土木铁道工程篇1
中国已经经历了近20年的大规模基础建设期，土木工程学科如何抓住国家大建设的机遇，全面提升自己的办学水平，是当前面临的主要问题。而美国历史上也经历了多次基础建设高潮，也随之诞生了一批蜚声世界的土木工程高等教育办学典范。文章以伊利诺伊大学香槟分校土木系为例，介绍了其主要学科方向在不同历史时期介入大型工程项目，积极创新，将基础理论研究和教学水平提升到世界领先地位的经验;分析了中国高校土木工程办学中存在的问题，以及如何依托当前大规模基础建设的机遇全面提升办学水平的策略，以期为中国土木工程高等教育的发展献计献策。
关键词:
土木工程;基础建设;科技服务;学科发展
近20年来，中国的基础建设规模逐步扩大，一系列大型基础建设项目得以实施，特别是以高速铁路网、高速公路网及大型公共建筑为代表的重点项目，特别是以“一带一路”高铁建设为代表，其中相当一部分建设难度或建设水平都处于世界前列，中国部分高等院校的土木工程学科负责了其中部分项目的关键科学和技术问题研究，并通过承担这些使自身的研究能力和办学水平得到了一定发展，但也随之凸显了一些矛盾和问题，如:土木工程高等教育办学重科研、轻教学，基础理论研究的积极性和水平有待提高等问题。无独有偶，美国现代历史上也经历了数次基础建设高潮期，一批美国高校的土木工程院系充分把握了历史机遇，无论在基础理论还是工程实践性研究，乃至专业教学水平上都得到了全面的发展，一跃成为美国和世界土木工程高等教育的翘楚，而且将其优势保存至今。为了探究如何利用国家大规模基础建设机遇促进土木工程专业高等教育办学发展的经验，笔者通过在美国为期一年的考察，系统研究了长期位于USnews土木工程专业排名前列的著名大学的学科发展史，分析其借力于国家重大基础设施项目，以实现学科提升的过程;同时介绍美国高等院校土木工程系当今学科战略布局的特点，以及其为长期可持续发展所秉持的一些重要办学理念，以期为中国土木工程高等教育办学提供参考。
一、UiUC土木系在美国重大建设项目中的参与及学科发展
伊利诺伊大学香槟分校(UniversityofillinoisatUrbana－Champaign，简称“UiUC”)土木工程及环境工程系(后简称“土木系”)自1867年建系以来，一直在美国工程教育界享有至高声誉［1］，据USnews＆Re-port美国高校土木工程专业排名显示，UiUC土木系2012年位列第二，2013－2014年排名第一，2015年排名第二［2］。在近150年办学历史上，培养了许多知名学者和工程师。如设计了Hancock和Brunswick大厦，并开创了新型结构形式“筒中筒”的著名工程师FazlurR．Khan［3］;动力积分方法newmark－β法的创始人nathanm．newmark;中国著名水利工程专家黄万里等。目前共有教职工约100人，其中正式教师(Faculty)50余人，涵盖了环境工程和土木工程两个主要方向，并通过学科交叉探索基于“可持续发展”和“社会风险分析”等前沿问题的学科建立模式。如今，上述学科分布虽然较为完备，但历史上，Ui-UC土木系是在不同时期，借助于不同类型的大规模基础建设，着力提升了不同的学科分支而发展成为今天所看到的如此完备的专业体系。从19世纪初的大北方铁路，到50年代州际国防高速公路体系建设，再到60年代冷战战备建设高潮，UiUC抓住机遇分别提升了铁道工程、道路工程、结构工程、结构动力学等学科的办学水平和研究条件，并不断调整得以持续发展。
(一)铁道工程1870～1900年，美国铁路运营里程从85000公里，扩张到305775公里，铁路网全面形成［4－6］。恰逢Ui-UC土木系建系伊始，就迎来了铁路建设的突飞猛进，所以最初设立的培养方向与此紧密相关。根据1870～1871年的学校董事会记录，该校主要进行铁道线路设计、地形地质勘测、桥梁建造等专业培养，工程实践部分着重强调了线路测量能力;又如iraosbornBaker在1878～1915年任系主任期间，先后亲自讲工程制图、测量、铁道工程、隧道工程等课程。可见这一时期办学是以铁道为重点，所培养的毕业生也陆续在圣菲铁路和大北方铁路中担任技术骨干。作为合作的一部分，各铁路公司也为UiUC测量实验室的筹建从实习基地和设备两个方面提供了相应的帮助，成为UiUC土木系早期办学的重要基础。基于19世纪末和20世纪初土木系深度参与铁道建设的成果，一些经典的轨道和车辆分析模型得以发展，并被UiUC土木系的教授们写入课本成为经典教材。即便在二战后的美国铁路发展低潮期，这些经典铁路技术理论也保持了一定程度的发展。1983年起，美国铁路协会(aaR)将三个附属实验室中的一个设置在UiUC土木系，自此该系开始系统承接或协同研究aaR研究项目［1］。进入21世纪后，受全世界高速铁路建设高潮以及美国既有铁路设施老化且事故频发的影响，铁路建设技术重获重视。1998年起，在首席教授ChristopherBarkan带领下，重组并快速扩大了UiUC铁道技术的研究队伍，成立了铁道研究中心(Railtech)(图2)，现已成为全美高校最大的铁道科学研究中心，是美国客运铁道公司(amtrack)，美国交通技术中心(ttCi)和美国铁路协会主要的科研合作机构［7］。
(二)军事及防灾减灾工程在二战以前，UiUC土木系对军事工程介入甚少，主要以民用建设工程教育为主。二战结束后，情况得以改变。二战接近尾声时，美军各兵种都选送了相当数量的技术军官到知名工科院校进修深造(包括完成因战争中断的本科课程或读研究生)，UiUC因为过去卓著的工科办学成绩，成为战后美军官兵进修的首选。基于与军方良好的合作关系，土木系不仅从国防部得到了大量的项目和经费支持，且美国军方还罕见地将位于内华达州和太平洋上的核试验基地向UiUC土木系的项目开放，用于进行大比例结构模型的抗爆炸冲击试验。20世纪五十年代末，随着冷战局势和核战争危险的加剧，为了准确计算结构物在动力冲击下的反应，美国军方不再满足频域分析和功率谱形式的动力学概率分析，需要较为准确的时程响应表达，因此在军方项目资助下，nathanm．newmark于1959年提出了newmark－β法，可以较为精确地进行动力时程响应分析。该方法强有力地奠定了UiUC土木系在计算力学、结构控制工程研究领域的领先地位，至今仍然是计算结构动力响应的主要方法之一。今天，以new-mark命名的UiUC土木系结构实验室(图3)是全球知名的大型结构试验研究中心［1］。1994年北岭地震后，美国军方和政府开始关注交通网络震后最大通行能力及修复成本，以保证震后交通顺畅。美国陆军工程兵团(USaCe)和紧急状态委员会(Fema)决定对以孟菲斯和圣路易斯为中心的美国中部公路铁路交通网进行抗震灾害评估。以UiUC土木系为依托的美国中部地震工程研究中心(mae)承担了这一项目，进行了长达数年的调研，给出了震后灾害预测报告;同时，以保证震后路网的基本通行能力，促进交通尽快恢复为目标，提出了交通系统网络的最优加固方案。如今mae已经成为包括neeS(networkforearthquakeengineeringSimulation)在内的美国多个重大研究项目的合作成员［2］。除了上述介绍，UiUC土木系还承担着相当一部分美国军方的长期研究项目，如在抗冲击和减震技术方面与陆军工程兵团，在重载铁路运输技术方面与海军的固定合作等［1］。
(三)交通工程UiUC的交通工程办学随着美国公路系统发展也经历了三个主要阶段［1］，［7］。1．主干公路建设阶段1916～1939年，依据政府公路建设法案，联邦政府总投资约5亿美金，建设连接首都及各大重要城市的主干公路。基于对公路路面工程和桥梁工程技术发展的需要，1910年代在伊利诺伊交通署资助下，成立了“水泥及混凝土实验室”，后发展为著名的“talbot材料工程实验室”，它是美国公路工程早期重要的研究基地。这一时期Haraldwestergaard教授提出了第一个混凝土路面的力学模型，奠定了美国混凝土路面设计的理论基础。由于UiUC土木系在公路工程上卓有成效和特色的工作，1941年，伊利诺伊交通署与Ui-UC正式签订了在交通工程方面的合作协议，土木系开始长期、系统地与州政府合作办学。2．地区公路建设阶段1939～1956年，美国城市化进程发展迅猛，地区性公路建设成为重点，一些著名城市的公路桥建造技术成为关注焦点，此时wilburmwilson教授在桥梁研究方面进展卓著，他系统分析了钢筋混凝土拱桥、连续刚构桥、圆柱及薄壁壳体构件的行为特征，其成果在加州旧金山－奥克兰海湾大桥、金门大桥等一系列重要的桥梁工程上应用。这一阶段土木系在交通土建工程上的成就，不仅体现在实际工程项目的科技服务中，而且还使得工程理论积累有了很大进步，例如HardyCross教授在这一时期发明的用于高次超静定体系分析的“弯矩分配法”，至今仍是结构力学的经典教学内容。3．州际国防公路体系建设阶段1956～1989年，出于冷战产生的国防需求，美国政府依据《联邦政府资助公路法案》，兴建了规模庞大的“州际国防公路体系”。虽然州际国防公路占美国公路总里程4%，但承担了美国运输量的70%，建设标准必然高于普通的地区性公路。基于这项庞大、高标准的工程所需要的科学研究支撑，UiUC土木系积极投身其中。从1950年代中期起，通过伊利诺伊交通署设立的长期资助项目“伊利诺伊公路及交通联合研究计划”(iCHtR)的资助，newmark联合了力学系的Ri-chart教授，对公路桥面板力学性能进行了长达十年的系统研究，全面掌握了各类型板结构的特点，对美国公路协会(SHto)的相关结构规范产生了深远影响。20世纪上半页，为了解决重载卡车运输的问题，在SHto资助的渥太华道路测试项目中，UiUC土木系在全美最早展开了软路面试验研究，该研究有针对性地考虑了不同车载重量和轴距的卡车作用对路面的影响，极大地促进了弹性路面的研究(如图4)。在此基础上，Barenberg教授完善了路面的半力学半经验设计框架，所提出的微观力学演变模型能够较好地预测路面的长期工作状态。此外，他还与thompson教授一起在石灰粘土路基稳定性方面进行了开创性研究。从1993年起，为致力于发展环保和可持续性强的新型道路，由伊利诺伊州交通署(iDot)和联邦公路管理处(FHwa)投入1800万美金，在含室外实验场地在内的47英亩占地上，建立了全美最大的道路工程实验室(advancedtransportationandResearchengi-neeringLaboratory，简称“atReL”)，该实验室自成立至2012年，已承担了130余项科研项目，年度科研经费在600万美金以上，协作研究单位多达16家，成为美国交通部最重要的科技合作对象之一［7］。
二、基础理论研究和教学水平的提高
在参与国家重大工程项目，实践性工程研究能力提高的同时，如何兼顾专业基础理论研究提升，保证教学水平的提高，是促进高水平工程教育可持续发展必须考虑的问题。UiUC土木系在百余年的办学历史上高度重视土木工程的基础———力学，UiUC土木系长期保留了专门从事力学研究的固定岗位，并高度重视力学研究的传承，没有落入“土木办学工程技术化”的不利循环。1930年代HardyCross建立了“弯矩分配法”超静定结构力学经典求解方法。1960年代HardyCross的学生newmark创立了第一个动力学时程分析解法“newmarke－β法”。70年代alfredoH－S．ang奠定了现代结构可靠度计算理论的基础。80年代wKwen在非线性动力响应的等效线性化的研究过程中提出了今天得到广泛应用的Bouc－wen模型。上述里程碑式的原创性力学成就奠定了UiUC土木系深厚的发展基础，大量的应用性研究成果依托其得以产生，也使得学校在USnews土木排名长期稳居全美前三。无独有偶，分析加州大学伯克利分校土木系历史可以发现，有从40年代起Clough到wilson，Kiureghian到Chopra这样的有限元和结构动力学研究承袭，而土木工程排名不及这两所学校的其他美国院校就无法溯源出如此悠久的工程力学研究历史。在科学研究取得巨大进展的同时，教授们将最新的研究成果及时写入教材，教学内容体现了当时土木工程科学发展的前沿水平，教学质量得到了根本性提高，毕业生广受欢迎。据UiUC土木系档案记载，到1970年代末，全美60%的知名土木设计公司结构首席工程师都毕业于UiUC土木系。至1945年，土木系自编教材已超过50种，几乎都成为经典，名扬中外。如Bauer撰写的《公路工程》、pickel的《线路勘测》，Huntington的《建筑施工》、Shed的《钢结构设计》，等等，随着这些教材被美国乃至世界其它高校所采用，为UiUC土木系赢得了良好的声誉。“教研并重”也成为UiUC土木系的优良传统，UiUC土木系档案记载，从1950年代后期newmark执掌土木系之后，原有的“教学型”和“科研型”两种教师类型逐渐融合成“教研合一”的教师队伍，这种转型引领了二战以后美国公立大学高等工程教育的发展模式［1］。
