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铁道建筑技术论文范文1
关键词 无缝线路；焊缝探伤，Ⅱ区
中图分类号U21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）102-0076-02
0 引言
无缝线路是与高速重载铁路相适应的轨道结构，我国目前的高铁及动车组行驶的轨道结构都属于无缝线路，在经济和社会高速发展的今天，人们对于行车条件的要求越来越高，所以无缝线路基本代表了铁路轨道的发展方向。无缝线路不仅有利于改善行车条件，同时还可以比普通线路减少很多钢轨接头的打击力，但是无缝线路铝热焊缝的屈服强度只有母材的70%，由于铝热焊焊缝受多种条件的影响，小部分焊缝质量不达标，因此加强对铝热焊焊缝检查的重要性不言而喻。
1 焊缝探伤概述
目前钢轨焊接方式主要有接触焊、气压焊和铝热焊，其中接触焊又分为工厂焊和现场焊两种。这些焊接方式在无缝线路中各占比例不同，以接触焊最多，铝热焊其次，移动气压焊随着现场接触焊技术成熟，占有比例会越来越少。因焊接设备、焊接材料、气温条件和操作工艺等因素都会影响焊接质量，因此焊接后必须对焊缝全部进行探伤验收，并且在日常的工作中加强对焊缝的检查力度。目前《铁路线路修理规则》规定，每年必须用专用仪器对焊缝检查两遍（焊缝专指现场焊），而山区铁路小半径曲线过多，铝热焊和厂焊断轨概率相差不大，如何在完成现场焊两遍的情况下，对厂焊焊缝进行检查，是我们研究的重点和难点。
2 SZT-8型钢轨探伤仪对焊缝轨底横向裂纹的探伤研究
1） 焊缝轨底横向裂纹是钢轨伤损中一种常见的缺陷，一般呈“月牙型”扩展，且与轨底面垂直，在应力集中，养护不良，温差变化等因素的作用下，极易发生钢轨横向断裂，严重危及行车安全。铝热焊接头轨底焊筋边沿或热影响区，接触焊热影响区钳口部位电击伤处容易产生轨底横向裂纹，裂纹与轨底面构成端角反射面，在探伤中前、后37°探头会各出现一次回波和前后两声报警（A型显示）。若是前后37°探头都同时发现则（B型显示）会在轨底线处出现规则的倒V型图形；
2） 经过反复试验，现场论证，以下所述定位定性方法可以提高工作效率，提高焊缝轨底Ⅱ区部位伤损的定性定位的精确度。SZT-8型钢轨探伤仪在探测焊缝时，为了准确地分辨出轨底焊筋轮廓反射波，排除焊筋轮廓波对轨底判伤的影响，必须对前后37 °探头入射点进行标记（带保护膜时），入射点测试标记在CSK-1A试块R100曲面上进行，在R100曲面反射最高点即为探头的入射点。当焊缝轨底部位出现伤损图形后立刻进行A、B显界面的切换，获得A显轨底波形，然后保持仪器固定不动，根据前后37 °探头标注的入射点通过调节仪器上，下键到相应的出波通道获得出波的水平距离参数，通过探头入射点测量水平距离测量出波的位置，因焊缝的轨底构造，前37 °探头发射的超声波可与对侧焊筋形成端角反射从而可以获得对侧轨底焊筋的反射回波，而本侧轨底焊筋因与前37 °探头发射的超声波没有反射面所以不能获得本侧轨底焊筋反射回波。通过波形定位看是否处于对侧焊筋边缘，是否是正常的焊筋轮廓反射波，一般情况下前37 °探头不能发现本侧的轨底焊筋反射回波，只能发现对侧的轨底焊筋轮廓反射波。若测量发现出波位置在焊筋中间或者本侧焊筋边缘，则是伤损的可能性非常大，如果出波位置测量后在对侧焊筋边缘位置但此时的反射回波位移长的，也特别要注意分析判断，这时可通过后37 °探头通过同样地方法来定位定性；
3） 班组在现场作业时（特别是大站场，老杂轨地段）一定按标准调试前后37 °探伤灵敏度，不能为了轨底锈蚀，坑洼出波而人为的去降低前后37 °探伤灵敏度，应尽可能适当地提高前后37 °探伤灵敏度，正线一般以出现轨底焊筋轮廓波，站线老杂轨地段轨底出现锈蚀坑洼波为宜，并随时根据轨面状态调整前后37 °探伤灵敏度；
4） 37?探头能探测轨腰投影范围内的焊缝轨底Ⅱ区部位横向裂纹，凡在这个区域与轨底垂直的裂纹且深度超过3mm时，前后37?探头都有良好的缺陷回波和B超图形显示，均可采用此方法定位定性。
3 焊缝探伤的组织方式
1） 除了日常路轨探伤仪对焊缝进行初步检查外，我们还专门安排SDW-900探伤仪器对焊缝进行精确检查。目前全国站段焊缝探伤人员普遍偏少，如何在完成现场焊一年两遍的精确探伤的情况下，在对重点线路进行探伤，是值得一个研究的问题；
2） 我们成都铁路局重庆工务段采用的是全面完成现场焊焊缝探伤，在中间的空余时间内完成重点线路的厂焊探伤。由于厂焊焊缝焊接质量较好，我们采用的是大直段、大半径曲线不进行精确检查，在现场焊两遍的中间时间内，对小半径曲线进行精确检查。同时由于路轨探伤仪器能检查厂焊焊缝的1区和Ⅱ区，而且显示良好，我们对厂焊焊缝只检查Ⅲ区，这样大大的节约了作业时间加快进度，极大的减少了断轨的风险。
4 结论
通过论文的分析可以看出焊缝探伤工作的难点和重点，对于工作人员的技能水平的要求都比较高，对决策者的管理水平有一定的要求，相关部门要加强对人才的重视程度，并定期对相关工作人员进行培训。最后，希望论文的研究为相关部门的工作及决策提供一定参考。
参考文献
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[5]史宏章，任远，张友鹏，田铭兴.国内外断轨检测技术发展的现状与研究[J].铁道运营技术，2010（4）.
