復等,每個環節的安全措施都要正確、有效。
2.1.2參建人員
部分施工作業人員常常存在僥幸心理.加之安全意識的缺乏、對規范了解不深。不按規范設立警示標志和相關安全防護設施而導致事故;現場管理人員對作業現場疏于管理。檢查不嚴而引發事故。
2.1.3安全投入
安全管理專項資金不到位,安全警示標志及安全防護設施經費不到位。
2.2客觀因素
2.2.1道路
道路本身的因素包括路面的狀態、坡道、彎道、橋梁,以及承擔的交通量情況等。這部分因素有些是偶然或隨機發生的,無法確切掌握。
2.2.2天氣
包括氣象因素、季節因素以及由此帶來的光線、視線等因素,這類影響具有雙重性,既有一定的規律性和預見性,也有偶然隨機性。施工單位要根據經驗和具體情況,采取有效的預防措施,盡可能減小此類影Ⅱ向。
2.2.3交通
這方面的因素是最難把握和控制的。它包括行駛車輛本身的技術性能、行駛狀態和載重情況等,還包括駕駛員的因素,如駕駛員的技術水平、經驗、情緒狀態以及是否疲勞駕駛、酒后駕駛等。
3 公路改造施工安全管理的特點
公路改造施工安全管理就是從工程開工到竣工整個實施過程所組織的以安全生產為目的的標準化、科學化管理活動。公路改造施工過程是一個在規定的時間、特定的空間內進行的人、財、物動態組合的過程,具有線長點多、工種復雜、特種作業多、技術含量高、施工周期長、參建人員施工流動性大、協調性要求強,以及施工受自然環境和外界干擾影響大等特點。
3.1交通安全管理
由于公路改造施工一般是一邊施工一邊通行.施工路段交通量大.各種社會車輛、行人與施工機械、施工人員相互混雜,既要確保施工又要確保通行.因而容易形成相互干擾的現象.稍不小心.就會引發安全事故,需要加強交通安全管理。
3.2施工本身的安全管理
由于公路路面施工不能將交通完全封閉,施工場地狹小.施工機械移動困難,施工現場存在工序交叉等因素。容易產生安全生產方面的事故,需要認真做好安全生
產管理。
3.3施工協調方面的安全管理
由于公路施工涉及樹木砍伐(清表)、取土、棄土、路基灑水吸水、桿線遷移等,協調不到位極易引發糾紛而導致安全生產事故。
4 公路改造工程施工安全控制措施
公路改造工程施工管理不僅要達到合同內建設單位提出的質量、工期、投資“三控制”要求,而且必須落實對整個工程施工安全的全方位控制,正確處理好“安全與危險并存,安全與生產的統一。安全與質量的包含,安全與速度互保。安全與效益兼顧”的關系.堅持公路工程施工安全管理的基本原則.有效遏止生產事故的發生。
5.1建立健全的公路施工安全責任體系
(1)明確建設單位在公路改造建設中安全生產的職責和地位。按照“管生產必須管安全”的原則。建設單位應對整個工程建設的安全生產進行監督管理.督促施工單位制定和落實施工路段安全管理方案.并利用管理職能進行協調。施工單位認真做好安全管理工作,并積極配合公路路政部門。加強對施工路段的管理。
(2)強化現場監理的安全生產職責.充分發揮監理人員現場旁站的監督作用,要求他們在對質量、進度等進行檢查監督的同時,對施工單位的安全生產、現場交通安全管理等一并監督。
(3)施工單位應該認真按照《安全生產法》、《公路法》、《道路交通管理條例》、交通部頒發的《公路工程施工安全技術規程》[3]和地方制定的各項法律法規.認真做好公路改造施工中的安全管理工作。努力杜絕生產安全事故的發生。
5.2建立公路施工期間多部門聯席會議制度
因公路改造施工采取的是一邊施工一邊通行的作業方式.施工作業面上存在著正常通行的各類社會車輛、行人以及路面施工機械設備相互并存的局面,極易因相互干擾而發生事故。因此。施工中的交通安全管理成為施工安全管理的工作重點。
