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文檔簡介
上冊土木工程施工組織設計
目錄目錄放映1單元1鐵路及公路工程施工組織概論單元一放映21.1鐵路及公路工程施工組織研究的對象與任務單元放映11
1.2鐵路及公路工程施工程序單元放映12
1.3鐵路及公路工程施工組織調查單元放映13
1.4鐵路及公路建設的內容及特點單元放映14
1.5工程項目管理簡介單元放映15單元2施工過程組織原理單元二放映3
2.1施工過程的組織原則單元放映21
2.2施工過程的時間組織單元放映22
2.3流水施工原理單元放映23
單元3鐵路及公路工程施工組織設計單元三放映4
3.1鐵路及公路工程施工組織設計概述單元放映31
3.2施工組織設計的分類單元放映32
3.3施工組織設計的編制方法單元放映33單元4機械化施工組織設計單元四放映5
4.1機械化施工組織設計內容及編制方法單元放映41
4.2工程施工機械的種類單元放映42
4.3施工機械的選型與配套單元放映43
單元5網絡計劃技術單元五放映6
5.1網絡計劃的基本概念和表示方法單元放映51
5.2網絡圖的繪圖規(guī)則單元放映52
5.3雙代號網絡圖的時間參數計算及關鍵線路的確定單元放映53
5.4時標網絡圖的繪制及應用單元放映54
5.5單代號網絡圖的繪制及應用單元放映55
5.6網絡計劃的優(yōu)化單元放映56
單元1鐵路及公路工程施工組織概論1.1
鐵路及公路工程施工組織的研究對象與任務1.2接受施工項目工程項目管理簡介1.3鐵路及公路施工組織調查1.4
1.4鐵路及公路建設的內容及特點1.5
【引子】
施工組織是根據批準的建設計劃、設計文件(施工圖)和工程承包合同,對建筑安裝工程任務從開工到竣工交付使用,所進行的計劃、組織、控制等活動的統(tǒng)稱。簡而言之,施工組織是針對施工過程中直接使用的建筑工人、施工機械和建筑材料與構件等的組織,即對基本施工過程和非基本施工過程和附屬業(yè)務的組織,它既包括正式工程的施工,又包括臨時設施工程的施工。施工組織是項目施工管理中的主要組成部分,它所處的地位與作用直接關系著整個項目的經營成果。也可以說,它是把一個施工企業(yè)的生產管理范圍縮小到一個施工現(xiàn)場(區(qū)域)上對一個個工程項目的管理。
1.1.1鐵路及公路工程施工組織的研究對象
鐵路、公路工程施工組織主要研究鐵路、公路建設項目施工過程中施工人員、施工資金、工程材料、施工機械、施工方法等生產諸要素的合理配置問題。其中施工企業(yè)關鍵技術崗位八大員是指:施工員、預算員、質檢員、安全員、材料員、試驗員、測量員、資料員1.1鐵路及公路工程施工組織的研究對象與任務
1.1.2鐵路及公路工程施工組織的任務
施工組織的任務是指按照客觀規(guī)律科學地組織施工;積極為施工創(chuàng)造必要條件,保證合理與順利施工;選擇最優(yōu)施工方案,取得最佳的經濟效果;在施工中確保工程質量,縮短工程周期,安全生產,降低物耗,文明施工,為企業(yè)創(chuàng)造出社會信譽。具體包括以下內容:1)了解工程概況重點了解施工任務、施工環(huán)境、施工內容、施工進度、施工方法、資金預算和保障措施等。2)確定施工方案施工方案的論證和選擇是施工組織設計中最重要的環(huán)節(jié)之一,是決定工程全局的關鍵因素。施工方案主要確定施工方法、選擇施工機械、安排施工工序等。
3)計算工程數量根據工程量和總工期的要求,合理部署施工人員、施工資金、工程材料、施工機械等需用量和供應方案。4)編制施工進度科學安排施工時間表、路線圖,責任分工到位,是工程按期實施的重要條件。5)規(guī)劃施工現(xiàn)場合理布局生產、生活、交通等設施,最大限度節(jié)約臨時用地,保護環(huán)境,利于施工,方便生活。保障安全,繪制施工場地平面圖。6)制定保障措施為保證工程質量和安全施工,必須建立健全施工組織機構、施工運行機制、施工過程管理、施工資金保障、施工應急預案等施工保障措施