铁道建筑技术论文范文2
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铁道建筑技术论文范文3
【关键词】现浇连续箱梁；施工技术；施工工艺
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
一．前言
由于现浇箱梁具有外形美观、刚度大的等优点，因此，在高速公路、城市高架桥等建设工程中被广泛的应用。但是，由于工作范围的逐渐扩大，桥梁建设的施工工艺也越来越复杂，因此，我们需要严抓连续箱梁支架安装施工技术和现浇梁施工工艺，只有这样，才能保证桥梁的质量。对连续箱梁支架安装施工技术、现浇梁施工工艺进行探讨和分析，希望为今后桥梁建筑运用连续箱梁施工技术提供一些参考。
二．连续箱梁支架安装施工技术
1.连续箱梁支架安装前的准备工作在安装现浇箱梁支架前必须做充足的准备工作。
（1）要保证桥梁施工场地的平整，并且还要对搭建支架的场地进行处理，可以在地基较软的地方用碎石块换填，这样可以使地基的承载力达到最大荷载的设计要求，避免混凝土浇筑后发生沉降的现象。在桥梁施工之前首先要把排水沟内的松散土、淤泥、垃圾等清理出去，保持排水沟的通畅；
（2）分层填入砂砾石等合格材料，填入的高度要比路面高度要低，在分层填筑同时用压路机进行碾压，直到不再出现沉降为止；
（3）用分层的方式填筑灰土，而且一定保证土层的压实度在93％ 以上。与此同时，使灰土的顶面和道路平面保持齐平，再做出横坡，这样，可以有助于排水；最后，清理地表的碎石、垃圾等，并保持施工场地的平整，将地表的土层翻松，填入生石灰粉且压实。在地基周围处挖几条排水沟，及时把雨水引入排水沟，防止地基被雨水浸泡现象的出现，进而避免支架出现不均匀的沉降。
2.连续箱梁支架搭建施工技术在箱梁搭建之前
（1）需要测量人员进行测量放样，而且在中心处要有标记，按照中心线不断向两侧延伸，对称搭建箱梁支架。
（2）按照立杆的位置设置立杆垫板，而且在每一个立杆最下端都设置木垫板，垫板不仅要平整，而且不能处于悬空状态，使立杆在垫板的中心位置，同时根据设计要求布置剪刀撑。
（3）结合立杆和横杆的设计要求，将立杆和横杆依次由下向上安装。在安装过程中，一定要使立杆放置在垫块的中心位置，通常情况下，先要将其中一个面的立杆和横杆安装完毕，然后再逐层依次由下向上安装所有的横杆。在立杆和所有横杆安装完之后，还要安装斜撑杆，这是进一步保证支架稳定的装置结构。通过扣件连接斜撑杆和支架，而且尽量使斜撑杆放置在支架的结点处。
（4）在立杆的最顶端处安装具有调试功能的支托，安装时要在支托内放人横向方木，根据设计距离安装纵向方木。事实上，地基的不均匀沉降、支架结构的稳定性决定了整体钢管的稳定性。横杆必须要按照支架的连接要求，合理控制立杆的垂直度和剪力撑之间的间距和数量。然而，顺桥要支架、墩身连接，这样可以抵消顺桥的水平力。
3.连续箱梁支架的堆载预压施工技术
在安装过程中，保证支架的承载能力达到设计要求、减小支架的形变以及消除地基不均匀产生的沉降，从而提高了混凝土桥梁的浇筑质量。将纵梁和横梁安装完之后，还需要对支架进行预压施工。首先，预压施工使用砂袋，主要是对箱梁底部进行预压处理，而且要求砂袋重量不能小于箱梁重量的1．2倍，结合设计要求分级进行加载，一般来说，每一级持荷时间不能低于10 min。加载要按照一定的顺序进行，从支座向跨中进行。当达到满载后，持荷时间不可以低于24 h，同时还要分别测量各级荷载支架的变形程度。在测量完数值之后，还要进行逐级卸载，如果支架的沉降量出现较大偏差时，必须及时调整支架。由于悬臂板质量较轻，因此，根据得到的预压结果，可以适当调整悬臂板的预拱度。
三．现浇梁施工的工艺
1.模板安装施工
安装模板要根据钢筋和预应力管道的设置依次进行安装。在安装之前，要检查模板是否平整、光洁等。特别是模板的接口处，一定要保持干净。检查模板的连接处、底脚是否出现碰撞而出现变形，甚至是无法继续使用的缺陷；支架和模板连接处的焊缝是否有裂缝的现象出现，如果存在上述现象，需要及时采取有效的措施进行补救。底模的铺设一般使用人工和接卸设备配合使用的方法进行施工。在安装底模之前，需要充分考虑到支架预留拱度的调整范围大小、支座板安装情况等。在安装侧模时，保证侧模可以进行滑动，同时底模板的相对位置要准确校对，用顶压杆适当调整侧模的垂直度，而且要和端模连接牢固。在安装完侧模之后，用螺栓加固，进而连接全部的拉杆。在保证其它紧固件都调整到适合的位置之后，再检查模板的安装尺寸和不平整度，同时要有完整的记录。如果检查结果不符合设计要求，还要及时采取有效的措施调整，由于内模的安装要依据模板结构才能确定，因此，模板结构一定调整到适合的范围，如果内模采用了拼装式结构，则需要吊装方式安装内模。完成内模安装后，必须要检查各个尺寸是否符合设计要求。在安装端模过程中，把胶管逐一插入端模的孔内。待插入端模之后检查是否处于设计要求的位置。一定要保证端模安装位置的准确和紧密。模板预埋件的安装要严格按照设计要求进行施工，保证预埋件位置的准确。