(1)施工前,項目管理方應及時主動地與屬地安監、交警、交通、質監等部門及沿途地方政府進行溝通與協商.特別是與交警部門取得聯系.制定詳細的現場交通管理方案,交警部門應加強對施工路段的現場督查力度.對違反規定擅自闖入未開放交通的施工路段的社會車輛進行嚴肅查處。對偷拆安全標志、安全設施的行為,按《治安處罰條例》予以處理。
(2)建立信息通報制度。路朗改造項目管理方應及時定期地向交警部門通報工程進度情況,如:施工路段作業面安全標志設置情況、施工工藝流程情況、施工計劃的安排情況.以及需要交警部門協調解決的事宜。施工作業路段發生交通阻塞時。交警部門應及時協調項目管理方、施工方進行車輛分流、疏導,維護交通秩序,以保證公路改造施工的正常進行和車輛、行人的通行安全。
(3)項目管理方應及時將參與施工的車輛信息、特種設備信息、特種作業人員的信息進行匯總建檔,并分別向交警、質監、安監部門進行通報、備案,以便共同對參建單位進行安全把關。
(4)建設單位和施工單位要廣開渠道,爭取社會各方面的理解與支持。公路改造必然會改變公路原有的路況路貌,對車輛、行人的正常通行產生~定的影響。為此,建設單位、施工單位應積極向全社會進行宣傳,通過電視、報紙等新聞媒介向社會各界告知施工信息.以取得社會各界特別是駕駛人員的理解和支持。
4.3建立公路改造施工安全管理制度
(1)制定安全檢查制度。安全檢查是發現隱患、消除隱患、防止事故、改善勞動條件和環境的重要措施。是企業預防安全生產事故的一項重要手段。
(2)制定各工種安全操作規程。工種安全操作規程
可以消除和控制勞動過程中的不安全行為.預防傷亡事故,確保作業人員的安全和健康,是企業安全管理的重要制度之一。對特殊工種.應建立《特種作業人員的安全教育規定》、《持證上崗管理規定》等制度。
(3)制定施工現場安全管理規定。施工現場安全管理規定是施工現場安全管理制度的基礎.目的是規范施工現場安全防護設施的標準化、定型化。對日常安全管理工作,應建立相應的《安全生產巡視制度》、《安全生產交接班制度》、《安全技術交底制度》、《有毒有害作業管理制度》等管理制度。
(4)制定《特種設備管理責任制度》、《危險設備管理制度》、《手持電動工具管理制度》、《吊索具安全管理規程》、《蒸汽鍋爐、壓力容器管理細則》等。由于機械設備,特別是特種設備本身存在一定的危險性。如果管理不當。可能造成機毀人亡.所以它是目前施工安全管理的重點。
(5)制定施工現場臨時用電安全管理制度。施工現場臨時用電是目前公路施工現場相對薄弱的環節.由于其使用廣泛、危險性較大。牽涉到每個勞動者的安全,也是施工現場一項重要的安全管理制度。
(6)建立《勞動防險用品管理制度》。勞動防險用品是為了減輕或避免勞動過程中勞動者受到的傷害和職業危害,是一項保護勞動者安全健康的預防性輔助措施,對于減少職業危害起著相當重要的作用。
(7)制定《生產安全事故報告和調查處理辦法》,目的是規范生產安全事故的報告和調查處理.主要為查明事故原因、吸取教訓、采取改進措施,防止事故重復發生。生產安全事故報告和調查處理辦法也是企業安全管理的一項重要內容。
(8)制定安全生產獎懲辦法。施工企業必須制定安全生產獎懲辦法,目的是不斷提高勞動者進行安全生產的自覺性,調動勞動者的積極性和創造性,防止和糾正違反法律、法規和勞動紀律的行為,確保公路改造工程安全有序。
4.4加強安全生產培訓與考核
生產經營單位的安全培訓與考核,是企業提高職工安全意識和安全技能的重要手段。其中加強“三類人員”(企業主要負責人、項目負責人、專職安全生產管理人員)的安全生產知識的教育和培訓考核工作尤為重要只有進一步提高施工企業“三類人員”及其從業人員的安全知識水平和安全管理能力.才能有效地為企業的安全發展保駕護航。
(1)單位主要負責人、項目負責人和安全生產管理
人員的安全培訓教育。重點培訓內容為國家有關安全生產的法律法規、行政規章和各種技術標準、規范,讓他們通過培訓了解企業安全生產管理的基本脈絡.掌握對整個企業進行安全生產管理的能力.取得安全管理崗位的資格證書。