1.1.3鐵路及公路建設資金來源
我國鐵路、公路建設所需資金,按照“政府主導、多元化投資、市場化運作”的原則,不斷拓寬籌融資渠道,建設資金主要有五個來源。1)中央預算投入因為中央專項資金,中央預算投入總體來講十分有限,但其導向作用十分突出,例如對公益性的西部鐵路建設的投資,帶動了其他社會投資投入。2)行業(yè)自籌鐵路、公路運輸收入中提取的建設基金,和從整個鐵路行業(yè)、公路行業(yè)提取的更新改造資金,這部分是鐵路、公路建設資本金最主要的部分,例如鐵路建設自籌資金每年大約有1000億左右。
3)戰(zhàn)略合作籌資通過戰(zhàn)略合作協(xié)議,籌集來自地方政府和其他戰(zhàn)略合資人的資金。例如,2004年以來,鐵道部先后與全國31個省市自治區(qū)簽訂了共同加快鐵路建設的戰(zhàn)略合作協(xié)議,地方政府不僅以征地拆遷費用入股或直接投資等形式參與鐵路建設,而且在項目的規(guī)劃協(xié)調、用地預審、環(huán)境評價等前期工作和征地拆遷等實施過程中給予大力支持和優(yōu)惠政策。地方政府投資已經達到了鐵路建設資金的30%,很大程度上解決了中央投資不足的問題。
4)政策支持爭取政策支持,加大鐵路、公路債券的發(fā)行力度。例如,鐵路與包括國家開發(fā)銀行在內的各大商業(yè)銀行簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,同時大力推進融資方式多樣化,優(yōu)化債務結構,大幅降低籌資成本。2006年成功發(fā)行400億元鐵路建設債券,2007年發(fā)行鐵路債券600億元,2008年發(fā)行鐵路債券800億元,2009年發(fā)行鐵路債券1000億元,2010年發(fā)行鐵路債券800億元,實現(xiàn)了鐵路低成本的大額融資。5)資本市場對既有鐵路通過股改上市,在資本市場上募集資金。按照“存量換增量”的股份制改革試點思路,2006年大秦鐵路公司和廣深鐵路公司首發(fā)A股上市獲得成功,對鐵路企業(yè)進行重組整合,選擇鐵路部分優(yōu)質資產改制上市,邁出了建立中國鐵路特色現(xiàn)代企業(yè)制度的關鍵一步。
1.2鐵路及公路施工程序
不論是鐵路、公路工程基本建設,還是大中修工程項目,施工程序是一致的。鐵路、公路施工程序是指施工單位從接受施工任務到工程竣工驗收階段必須遵守的工作順序。主要包括:接受施工項目即簽定工程承包合同、施工準備工作、工程施工和竣工驗收。
1.2.1接受施工項目
1)施工單位接受施工項目的方式施工單位接受施工項目通常有三種方式:(1)上級主管部門統(tǒng)一布置任務.下達計劃安排的項目;(2)經主管部門同意,自行對外接受的項目;(3)參加投標,中標而獲得的項目?,F(xiàn)在,施工項目主要通過參加投標,通過建設市場中的平等競爭而取得。
2)施工單位接受施工項目的注意事項(1)查證核實工程項目。查證核實工程項目是否列入國家計劃,必須有批準的可行性研究、初步設計(或施工圖設計)及概(預)算文件方可簽定施工承包合同,進行施工準備工作。(2)接受施工項目。接受施工項目,以簽定施工承包合同為準。施工單位,凡接受工程項目,都必須同建設單位簽定工程承包合同,明確各自的權利和義務即明確雙方的經濟、技術責任,互相制約,共同保證按質、按量、按期完成建設項目的建設任務。合同一經簽定,即具有法律效力,雙方要嚴格履行合同。(3)施工承包合同內容。施工承包合同內容一般包括:簡要說明;工程概況;承包方式;工程質量;開(竣)工日期;工程造價;物資供應與管理;工程撥款與結算辦法;違約責任;獎懲條款;雙方的配合協(xié)作關系等。