2.箱梁钢筋和安装
在对钢筋进行加工的过程中，依据设计尺寸进行加工，在安装时要控制好钢筋之间的间距和数量。同时绑扎要牢固，对于可以事先焊接的钢筋要提前分批分次进行焊接，这样可以大大提高施工效率。而且都要严格遵守焊缝长度、饱满度的要求。在加工钢筋和安装时需要值得注意的是根据钢种、质量等级、规格大小等的不同要分开放置。存放钢筋通过下垫上盖的方法，这样可以避免钢筋腐蚀现象的出现，混凝土保护层的厚度要严格按照混凝土的设计要求进行施工。在安装钢筋时，对预留孔道、预埋件的位置进行合理的调整，保证安装位置的正确和坚固。当安装钢筋的位置和预应力管道位置出现冲突时，需要及时对钢筋位置进行调整，保证预应力构件位置的合理。在焊接钢筋过程中，避免电焊烧伤，防止出现混凝土堵塞管道阻碍压浆工序的进行。在完成钢筋加工和安装过程后，等待监理人员的检查，如果检查合格，那么即可进行下一道工序的施工，整个安装过程都要严格按照顺序进行。
3.箱梁混凝土浇筑
通常情况下，箱梁混凝土要进行两次浇筑。第一次浇筑底板和腹板；第二次浇筑顶板和翼板。混凝土浇筑采用梯状分层浇筑的方式，两层之间的浇筑距离一般在2 m，等到下层混凝土初凝前要将上层混凝土浇筑完。在浇筑混凝土之前，必须要模板上的脏物清理掉，检查所有的支架结构，而且也要对安装的机械设备进行检查。浇筑时要从中心处开始，然后进行两侧对称浇筑。振捣混凝土利用插入式振动棒，并且和侧模之间有一定的距离，振捣棒不可以和模板等接触，防止破坏模板。振捣上层混凝土要将振捣棒插入下层混凝土10 cm左右进行振捣。对浇筑的混凝土振捣要充分，直到混凝土不再下沉、没有气泡产生、不再泛浆为止，同时也不要过振。混凝土在第一次浇筑时，必须要达到腹板的顶部，与此同时，还要做好施工裂缝的处理工作。如果混凝土的浇筑高度比腹板的顶部要高，需要把腹板顶端的混凝土凿掉，露出坚硬的混凝土，并且要用清水洗干净。混凝土的第二次浇筑要浇筑箱梁顶板，要严格控制顶板混凝土的浇筑高度和横坡坡度。等到混凝土振捣密实且平整后，先进行真空吸水，然后用提江棍滚压，这样会在混凝土的表面出浆，有利于表面的平整。混凝土表面出浆后要由施工人员进行抹平，不可以直接踩在混凝土的表面进行抹平，可以在混凝土的表面搭建木板，这样可以保持混凝土表面的平整。待混凝土表面抹平半小时后，用抹光设备进行再次抹平，最后还需要人工抹平一次。在浇筑箱梁预留孔混凝土之前，要及时将箱梁内的杂物清除掉，这样可以防止排水孔被堵塞。对浇筑完成后的混凝土还要对混凝土进行保养处理。
4.预应力施工
预应力施工，首先要进行下料，在下料之前要检查钢绞线质量是否合格，同时使钢绞线的表面没有裂缝出现和损坏。在用铁丝进行绑扎时，应尽量将钢绞线松紧相当。预应力施工值得注意的是在张拉之前必须将管道内的积水或者是废弃物处理干净。并且张拉力的次数、大小、顺序等都必须严格按照设计要求进行施工。通常情况下，使用四台千斤顶，在两端对称放置，严格按照张拉顺序进行同步张拉。
5.压浆施工
压浆应在后期张拉完毕并静停12～24h进行，但最迟不得超过3天，以免预应力筋锈蚀或松弛。压浆水泥采用普通硅酸盐水泥，掺入JM-HF(低水泌、微膨胀)高性能灌浆外加剂，水灰比0.4―0.45，压浆顺序由下至上，采用单端压 浆，待另一端溢出水泥净浆后封闭端口，保持压力不小0.5Mpa，稳压2秒以上最后封闭进浆口，使灰浆充满孔道。 压浆按设计和规范相关要求进行。压浆将前对波纹管孔道进行检查，必要时进行冲洗以清除有害物质。压浆机应能制造合格稠度的水泥浆，压浆机必须能以0.7MPa的常压连续作业，保证压浆缓慢、均匀进行。压浆停止时，压浆机要照常循环并搅拌。在泵的全部缓冲板上应装上1.0mm标准孔的筛式滤净器。 压浆结束后，初凝之时，按要求封锚，待水泥浆强度达到2.5Mpa后才可对钢绞线工作长度进行切割，切割采用手提式砂轮机实施，绝不允许用氧焊烧断。最后进行封锚。
四．结束语
目前，现浇箱梁在高速公路、城市高架桥等建设工程中被广泛的应用，而且人们也非常重视对施工技术和施工工艺的研究，然而，由于桥梁建设是一个既复杂而且又有一定困难的项目，如果不谨慎，那么将直接影响桥梁的施工质量。因此，我们需要严抓连续箱梁支架安装施工技术和现浇梁施工工艺，在桥梁建设过程中要合理、科学的运用施工技术，与此同时，还要制定安全保护措施，从而进行文明施工。只有这样，才能保证施工的质量，为企业带来更大的经济效益。