(2)從業人員的安全培訓教育在于了解安全生產知識。熟悉有關的安全生產規章制度和安全操作規程.掌握本崗位的安全操作技能。
(3)特種作業人員的安全培訓在于必須按照國家有關規定通過專門的安全作業培訓。取得特種作業操作資格證書。
(4)新職工必須經過嚴格的三級安全教育和專業培訓,并通過考試后方可上崗。對轉崗、復工人員應參照新職工的辦法進行培訓和考試。
(5)重大危險崗位作業人員還需要進行專門的安全技術訓練。有條件的單位最好能對該類作業人員進行身體素質、心理素質、技術素質和職業道德的測定.避免由于作業人員先天性素質缺陷而造成安全事故。
4.5加大安全投入與完善安全設施
建立公路改造施工項目安全生產投入的長效保障機制,從資金和設施裝備等方面保障安全生產工作的正常進行。
(1)安排安全生產專項資金.加強安全生產技術改造,盡可能地使用具有本質安全性能、高度自動化的生產裝置。施工單位應根據安全管理的需要.配備必要的安全衛生管理、檢查、事故調查分析、檢測檢驗等設施、設備;配備必要的訓練、急救、搶險的設施、設備;配備必要的應急搶救儀器、人員和設施.如設置衛生室并配置相應的急救藥品;高溫作業需要設置有空調的休息室,采取必要的降溫措施。
(2)規范設置施工安全警示標志、標牌。完善安全防護設施。在進入施工路段之前設置醒目的安全標語,按規定對施工路段設置多級反光式導向標志和施工警示提示進行安全步控,做好作業區域的安全防護。按規定為路面作業人員、施工現場旁站人員、路政人員配給安全反光標志服和勞動防護用品.現場派專職安全人員進行巡視檢查。所有現場人員要時刻注意過往車輛動態.確保安全施工。
(3)夜間施工時。應在上游過渡區內設置黃色頻閃警示信號.作業區內設置充分照明燈。一般禁止夜晚或雨、霧等不良天氣施工。
4.6開展安全管理的監督與日常檢查
(1)安全管理堅持動態管理的原則。安全管理措施的動態表現就是監督與檢查。一是對有關安全施工方面的國家法律法規、技術標準、規范和行政規章執行情況的監督與檢查。二是對本單位所制定的各類安全生產規章制度和責任制的落實情況的監督與檢查。通過監督檢查,保證本單位各層面的安全教育和培訓能正常有效地進行,安全設施、安全技術裝備能正常發揮作用。
(2)設備的不安全狀態是誘發事故的物質基礎。保持設備、設施的完好狀態,是實現工程施工安全的前提。因此.要加強對設備運行時的監視、檢查以及定期維修保養等工作。經常進行安全分析。對發生過的事故或未遂事件、故障、異常工藝條件和操作失誤等,應作詳細記錄和原因分析,并制定改進措施。積極采取安全技術、管理等方面的有效措施,防止類似事故的發生。經常對主要設備故障處理方案進行修訂。使之不斷完善。
(3)加強施工作業環境的日常檢查。重視作業環境及條件的改善。冬寒、暑熱、風、霜、雨、雪、雷電等環境氣候條件.會影響操作人員作出正確的判斷和操作,間接或直接影響到作業人員的安全和健康。
4.7提高施工安全技術
認真落實安全技術交底制度。有針對性地提出各個施工階段的安全要求,重要臨時設施、重要施工工序、特殊作業、季節性施工、多工種交叉等施工項目的安全施工措施須經施工技術、安監管理等部門審查.總工程師批準后執行。重大的起重、運輸作業、特殊高處作業及帶電作業、爆破等危險作業項目的安全施工措施及方案,須經施工技術、機械管理和安監部門審查,經總工程師批準,辦理相關作業票后執行。制定和下達雨季施工、防雷、防暑、防臺風等季節性專項安全措施,保證安全教育普及到施工現場的每一位從業人員。
另外.要增加技術投入,提高安全防范能力。從源頭抓起.從基礎管理抓起.創立全過程信息溝通。建立企業的技術標準、操作工法,建立施工過程結構安全的監控手段與方法。加強教育培訓,建立健全相關制度。對職工,尤其是一線從業人員進行安全知識培訓,增強安全及自我防范意識。