三、对中国高校工科办学的启示
(一)对专业院校学科发展的启示基于1952年的院校调整，中国有一批专业性非常突出的工科院校，往往全校都围绕某个固定行业进行学科建设，相比综合型大学，这些高校进行学科调整和大学科交叉的难度更大［5］，［8］，因此，在市场经济时代，要根据建设需求，适时调整与土木相关的“小专业”的发展，而不定格于某个固定的专业方向。要凭借敏锐的建设发展意识，抱着积极服务社会的态度，面向工程需求开展教学和研究。要通过多方合作，在不同时期借助不同的建设机遇发展不同的专业方向，逐步提高学科发展整体水平。同时，强化基本工程理论的积累与发展，拓展基本工程理论的应用面，在大专业背景下通过教学、科研及社会服务多方参与国家的建设发展，寻求自身发展动力。
(二)对高校专业教学建设的启示UiUC土木系不断将前沿科研成果转化为教学内容。通过对经典课程教学的长期更新完善，补充最前沿的研究进展，间接地实现了“教研并重”的目的。这对于改善中国当前教研分离现象，在及时更新教学内容的同时，系统整理提升科研成果有重要的启示。事实上，由完成项目的具体带头人负责专业课程教学建设，是国外大学普遍采用的方式，这不仅有利于将最新的科研成果纳入教材，还保持了一线教学教师的科研素质。中国高校学科带头人和专业课程建设负责人存在分离现象，其不足之处显而易见［5］，［8－9］。综上所述，在UiUC土木系百年发展史中，敏锐地洞察国家建设需求，积极调整学科发展的重点，保持良好的社会服务意识，多方合作，拓宽学科发展路径;同时注重工程理论深化和积累，将最新的科研成果融入教学内容，上述举措使这一传统专业总在不同时期能够捕捉到发展机遇，获取充分的社会资源，促进学科发展和自我提升，提高办学影响力。其经验和办学理念对于中国当前的土木工程专业，乃至工科高等教育的发展有很好的借鉴意义。
参考文献:
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［4］朱寿清．美国19世纪铁路建设的特点及影响［J］．昆明学院学报2010(2):75－79．
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［8］林健．形成具备竞争优势的卓越工程师培养特色［J］．高等工程教育研究．2012(6):7－21，30．
土木铁道工程篇2
关键词：天然气管道、穿越公路、液压千斤顶顶管。
中图分类号：X734文献标识码：a文章编号：
1工程概况
某天然气管道工程需要穿越二级公路，根据钻探及结合地质调查，施工作业采用液压千斤顶顶管方法。
2机型选择
工程顶管施工采用Dn1200×150×2000钢筋混凝土管。
根据总顶力经验计算公式F=n·G·L
其中n——土质粘住系数
G——每米套管自重
L——顶管长度
每米套管自重=材料密度×每米套管体积=2.45×103kg/m3×π×(1.2+0.15)×0.16×1m3=1.662t
顶管长度按48m计算，土质按粘土、粉质粘土，含水量较小时，挖后能短期形成土拱，土质系数取1.5～2。
总顶力=n·G·L=2×1.662×48=159.6t
土质按密实砂土、含水量大的粘土、亚粘土，挖后不能形成土拱，土质系数取3～4。
总顶力=n·G·L=4×1.662×48=319.2t
经计算，穿越地段为粘土、粉质粘土、细砂，含水量较小，穿越长度在50米以内采用400吨电动液压千斤顶进行施工。穿越地段为含水量较大的粘土、亚粘土、粗砂、密实砂土，穿越长度在50米以上采用600吨液压千斤顶进行施工。
3主要工序施工方法
3.1作业坑开挖
1）根据设计要求，在穿越道路两端各开挖一个工作坑，在公路一侧开挖一个顶进工作坑，在另一侧开挖一个接收工作坑。
2）操作坑宽度为4米，工作坑的长度与管节长度、千斤顶长度及后背墙的尺寸有关，本次穿越套管以2m计算，操作坑长度为6m。
3）工作坑的深度由设计管底高程及基础厚度而定，即管底高程加上轨道及基础厚度，就是坑底标高。工作坑的基础，在土质较好并无地下水时，采用方木基础。工作坑的基础用于固定导轨，导轨通常是敷设于基础上的方木或钢轨，用地脚螺栓固定或在混凝土中埋钢件，而后将钢轨焊接在上面。两导轨间的距离以管中心至两钢轨的圆心角在70～90°之间。
4）在挖作业坑时，后背墙的原土层不得破坏。
3.2顶管设备安装就位
1）设备下坑前，要对已挖好的坑基进行测量找平，符合技术要求。
2）作业坑处理完毕，用16t汽车吊安装后靠背挡板，支撑托架及推进轨道等，测量校正导轨面，保证套管中心线与设计中心相吻合，保证施工精确度。
3）安装刃脚
刃脚装于首节管端部，刃脚由外壳内环和肋板三部分组成，刃脚外壳套于顶进管外部,遮板端部呈20°～30°角，尾板宽度15～20厘米。
4）安装管节
管节安装下坑前应先进行外观检查包括管端面的平直度，管壁表面的光洁度及端面上有无纵向裂缝，检查合格的管子用吊车吊到顶管工作导轨上，准备连接顶进。
5）千斤顶着力点被顶管端面上的部位是离管底1/3管径处。千斤顶下面搭平台，千斤顶要按管中线对称布置。管道前端面安装刃角，起切土的功能，减小顶进阻力，控制塌方。
6）管道顶进时所用顶铁包括环形顶铁，方顶铁和横铁。环形顶铁安放在管端面处，它的内、外径尺寸要与管端面尺寸相适应，厚度300～500毫米。
7）方顶铁是在顶管过程中调节间距的垫铁，方顶铁的长度要根据千斤顶的冲程、管节长度而确定。方顶铁的两顶端面严格要求平整与平行，若达不到这一要求时不可使用。
8）顶管横铁安在千斤顶与方顶铁之间，将多只千斤顶的顶推力传递到两侧的方顶铁上。横铁断面尺寸300×300毫米，长度按被顶管口径及千斤顶数量确定，公路套管规格为Dn1200mm砼混凝土管，横铁长度应为1.6米。
3.3顶管作业
1）顶进也就是把管节沿导轨推顶到已挖好的土洞内的作业，顶进操作要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的施工原则。
千斤顶顶进一个冲程后，千斤顶复位，在横铁和环形顶铁间装进合适的顶铁，然后继续顶进。
顶铁安装应平直，顶进时严防偏心，以免使顶铁崩出伤人。顶进时注意油压变化，发现不正常时立即停止顶进，并检查原因。整个顶进操作中应坚持连续作业，千斤顶活塞伸展长度应在规定范围内，以免损坏千斤顶结构。
2）管道接口
管节稳定后，在管内侧两管节对口的地方按设计要求用麻辫、石棉水泥等填充密封，在管内用钢涨圈将两节管接口支撑牢固，使接口处于刚性连接，避免在顶进中受力产生错口，保证顶进过程中高程和方向的准确性。钢涨圈是用6～10mm钢圈焊成的圆环，宽260～300mm，环外径比钢筋混凝土管内径小30～40mm。
3）挖土及运土
顶进管节的方向和高程的控制，主要取决于挖土操作，工作面上挖土不但影响顶进效率，更重要影响质量控制。
管径大于1200毫米，可采用双轮小推车运土，从工作面挖下来的土，要及时通过管内用小推车水平运输至工作坑内，然后垂直提升至地面。
3.4设备吊拆
当套管顶进至对面接管坑时，套管穿越完毕，吊拆设备，清除管内余土，进行误差测量。进行主管穿越施工。
4质量控制措施
4.1顶管的质量要求
1）上下偏差：顶进长度在30m以内的套管，偏差不应大于100mm；顶进长度在30～42m以内的套管，偏差不应大于150mm；顶进长度在42m以上的套管，偏差不应大于200mm。
2）水平偏差不应大于套管长度的2%。
3）顶管中心线允许偏差不得超过顶进长度的1.5%，顶进位移纠偏时，每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况确定，一般在5′～20′之间为宜。
4.3顶管质量的控制
1）顶管高程的控制，可在顶坑中悬空固定水准仪，在顶管首端设立十字架。每次测量时，若十字架在管首端的相对位置不变，水准仪的高程亦固定不变，只要量出十字架交点偏离的垂直距离，就可读出顶管的高程偏差。
2）对管内工作面已挖成形，要由专检人员进行质量检验符合要求后，方准进行顶进作业。
3）对含水量大的粉土、砂土、砂砾土挖土后不能形成土拱，可采取处理，以减少管壁与土壤的摩擦。采用触变泥浆可减少顶管顶力达2/3左右，同时在松散的土层中顶进，用它可对管周围土质起到加固作用，防止土拱的坍塌。
4.4顶管偏差校正
在顶管过程中校正的方法分坑内和管端面纠偏这两类方法，具体作法如下：
1）挖土校正法：在管子偏向设计中心的一侧适当超挖，而在相对的一侧不超挖或留坎，使管子在继续顶进中，逐渐回到设计位置，校正中不得猛纠硬调，以防产生相反结果。
2）顶木校正法：当偏差大于20毫米或者用挖土法校正无效时，可用圆木或方木一端顶在管子偏离设计中心的一侧管壁上，另一端装在垫有钢板或木板的管前土壤上，支架稳固后开动千斤顶，利用顶进时顶木斜支管子所产生的分力，使管子得到校正。
3）千斤顶校正法：这种矫正法基本上同顶木校正法，即用小千斤顶接一短顶木，利用小千斤顶的顶力使管位得到校正。
4）加垫块校正法：即在顶管末端与顶铁间的适当位置垫上一块相应厚度的楔形钢板，使顶铁和管间形成一角度，顶进时可使被顶管得到纠正。
5结论
某天然气管道工程通过机型的选择，施工方法，质量控制等的阐述，论证了液压千斤顶顶管方法在穿越二级公路的成功运用，为同类型工程施工积累了成功经验。
参考文献：
土木铁道工程篇3
【关键词】土木工程；现状；发展趋势
0.引言
纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
1.土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
2.土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。
截止2000年底，我国铁路运营路程已达6.78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面，50年间全国兴建大中小水库8.6万座，水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
3.土木工程的发展趋势
3.1高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700n/mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面。
3.2计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。
3.3环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
3.4建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
3.5空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。
3.6结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。
3.7新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。
此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。[科]
【参考文献】
[1]段树金.土木工程概论[m].北京：中国铁道出版社，2005.