参考文献：
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铁道建筑技术论文范文4
关键词：建筑节能；墙体材料；节能环保；
Abstract: with the wall construction materials technology development, new green energy-saving wall materials in the construction sector has been wide application, a new type of energy saving wall material as the material of body of our country wall development trend, for the realization of building energy efficiency has an important role in. This paper first introduces the building wall material for building the important significance of energy saving, and then introduces the present widely used in several kinds of energy saving environmental protection wall material, can provide new wall material development and application to provide a reasonable reference.
Key words: building energy-saving; wall material; energy saving and environmental protection;
中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：
0引言
在建筑材料应用领域坚持节能减排，推广绿色节能技术的应用是国家对于建筑应用技术的新要求，因此节能环保的绿色新型节能墙材，已经成为现阶段新型墙材的主要发展趋势。新型墙材不仅可以降低建筑工程整体施工成本，而且由于具有节能环保的特点，可以产生较好的经济效益与社会效益。
1节能建筑墙体材料对于建筑工程的意义
（1）节能建筑墙体材料作为节能建筑的材料基础，也是保证建筑节能得以实现的根本途径。若在建筑工程领域推广使用各种节能建材，不仅可以大幅度的可提高建筑物的隔热保温效果，而且可以有效的降低采暖空调所带来的能源消耗，进而通过利用建筑节能墙体材料可以改善建筑居民的生活以及工作环境。
（2）节能建筑墙体材料是实现建筑工程可持续发展的基本途径。随着国家对于建筑工程领域节能要求的不断提高，墙体材料遵循环保节能原则，已经成为墙体材料的发展趋势。研发推广各种高品质的节能建材，也是节约能源、降低能耗，保护生态环境的有效手段，对于实现建筑工程领域的可持续性发展有着现实和深远的意义。
（3）节能建筑墙体材料是改善建筑功能的基本手段。由于建筑节能环保要求的不断提高，新型建筑材料指在加工制造过程中必须综合运用各种新工艺技术以便于实现墙体材料节能、节土以及环保的要求，这也是利用建筑墙体材料改善建筑功能的基本手段。
2新型节能建筑墙体材料概述
新型节能墙体材料的发展应用必须符合环境保护以及节约能源基本要求，而且能够适应国家的产业政策要求，有利于改善建筑物的使用功能，尽可能的利用建筑废弃材料加工制作，生产加工制作工艺简单，有利于墙体材料的安装施工。现阶段，新型墙体材料主要有以下几种：
2.1加气混凝土
加气混凝土作为一种轻型的新型的墙体材料，由于具有较好的隔热能力与保温能力，对于实现建筑墙体材料的节能环保十分有利。加气混凝土主要是通过料浆与发气剂发生化学发应，在蒸压或者蒸养的条件下制备而成的多孔混凝土。
加气混凝土的基本性能如下表所示：
从上表可以看出，加气混凝土的孔隙率较大，可以达到70-85%，密度较小，因而不仅可以实现建筑墙体材料的节能环保，同时可以大幅度的降低建筑物的自重，减小工程施工成本。由于加气混凝土内部含有较多的孔隙，因而具有相对较强的保温隔热性能，通常情况下导热系数在0.11-0.18W/MK左右，保温隔热效果非常好。此外，加气混凝土还具有防火抗渗、耐久环保以及经济便捷的特点，作为墙体材料的应用性能较好。