4.8建立事故應急救援預案
《中華人民共和國安全生產法》規定,生產經營單位必須建立應急救援組織,目的是一旦發生生產安全事故,就可以迅速地啟動預案,采取有效措施.組織搶救,防止事故擴大,減少人員傷亡和財產損失。
(1)針對重大節假日期間交通量劇增的特點。規定各施工單位暫時停止路面施工.在節假日期間不再開始新的施工路段.未開工和不能完工的路段在節后再開工。
(2)在施工現場設置交通疏導、路面養護、機械保障、應急施救等臨時組織.配備相應的人員和必要的設備.確保在車輛拋錨、路面沉陷或路面打滑造成的堵車時的交通疏導.以確保施工路段的交通安全和暢通。
4.9推行公路施工安全生產條件驗收評審制度
為了進一步加強安全生產管理,有效防范工程建設中的安全事故,建議由建設單位對公路改造工程在開工前實施安全生產條件驗收評審制度。安全生產條件驗收評審內容主要包括:安全生產管理組織機構、人員配備與責任制是否相符,安全生產管理規章制度及措施是否完備有效.施工單位安全生產“三類人員”和特種作業人員是否具備上崗資格.現場專職安全員、安全生產技術交底是否到位,安全警示標志和防護設施是否按規定配齊等。安全生產條件驗收評審由工程項目辦公室按照相關規定,做好必要的安全措施之后向市局(業主)提出申請。由市局安全部門組織專家現場評審.作出評審結論性意見。只有經過安全生產條件評審合格的項目,工程項目辦公室才可以下達開工指令。
關鍵詞:隧道變形預測控制技術
中圖分類號:U45文獻標識碼: A
一、前言
眾所周知,控制圍巖變形已經成為指導各類隧道施工的主要控制性原則,尤其是在高地應力軟巖隧道施工過程中,首先亟需解決的問題就是隧道圍巖大變形問題。但在實際施工中,各類軟巖隧道的變形成因非常復雜,除了與褶曲、斷裂構造發育、頂部覆蓋埋深、斷面設計大小和形狀密切相關外,也跟施工過程中采取的支護強度和施工工藝等息息相關。本文以國內某重點鐵路工程炭質板巖隧道施工為例,簡單介紹如何從觀察隧道炭質板巖的物理特征和變形規律特征入手,通過采用超前地質預報和變形預測方法,合理確定開挖方法和支護方案,從而實現抑制隧道圍巖變形,確保施工安全的目的。
二、炭質板巖特性和變形規律[1]
通過現場觀察,可以觀測到隧道炭質板巖為灰黑色,巖層呈薄斜層狀,走向與隧道軸線夾角為20~30°,節理裂隙發育,局部地段有滲水,且有可溶性物質。新開挖圍巖遇水極易風化 、泥化,且完整性極差,具有可塑性和很強的膨脹性。由于隧道處于高地應力區,開挖爆破后圍巖應力重新分布,導致在開挖時,隧道巖層膨脹所產生側壓力和開挖后地應力均較大,容易產生側向水平大變形;內部圍巖在開挖后,風化速度較快,且遇水易軟化,導致拱腳處承載力變弱,產生拱頂沉降。
通過現場開挖經驗總結,發現該隧道變形具有以下規律:
1.開挖后無支護狀態下的變形規律
在無支護狀態下,該隧道開挖后,新暴露圍巖自穩能力較差,初期會出現掉碴、掉塊,且時有片狀大塊巖層剝落現象,如時間超過3~5小時,內巖層常常出現沿著節理滑塌。
2.開挖后采取支護狀態下的變形規律
在采取I20拱架支撐、間距60cm/榀、噴射混凝土層厚25cm、邊墻打長砂漿錨桿、拱部打長組合中空錨桿、環縱間距1.0×0.8m的支護狀態下,掌子面附近圍巖變形速率前期發展較為平緩,且出現收斂趨勢,但在20~30天后,圍巖變形量顯會著增大,且變形較快,收斂終值較大。由于大變形發生時間滯后,且之前圍巖變形已有明顯收斂趨勢,在施工過程中,工程技術人員在變形量測時容易忽視,導致突變發生后不能及時發現,從而錯過了最佳處理時機,造成后期治理困難且成本高昂。
三、炭質板巖變形預測