1.2.2施工準備工作施工單位接受施工項目后,即可著手進行施工準備工作。施工準備工作涉及面廣,必須有計劃、按步驟、分階段地進行,才能在較短的時間內為工程開工創(chuàng)造必要的條件。準備工作的基本任務是:了解施工的客觀條件,根據工程的特點、進度要求,合理安排施工力量,從人力、物資、技術和施工組織等方面為工程施工創(chuàng)造一切必要的條件。施工準備工作的內容可以歸納如下:1)施工技術準備(1)熟悉和核對設計文件及有關資料設計文件是工程施工最重要的依據,組織技術人員熟悉和了解設計文件,是為了明確設計者的設計意圖,掌握圖紙、資料的主要內容及有關的原始資料。此外,從設計到施工通常都要間隔幾年時間,勘測設計時的原始自然狀況由于各種原因已經變化,因此,必須對設計文件和圖紙進行現(xiàn)場核對。其主要內容是:
①各項計劃的布置、安排是否符合國家有關方針、政策和規(guī)定以及國家的整體布局;設計圖紙、技術資料是否齊全,有無錯誤和相互矛盾。②設計文件所依據的水文、氣象、地質、巖土等資料是否準確、可靠、齊全。③掌握整個工程的設計內容和技術條件,弄清設計規(guī)模、結構特點和型式。④核對路線中線、主要控制點、轉角點、水準點、三角點、基線等是否準確無誤;重點地段的路基橫斷面是否合理;構造物的位置、結構型式、尺寸大小、孔徑等是否適當,能否采用更先進的技術或使用新材料。⑤路線或構造物與農用、水利、航道、既有鐵路、既有公路、電訊、管道及其它建筑物的相互干擾情況及其解決辦法是否適當,干擾可否避免(對歷史文物紀念地尤為重要)。
⑥對地質不良地段采取的處理措施是否先進合理,對防止水土流失和保護環(huán)境采取的措施是否適當、有效。⑦施工方法、料場分布、運輸工具、道路條件等是否符合工程現(xiàn)場實際情況。⑧臨時便橋、便道、房屋、電力設施、電訊設施、臨時供水、施工場地布置等是否合理。⑨各項紀要、協(xié)議等文件是否齊全、完善。⑩明確建設期限?,F(xiàn)場核對時,如發(fā)現(xiàn)設計有錯誤或不合理之處,應提出修改意見報上級機關審批,待核準批復后再進行現(xiàn)場測量、修改設計、補充圖紙等工作。
(2)補充調查資料進行現(xiàn)場補充調查,是為了優(yōu)化和修改設計、編制實施性施工組織設計、因地制宜地布置施工場地等收集資料。調查的內容主要有:①工程地點的地形、地質、水文、氣候條件。②自采加工材料場儲量、地方材料供應情況、施工期間可供利用的房屋數量。③當地勞動力情況、工業(yè)生產加工能力、運輸條件和運輸工具。④施工場地的水源、水質、電源,以及生活物質供應情況。⑤當地民俗風情、生活習慣等。
(3)編制實施性施工組織設計和施工預算實施性施工組織設計是指導施工的重要技術文件。鐵路、公路施工是野外作業(yè),又是線型工程,各地自然地理狀況和施工條件差異很大,不可能采用一種定型的、一成不變的施工方案和施工方法,每項工程的施工都需要通過深入細致的工作,個別確定施工方案和施工方法,因此,施工階段必須編制實施性施工組織設計,并編制相應的施工預算。
2)施工現(xiàn)場準備經過現(xiàn)場核對后,依據設計文件和實施性施工組織設計,認真做好施工現(xiàn)場準備工作。(1)征地及拆遷劃定工程建設用地,開始征用土地、拆遷房屋、電訊及管線設施等各種障礙物(包括施工臨時用地)。(2)施工現(xiàn)場技術準備①進行施工測量,平整場地。②建立工地實驗室,進行各種建筑材料試驗和土質試驗,為施工提供可靠數據。③落實各施工點的施工方案以及供水、供電設施。④各種施工物資(包括建筑材料、機具設備、工具等)的調查與準備,進場后的堆放、保管及安全工作等。
(3)建立臨時生活、生產設施修建便道、便橋,搭蓋工棚,選址修建構件預制場、瀝青拌和基地、混凝土攪拌站等大型臨時設施;臨時供水、供電、供熱及通訊設備的安裝、架設與試運行。3)施工人員準備鐵路、公路施工需要調用大量管理人員和作業(yè)人員,施工技術準備和現(xiàn)場準備工作基本完成后,即可組建施工機構,集結施工隊伍。當施工隊伍進場后,應及時作好開工前的政治思想教育,技術學習和安全教育工作。施工先遣人員的任務就是:結合施工現(xiàn)場的實際情況,具體落實施工人員進場開工后在生產、生活等方面必須解決的問題。對施工中涉及其他部門的問題,作好聯(lián)系、協(xié)調工作。及時與當地政府部門取得聯(lián)系,爭取地方政府對工程施工的支持。