2.2陶粒混凝土空心砌块
陶粒混凝土空心砌块主要使用陶粒作为粗集料，并利用陶砂以及水泥等材料，经过搅拌成型以及自然养护制作而成的空心砌块。由于陶粒混凝土制作加工工艺简单，因而采用陶粒混凝土作为墙体材料，能够实现建筑材料的节约利用，而且用于墙体粉刷不会出现空鼓的现象，也不易出现墙面开裂的现象。陶粒混凝土的容重小，只有混凝土容重的1/3-1/5,因此陶粒混凝土的自重相对较小，能够大幅度的减小建筑物的自重。更重要的是陶粒混凝土具有较好的保温性能，根据试验检测研究，陶粒混凝土的导热系数只有混凝土的1/2，因此实现较薄的墙体即可实现较好的保温隔热性能，其具体热工性能指标如下表所示：
陶粒混凝土空心砌块外墙热工性能指标
此外，陶粒混凝土的耐久性能与抗渗性能较好，而且由于加工生产流程相对简单，还具有便于施工的特点。
2.3钢丝网架夹芯墙板
钢丝网架夹芯墙板应用最广泛的主要是GBF钢丝网架夹芯墙板， GBF夹芯板主要是利用钢丝网架，并利用加气混凝土或者是岩棉作为板芯，进而形成钢丝网架芯板，在建筑墙体施工过程中通过在GBF钢丝网架夹芯墙板的两侧利用防裂水泥砂浆进行处理，进而作为建筑构件形成墙体。GBF钢丝网架夹芯墙板具有较好的透气性以及较高的强度，由于GBF钢丝网架夹芯墙板具有憎水性，因而防渗性能较好。而且受到材料特性的影响，GBF钢丝网架夹芯墙板保温隔热，非常利于建筑墙体内部的管线布设。
2.4石膏空心墙板
石膏空心墙板主要是以以建筑石膏作为生产原料，同时添加纤维、珍珠岩、水泥、河沙、粉煤灰、炉渣等添加材料并加水搅拌浇筑而成的轻质建筑石膏制品。由于石膏特性的影响石膏空心墙板具有节能环保、强度高、自重轻以及耐火隔热、加工方便简单的特点，属于新型的节能环保材料。根据相关的检测研究结果表明，石膏空心墙板的导热系数在0.20～0.28 W/m.K之间，由于具有较小的导热系数，因而石膏空心墙板的传热速度较低，作为建筑墙体材料能够达到较好的保温隔热效果。而且由于建筑石膏的初终凝时间在6～30左右，相比混凝土材料由于具有较好的凝结硬化特性，生产加工速度快，建筑施工成本可以得到大幅度的降低。
2.5复合自保温砌块
复合自保温砌块作为一种新型的墙体材料，主要是利用高性能混凝土制作而成的空心砌块为壳体，进而在混凝土孔腔内采取泡沫塑料或者是混凝土等保温材料，进而利用特殊的加工工艺将砌块壳体与保温材料注塑形成的保温砌块。由于自保温砌块主要由普通混凝土空心壳体作为框架，通过具有保温隔热性能的无机泡沫混凝土充当墙体材料，或者是利用聚苯乙烯泡沫塑料板发挥减轻自重以及隔热功能，最终形成具有良好热工性能的砌块整体。由于复合自保温砌块具有自重轻、保温隔热、施工工艺技术成熟以及施工成本较低的优点，因此作为新型的建筑墙体材料具有较好的前景。
结语
随着我国建筑领域科技的不断发展，对于建筑墙体材料的技术标准也提出了更高的要求。保温隔热以及节能环保作为建筑墙体材料新的技术要求，已经成为建筑墙体材料应用性能的评价指标。因此，应该结合建筑工程墙体施工方面的基本要求，不断提高墙体材料的各项性能，加快新型节能墙体材料的推广应用，推动建筑墙体材料研发应用技术的不断前进。
参考文献：
[1]陈滨.陈星.丁颖慧.陈会娟 冬季特朗贝墙内置卷帘对墙体热性能的影响 [期刊论文] -太阳能学报2006(6)
[2]李朝红.李砚波.徐光兴 CS外墙板温度应力的有限元分析 [期刊论文] -石家庄铁道学院学报2006(1).
铁道建筑技术论文范文5
关键词：大直径盾构 扩挖 地铁车站限界 侧式站台
Study on design schemes for metro station driven with enlarging large-diameter shield tunnels
Wang Wenjun,Li Aimin,Zeng Deguang
Abstract：For solving the problem of the construction of metro station in a complex environment, the trial section project of the Beijing metro Line 14 is taked as subject investigated for the construction schemes, the design schemes of metro station driven with enlarging large-diameter shield tunnels were proposed to study.