通過對該隧道炭質板巖巖性特征和變形規律的總結分析,項目部采取了3種方法對炭質板巖變形情況進行預測,從而提確定合理的開挖方案和技術措施,從而抑制圍巖變形,保證施工安全。
1.超前小導管鉆孔預測
通過超前小導管鉆孔成孔后,用高壓風進行清孔,清除孔內虛碴。靜置3小時后,如果小導管孔徑普遍出現縮孔現象,可以確定前方圍巖具有較大地應力,圍巖易出現較大變形。此種方法是利用小導管鉆孔孔徑變化進行預測,不需要增加額外的工序和成本,有利于在施工過程中執行。
2.監控量測、地質素描預測
通過對前方圍巖地質素描和后方已支護段圍巖地質素面對比分析,從而確定前方圍巖巖性變化。在施工工程中,可結合后方已支護段監控量測數據,預測前方圍巖變形情況。
3.超前預報進行預測
利用超前探孔、TSP、地質雷達等方法對隧道前方圍巖進行地質超前預報,掌握圍巖級別、特性,并結合現場實際情況,預測掌子面前方圍巖變形情況。
四、炭質板巖變形控制措施[2]~[5]
針對隧道地質特點,在施工過程中,重點從應力釋放控制、開挖方法選擇、加強前期支護、監控量測等方面,采取有效措施,從而達到控制圍巖變形的目的。
1.提前釋放應力
由于炭質板巖具有高的地應力,在地應力作用下,圍巖內部趨向于向結構薄弱處擠壓變位,導致變形加大。為此,可采用在掌子面進行一定數量超前鉆孔、超前導坑等措施,提前進行應力釋放,從而減小支護后圍巖地應力,可起到抑制隧道圍巖變形的效果。
2.合理選擇開挖方法
由于炭質板巖易風化、崩解,且其巖層走向與隧道軸線夾角較小。掌子面附近圍巖自撐能力較弱,不易穩定。如采用傳統的兩臺階開挖方法,由于臺階步距過大,支護不及時,圍巖暴露時間長,容易導致圍巖變形加大。為此,可采用三臺階七步法進行開挖,一方面減小每循環開挖空間及對圍巖的擾動范圍,另一方面加快每循環封閉時間,盡可能縮短圍巖暴露時間,避免巖層風化、崩解,減小圍巖變形。
3.加強前期支護
該隧道在施工過程中,采用H175型鋼鋼架,拱架間距0.6m/榀;拱部采用Φ22組合中空錨桿,邊墻采用Φ22螺紋砂漿錨桿,長度6.0m,環縱間距1.0×0.8m,按梅花形布置;拱墻掛φ8鋼筋網,網格間距20×20cm;拱架設Φ22縱向連接筋,環向間距1.0m;拱腳處每榀鋼架設8根φ42鎖腳錨管,長度6.0m,并壓注水泥漿。拱墻噴射C25混凝土30cm厚,仰拱30cm厚。采用上述支護,H175型鋼鋼架具有較大的抗彎能力,可以抵抗圍巖地應力;Φ22長錨桿可以穿透隧道輪廓周邊松散層,使鋼架與密實巖層結合,從而形成整體支護體系,抑制隧道圍巖變形。
4.徑向注漿控制
支護完成后,若發現圍巖變形持續發展,速率較大,可采取徑向注漿對圍巖進行固結,抑制圍巖變形。徑向注漿管采用φ50mm,壁厚3.5mm無縫帶孔鋼管,鋼管長度3m,環縱間距2.0m×2.0m,沿拱墻徑向布設。漿液采用1:1水泥漿。
5.鋼管樁及I18工字鋼縱梁控制
在炭質板巖斷層帶,通過加強鋼拱架及增長錨桿后,支護仍在變形,可通過鋼管樁及縱梁控制支護沉降變形。
鋼管樁:在鋼拱架每一個拱腳處沿斜向下并排打入兩根4m長Φ108mm帶孔無縫鋼管,鋼管內注1:1水泥漿。鋼管樁端頭與拱架固定。
縱梁:拱架在拱腳處采用I18工字鋼縱向連接,可以增加鋼拱架整體穩定性,同時也可增大拱腳處拱架與地面接觸面積,減小支護沉降變形。焊接I18工字鋼時,要保證I18工字鋼底面與拱架底面相平,以便與地面充分接觸。
6.監控量測控制
炭質板巖隧道由于收斂持續時間長,累計變形量較大,且具有前期變形有明顯收斂趨勢,大變形發生時間滯后的特點。工程技術人員在現場施工過程中,常常容易忽視后期斷面量,導致突變發生后不能及時發現,錯過最佳處理時機,治理較為被動。為此,在實際監控量測中后期,不能輕易降低量測頻率。
該隧道監控量測點分布、主要監控項目及量測方法如下:
(1)監控量測布點(見圖4)