4)施工物資準備施工現(xiàn)場準備工作基本完成后,即可組織施工材料、機具按計劃進入施工現(xiàn)場,并按事先平面布局規(guī)劃存放和妥善保管。5)施工資金準備工程開工前,建設單位應按施工合同將工程備料預付款撥給施工單位,以便施工單位安排備料,準備開工。6)提出開工報告上述各項具體準備工作完成后,即可向建設單位或施工監(jiān)理部門提出開工報告。開工報告必須按規(guī)定的格式填寫,并按上級要求或合同規(guī)定的最后日期之前提出。
1.2.3工程施工1)工程施工組織基本文件工程施工組織應有以下基本文件(1)設計圖紙、資料。(2)施工規(guī)范和技術操作規(guī)程。(3)各種定額。(4)施工圖預算。(5)實施性施工組織設計。(6)工程質量檢驗評定標準和施工驗收規(guī)范。(7)施工安全操作規(guī)程。
2)工程施工組織基本要求在開工報告批準后,才能開始正式施工。施工應嚴格按照設計圖紙進行,如需要變更,必須事先按規(guī)定程序報經監(jiān)理工程師或建設單位批準。按照施工組織設計確定的施工方法、施工順序及進度要求進行施工。為了確保質量、安全操作,施工要嚴格按照設計要求和施工技術規(guī)范、驗收規(guī)程進行。發(fā)現(xiàn)問題,及時解決。鐵路、公路工程施工都是復雜的系統(tǒng)工程,必須科學合理地組織,建立正常、文明的施工秩序,有效地使用勞動力、材料、機具、設備、資金等。施工方案要因地制宜、結合實際,施工方法要先進合理、切實可行。施工中既要保證工程質量和施工進度,又要注意保護環(huán)境、安全生產。
1.2.4竣工驗收
鐵路、公路基本建設項目的竣工驗收是全面考核工程設計成果,檢驗設計和施工質量的重要環(huán)節(jié)。作好竣工驗收工作,總結建設經驗,對今后提高建設質量和管理水平有重要作用。施工單位在竣工驗收階段應作好以下幾項工作:1)竣工驗收準備(1)自行初檢工程項目按設計要求建成后,施工單位應自行初檢。初檢要做到以下幾點。①要進行竣工測量,編制竣工圖表。②認真檢查各分部工程,發(fā)現(xiàn)有不符合設計要求和驗收標準之處應及時修改。③整理好原始記錄、工程變更設計記錄、材料試驗記錄等施工資料。④提出初檢報告,按投資隸屬關系上報。
(2)初檢報告內容初檢報告一般包括如下內容:①初檢工作的組織情況。②工程概況及竣工工程數量。③各單項工程檢查情況和工程質量情況。④檢查中發(fā)現(xiàn)的重大質量問題及處理意見。⑤遺留問題的處理意見和提交竣工驗收時討論的問題。
2)竣工驗收工作施工單位所承擔的工程全部完成后,經初檢符合設計要求,并具備相應的施工文件資料,應及時報請上級領導單位組織竣工驗收??⒐を炇盏木唧w工作,由驗收委員會負責完成。驗收委員會在聽取施工單位的施工情況和初檢情況匯報并審查各項施工資料之后,采取全面檢查、重點復查的方法進行驗收。對初檢時有爭議的工程及確定返工或補做的工程,應全面檢查和復測。對高填、深挖、急彎、陡坡路段,應重點抽查。小橋涵及一般構造物,一般路段路基、軌道或路面及排水和安全設施等,可采取隨機抽查的方式進行檢查。檢查過程中,必要時可采用挖探、取樣試驗等手段。驗收工作以設計文件為依據,按照國家有關規(guī)定,分析檢查結果,評定工程質量等級,并經監(jiān)理工程師簽認。對需要返工的工程,應查明原因,提出處理意見,由施工單位負責按期修復。
3)技術總結竣工驗收通過后,施工單位應認真作好工程施工的技術總結,以利于不斷提高施工技術水平和管理水平。對于施工中采用的新技術和重大技術革新項目,以及施工組織、技術管理、工程質量、安全工作等方面的成績,應進行專題總結并在公司內推廣。4)建立技術檔案技術檔案包括:(1)設計文件。(2)施工圖表。(3)原始記錄。(4)竣工文件。(5)驗收資料。(6)專題施工技術總結等。在工程竣工驗收后,由施工單位匯集整理、裝訂成冊,按管理等級建檔保存,以備今后查用。
1.3鐵路及公路施工組織調查