Key words：large-diameter shield; enlarged excavation; metro station; gauge ; side platform
1背景
随着北京城市建设、地面交通和地铁建设的快速发展，地铁的建设用地愈来愈紧张，周边环境愈来愈复杂。特别是一些道路狭窄、周围建筑物密集、地下管线复杂的地段采用常规的地铁施工方法，给人民生活带来不便，对城市交通产生很大影响，同时造成管线改移困难、费用高等问题。在城市中心区修建地铁，这些问题将愈发突出。为了适应今后北京地铁的发展，结合北京的特点，寻求一种适应性高、灵活性好、对现状地上和地下环境影响小的设计和施工方法，故在北京地铁十四号线进行盾构扩挖设计和施工试验研究。结合本线的环境条件和工程难点等情况，选择将台路站、万红西街站、东四环北路站~将台路站区间、将台路站~万红西街站区间、万红西街站~阜通东大街站区间两站三区间作为试验段为背景，提出大直径盾构扩挖修建地铁的思路，并进行了分析研究。
2 大盾构扩挖车站方案的提出
2.1目前地铁车站和区间常规的施工方式及存在的问题
目前地铁车站主要采用明（盖）挖法和暗挖法施工，区间主要采用盾构法和矿山法施工，也有部分区间采用明挖法施工。 通常车站采用明（盖）法施工，在车站两端设置盾构端头井，区间才有条件采用盾构法施工；而暗挖车站目前只做到盾构调头，还不具备直接在车站端部设置始发井和接收井，实现始发和接收的功能。若要具备始发条件，需要在区间上另设盾构始发井。要具备接收条件，也需要在车站端部将盾构机平移到风井后，再进行接收。这些因素大大地制约了区间采用盾构施工的条件；目前，在建成区实施地铁车站受周边建筑、地下管线、地面交通等周边环境条件的制约，明挖施工条件越来越困难，另外车站暗挖施工又制约了区间的盾构施工。
2.2试验段工程特点
东四环北路站至阜通东大街段线路经过酒仙桥地区的老区，酒仙桥路是本地区唯一主干路，万红西街是连接广顺南大街与酒仙桥路主要道路，道路红线仅40m，特别是万红西街站处道路宽度仅为17m（图1为万红西街站道路断面），两侧建筑紧贴红线布置，交通导改难度大，地下管线改移量大，因此，将台路、万红西街站的车站明挖实施难度较大。本段起点东四环北路站位于四环路外，有大盾构的始发条件。万红西街站后具备较好的盾构接收条件,且根据地勘资料，这段范围的地层条件比较好，比较适合采用盾构施工，因此，经过研究和比选，选取本段线路作为大盾构扩挖车站的试验段。 图1 万红西街站道路断面
2.3盾构扩挖的思路
为了解决上述问题，我们通过研究提出了区间盾构先推过车站后，在车站范围采用盾构法与暗挖法联合修建车站的方法（简称盾构扩挖车站），该方法实现了车站暗挖和区间盾构的有机结合，既解决了困难地段车站的修建问题，也提高了盾构在区间的利用效率。
针对这一设计思路，国内学者对单洞单线已有进行过研究和应用。如广州地铁6号线东山口站已成功应用（左线站台隧道在6m直径盾构机先行过站后，再破除管片，将盾构隧道扩挖成车站左线站台）。北京地铁早在10号线一期工程三元桥车站进行过设计研究，当时主要是针对区间采用外径为6m的常规盾构进行了研究，通过研究发现，采用常规盾构扩挖修建车站实施难度很大，且不易满足车站的功能。为此需另寻新的思路，提出本试验段主要采用大直径盾构扩挖实现车站。
2.4扩挖车站形式
通过前期对日本、俄罗斯、德黑兰1、2号线（法国设计）等国外地铁工程的调研，国外有很多先施工盾构区间 ，后实施车站的成功经验和思路。在此基础上，分析研究了盾构区间与扩挖车站的可能性， 根据十四号线建设条件特点，主要概括为以下三种形式，并进行了比较，即：图1为单洞双线盾构扩挖侧式车站，图2为单洞双线盾构扩挖岛式车站，图3为双洞双线盾构扩挖岛式车站。
图2 单洞双线盾构扩挖岛式车站 图3 双洞双线盾构扩挖岛式车站
三种车站都是利用盾构扩挖形成车站站台层，而其站厅及设备用房则尽量置于路侧可明挖施工的场地内（可以在地上或地下），站厅与站台之间则用暗挖通道连接，设备用房与站台之间则用暗挖电缆廊道连接。
经过比较，单洞双线的侧式车站虽然在功能上与其它两种形式相比稍有不足，但从总体的工程量和施工难度上相比，还是有较大的优势，所以试验段车站推荐采用单洞双线扩挖侧式车站的形式，对有特殊需要的车站可采用单洞双线扩挖岛式车站。双洞双线扩挖岛式车站虽然在功能上优势比较明显，但区间的工程量太大，工程中一般不采用。
3大直径盾构的确定
3.1单洞单线岛式车站圆形隧道限界
区间盾构机通过车站，需利用盾构空间作为车站的一部分。当采用分离岛式车站时，由于站台宽度在站台面以上2米高度范围内，最小宽度需3.5m，B2型车轨道中心线距离站台边直线段为1500mm，曲线段最大1580mm，以及考虑车辆肩部距离车辆动态限界空间最小300mm的要求，确定车站及区间隧道圆形隧道合理建筑限界为直径7600mm。