土木铁道工程篇4
关键词：营业线地道桥施工；施工组织
abstract:BasedonthepracticalK902+838.93railroad-highwayoverpassbridgeasanexample,introducestherailwayoverpassbridgeerectionmethodandtheconstructionorganization.BridgeisacontinuousbeamwithtwoholesL=10mreinforcedconcrete,reinforcedbyreinforcementschemeof3-5-3linehangingrailbeamandi55Cbeamverticalliftingbeams
Keywords:YingYeXianunderpassesconstruction;Constructionorganization
中图分类号：tU721文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00
一、工程概况
京哈线K902+838公铁立交桥位于吉林省四平市十家堡镇内，地处吉林省中部梨树县重点经济开发区。地道桥中心里程为京哈线K902+838.93，公路线心与京哈铁路下行线交叉桩号K0+638.04，桥轴线与京哈线下行斜交80°。桥上线路共5条，从西至东分别为安全线、3道、京哈下行线（i道）、京哈上行线（ii道）、6道。
桥下分设机动车道（净宽2×8m）和人行道（净宽2×2m）。
二、线路架设方案
线路加固采用3-5-3吊轨梁加i55C工字钢纵横抬梁加固方案，横抬梁间距0.8m,加固纵向长度42米，加固范围线路全部更换为i类枕木。横穿过既有5条线路，横梁一端搭在框构桥顶板上，另一端与路基防护桩固定。纵梁根据线间距采用i55C工字钢3片组，支点为片石混凝土圬工支墩。工字钢纵、横梁拼接采用插接，插接处加强捆扎，并将同一截面处接头交错设置。横梁与框构桥接触面设[32C槽钢滑道，列车通过时，用楔形垫木将加固设备与框构桥接触面的空隙塞紧。
为保证线路加固设备稳定，在京哈上、下行线间设1条片石混凝土亏工支墩基础作为临时支点。
线路加固期间，正线列车限速45km/h，利用行车间隔进行顶进作业，正线列车运行时禁止顶进作业。
三、施工过渡
1、移设道岔
线路加固前需拆除站内既有9#~11#道岔间的渡线，将既有11#道岔由既有1/12道岔改为1/9道岔，并将临11#道岔向沈阳方向平移铺设，平移距离22.7米。将2组岔道间采用反曲线连接，并保证曲线和夹直线长度不小于15m。更换道岔均采用混凝土岔枕。
2、路基注浆固化
由于采用顶进施工，桥两侧路基回填土压实度无法保证，而且路桥过渡段内还布设有道岔，为保证京哈线动车组安全通过，设计拟采取顶进超前注浆，加固路基主体，减小路桥过度段沉降量。
在顶进施工进入京哈线下行线路基受力范围，采用小导管注浆，注浆管长度为3.5m呈梅花形布设，外插角45°，间距1.0m。注浆管内压注超细水泥浆，注浆管分两次跳管注浆，注浆压力不小于1mpa.在工作坑开挖后，结合现场实验，最终确定施工工艺相关数据。
3、路基防护
框构桥顶进施工前，需在框构桥两侧做防护桩保证铁路路基稳定，另外工作坑沈阳侧有铁路房屋建筑需要保护。在框构桥两侧线路中心5m（桩中心）外采用1排1.25m挖孔桩防护路基，桩长10~12m，桩中心距1.9m，桩顶设冠梁，可与线路加固设备连成一体。
四、施工作业程序
制作横抬梁支点带，应力放散，混凝土枕换木枕，上扣轨梁，穿横抬梁，做纵梁支点及上纵梁，拆除三根扣轨梁，卸石碴，拆除纵梁，拆除五根扣轨梁，抽横抬梁，木枕换混凝土枕，捣固恢复线路。
纳入天窗作业项目：应力放散，混凝土枕与木枕互换，安装和拆除扣轨梁，穿抽横抬梁，两线间做横抬梁连接板拼接及纵梁枕木垛支点，安装拆除纵梁，回填石碴、捣固恢复线路。
上述作业中有轨道吊车或大型机械参加作业的，电气化区段需停电。
五、施工组织
施工准备：
施工前长轨线路进行放散，长轨换成普轨。
1、更换枕木
（1）作业条件：
1、利用封锁时间；
2、在车站与现场设专业防护员进行防护。
（2）方法：
利用封锁时间，将既有砼枕更换成木枕。
（3）质量标准：
要严格控制线路各部尺寸。枕木间距0.4m，在轨底增设绝缘胶垫板。
2、扣轨
（1）作业条件：
1）利用封锁时间；
2）在两端车站与现场设专业防护员进行防护。
（2）方法：
1）方正既有枕木；
2）铺设吊轨梁每条线路按3-5-5-3组合方式设置吊轨梁，吊轨梁采用50kg/m再用轨，将钢轨翻扣以后，用U型螺栓和扣板将吊轨与枕木连接。两端延伸出最外横梁以外3至5m。吊轨梁外侧做坡面处理并用铁皮包裹，以防绳索刮车。
（3）注意事项：
1）扣轨注意行车与人身安全。
2）严防联电。
3、穿横抬梁
（1）作业条件：
1）利用封锁时间；
2）在两端车站与现场设专业防护员进行防护。
（2）方法：
1）方正既有枕木；
2）穿入横抬梁，工字钢横梁每0.8m一根，每隔一根枕木铺设一根横抬梁。由两端向桥中心按“六抽一”的原则排列铺设，箱体通过区横抬梁下穿[32C槽钢。用U型螺栓和扣板将横抬梁与枕木连接。
（3）注意事项：
1）穿横抬梁注意行车与人身安全。
2）严防联电。
4、上纵梁（纵梁采用工字钢）
（1）.作业条件：
1）利用封锁时间；
2）在两端车站与现场设专业防护员进行防护。
（2）方法：
1）用轨道车将便梁运送到位。
2）利用轨道吊车安装。将i55c工字钢三根为一组在横梁顶面顺线路方向铺设，距离线路中心2.1m，并用U型螺栓与横梁连接，两侧设混凝土及枕木支座，架空线路。
（3）质量标准：
架设纵梁严格控制铁路线界。
（4）注意事项：
若在轨道电路区段施工时，架设纵梁时注意线路防止联电。
六、对地道桥架设经验的分析讨论
1、对运输干扰小，施工中不需要过长的点，采用i55C，混凝土挖孔桩做支点，更换木枕，穿入钢枕，横抬梁，对轨道结构扰动小。
2、能确保行车安全，轨道与i55C工字钢连成整体，横向刚度大，顶进时不宜横移。
3、施工安全度高，只要在挖土边坡、横抬梁间距方面遵守规定，顶进时注意支撑横抬梁的土壤承载能力不超过允许值，安全是有保证的。
4、斜地道桥的顶进，要根据两侧土壤的不同阻力，随时调整两侧阻力，避免偏斜。
5、减小顶进的摩阻力，在混凝土支点上埋设的阻挡横抬梁横移的短轨基础要牢固，埋深要满足设计要求。横抬梁扣紧在前方的密排枕木上。在横抬梁后端与框架桥顶之间垫入厚2-3mm的不锈钢与聚四氟乙烯板，这样可以使没租系数减少。地道桥前端采用钢筋混凝土刃角比钢刃角好，因为刚性大。横抬梁接头底部不出现小台阶，以免增加顶进阻力。
6、尽量避免顶进时地道桥的扎头现象。
七、结语
桥位处铁路线路繁多，运输干扰大，铁路设备移设工作量大，该桥施工要求高，难度大。通过有效的组织达到了施工技术要求和减少对运输干扰大的目的，保证了地道桥的顺利顶进，保证线路行车安全。
京哈线K902+838公铁立交桥的架设顶进过程，从2012年4月5日开始架设，到2012年6月8日顶进到位。架设顶进时间短，大大提高了运输效率，经受住在繁忙干线运输时间和施工安全的严峻考验。
土木铁道工程篇5
关键词:北京地铁5号线;地铁停车场;碎石道床;整体道床;轨道;施工
1概述
北京地铁5号线宋家庄停车场轨道铺装工程出入线双线长1.543km,库内线长2.042km,库外线长3.408km,铺轨总长度为6.993km。50kg/m钢轨7号单开道岔23组,50kg/m钢轨7号道岔5m间距交叉渡线1组,50kg/m钢轨9号单开道岔1组。
停车场库外线具有道岔多、距离近,股道半径小等特点。为减小道岔与股道、道岔与道岔、股道与股道间的相互影响,必须严格控制基标点的精确度,把握每道工序的施工质量。
停车场库内整体道床分为无检查坑整体道床、墙式检查坑整体道床和立柱式检查坑整体道床。为保证施工质量与施工进度,需要分别制定相适应的施工工序。