圖4 監控量測布點示意圖
② 主要監控項目及量測方法
五、總結
通過在施工中采用了多種方法對圍巖變形進行預測,采取多種措施組合施工工法,筆者參與施工的隧道圍巖變形情況得到有效控制,收斂平均變形速率由15mm/d降低到4.5mm/d,沉降平均變形速率由13mm/d降低到3mm/d。累計最大水平收斂值由135cm降低到25cm,累計最大沉降值由78cm降低到20cm。不但成功穿越了Ⅳ、Ⅴ軟弱圍巖以及斷層破碎帶,加快了施工進度,而且取得了較好的技術效益、經濟效益和社會效益。
參考文獻:
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[2]JTJ042-94 公路隧道施工技術規范[S]
[3]JTJ064-98 公路工程地質勘察規范[S]
[4]GB 50086-2001 錨桿噴射混凝土支護技術規范[S]
關鍵詞:軟土路基;地基處理;方法研究;處理方法;施工;表層處理;粉噴樁;排水固結
一、軟土路基特征及危害
(1)淤泥與淤泥土質在工程上統稱為軟土,是指高壓縮性軟弱土層,軟土的主要成分是粒及粉粒,形成一下的結構,天然含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、靈敏度高、抗剪強度低、流變性顯著。
(2)軟土路基問題及其危害概括起來主要有如下兩個方面:①強度及穩定問題。當軟土路基的抗剪強度不足以承受路堤及路面外荷載時,軟土路基會產生局部或整體剪切破壞,造成路堤塌方、失穩及橋臺破壞。②沉降變形問題。當軟土路基在上部荷載及外部荷載作用下產生過太的沉降變形時,會影響道路的正常使用。特別是產生過大的不均勻沉降時,會造成路面開裂破壞,結構物與路堤銜接處差異沉降,引起橋頭跳車,涵身、通道凹陷,沉降縫拉寬而漏水;路面橫坡變緩、積水,從而引起路面損壞等。
二、軟土地基的工程性質
軟土指的是在靜力及緩慢流水的情況下以細顆粒為主要成分的沉積物,它的半徑不足0.05mm的微粒通常在土樣重量中占超過50%的比例。其性質同地基土的沉積年代、成層構造、成因類型緊密相關。年代以及成因不一樣的軟土,即使它的物理指標非常類似,但由于是地基,因此其工程性質也會有較大的差異。
軟土的性質包括:含水量非常高,孔隙較大,軟土包含黏土以及粉土粒組,同時含有部分的有機質,含水量和孔隙比都較高;透水性差,因此在荷載作用下其固結速度很慢;軟土的抗剪強度非常低,壓縮性非常高,通常固結的軟土層,其壓縮系數大概是0.5~1.5MPa,最高會有4.5MPa,壓縮的指數是0.35—0.75;其結構性非常明顯,軟土通常是絮狀的結構,特別是海相黏土十分明顯;具有明顯的流變性,軟土承受剪應力會造成其緩慢變形,同時會造成抗剪強度的下降,當主固結沉降結束以后還會造成可觀的次固結沉降。
二、現有軟土路基的施工處理方法研究
(1)主要處理方法
①高壓噴射注漿技術
噴射注漿技術引入我國已有四十多年的歷史,是一種比較成熟的施工手法,在化學注漿技術結合高壓射流切割技術基礎上發展起來的,其實質是采用鉆機先鉆進至預定深度后,由鉆桿一端安裝的特別噴嘴把水泥漿液高壓噴出,以噴射流切割攪動土體,同時鉆桿邊旋轉邊提升,使土粒與水泥漿混合凝固,從而造成一個均勻的圓柱狀水泥土固結體,以達到加固地基和止水防滲的目的。高壓噴射注漿技術主要應用在N值(土壤標準貫入值)為0—30的淤泥、粘性土、砂土、砂礫及含部分卵石層的地基中,也可用于鐵路、公路和建筑物基礎加固防止下沉、壩基防滲帷幕以及施工中的臨時支護等。
②凍結法
凍結法通過采用液態氮或二氧化碳膨脹,或采用普通的機械制冷設備與一個封閉式液壓系統相連接,而使冷卻液在內流動,從而使軟而濕的土進行凍結,以提高土的強度和降低土的壓縮性。該法適用于各類土,特別是軟土地質條件,開挖深度大于7~8m地基中。