3.2单洞双线盾构隧道限界
为了充分利用盾构隧道经过车站后的空间以及区间的行车限界要求，综合考虑到侧式车站中间立柱的线间距要求、设置9号单渡线道岔的线间距要求及疏散平台的设置要求，本工程区间采用线间距4.2m。按照车辆肩部与设备限界最小间隙300mm控制建筑限界，确定本工程单洞双线盾构隧道的建筑限界为8800mm，为经济合理限界。
4大盾构扩挖车站方案的选择和优势
经过比较，单线大盾构在工程量、造价、安全性、实施难度等方面相对其它形式具有综合优势，经比选，采用限界8.8m，隧道内径9m的单线盾构隧道方案，在单线盾构隧道基础上进行车站扩挖施工，形成侧式站台车站，车站平面见图4，车站断面见图1。 图4 万红西街站平面图
东四环北路站具有始发条件，将台路站、万红西街站为扩挖站，在万红西街~阜通东大街区间具备设置接收井条件，根据地勘资料，这段范围的地层条件比较好，适合采用盾构施工，因此确定本段作为大盾构试验段，全长约3.6km。
经过比较，大盾构扩挖法具有一定的优势：
1、对地面周边环境影响小，外部协调工作量大大减小。
2、与明盖挖法相比，将台路站、万红西街站两座大盾构扩挖车站可少改移管线36根，约3400m。
3、与明盖挖法相比，可节省交通导改费用。
4、盾构机可连续施工几个区间和车站，施工可操作性强，避免了常规暗挖车站需要过站或站内调头，解决了暗挖车站与盾构区间结合的难题。
5、单洞双线侧式站台车站，空间大，地下乘车空间效果好。
通过初步的设计研究，大盾构扩挖车站在管线改移、交通导改、外部协调工作量、站位布置、盾构施工等方面具有较大优势，这种方法适合在城市中心区修建地铁，特别是在地铁沿线建筑密集，交通繁忙，地下管线直径大、种类多、埋深等困难环境下修建地铁。
6结束语
（1）在日益发展和复杂的城市环境下，在国内首次对大直径盾构扩挖地铁车站方案及工法进行了试验和研究，确定了盾构合理的隧道内径为9m。
（2）从车站功能和经济合理性来说，采用单洞双线扩挖形成侧式站台车站较为合理。
（3）为今后北京地铁，乃至全国地铁的建设提供一条新的工法和设计思路。
虽然本工法仍有很多具体问题需要继续研究解决，但其本身无论是技术还是经济上都是完全可行的，使得我们对解决特殊及困难地段地铁车站的建设问题拥有了更多的技术解决手段，对困难地段地铁车站方案设计有指导意义。
参考文献
[1]施仲衡，张弥，王新杰等．地下铁道设计与施工[M]．西安：陕西科学技术出版社，1997
[2]林朝．盾构区间扩挖技术在东山口地铁站施工中的应用[J] ．广州土木与建筑，2006，6（6）：23-25
[3]许世伟．盾构扩挖修建地铁车站施工方案研究[硕士论文D] ．北京：北京交通大学，2006
[4]吴占瑞．盾构扩挖修建地铁车站对临近建筑物的影响研究[硕士论文D] ．成都：西南交通大学，2009
[5]北京城建设计研究总院有限责任公司，天津市市政工程设计研究院．北京地铁十四号线工程11标段总体设计方案及初步设计方案[R] ．北京：北京城建设计研究总院有限责任公司，2009
铁道建筑技术论文范文6
关键词：水泥土搅拌桩；软基处理；灰浆稠度；质量检验
中图分类号： TQ172 文献标识码： A 文章编号：
一、研究背景
随着我国基础设施建设的规模愈来愈大，在城市中，大型的工程项目越来越多，这些工程问题涉及到各类软弱地基与不良地基的处理问题以及恶劣环境条件下的地基处理问题，地基处理问题的研究也由此成为土力学及岩土工程工作者研究的一个热点与难点。各类软弱不良地基需要进行地基处理才能满足建造建筑物、构筑物的承载力及变形要求，对这些不良的软弱土和特殊土进行地基处理，其目的是为了提高地基的强度和保证地基的稳定性、降低地基的压缩性、减少地基的沉降和不均匀沉降变形、消除地震时地基土的震动液化以及消除这些特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。
二、水泥土搅拌法的发展概况
水泥土搅拌法可以分为喷浆型搅拌法和喷粉型搅拌法。
1、喷浆型搅拌法
喷浆型搅拌法指以水泥浆状态拌入软土中的水泥土搅拌法。美国在第二次世界大战后曾研制开发成功一种就地搅拌桩—MIP 工法，即不断回转的、中空轴的端部向周围已被搅松的土中喷出水泥浆，经翼片的搅拌而形成水泥土桩，桩径 0.3~0.4m，长度10~12m。
2、粉型搅拌法