2库外线碎石道床施工
库外线碎石道床施工任务重,工期相对较长,且受天气影响大。为确保工期目标的实现,必须考虑到天气对施工的影响,合理安排施工工序,严格控制施工过程中的施工质量,避免返工。
道岔群铺设理想状态为先将相关联道岔全部施工完毕,再铺设线路。本工程受拆迁影响及铺轨工作面限制,道岔群不能全部施工完毕。因此施工工序为:合理分析土建方所交工作面对工作面内道岔进行基标测设道岔施工道岔位置尺寸复核及股道连接线基标测设股道施工。
道岔群的铺设为库外线施工的重中之重,下面介绍碎石道床道岔铺设施工。
2.1施工工艺流程
道岔进场试拼、检验铺底碴测量复核摆放枕木抬摆连接钢轨安装扣件垫板钉联枕木起道、整道。
2.2道岔进场的试拼、检验
铁路道岔为厂制定型设备,由铁道部指定的专业厂根据设计图生产,尤其是停车场使用的7号单开道岔,7号道岔5m间距交叉渡线虽均为铁路定型岔型,但道岔质量也存在差别。检验内容包括:
(1)道岔部件加工尺寸,如基本轨、连接轨,尖轨的锯切尺寸,接头处的孔距,孔径、打孔后是否倒角;
(2)辙岔长度、前后开口尺寸;
(3)各类垫板加工尺寸、滑床台高度;
(4)试拼后的道岔各部件连接后,各部位的尺寸是否满足设计要求,即岔头轨距,尖轨尖端处轨距,尖轨跟端直股,曲股轨距,导曲线终点轨距,距导曲线终点2.5m处轨距,岔尾轨距,查照间隔和护背距离,交叉渡线试铺后除检查组成交叉渡线的4组7号单开道岔尺寸,还应检查钝角辙叉和锐角辙叉的前后开口尺寸,菱形的长短对角线尺寸,钝角辙叉与锐角辙叉连接时是否错牙。
2.3铺底碴
路基面平整完毕后,散布底碴,底碴厚10cm,其厚度应严格控制,避免底碴过高而落道返工。所用石碴应符合规范规定的质量要求。铺碴后碾压密实。
2.4测量复核
在停车场铺岔施工中,为了保证道岔位置准确和头尾方正,应对道岔中心桩及岔头、岔尾桩进行复核,并在头尾桩两侧各放出护桩;施工时将两护桩间通过岔头桩拉一连线,当基本轨与连线垂直且两轨头均与连线处于4mm距离时,即可保证岔头位置准确。岔头位置确定后,用同一方法定出曲股和直股钢轨和辙叉的位置,即可保证道岔方正,位置准确。
2.5摆放枕木
按照枕木布置图要求,将不同长度岔枕摆放在夯实的道床上。从岔头桩向直股外侧方向量出1.3m的距离,打木桩。两桩间拉间距绳,将枕木较为直平的一端沿绳摆放整齐,间距调整至与设计要求基本相符。设三轨支座及护板支座的枕木,按设计要求加长。枕木大面向下。
2.6抬摆连接钢轨
(1)抬摆钢轨
在枕木摆放基本就位后,即抬摆钢轨,按照图1顺序抬摆钢轨于摆放好的枕木上,图中钢轨编号及钢轨长度见表1。
(2)连接钢轨
在鱼尾板向轨一侧涂油,连接钢轨。然后用起道机将钢轨抬起,在枕木和钢轨之间垫放10cm×10cm×40cm方木,垫木间距3~5m,将连接完毕、基本调整方向的钢轨架空。
2.7安装扣件垫板
按照道岔组装图在钢轨一侧划出垫板中心位置。在钢轨另一侧标出导曲线支距量测点和支距数据。将各类型垫板、轨撑螺栓扣件等配件散布在既定位置,对准钢轨上的标志线安装各类垫板,安装时随时检查各类垫板的类型尺寸和安装位置是否准确,将垫板用扣件、螺栓紧固在钢轨上。
由于道岔上转辙器部分有13块辙后垫板控制着导曲线支距。因此,在安装这13块垫板时,还应同时在相关支距点量测支距是否符合设计要求,如支距有误,可通过移动垫板前后位置及时调整。
2.8钉联枕木
垫板、扣件安装完毕后,再次全面检查,正确无误后,将钢轨用起道机抬起,抽出垫木,钢轨连同垫板落在枕木顶面,即可开始钉联。
首先将岔头第一根枕木依设计要求拨至既定位置。7号道岔岔头部分第一根为2.6m枕木,其直线上股一侧枕木头应距轨道中线1.3m,通过垫板孔打眼,注防腐油,拧入螺纹道钉。应用专用扳手拧入道钉孔,扭矩控制在100~120n·m,禁锤击。第一根岔枕直线上股一侧钉好后再将岔尾最后一根枕木用同样办法钉好直线上股钢轨。
在岔头第一根枕木和岔尾最后一根枕木上钉小钉,拉一白线,此白线即为道岔全部木枕沿直线上股的枕木头外侧位置,设三轨支座的枕木按设计要求加长,将枕木全部摆好,开始钉联。
钉联顺序:直线上股、直线下股、曲线上股、曲线下股。钉联时应保证垫板处于枕木中间位置,垫板两外沿与枕木两侧面的距离应基本相等,道钉与枕木外侧边缘距离不得小于5cm。
钉联直线下股时,应使用轨距卡卡准轨距,用校验后的道尺精心量测,保证轨距误差不超过(+3,-2)mm。尖轨尖端处误差不超过±1mm。
钉联曲线上股时,应对照标于钢轨上的支距尺寸,将曲线上股钢轨拨圆顺,再行钉联,支距误差不得大于±1mm。
钉联曲线下股时,应首先在轨面上标出轨距变化点和轨距尺寸,钉联时可先钉变化点处,将轨距锁定,再行补钉。
2.9起道、整道
上碴起道一般分3次进行。铺轨后的第一次上碴厚度不宜大于100mm,停车场道床厚度为250mm,可一次将石碴补充至实际高程。补充道碴后,按水平桩起道至设计高程,找平小洼,校正轨道左右水平和前后高低。轨面高程按设计要求(含路基预加沉落量)的允许偏差为+50mm,-30mm。
由于停车场线路不设缓和曲线和超高,但严禁出现反超高,曲线起道时,应先将内股起至略低于设计高程,再起外股。
3库内整体道床施工
3.1立柱式检查坑整体道床特点
立柱间距1400mm,立柱顶面距离地面较远,而且立柱内要安装尼龙套管。为保证立柱式道床结构的稳定性、尼龙套管预埋位置的准确性,采用架轨法施工。
3.2施工工艺
清理道床基底、凿毛铺轨基标测设钢筋绑扎架轨调轨安装扣件及尼龙套管定型模板支立混凝土浇筑与养护。
3.2.1清理道床基地、凿毛
为保证上部道床结构与下部道床结构的整体性,要对下部结构进行凿毛处理,凿毛后要将杂物清理干净。
3.2.2基标测设
根据图纸要求设置控制基标及加密基标。基标设置允许偏差:控制基标,方向6″、高程为±2mm;直线段距离为1/5000、曲线段距离为1/10000;加密基标,方向为±1mm、高程为±2mm、直线段距离为±5mm、曲线段距离为±3mm。
3.2.3钢筋绑扎
按照图纸要求绑扎钢筋,火烧丝头部弯向道床内,严禁外露,并用火烧丝绑扎预制混凝土垫块,确保保护层的质量。
3.2.4架轨
立柱检查坑顶面距离地面较远,采用目前地铁整体道床普遍使用的钢轨支撑架,但是需要将支撑架下的支撑点垫到要求的高度。见图2。
3.2.5安装扣件及尼龙套管
(1)散扣件、尼龙套管,扣件按设计规定的类型有次序地散布。
(2)画点,安装前先在钢轨上按设计要求画轨枕吊挂位置点。先在一股钢轨上画点,另一股用方尺
找出。
(3)安装扣件、铁垫板与尼龙套管。
将铁垫板、扣件、橡胶垫板与尼龙套管连接,铁垫板与钢轨垂直,且上、下两股钢轨铁垫板相对,轨底胶垫不出台。安排专人负责方正铁垫板,并至少检查3遍。扣件及铁垫板密贴无歪斜。安装完成后在橡胶垫板ii下包一层塑料薄膜,薄膜要有一定强度、无破损。
3.2.6调轨
钢轨扣件安装完毕,浇筑整体道床混凝土之前需要进行调轨工作。整体道床允许误差仅+3mm,-2mm,且混凝土浇筑成形后,整体道床轨道的高程、轨距只能靠轨距垫和铁垫片微调。因此,控制轨面高程和轨距是调轨工作的重点,也是整体道床施工的关键工序。
如此高的精度要求,靠普通的钢尺、小线等测量工具是无法满足的。施工中采用水准仪、经纬仪等精度较高的仪器,辅以钢尺及一些自制仪器进行控制。
3.2.7定型模板支立
按照立柱尺寸,用竹编板、角铁及固定丝杠定做定型模板,数量为一股道立柱数量,这样有利于流水施工的实现。实践证明可以很好的提高工效、保证立柱混凝土施工质量。定型模板如图3所示。
3.2.8混凝土浇筑与养护
模板支立完成后进行立柱混凝土浇筑,为保证施工质量,采用豆石混凝土,且要保证振捣到位。浇筑完毕后要对混凝土道床进行定时的养护。
4结语
实践证明,以上施工方法简单,施工质量较好,且能够减少返工,提高工效。
参考文献:
[1]db11/t311·1—2005,城市轨道交通工程质量验收标准[s].
[2]qgd—016—2005,轨道工程施工质量验收标准[s].