③壓密注漿碎石樁處理方法
這是一種適合現場實際工程地質概況并經過計算分析和試驗證明可行而采用的一種全新的軟土路基處理方法。壓密注漿碎石樁技術通過在被加固場地的樁位成孔、投碎石,然后通過樁中的碎石樁體進行低壓注漿,等水泥漿液初凝后,通過預埋的注漿管向碎石樁體及樁周土體進行中高壓注漿,使樁體及樁周土體進一步密實,由此形成以注漿碎石樁、改性的樁周體及樁間土構成的復合地基。這樣的地基不僅可滿足高速公路安全的要求,也不會對原路堤造成任何形式的破壞。
④復合地基處理方法
這種方法主要有粉噴樁、旋噴樁和碎石樁等。如采用粉噴樁設計,對軟土層厚度大于10.0m,填土設計標高8.Om以上的路堤,粉噴樁間距取1.Om,噴粉量50kg/m,其每平方米的單價是壓密注漿方法的2~3倍;若采用旋噴樁處理單價更高,大約是壓密注漿處理的3~4倍。另一方面成樁的質量難以控制,如粉噴樁,理論上講成樁有效長度可達25m以上,但大量的工程實例反映,粉噴樁樁長過大,其質量難以保證。在成樁過程中還存在噴粉量不足、攪拌不均勻、膠接不好等先天質量問題。在施工條件良好的情況下,復合地基處理方法有自己的優勢,如在結構物反開挖過程中,它可以起到支護作用;在橋頭附近路基處理中,它可以提高橋背土體填筑速度、減小工后沉降等。
(2)新工法 ①高真空擊密法。屬于軟土地基處理的新工法,它通過對軟土施加數遍高真空,并施加數遍相應的變能量擊密,降低土體含水量,提高土體密實度和承載力,減少地基的工后沉降與差異沉降量的地基處理工法。高真空擊密法通過人為地在土層中制造“壓差”,利用壓差來快速消散超孔隙水壓力,使軟土中的水快速排出,使擊密的效果大大提高。這樣不僅可以減少因載荷不均勻產生的不均勻沉降,而且可以有效地彌補傳統方法(復合地基法、排水固結法)的不足。
②無排水砂墊層真空預壓法。首先在處理場地上打設梅花樁型排水板,其次布置中粗砂墊層的水平向排水系統。可采用兩種鋪設方式之一,將主管連接到抽真空裝置上,鋪膜后抽真空施工。該方法適用于大面積軟土地基加固,特別是對新近淤積的超軟土和吹填土有很好的加固效果,并節省了鋪設砂墊層的大量投入。
三、實例分析
某環城線道路工程的建設過程中,因為當地地基情況比較復雜,施工中采用了幾種地基改良方法,提高了地基的穩定性,施工效果較為理想,現就某一典型路段加以介紹。該標段其中(53K+700至54K+050)段,原來是池塘,后來千涸形成了一個軟弱層。由于該地段地基表層部分軟弱層比較厚,故采用了換填法,對地基全部進行了挖換,換成優質良路基。換土后增強了土的抗剪強度,地基應力得以擴散,提高了土的穩定性。對于較大面積的地段,這種方法的優越性較為顯著。(54K+050至54K+150)段其表層為一薄層黏土,含水量較大,地下水位高。受設計高程限制,其填料厚度比較薄,若用挖掘機開挖換土,機械的效率不能發揮,且地下水位比較高,換土效果不理想。因此,施工時一方面加大加深邊溝,降低地下水位,同時采用穩固劑表層處治法處治表面。在石灰卸料時分散堆放在需要地段,用推土機將石灰推散后,再用推擋板鏟入地基中,使石灰與黏土能充分結合反應,提高了土的強度。生石灰與水反應,降低了土的含水量,使生石灰體積膨脹,從而提高了周圍土的強度。再進行巖渣填筑,經過這樣處治,改善了軟弱地基,保證了路基的穩定,取得了良好效果。
結束語
軟土地基處理好壞會對路基的基礎承載力產生直接影響。軟基處理在道路工程里非常普遍,其方法也較多,在進行路基處理的時候要根據軟基具體情況采取不同的處理方法,因此還需要我們在以后的路基處理施工實踐中繼續總結經驗,以探求更好、更先進的軟基處理方法。
參考文獻
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