粉型搅拌法是通过专用的粉体搅拌机械，用压缩空气将水泥粉均匀的喷入所需加固的软土地基中，凭借钻头翼片的旋转搅拌使水泥粉和软土充分混合，形成水泥土搅拌桩。我国铁道部第四勘测设计院于 1985 年开发成功石灰粉体喷射搅拌法后，在 1988年与上海探矿机械厂联合研制成功 GPP-5 型粉体喷射搅拌机，并通过铁道部和地矿部联合鉴定后投入批量生产。以后铁道部武汉工程机械研究所和上海华杰科技开发公司也先后制造出既能喷粉、又能喷浆，全液压步履式的 PH-5 和 GPY-16 型单轴粉喷桩机，使国内喷粉桩的施工长度达到 20m。1
三、水泥土搅拌法的优点
水泥土搅拌法加固技术，其有以下独特的优点有：①将固化剂和原地基软土就地充分搅拌混合，最大限度地利用了原土；②搅拌时不会使地基土侧向挤出，所以对周围原有建筑物的影响很小；③桩长可以灵活调整，长短桩布置，以控制不同部位的沉降差；④土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降；⑤与钢筋混凝土桩基相比，节约了大量的钢材，并降低了造价；⑥可根据上部结构的需要，灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。由于存在着上述诸多优点，所以在我国得到了非常广泛的应用。
四、水泥土搅拌桩施工技术方案设计
1、水泥掺入比
水泥土搅拌桩施工前应根据加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入比。水泥掺入比一般在15%～18%之间，且不能低于55.0Kg/m。
2、技术参数
施工工艺中的各项技术参数包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度等。一般情况下，水灰比为0.5:1；钻进、提升时管道工作压力为0.1～0.2Mpa，喷浆时管道工作压力为0.4～0.6 Mpa；钻进速度≤1.0m/min，提升速度≤0.5m/min。
3、施工机具选择
若采用单搅拌头机具，采用四搅两喷工艺；若采用双搅拌头机具，则采用两搅一喷工艺。
五、水泥土搅拌桩施工准备及工艺
1、水泥土搅拌桩施工准备
（1）施工场地准备
水泥土搅拌桩施工前应进行打坝、排水并清除淤泥及其他障碍物，对场地低洼区域进行回填粘土，确保地面标高高于桩顶50cm，并保证凿除软桩头后桩长及桩顶标高符合设计要求。
（2） 基础设施准备
人员进场搭建生活设施、仓库，做好水泥罐的基础，搭好搅拌台。
（3）完善施工现场供水供电系统
施工用水采用检验合格的淡水，施工用电采用发电机并要求备用发电机一台以防断电，并做好夜间照明工作。施工便道应提前修整，须满足施工材料及机械设备进场需求。
（4）原材料的检测及进场储存
水泥采用PO42.5级普通硅酸盐水泥。水泥进场后立即取样检验，检验合格后方可投入水泥土搅拌桩施工。水泥进场后采用下垫上盖，以防受潮和淋雨。
（5）机械设备的检验保养
组织机械设备进场，并立即对其进行调试、检验，使设备处于良好的工作状态，以保正常运行。
2、水泥土搅拌桩施工工艺
该工艺采用二次喷浆，四次搅拌，具体步骤如下：
（1）定位放线、机具就位对中；（2）水泥浆液配置 ；（3）喷浆搅拌下沉；（4）提升搅拌；（5）重复喷浆下沉；（6）重复上提；（7）清洗。
六、质量控制措施
1、水泥质量：水泥采用P.O42.5，进场水泥必须有出厂合格证和质保单，现场应架空垫高，并有防潮措施。试验部门及时对进场水泥进行抽检、复验，质量合格后方可使用。
2、桩径：必须采用相应规格的钻头，因磨损达不到要求时应予更换，一旦发现桩径小于设计要求须按相同置换率在桩边补桩。
3、为确保压浆时不发生断浆现象，严格控制喷浆和搅拌速度，机头提升速度不超过0.5m/min，控制重复下沉和提升速度。
4、由专人负责水泥土搅拌桩的施工，全过程旁站水泥土搅拌桩的施工过程。确保人员到位，责任到人。
5、 水泥土搅拌桩开钻前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
6、为保证水泥土搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
7、第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提升时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不小于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。
七、结论
通过研究，对水泥土搅拌桩加固软土的机理有了更加深入的认识，并对桩基检测结果进行了分析总结，为以后同类型工程的施工提供了一定的参考。
参考文献
1、李翔军.水泥搅拌桩复合地基技术研究与工程实践.硕士论文, 天津大学,2003.