土木铁道工程篇6
关键词：国际土木工程；人才培养；网络平台；校企合作
中图分类号：G6420；tU3-4文献标志码：a文章编号：10052909（2017）02014804
近年来，随着“一带一路”和”走出去”战略的推进，中国企业在国际土木工程承包市场上的份额逐步提高。2014年进入国际承包商250强的中国企业海外承包市场总收入达790.1亿美元，相比2013年增长了17.6%，占250强企业海外市场收入总额的14.5%[1]。而随着中国土木工程承包企业海外市场份额的提高，参与全球竞争的机会越多，但从根本上来说，企业之间的竞争实质上也就是人才的竞争[2]，中国企业在人才队伍建设上的问题也日益凸显。如：海外项目管理能力较低、缺乏国际化经营理念、对技术标准与规范不熟悉、对项目所在国政治、法律、人文与公众心理等“软环境”缺乏足够的了解[3]。由此引发的惨痛教训也屡见不鲜，如：中国铁建麦加轻轨巨额亏损事件，中国中铁波兰公路撤离事件，委内瑞拉高铁停罢事件等[4]。而解决上述问题的根本途径是培养一批具有国际视野，既懂专业又懂管理，同时具备国际交流与合作能力的综合型人才，这也对高校土木工程专业人才培养提出了新的更高要求[5-6]。
当前，国内通常采用设立“国际工程班”的方式培养国际土木工程专业人才，仅从培养模式与
课程设置上区别于普通土木工程专业教学，而在教学方法与教学理念上并无本质区别。土木工程是一门实践性与社会性较强的学科[7]，以往土木工程专业教学中存在的理论教学与工程实践脱节的问题，在国际工程的
项目施工与管理中也愈发突出[8]。做好海外项目不仅要掌握过硬的专业知识与专业技能，而且要熟悉了解当地的语言特点、文化风俗、思维模式、、政治法律等方面的情况，这也是项目成败的关键，而很多知识与技能不是单纯依靠学校教学就可以获取的。虽然国际合作培养人才是一条有效提高学生外语水平与获取海外从业经验的有效途径，但经济成本决定了该途径不可能大规模推广，无法满足国际土木工程人才市场的大量需求[9-10]。然而，基于互联网的教学平台为解决上述问题提供了一条有效途径[11]。本文以石家庄铁道大学国际土木工程专业人才培养为依托，阐述国际土木工程专业校企合作网络教学平台的建设思路与构想。
一、平台的结构与功能
校企合作网络教学平台旨在克服土木工程专业本身存在的问题，弥补高校教学方面的不足，培养既具有良好专业基础又熟悉海外工程环境的合格的国际工程人才。该平台兼顾学校与企业两个方面，坚持高校与企业共同建设、共同管理、共同使用的原则。学校的优势在于具有完整、科学的教学体系与教学资源，但缺乏最新的工程实践资料与信息；企业的优势在于长期从事国际工程，具有大量不同类型的国际工程素材，但缺乏对相关资料的整理与加工，资源体系不完整，不利于学生直接学习与理解。校企合作土木工程专业网络教学平台可以充分发挥学校与企业的优势，形成优势互补，为国际土木工程专业人才的培养提供良好的空间。根据平台的用途，该平台应具有如下特点：其一，以学校、企业加盟的方式实现资源区域性共建、共享；其二，以海外项目施工管理过程为主线建设资源库，并以项目、专业、专题等门户展示资源；其三，在不同类型的资源库之间重构、交换资源数据；其四，智能化的资源管理，自动完成资源属性的抽取，提高资源的利用效率；其五，多角度、多维度资源导航方式快速检索资源；其六，资源批量后台管理，实现复杂资源的快速入库；其七，资源多级、分布式存储，检索信息集中统一管理；其八，可扩展性好，能快速定制个性化需求以及应用子系统。
（一）平台的结构
际土木工程专业校企合作网络教学平台与传统的网络教学平台最大的区别是，引入工程承包企业海外项目资源库，以弥补国内学生无法进行海外项目实习与培训的不足。该网络教学平台主要由资源库、管理平台与微信平台三部分组成。资源库包括课程资源与项目资源两个方面。从学校层面来讲，充分利用高校优质教学资源与雄厚师资力量，通过网络课程建设的方式，完善国际土木工程专业相关课程教学。从企业方面来讲，充分挖掘企业的资源优势，搜集整理
相关海外项目施工、管理与“软环境”等方面的素材。管理平台负责整个平台的维护、管理、资源上传，用户对象可以分为教师、工程师、系统管理员与学员。微信平台负责资源的定向推送，让学员在第一时间了解最新工程资料信息。网络教学平台的基本结构如图1所示。
（二）资源类型
网络教学资源库主要分为四个门类，即：课程资源库、项目管理资源库、通识资源库与工程案例库（见表1）。
（三）平台功能
平台的功能由平台的用途来决定，既要满足建设与管理者对于资源、平台的高效管理需求，又要满足学员对海量工程资源的快速检索、阅读、播放与下载需求。平台的主要功能如表2所示。
二、平台建设的可行性分析
该网络教学平台依托石家庄铁道大学中铁“国际工程班”人才培养计划，旨在订单式培养一批适应能力强、外语水平高、立志从事海外业务，且具有国际工程视野和较强工程实践能力的土木工程专业人才。在该培养模式中，前3年由高校培养，第4年由高校与中国中铁股份有限公司（以下简称中国中铁）共同培养。在学校方面，土木工程学院从2002年开始设立涉外土木工程专业方向，经过10多年的建设，积累了大量的国际土木工程专业人才培养经验。师资水平不断提升，形成了以中青年教师为主体，具备海外学习与工作经历的，高学历、高素质的师资队伍，为该平台的建立与管理提供了必要的人力资源保障。在企业方面，中国中铁自20世纪70年代开始建设长达1861公里的坦桑尼亚至赞比亚铁路项目以来，已在非洲、南美洲、中东和东南亚等地区55个国家承建海外项目超过230个。截至2007年，在全球五大洲的52个国家和地区设立海外业务机构96个，正在实施的项目有152个。中国中铁具有巨大的国际土木工程市场份额，以及丰富的国际工程管理与实践经验，掌握大量的第一手国际土木工程学习资源，这为该平台的建设提供了重要的资源支撑。随着中国工程承包企业国际土木工程市场份额的扩大，会有更多的学校、企业加入该网络平台，平台功能将得以逐步完善。
三、平台对国际土木工程专业教学改革的意义
当前国际土木工程专业课堂教学仍多以面授为主，学生获取知识的方式较为被动，学习效果也较为一般，且理论与实践之间容易脱节。而网络教学平台对推进专业教学的改革只有重要意义
。首先，该网络教学平台可以在一定程度上弥补课堂教学脱离实际的问题，教师在课堂上讲授相关科目或章节时，利用网络平台实际工程案例的讲解，使理论知识更加形象化，讲授内容更能紧密联系工程实际。第二，网络平台给予学生充分的自主学习空间，有利于学生对碎片化的时间进行有效利用，在任何时间、任何地点学生都可以通过pC或手机进行网上学习，亦有助于实现“学分制”改革。第三，也可以通过教师安排学习计划，学生在平台上完成学习任务，实现与教师在线上或线下的互动；还可以借助网络平台实现“翻转课堂”，充分发挥学生的主体与教师的主导作用。第四，微信资源推送，更加贴近当前学生获取信息的习惯与心理，有利于提高学生的学习兴趣与主动性。
四、结语
校企合作土木工程专业网络教学平台可以充分发挥学校与企业的各自优势，形成优势与资源互补，为学员提供一个学习国际工程相关知识，感受国际土木工程建设环境的虚拟网络平台，弥补当前国际土木工程专业教学中存在的不足，对推动国际土木工程专业教学改革与提升企业国际市场核心竞争力都具有重要作用。该平台运作的关键在于完善的硬件系统、配套的管理体系以及海量的国际工程素材，是该网络平台的灵魂所在，需要在后续运营中不断拓展用户群体，形成众多国际土木工程专业人才培养单位与需求单位共建、共享的良性循环。
参考文献：
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abstract：withtheimplementationofB&Randwalkingoutstrategies，theoverseascivilengineeringmarketshareofourengineeringcontractorsareincreasinggradually，andthequantitydemandedofinternationalcivilengineeringtalentswhohavetheabilitytomanageinternationalengineeringareraisingstepbystep.Consideringthemajorcharacteristics，drawbacksinteachingandtheobjectiverealityoflackingfieldpractices，basedontheteachingpracticesininternationalclassofShijiazhuangtiedaoUniversity，thispaperputsforwardabuildingconceptionofinternationalnetworkteachingplatformtakingadvantageofuniversityenterprisecooperation.throughsufficientanalysisofrequirementsofusers，thecharacteristics，structures，functionsandresourcetypesofnetworkteachingplatformwerediscussed.thisplatformcanmakethemostofbothadvantagesofuniversitiesandenterprises，whichplaysanimportantroletopromoteinternationalcivilengineeringteachingreformandimprovetheenterprisecorecompetitivenessininternationalmarkets.