鐵路、公路施工組織調查的程序說明:1)擬定調查提綱,包括調查范圍、內容和調查方式。2)組織現(xiàn)場勘察,收集有關資料。3)通過資料分析,編寫調查報告。
1.3.2鐵路及公路施工組織調查內容
鐵路、公路施工組織調查的主要內容:1)氣象、地形、地質、水文和環(huán)境狀況,包括氣流、氣溫、降水、地震、植被等,特別是不良地質、特殊地質和自然災害情況。2)沿線的風俗習慣,衛(wèi)生防疫,區(qū)域性的病疫等地區(qū)特征。3)地方政府對建設征地拆遷、移民安置、環(huán)境保護等法規(guī)政策及實施方案。4)沿線可利用資源及建設條件,具體內容如下:
(1)沿線工業(yè)、電力、通信、水源和其它動力分布情況。
(2)沿線交通設施、客貨運輸及交通規(guī)劃情況。
(3)當地材料的產銷情況,砂石料、木材、水泥、粉煤灰、礦粉、石灰、磚等的產地、產量(儲量、可開采量)、質量、運輸條件等。
(4)沿線火工品供應及管理情況。
(5)填料料源點位置、數量、質量情況,既有碴場生產情況,可供生產道碴的石源、可開采加工情況及運輸條件。
(6)棄土場、棄渣場位置、地形地貌、可棄數量,需采取的環(huán)境保護措施。
(7)制梁場、軌枕(板)預制場、鋪軌基地等大臨設施的位置及設置條件。
(8)沿線地方政府及居民對本建設項目的態(tài)度和期望目標。5)接軌的既有鐵路情況,穿跨的鐵路、公路、河流情況,用地數量、地類,拆遷數量、產權單位,用地范圍內電力、通信、信號、建筑物及工業(yè)、生活管線狀況,過渡、遷改方案及產權單位意見。6)目前鐵路行業(yè)、公路行業(yè)施工能力及施工技術水平。7)其他需要調查的情況。
1.3.3鐵路及公路各專業(yè)施工組織調查內容
鐵路、公路各專業(yè)施工組織調查的重點內容:1)路基工程
(1)核對土石類別及分布,調查填料類別、來源、棄土位置和運輸條件等。
(2)調查核對級配碎石填料和拌合場地等有關資料。
(3)爆破施工地段的地形、地貌、地質,附近居民、建筑物、交通與電力、通信設施等。
2)橋梁工程
(1)調查跨越河流的水位、河道通航條件及標準。
(2)修建便道、便橋、碼頭、預制場、拌合站等大臨設施的條件。
(3)橋梁分布情況。
(4)運架設備進場需要經過的道路、涵渠、橋梁的承載能力。
(5)設計橋梁施工方案、工藝的可行性。3)隧道工程
調查洞口地形、棄渣利用條件、輔助導坑設置條件,便道引入方案。4)軌道工程
鋪軌基地接軌條件、引入方案、過渡工程方案。
1.3.4鐵路及公路施工組織調查報告內容鐵路、公路施工組織調查報告內容:1)工程概況。2)施工條件。3)施工方案建議。主要包括:①施工區(qū)段及標段劃分。②施工道路、橋梁、碼頭、渡口等的設置方案,施工供水、供電網絡和工地發(fā)電站的設置方案。③砂石料來源選定和主要材料及半成品構件供應途徑。④主要材料場、制梁場、道碴場、軌枕(板)預制場、鋪軌基地、拌合站等大臨設施的位置和規(guī)模,臨時用地復墾、轉用方案。
⑤重點路基、特殊橋梁、長大隧道及軌道工程的施工方案。⑥箱梁預制、運輸、架設方案和現(xiàn)澆梁方案。⑦征地拆遷組織方式、實施方案、推進計劃及措施的意見,特殊拆遷項目與產權人達成的意向。⑧與既有鐵路接軌建議方案。4)存在的主要問題和意見。
1.3.5鐵路及公路施工組織資料收集的方法
鐵路、公路施工組織資料收集的方法有以下幾種:1)向勘察、設計單位收集資料。2)從當地有關部門和類似工程中收集資料。3)實地勘測和調查補充資料。將調查收集得到的資料整理、歸納后,進行分析研究,對于特別重要的資料,必須復查其數據的可靠性、真實性。
1.4鐵路及公路建設的內容及特點1.4.1路基工程1)路基鐵路路基是軌道的基礎,支承軌道和傳遞列車荷載的建筑物。公路路基是路面的基礎,支承路面和傳遞汽車荷載的建筑物。路基按橫斷面形式可分為路堤和路塹兩種(1)路堤當路肩設計標高高于天然地面時,路基是用土石在地面填筑而成,這種路基成為路堤。路堤結構包括:路基面、邊坡、護道、取土坑或縱向排水溝等。(2)路塹當路肩設計標高低于天然地面時,路基是用開挖土石而成,這種路基成為路塹。路塹結構包括:路基面、邊坡、側溝、棄土堆和截水溝等。