土木铁道工程篇7
【关键词】既有线D型梁架空施工安全
1前言
随着近几年来的铁路交通的不断发展，既有单线铁路因修建技术标准落后、设计时速低等原因，已不能满足经济快速发展的要求，增建铁路复线、客运专线、既有线改造、站场扩建工程等工程逐渐增多。新建复线技术标准的提高，多数要求对运营铁路进行封闭，为保证当地群众交通出行方便与安全，在新线施工过程中需修建天桥、行车涵和渡槽等立交工程。
本文针对临近铁路既有线的特点及特殊的安全要求，对下穿既有线的1-5.0m行车涵架空施工技术和安全保障措施进行总结，为以后相似工程提供借鉴。
2工程概述
因增建襄渝二线需要，襄渝铁路二线工程ZH-5标处既有襄渝线K640+196.74（1-2.0m）拱涵拆除后改建为1-5.0m钢筋混凝土盖板箱涵。涵洞与既有襄渝铁路正交，位于流溪场车站内，需下穿三股道。涵长21.21m，净高4.5m，入口无提高节，高边墙，刚性分离式基础。涵洞下穿既有线，对既有线行车有干扰，为保证既有襄渝线正常运营，施工需采用1孔16.0mD型梁加固线路，进行架空施工。
3施工准备
3.1施工现场准备
施工前必须对施工地点的地形、地质、水文、交通和地下管线等情况进行周密调查。进行现场施工测量，搞好“三通一平”。
3.2签定安全协议
与既有线路通讯及信号单位共同勘察现场，确认地下管线位置及走向，与相关单位签定安全协议，对施工可能影响到的位置进行线路迁改工作。在既有线施工前必须按照铁道部[2007]186号关于《铁路营业线施工及安全管理办法》，与当地运输行车主管单位和设备主管单位签定安全协议，共同保证设备在施工过程中的正常使用及运输生产安全、工程施工安全，共同承担安全生产的责任和义务。
3.3施工方案报批
根据工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料，组织技术力量编制实施性施工组织设计，经单位技术、行政负责人审查后，报监理工程师与建设指挥部审核，审核完成后报铁路局主管部门审批，批准合格后方可进行施工。
3.4施工计划报批
每月10日前向铁路局主管业务处报送次月施工计划，施工按照审批计划进行安排。
3.5人员培训
既有线施工前需对施工及管理人员进行安全培训，考试合格后持证上岗。项目部分批安排相关人员参加成都铁路局组织的安全培训工作，作业队伍由专职安全员组织学习相关安全知识，并在施工过程中定期进行学习。
4施工工艺
4.1总体方案
行车涵长21.21m，下穿铁路1、2、3线，按“3线2线1线涵洞出入口及其它”程序安排施工。
施工站3线时，采用D型梁（Lp=16m）加固3线线路并慢行，对2线进行挡护支护，以确保既有线安全畅通。站3线下涵洞施工完毕，混凝土强度达到要求后，拆除D型梁，整修线路达到维修验收标准后进行站2线施工。同理，在施工站2线时，采用D型梁（Lp=16m）加固2线线路并慢行，对1、3线进行挡护支护，按上一循环进行施工。施工站1线时，采用D型梁（Lp=16m）加固1线线路并慢行，对2线进行挡护支护，按上一循环进行施工。架空施工期间要求列车慢行45km/h。
每一循环工艺流程：挖孔桩施工D型梁架设既有涵拆除及基坑开挖基础及涵身混凝土施工伸缩缝及防水层施工涵背浆砌回填拆除D型梁、恢复线路。
涵身施工完毕后，施工涵洞出入口、流水板，然后施工路基右侧m10浆砌片石检查梯。最后进行场地清理工作（如图1、图2）。
4.2施工步骤
4.2.1挖孔桩施工
开挖前，设置经培训合格的防护人员对线路24h进行防护、看守。按照涵身中心线及设计位置进行定位测量，定出挖孔桩的位置，其尺寸为1.5m×1.8m×6.0m（顺线路方向×垂直线路方向×深度），嵌入砂岩内不少于3.0m，线路每侧设两根。
采用人工开挖，从上到下，先中间后周边的顺序。井口锁口施作0.5m，高出地面0.3m，以防地面水流入孔内。每下挖1.2米做C20钢筋砼护壁，直至设计孔深。排出孔底积水，浇注C20混凝土桩身混凝土。
4.2.2D型梁架设
D型梁加固的基本原理：在桥位处既有线路两侧构筑临时支墩（一般为挖孔桩），临时支墩达到设计强度后安装D型梁，既有线限速，进行线下结构物作业，施工结束后拆除便梁，整修道路，恢复行车。其中D型梁采用纵横梁结构，纵梁承担列车荷载，并将列车荷载传递至临时支墩，横梁起增大刚度的横向连接作用。具体施工步骤如下：
（1）卸梁：
请点封锁施工3小时，将主梁用轨道车运到工地，用滑车横移主梁到到枕木垛上，然后落梁，横移使主梁就位。
（2）安装：
第一次请点封锁线路3小时，进行线路方枕、穿D型梁横梁与一侧纵梁连接施工。
按计划位置，先将一片主梁就位，安装好下牛腿。另一片主梁垫高出枕木面0.35m以上，以便抽换枕木。
扒除道床，抽换枕木，安装横梁。抽换枕木严格按规定隔6抽1施工，新穿木枕捣实后方可抽换下一根。木枕抽换完毕后，对线路全面检查整道。安装横梁的位置应与枕木位置大体一致，抽一根枕木，塞一根横梁，钢轨下垫适当的绝缘胶板，防止轨道电路短路，影响信号和行车，塞入横梁时，要对准梁肋，安装下牛腿和夹板，垫好胶垫。
第二次封锁线路3小时将另一片主梁移动到位，用手动葫芦横移、纵移主梁到位，就位后的主梁与横梁联结，联结时先联结主梁两端的两根横梁；测量对角线，抄平调整主梁位置，保证对角线误差小于15mm，联结其余主横梁，每隔一根横梁拉紧一根绝缘轨距拉杆。
安装上牛腿、下牛腿。
逐段扒除道碴，安装斜杆和所有联结零件，联结板及牛腿均应上满螺栓，弹簧垫圈不得漏装。同时安装好方向拉杆。
使用过程中，应随时检查，抄平，用千斤顶调整水平，上紧松动的螺栓。
D型便梁架设完后，必须经铁路设备管理部门多方检查确认后方可投入使用。
4.2.3既有涵拆除及基坑开挖
作业前，要与电务、供电、信号等有关设备管理单位联系进行现场确认，并签订《既有线设备现场确认表》，正式施工前应再次挖探槽进行确认，确保其设施完好。
首先将既有涵的混凝土和砌体拆除，采用人工、风镐配合。
基坑开挖经测量放线后即可进行，土方直接采用人工风镐、铁锹等进行开挖，开挖时要及时用浆砌片石封闭四周，开挖一层封闭一层，每层高度不大于50cm；坚石采用锯石机将整块岩石分小块开挖，弃方及时运至弃土场，基坑平面尺寸按结构物尺寸加大80cm。
基坑开挖至设计标高后及请监理及设计单位验基，合格后马上进行下步施工。
4.2.4基础及涵身混凝土施工
（1）基础混凝土施工
将基坑表面的松碴清理并用水冲洗干净，立基础模板，模板采用竹胶板，外背10×10cm的木方作为内带，内带间距40cm。外带采用Φ48的钢管，间距70cm布置，用Φ16拉杆进行加固拉紧。
混凝土采用现场搅拌，搅拌时严格按照配合比配料，搅拌时间不小于90s，运输采用手推斗车人工运输。
混凝土采用分层浇注、分层振捣，每层浇注厚度不大于30cm，防止欠振、漏振和过振。基础与墙身连接处的混凝土表面预埋接茬片石，接茬片石埋入上下层混凝土各一半。以保证基础和墙身混凝土的连接质量。
混凝土初凝后定期洒水养护，保持混凝土表面湿润，养护时间不小于7d。待混凝土强度达到设计强度的25%后方可拆模。
（2）墙身及端翼墙混凝土施工
涵身施工前应将基础与墙身接触的混凝土表面凿毛，凿毛要将混凝土表面的浮浆凿除干净，露出新鲜的石子，并将凿除的松碴清理并清洗干净。
墙身模板采用竹胶板，方木作为内带，内带间距20cm，外带采用Φ48的双排钢管，间距60cm，拉杆通过蝴蝶扣与外带连接牢固，拉杆采用Φ16的圆钢制作而成，拉杆间距为60cm×60cm，全部采用双螺帽拧紧。墙身一次浇注完毕。模板内侧应清理干净并均匀涂刷脱模剂。以保证拆模和混凝土表面光洁度。
墙身模板四周搭设双排钢管脚手架，脚手架钢管间距为1m×1m×1m，脚手板与钢管架连接牢固，以便施工。
混凝土施工同基础混凝土。
（3）盖板施工
盖板采用满堂支架现浇法施工，支架采用Φ48钢管，立杆间距60cm，横杆间距100cm。支架顶上满铺竹胶板作为底模。底模与支架之间通过方木将盖板的力传递给支架，方木间距20×20cm。
盖板钢筋采用现场加工，支架顶上绑扎就位。
混凝土浇注完毕后强度达到设计强度的75%方可拆模。
4.2.5沉降缝及防水层施工
沉降缝宽3cm，中间填塞黏土，外侧用沥青浸制麻筋填塞10cm深，再涂刷两层石棉沥青一层麻布宽50cm，内侧填塞15cm深的m10砂浆，砂浆与内侧墙身平齐。
防水层采用甲种防水层。
4.2.6涵背浆砌回填
涵身施工完毕之后，涵背两侧及时采用m7.5砂浆砌片石回填。两侧对称填筑，当涵顶填土厚度超过1m，或路面道碴填至轨底标高时，方可允许施工车辆在涵顶通过。
4.2.7线路开通及附属工程施工
混凝土强度达到要求后，立即拆除D型梁，拆除D型梁时，请点封锁3小时。拆除完成后及时用级配砂砾石填筑剩余路基直至设计路肩高度，填筑轨底道碴并用小型捣固设备捣固，要保证路基道碴饱满，振捣密实，整修线路达到维修验收标准并经设备管理单位现场检查确认后可放行列车恢复正常。
首列15km/h，2小时内25km/h，之后45km/h，24小时后恢复正常。拆除D16便梁加固后应对线路加强沉落整修，以保证列车逐步提速。期间做好校验记录，在恢复正常72小时内移交设备管理单位。
5安全措施
5.1安全人员配备
安全防护及驻站联络成立专门小组，由组长1人，防护员4人，驻站联络员两人，巡道工2人组成。主要负责要点施工期间的安全防护工作。驻站联络负责办理要点登记和与现场防护员的联络。巡道工负责24小时线路检查，每隔半小时或每通过一趟列车均应检查线路几何状态，发现线路有变化时及时通知线路养护人员进行线路养护。
5.2安全保证措施
建立健全安全生产管理体系，职工进场安全教育培训、考核与工序过程中安全交底相结合，做到培训合格后方可上岗。
严格执行既有线施工"八不准"、"三到位"的规定，并制定详细的细化措施。
施工组织设计层层审批，安全协议及时签订，施工现场协调会召开，施工计划审批完成，安全防护措施到位，应急预案制订等各项措施做到万无一失方可进行施工。
5.3应急预案
施工别是施工前期，经常组织进行专门抢险培训和抢险演练，做到分工明确、责任到人，组织有力，行动迅速，遇险不乱。并根据演练反馈情况及时修订。
备齐专门抢险设备物资，专人看管，定期检查，不得挪做他用。
施工中，设专人观察路基边坡、轨道等的稳定情况及地表变化情况（如下沉、开裂、涨轨等），出现事故征兆时，及时向施工负责人汇报，同时通过车站联络员向车站报告情况，立即采取必要措施，避免造成行车事故。
发生险情和事故后，现场报警人立即向应急指挥中心通报，指挥中心值班人立即向应急领导组组长报告，同时现场设置警戒线、慢行或停车信号。
土木铁道工程篇8
关键词:导流隧洞混凝土衬砌组合模板应用
1、工程概况
重庆黔江太极水库导流隧洞原设计475m，无压圆拱直墙式城门洞形,混凝土衬砌12m，但在具体开挖过程中，由于地质缺陷严重，塌方频繁，实际围岩与招标文件相差甚远，多为Ⅲ、Ⅳ类围岩，后经设计变更总长度为502.5m，进口高程580m，出口575.24m，成1%坡面下降，洞身段采用C30混凝土衬砌428m,每9m设一伸缩缝,其中进口（临时段）12仓,出口（永久段）36仓,衬砌厚度根据具体的岩石开挖情况为0.5m～1.2m等，衬砌后断面内尺寸为5m*7.4m。由于进口段属于后期封堵段,混凝土衬砌属于临时衬砌,且此段有9m转折端和27m弧线段,故提出采用人工组合模板对侧墙及拱顶一次性浇筑。
2、模板准备
2.1侧墙模板
侧墙由于面积较大，使用钢模板工程量较大，且存在弧线段和折线段，钢模板施工困难较大，所以此次侧墙混凝土衬砌使用木模板。模板板面采用90cm*170cm*15mm胶合木板，竖围囹采用5cm*9cm方木，横围囹采用圆木，单边加工成直线，宽度不小于5cm，支撑采用圆木对撑。模板接缝部位处于围囹中间，用铁钉、铁丝连结。并预留窗口，便于混凝土入仓及振捣。
2.2拱顶模板
拱顶若使用木模板，加工成型较困难，且钢度难以保证，所以采用组合钢模板。钢模板采用15mm*1500mm定型模板，采用钢拱架支撑，拱架拱玄采用10号槽钢，依据设计图纸加工为拱，横拉杆采用φ48mm钢架管，两片拱架间距82cm，采用钢管扣件连接。在顶拱模板开孔，为拱顶混凝土浇筑时泵管预留入仓口。
3、模板施工
3.1基本衬砌情况
由于黔江太极水库导流隧洞的特殊性，出口临时衬砌段分为以下几种施工方案：0-8.57～0+000（闸室段）、0+0～0+6、0+15～0+33、0+88.5～0+124.5为直线段，共计8仓；0+124.5～0+151.5段为圆弧段，共计3仓；0+006～0+15为折线段，共1仓，合计12仓。0+33～0+88.5由于岩石情况良好，故只浇筑底板，侧墙及拱顶采用C20混凝土喷护。
3.2侧墙、拱顶模板施工法
由于工期需要，故在底板混凝土浇筑的同时将50cm侧墙连带一起浇筑，拆模后人工凿毛。
立模前先将侧墙混凝土面用高压水枪冲洗干净，将松动岩石及杂物处理干净，后将打磨干净、刷过油的木模板紧贴前期浇筑好的混凝土面，两块缝隙之间竖放围囹,从内侧用铁钉固定，后沿围囹两侧打眼横穿铁丝加固，注意打眼孔径不宜大于铁丝直径，以免浇筑混凝土时漏浆。照此一直将两侧墙模板初步安装完成。完成了模板的安装后，接下来利用圆木、钢管等物加固。加固时依据加固区的实际长度选择合适的圆木，将合适长度的圆木横向对撑在两侧模板围囹上，两头用相应的木楔楔紧，使模板全保持在一个面上。
侧墙模板安装完成后可以安装拱顶模板。拱顶模板安装前要竖向等距安装3根圆木，便于支撑钢拱架，与横向圆木结合处用铁丝相连加固。如此安装12排竖向支撑原木，排距82cm，12排竖向支撑原木顶部纵向安装一根原木，原木两侧面前期加工成平面，宽度不小于5cm。后安装12道钢拱架支撑，钢拱架底部与前期安装好的纵向原木紧贴，两端支撑在侧墙预留锚杆或两根纵向布设圆木上。如此安装完成其12道钢支撑拱架。完成了钢支撑拱架后，其上布设15mm*1500mm定型模板，模板间使用U型卡连接加固，缝隙使用木条封堵。在转折端处，大面积可使用定型钢模板，局部使用木模安装。安装详见安装示意图。
4、浇筑
侧墙与拱顶分次浇筑时，在前期侧墙混凝土浇筑时，在距离侧墙顶部10cm处预留φ25锚杆，便于后期拱顶浇筑时模板的安装。混凝土浇筑时两边侧墙同时施工，交替上升，一次上升高度不超过1.0m，并由侧墙顶部插入式震动棒振捣。
侧墙与拱顶一起安装模板并浇筑的仓位，浇筑时混凝土由侧墙模板预留窗口与拱顶预留窗口进入仓面，自然下落，两侧墙同时浇筑，交替上升，高度不超过0.5m，采用人工手持振动棒振捣。浇筑过程中，视情况封堵窗口。
结束语
黔江太极水库导流隧洞进口段104.57m使用组合模板施工法，每仓模板安装比全部使用钢模板时间节省约10小时，保证了施工工期；浇筑后外观效果较明显，特别是在弧线段及转折段的浇筑过程中发挥了很大的作用。但是，在浇筑过程中必须严格加强振捣工作，且每仓模板安装前必须对模板进行清理和刷油，方可达到预期的质量和外观目标。
参考文献：
【1】水利水电工程施工手册.第3卷.混凝土工程.中国电力出版社
土木铁道工程篇9
关键词桥梁盖梁施工穿杠法技术应用
中图分类号：K928.78文献标识码：a文章编号：
1．前言
1.1工程概况
渭（南）蒲（城）高速公路蔡家村中桥全桥墩柱高度10～16米，设计盖梁6片，墩柱位于排碱渠岸边,地基湿软,每片盖梁混凝土23m3，换算成重量为63t。
二、施工工艺
1.2受力机理分析
穿杠法盖梁施工是将预穿在墩柱内的实心圆钢作为盖梁模型、盖梁混凝土实体等的主要承载构件。浇筑墩柱时在每个墩柱计算高度纵桥向穿pVC管预留孔道，盖梁施工时在预留孔道中穿实心圆钢，外套支撑铁块并用丝帽扣紧。支承铁上横桥向在墩柱两侧各设工字钢一根作为承重梁，工字钢上布设15×10cm方木作为分配梁，以支承模型体系。
施工结构系统示意图如下：
穿杠法是一种较新的施工方法，它具有节省支撑材料、操作简单、施工安全等优点。它的作用原理是把盖梁的重量及施工荷载通过盖梁下的工字钢传递给横穿于墩柱中的实心圆钢，最终由实心圆钢将荷载传递给墩柱，由墩柱承受所有作用力。
2．施工方法
2.1孔道预留
墩柱浇筑时将直径50mmpVC管封口后，沿顺桥方向预先埋入混凝土。其预埋位置应根据盖梁支承系统结构高度确定，即预埋管中心位置应为墩柱设计标高-盖梁底模高度-分布方木高度-木楔高度-工字钢高度-支承铁中心至其顶面高度。在确定预埋管位置时应至少考虑8～10cm木楔高度，木楔下垫于方木（两片木楔对接对顶调整标高），在盖梁达到强度拆除模型时打开木楔方木下落，以此作为卸载脱模的空间。
埋入混凝土中的pVC管常会因倾倒混凝土或振捣混凝土而浮起或倾斜改变位置，因此在预埋时除将管口用泡沫等物堵塞胶带裹封外，应用铁丝将预埋管端部与墩柱钢筋绑扎牢固。当混凝土浇筑至预埋管位置时，应减少倾倒冲击力，避免振捣棒碰撞预埋管，确保其位置准确。
2.2紧扣螺栓
实心圆钢露出墩柱部分套好支承铁后应紧扣丝帽，使支承铁与墩柱紧密贴合，以免支承铁窜动碰撞墩柱伤及混凝土外观；其次是支承铁与墩柱贴合越紧密对实心圆钢受力越有利，即在没有空隙的情况下，实心圆钢所承受变曲应力接近于零。支承铁与墩柱相贴面宜加工成弧形，弧形面不仅不易损伤墩柱而且圆钢丝帽套紧后，在其承受偏压的同时可产生摩擦力以抵抗弯曲，有利于结构的受力。
2.3对拉工字钢
工字钢纵梁仅搁置在两块支撑铁上，若不对拉固定，不仅施工安全没有保障，而且形不成整体受力结构。因此，对于两片工字钢纵梁，必须用钢拉杆对拉固定在墩柱上。拉杆的布置间距如前图所示，墩柱间设两根，悬臂段设两根。墩柱与纵梁间加衬垫，以保护相接柱面。拉杆选用φ16a3圆钢。
2.4预留孔封堵
盖梁施工完成拆除底模后，对预留孔道封堵，封堵孔工作宜成批逐段进行，不宜逐个进行。直径40～50mm留孔对墩柱的受力几乎没有影响，但从确保墩柱钢筋使用寿命（若pVC管与墩柱钢筋比较接近则钢筋易受腐蚀），保证结构外观质量而言，预留孔的封堵工作也相当重要。我们采用人工压入塑性水泥浆封堵孔，要求水泥浆经过试配，其终凝后的颜色必须与墩柱颜色一致。水泥浆中宜加入适量减水剂及铝粉。
3．结构系统力学检算
3.1设计荷载
新浇混凝土自重n混凝土=23m3×25Kn/m3=575Kn
结构钢筋重n筋=50Kn（根据设计）
模板支撑构件重n模=20Kn（根据模板及支撑情况）
倾倒、振捣混凝土及各种施工活载n活=（n混凝土+n筋）×10%=62.5Kn（根据施工情况活载取结构自重的10%）
荷载合计n总=n混凝土+n筋+n模+n活=707.5Kn
3.2方木配梁检算
将n总换算为面荷载707.5/（1.5×12.6）=37.4Kn/m2
方木间距为0.5m，布置为短边水平，长边竖直。每根方木承受荷载转化为均布线荷载q=37.4×0.5=18.7Kn/m，其力学模型简化为：
mmax=ql2/8=18.7×1.42/8=4.582Kn.m
w方木=0.1×0.152/6=0.000375m3
σ=mmax/w方木=4.582×103/0.000375=12.2mpa＜[σ]=17mpa（可）
3.3工字钢检算
每根工字钢承载707.5/2=353.75Kn
换算为均布线荷载q=353.75Kn/12.6m=28.1Kn/m
其力学模型简化为三跨双悬臂连续梁，简化图如下：
工字钢中弯曲应力分布如下图：
mD=mB=28.1×2.82/2=-110.2Kn.m
mc=28.1×72/8-mD=61.9Kn.m
σmax=mmax/w工字钢=110.2×103/875×10-6=125.9mpa＜［σ］=140mpa（可）
工字钢梁体挠曲变形图形如下：
Yc=5ql4/384ei（计算时不考虑ae、DB段荷载引起C点的上挠值，偏于安全）