2)路基工程內容路基工程主要包括路基本體工程和路基設備工程兩大類。路基本體工程的組成路基設備工程包括:路基排水設備工程、路基防護設備工程、路基加固設備工程
(1)路基本體工程路基本體工程主要包括路堤工程和路塹工程。在一定條件下也可不經填筑和開挖而直接以天然地面做路基。路堤基底橫向坡度較大時,填筑前應清除草皮或修筑臺階,以保證穩(wěn)定。路堤應將填料分層填筑,并在控制含水量的條件下輾壓到要求的密實度。每層填料厚約
0.3米。輾壓可用平輾、羊足輾、自動傾卸車、鏟運機、推土機、輪胎輾和震動輾等機具。路堤填筑必須嚴格控制填筑密度。否則,通車后路基會發(fā)生沉陷和局部坍滑,給正常運營帶來嚴重影響。路塹開挖因土質條件不同而采用不同的施工方法。土質路塹可用挖土機、鏟運機等開挖。石質路塹則用爆破技術開挖,特別在石方集中的大工點,常用松動大爆破,一次使石方松碎,便于機械或人工清理。目前,大規(guī)模的填石路堤已開始采用定向大爆破技術,一次定向爆破就能完成借土填筑路堤的施工任務。但定向大爆破控制不好,會造成路塹部分邊坡凸凹不齊,懸石松動,給養(yǎng)護增加困難。采用新的深孔爆破技術,配合預裂和光面爆破技術,可控制路塹的邊坡坡度,增加邊坡的穩(wěn)定性。
(2)路基防護和加固建筑物工程為防止土質和風化巖石路基邊坡在長期地面徑流作用下被破壞所采取的坡面防護措施。對易生長植物的邊坡,可采用種草籽、鋪草皮或栽種灌木的防護措施。為提高種草效果,可采用塑料薄膜和草籽摻化肥法。對不易生長植物和陡峭的邊坡,可采用修筑砌石護坡、護墻、三合土捶面等防護措施,其中錨桿噴射混凝土護墻采用較多。對河流沖刷的路基,一般采用加固、拋石和石籠等防沖刷措施,也采用潛壩、順壩、挑水壩等導流建筑物,以疏導河水流向,減輕河水對坡岸的直接沖刷。中國還采用水下樁排防護傍岸集中沖刷。
(3)路基支擋建筑物工程為保證山區(qū)鐵路路基和山坡的穩(wěn)定,以及為減少城市附近鐵路路基用地,在路堤坡腳或路塹邊坡處修建的支擋建筑物。最常見的是干砌片石垛、重力式圬工擋墻和鋼筋混凝土半重力式擋墻。1966年中國在貴昆鐵路和成昆鐵路一些地段,采用了修筑樁排架擋墻和挖孔樁等措施,穩(wěn)定路堤和防止山坡變形。此外,成昆鐵路還成功地采用了托盤式擋墻。近年來,各國普遍采用一些輕型的新支擋結構,可充分利用地形,減少圬土量,提高施工機械化程度。其中主要有以下兩種。
①錨桿擋墻錨桿擋墻由鋼筋混凝土支柱和擋板組成。支柱采用錨固在巖體中的鋼筋或鋼絲索拉桿穩(wěn)定;擋板一般采用泡沫混凝土墻面板和預制墻面板。瑞士在朗西奧地區(qū)修筑公路時,為避免開挖路塹時風化巖層坍落,在將要修筑擋墻處先立76個鉆孔灌注樁(樁的直徑為1.0米,間距為4.0米,在路面以上部分長18米),然后再開挖路塹。在開挖中,采取分三層開挖的方法,并用三根鋼筋混凝土橫梁與樁構成支擋邊坡的框架,樁與橫梁交點處用鉆孔斜錨桿錨固。錨桿有錨固于巖體中的巖層錨桿,錨固于土體中的土層錨桿。巖層錨桿采用較普遍,土層錨桿一般用于臨時性工程。近年來,土層錨桿的應用技術有很大發(fā)展,在日本和聯(lián)邦德國不僅用于臨時性工程,而且用于永久性建筑物。中國在鐵路橋臺和擋墻還采用了錨錠板結構。
②加筋土擋墻
如圖1—9所示。加筋土擋墻由墻面板、拉筋及填土組成。面板用高約25—150厘米輕金屬曲殼或預制混凝土板;拉筋用帶狀扁鋼或金屬纖維,其一端與面板相連,其余部分鋪埋于填土中,擋墻靠拉筋與填土間的摩擦力保持穩(wěn)定;填土一般用砂性土。世界上第一座公路加筋土擋墻于1966年在法國建成。鐵路加筋土擋墻于1973年在日本建成。此后,加筋土擋墻相繼在許多國家建成。截至1980年底,已在30多個國家的2300多個工點共建成墻面總面積超過140萬平方米的加筋土擋墻。加筋土擋墻適用于各種不同的工程條件,可承受靜載、動載、地震荷載、水力荷載和海浪荷載等。此外,加筋土擋墻柔性大、造價低、施工簡易。加筋土擋墻尚需進一步研究新型面板,以適應工程美觀要求,并研究新拉筋材料,以提高摩阻力和防腐性能。