=5×28.1×103×74/384×2.1×1011×15760×10-6
=0.003m＜L/400=0.0175m
Ya=YB=qa3(4×l+3a)/24ei（计算时不考虑跨中部分荷载引起a、B点的上挠值，偏于安全）
=28.1×103×2.83×(4×7+3×2.8)/24×2.1×1011×15760×10-6
=0.0028m＜L/400=0.007m
3.4实心钢检算
实心钢及支撑铁结构大样如上图所示，支撑铁与墩柱紧密贴合，荷载通过支撑铁传递至实心钢，实心钢在这种情况下可忽略弯曲，视为纯剪切受力。
作用于每块支撑铁上的荷载Q=707.5Kn/4=176.9Kn
实心钢横截面面积a=452×3.14/4=1589.6mm2
τ=Q/a=176.9×103/1589.6=111mpa＜［τ］=160mpa
实心钢宜选用16mn钢加工，若采用3号钢宜选用优质材料。
施工中注意混凝土捣固对pVC管的影响，减少预埋管堵死、倾斜。
4．确保质量、安全的措施
4.1保证质量的措施
4.1.1加强测量、试验、检测等基础性技术工作
挑选精干的施工队伍，制定详细的、切实可行的技术管理制度，采用先进的测量、试验检测仪器，保证工程质量。
4.1.2控制钢筋工程质量
严把材料关，不合规范的钢筋，坚决不予验收、使用。同时严格控制钢筋的加工质量和钢筋的存放管理。
4.1.3混凝土质量
首先，把好原材料的质量关，对不合格的水泥、碎石、砂等坚决不使用。
混凝土配料采用自动计量，特别是混凝土拌合站均采用自动计量拌合站，保证计量准确。
4.2保证安全的主要措施
4.2.1施工前编制安全技术措施，制定操作细则，并向施工人员进行技术交底，做好安全教育工作，提高全员的安全意识。
4.2.2对施工中的辅助结构、临时工程如脚手架等进行安全检算，采取相应的安全措施。
4.2.3所有作业人员做到持证上岗，并不断进行安全技术培训和考核。
4.2.4施工现场附近和工地内应设有安全标志，夜间施工作业应有照明措施、警示牌（灯）和围栏等，并派专人看守。
4.2.5做好施工现场的安全用电工作
工地电力干线采用非裸导线架设，统一布置电力线路，不准私接乱拉电线；钢筋加工设备有漏电保护或外壳接地装置，严禁带电移动电焊机。
4.2.6模板起吊要做好防护，就位后要支撑稳固。
4.2.7各工种进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向操作。
4.2.8高空作业必须设置防护措施，设置安全网和操作平台围栏，操作人员必须佩戴安全帽、系安全带。
参考文献
土木铁道工程篇10
关键词：地铁站；古树；保护措施
地铁是现代城市交通最主要的基础设施之一，至2015年，上海以617km运营里程位居中国地铁第一宝座。在地铁的建设中，碰到的问题形形，古树名木就是难题之一。
在1994年，上海建造地铁2号线时，原设计方案中静安寺车站从静安公园下面穿过，静安公园上的10多株悬铃木古树将会受到牵连，评估后有6株必须迁移。迁与不迁，是解决这一问题的两个基本方案。树迁，则地铁站可不迁；树不迁，则地铁站迁。表面上看，二选一其实很简单，但是，其中的复杂性远远超过了人们的常识。
古树的迁移，既是一个复杂的技术难题，又是一个复杂的社会、文化问题。从技术视角看，上海已积累了迁移古树的丰富经验和整套技术措施，但古树是个生命体，它的生存状况是与周边的环境特别是微环境紧密联系在一起的。因此，古树迁移难保100%的存活。而且，古树一旦离开了静安公园，其价值的体现将发生极大的变化。多少年来，依托于静安公园的古树，留下了许多难忘的故事，这就是乡愁，就是城市记忆。然而，如是古树没有了，人们将产生巨大的失落，静安公园的文化底蕴也遭损，不仅使古树的价值体现大大缩水，而且，静安公园也黯然失色。但是，如果采用不迁树方案，则就必须迁车站。这在静安寺这个商贸高度发达的地方，寸金寸土，而且，车站建设中对周边的负面影响远远超出在公园中的建设，粗估达几千万元。为了6棵古树，损失几千万元，决策之难可想而知。
经反复研究，1995年，静安区最后决定：保古树、移车站！将车站移到南京西路，单因封路带来的经济损失就达3000万元。但是，巨大的经济损失保住的古树群，是公园里最受欢迎的景观活动区，浓密的树荫是夏季最佳的纳凉区，高大的树冠是冬季最好的闲坐区。
重大工程不惜重金为6棵古树让道，在上海传为美谈，充分体现了一个城市对生态文明的重视。
1上海0692#古树概况
20年前的上海用重金来保护地铁上的古树，20后的上海在建设地铁时又碰上了古树，0692#古树是其中一棵。
0692#古树是广玉兰，拉丁学名：magnoliaGrandifloraLinn，木兰科木兰属。树龄120年，属于上海市二级保护古树。古树总体长势正常，树冠有明显的偏冠生长现象，主干老结，凹凸不平，内部可能存在空洞（见图1）。
古树生长于上海地铁12号线南京西路地铁车站标准段及出入口西侧。站点施工周期为2011年初至2013年底，历时3年，施工期间车站围护距离树冠投影8.48m；出入口围护如采用地墙，则围护距离树冠投影0.42m，如采用钻孔灌注桩加搅拌桩止水，则围护侵入树冠投影约0.9m（见图2）。地施工结束后进行地面商业开发，定位为特色化餐饮零售商业，古树位置有消防通道的要求。
2项目分析
地铁12号线南京西路站不仅是上海市区地理位置上的核心，也是城市功能的核心和城市历史空间的核心。古树紧贴站点边，从1880年起就见证着这里的起伏和浮沉。
2.1地铁施工会对古树产生的影响
地铁站点施工包括导墙的放坡开挖、地下连续墙施工、端头井加固和基坑降水等。
（1）导墙施工对古树的影响
导墙施工采用挖机进行放坡开挖，若靠近古树一侧边坡发生塌方会对古树根系造成影响。另外施工机械在古树周边来回作业，过度碾压会影响周边土壤物理性状，对古树生长造成影响。
（2）地下连续墙施工对古树的影响
地下连续墙施工会造成周边土体地表沉陷，古树根系会随着下沉，因粗根与细根下沉值不同，所以易引起细根的脱落。尤其是在遭遇大风等恶劣天气时，更需对古树稳定性予以关注。沟槽护壁泥浆中掺有化学外加剂，会对土壤产生污染。降水措施会造成古树周围的地下水大幅变化，影响古树生理功能。
（3）端头井加固对古树的影响
端头井采用高压旋喷对土体进行加固，施工过程中，水泥浆液不可避免在土壤中B透，同时对周围土体造成挤压变形。
（4）其它影响
大量扬尘对古树的影响，大型设备对古树的影响等。
2.2商业开发会对古树产生的影响
（1）大量的人流活动，对古树周边的土壤结构产生极大的影响，严重影响土壤的物理性质。
（2）密集的商业建筑对古树的光照产生影响，光照是古树生理活动的重要因子，从而对古树生长产生影响。
（3）按照《条例》相关规定并结合古树实际生长状况，古树保护范围为投影面以外不少于5米的范围，但按照规划设计，古树投影下有设置消防通道的要求，肯定会对古树产生影响。
3解决策略
（1）地铁施工虽然时间较长，但属于临时性的，可采用技术措施对古树进行保护，减少建设施工对古树的影响。
（2）南京西路是上海的历史风貌保护区，古树的长期保护应该是以利用为主的景观保护。将古树纳入南京西路历史风貌保护区的体系在商业项目规划初期就做好古树的利用方案，将古树景观融入这个上海特色的石库门老建筑群里。
4地铁施工期间的保护技术措施与策略
4.1常规性保护措施
（1）设置观察点
时刻监测地表下沉、地下水水位、广玉兰生长状态等情况。
（2）加固处理
在工程施工前先行对古树进行加固，以防止因土层下沉而影响古树的稳固。
（3）平衡修枝
对古树进行平衡修剪，去除枯枝、烂枝、交叉枝、重叠枝等，减少古树的养分吸收和水分蒸发。
（4）树体复壮
对古树根部进行深层打孔松土，取保护范围内的土壤样土，进行土壤理化性质检测，并根据检测结果，针对古树特性，配比有针对性的营养土，进行施用改良。后对下部土层作立体施肥，向先前打的深层松土孔中灌注古树专用配比营养土，另古树专用配比营养土中还需混拌适量的植物生根粉生根剂。根系范围表层土壤的改良施工中，先人工进行平整，轻度松土后混拌厚5cm左右的古树专用配比营养土。
4.2针对性保护措施
（1）拉森钢板桩隔离
沿古树保护边界打一道拉森钢板桩，用于阻挡泥浆渗漏。为保证止水效果，采用Sp-1V型小止口拉森钢板桩，截面宽40cm，长12m，厚1.55cm，插入土体11米，高出地面1米。在地下连续墙施工结束后要进行拔除，孔隙回填酸性营养土。
（2）地下防渗、防污、防震软墙
沿古树保护范围边界内侧一圈设置地下软墙，开挖深度2m，宽0.8m，沟外侧壁铺设水分控制膜，内侧壁铺设耐分解无纺布，中间下部铺设双道渗水管，连通调控井，上部填充植物用珍珠岩及柔软防水剂，使古树在周边施工期间减少外界施工对其的震动和污水的渗入。软墙填充压实后上部覆盖古树专用配比营养土。
（3）补水和排水
给古树安装滴灌和喷雾装置，以便在降水措施时及时给古树补充水分，湿润根系，确保根系不会脱水。同时设置降水井，使地下水的渗流方向往下，往四周渗流，使注浆后溶解在地下水中的碱性物质向外疏干，以减少对古树根系的污染。
4.3商业开发中的保护策略
（1）以古树景观为主的环境营造
把古树作为南西地铁站商业景观的重要组成部分，用讨巧的设计解决消防通道与古树保护范围的冲突问题。景观设计以广玉兰为主题，在南京西路熙熙攘攘的街道中设计一个体现百年树生命的街区，提取广玉兰干、花、枝的元素，结合场地建筑的方向，设计营造充满活力的玉兰广场。让百年古树与上海石库门建筑相得益彰，营造有历史文化的商业景观，提升景观价值（图3）。
（2）利用地铁弘扬名木文化
让古树名木成为地铁文化专列的一个主题，通过各种书画、名家名作、摄影作品等巧妙结合，辅以相关知识讲解介绍，体现上海古树名木的奇、拙、秀、美的神韵。上海许多古树一直在安静地生长着。让乘客在地铁车厢，通过图片、故事等进一步了解古树名木，提升市民对这一自然资源的热爱。