(4)路基排水建筑物工程為保持路基的堅固性和穩(wěn)定性,在路基兩側平整地面,修建相應的排水建筑物,以避免路基受水浸濕而產生病害。路堤兩側設排水溝或利用取土坑排地面水。路塹兩側設側溝,其中設于塹頂的側溝稱為天溝,設于邊坡平臺的側溝稱為截水溝。地面排水設備為避免滲水和沖刷,可鋪砌或修筑木質、石質或混凝土排水槽,在高差較大和地形陡峻處,可增設跌水和急流槽。路基附近存在危及路基穩(wěn)定性的地下水時,則在側溝下或側溝旁作滲水暗溝,以截斷地下含水層,降低地下水位或將地下水聚集引出路基范圍以外。滲水暗溝有的埋有滲水管,也有完全回填砂礫料不設滲水管,即盲溝。滲水暗溝設有反濾層和檢查井,以防淤塞。
3)路基工程特點
(1)路基長在鐵路、公路建設工程中,路基工程占有很大比重,尤其是山區(qū)路基更甚。平原地區(qū)的路基長度約占總長的80%—90%,即使橋隧密集的成昆鐵路,路基長度也占到全長的近70%。(2)土石方數量大一般新建單線鐵路的土石方數量為6.7萬立方米/千米,困難的山岳地區(qū)高達13.5萬立方米/千米。(3)占地面積大路基填挖平均高為3米時,每千米約占地23.6畝。(4)使用勞動力多人力施工的路基工程,勞動力的使用約占全線勞動量的40%—60%。(5)工程費用高路基工程所需的費用可達到工程總費用的25%—60%。
1.4.2橋涵工程1)橋梁工程(1)橋梁在修建一條鐵路、公路時,常常會碰到江河、山谷、既有鐵路、既有公路,為了讓鐵路、公路跨越這些地形上的障礙,就需要修建各種各樣的橋梁(2)橋梁工程內容一般來講,橋梁工程主要包括橋跨結構、下部結構、支座和附屬設施等建設工程。①橋跨工程。橋跨(也稱上部結構)是指橋梁結構中直接承受車輛和其他荷載,并跨越各種障礙物的主要承重結構。橋跨結構的主要作用是跨越山谷、河流及各種障礙物,并將其直接承受的各種荷載通過橋梁支座傳遞到指定的下部結構上去,同時保證橋上交通能在一定條件下正常安全運營。
②下部結構工程。橋梁下部結構是由橋墩、橋臺和基礎組成的。橋墩和橋臺是支承上部結構并將其恒載和車輛等活載傳至基礎的結構物。一座橋梁的橋臺只有兩個,設在橋的兩端;而橋墩可以不設或在兩橋臺之間設一個到數個。橋墩兩側均為橋跨結構,而橋臺一側為橋跨結構,另一側為路堤。橋臺除支承橋跨結構外,還起到銜接橋梁與路堤的作用,并抵御路堤的土壓力,防止其滑坡坍落。橋梁墩臺底部與地基相接觸的結構部分稱為墩臺基礎。墩臺基礎是橋梁結構的根基,對橋梁結構的使用安全起著舉足輕重的作用。這部分是橋梁施工中最復雜、難度最大的環(huán)節(jié)之一。大量事實證明,許多橋梁的毀壞都是由于墩臺基礎的強度或穩(wěn)定性出現(xiàn)問題而引起的。③支座工程。橋梁支座設在墩(臺)頂。橋梁支座的主要作用是將橋跨結構上的恒載與活載反力傳遞到橋梁的墩臺上去,同時保證橋跨結構所要求的位移與轉動,以便使結構的實際受力情況與計算的理論圖式相符合。④附屬設施工程。橋梁的基本附屬設施有橋面系、伸縮縫、橋梁與路堤銜接處的橋頭搭板、橋臺的錐形護坡、護岸、擋土墻、導流結構物、檢查設備等。
(3)橋梁的類型現(xiàn)行鐵路、公路橋梁主要有下列幾種。①梁式橋。鐵路、公路采用最多的是梁式橋。它是一種使用最廣泛的橋梁型式,可細分為簡支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。簡支梁橋是指梁的兩端分別為鉸支(固定)端與活動端的單跨梁式橋。連續(xù)梁橋是指橋跨結構連續(xù)跨越兩個以上橋孔的梁式橋。在橋墩上連續(xù),在橋孔內中斷,線路在橋孔內過渡到另一根梁上的稱為懸臂梁,采用這種梁的橋稱為懸臂梁橋。梁式橋的梁身可以做成實腹的,也可做為空腹的,空腹的稱為桁梁。桁梁也叫桁架。桁架的類型五花八門,有三角形、雙斜桿形、菱格形、米字形、多腹桿密格形、K形、W形、空腹形等。
②拱式橋。拱式橋由拱上建筑、拱圈和墩臺組成。在豎直荷載作用下,作為承重結構的拱肋主要承受壓力,拱橋的支座既要承受豎向力,又要承受水平力,因此拱式橋對基礎與地基的要求比梁式橋要高。拱式橋按橋面位置可分為上承式拱橋、中承式拱橋和下承式拱橋。③懸索橋。懸索橋是橋面支承在懸索(也稱大纜)上的橋,又稱吊橋。它是以懸索跨過塔頂的鞍形支座錨固在兩岸的錨錠中,作為主要承重結構。在纜索上懸掛吊桿,橋面懸掛在吊桿上。由于這種橋可充分利用懸索鋼纜的高抗拉強度,具有用料省、自重輕的特點,是現(xiàn)在各種體系橋梁中能達到最大跨度的一種橋型。④斜拉橋。斜拉橋是將梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的橋。它由梁、斜拉索和塔柱三部分組成。斜拉橋是—種自錨式體系,斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩臺上外,還支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分為鋼斜拉橋、結合梁斜拉橋和混凝土梁斜拉橋。
⑤剛構橋。剛構橋是指橋跨結構與橋墩式橋臺連為一體的橋。剛構橋根據外形可分為門形剛構橋,斜腿剛構橋和箱形橋。斜腿剛構橋可應用于山谷、深河陡坡地段,避免修建高墩或深水基礎。箱形橋的梁跨、腿部和底板聯(lián)成整體,剛性好,適用于地基不良的情況和既有線下采用頂推法施工。除以上5種橋梁基本結構型式外,還有一種其承重結構系由兩種結構型式組合而成,稱為組合體系橋梁。如梁與拱的組合,以九江長江大橋為代表;梁與懸吊系統(tǒng)的組合,以丹東鴨綠江大橋為代表;梁與斜拉索的組合,以蕪湖長江大橋為代表。
2)涵洞工程(1)涵洞涵洞是設在鐵路、公路路堤下部的填土中,是用以通過水流或行人的一種建筑物。(2)涵洞工程內容涵洞工程通常包括洞身、洞口建筑兩大建設工程。①洞身工程。洞身形成過水孔道的主體,它應具有保證設計流量通過的必要孔徑,同時又要求本身堅固而穩(wěn)定。洞身的作用是一方面保證水流通過,另一方面也直接承受荷載壓力和填土壓力,并將其傳遞給地基。洞身通常由承重結構(如拱圈、蓋板等)、涵臺、基礎以及防水層、伸縮縫等部分組成。鋼筋混凝土箱涵及圓管涵為封閉結構,涵臺、蓋板、基礎聯(lián)成整體,其涵身斷面由箱節(jié)或管節(jié)組成,為了便于排水,涵洞涵身還應有適當的縱坡,其最小坡度為0.3%。
②洞口建筑工程。洞口是洞身、路基、河道三者的連接構造物。洞口建筑由進水口、出水口和溝床加固三部分組成。洞口的作用是:一方面使涵洞與河道順接,使水流進出順暢;另一方面確保路基邊坡穩(wěn)定,使之免受水流沖刷。溝床加固包括進出口調治構造物,減沖防沖設施等。(3)涵洞的類型①按照構造形式,涵洞可分為圓管涵、拱涵、蓋板涵、箱涵。圓管涵由洞身及洞口兩部分組成。洞身是過水孔道的主體,主要由管身、基礎、接縫組成。洞口是洞身、路基和水流三者的連接部位,主要有八字墻和一字墻兩種洞口型式。
拱涵是指洞身頂部呈拱形的涵洞,一般超載潛力較大,砌筑技術容易掌握,便于群眾修建,是一種普遍的涵洞形式。蓋板涵是涵洞的一種形式,它受力明確,構造簡單,施工方便。蓋板涵主要由蓋板、涵臺及基礎等部分組成。蓋板涵與單跨簡支板梁橋的結構形式基本相同,只是蓋板涵的跨徑較小。箱涵不是蓋板明渠,箱涵的蓋板及涵身、基礎是用鋼筋砼澆筑起來的一個整體,可用來排水、過人及車輛通過。箱涵適用于軟土地基,但造價就會高些。②按照填土情況不同分類,涵洞可以分為明涵和暗涵。明涵洞頂無填土,適用于低路堤及淺溝渠處暗涵洞頂有填土,且最小的填土厚度應大于50cm,適用于高路堤及深溝渠處③按建筑材料分類,涵洞可分為磚涵、石涵、混凝土涵及鋼筋混凝土涵等。
3)橋涵工程特點(1)橋涵工程類型多如上所述橋梁、涵洞類型很多,隨著科技的進步,機械化程度的提高,將不斷設計出新的橋梁、涵洞,不同類型的橋梁、涵洞,施工方法各不相同。(2)施工技術復雜橋涵施工技術一方面是由橋涵類型、結構決定的,另一方面由于橋涵工程在野外施工,受地形、地質、水文、氣候的制約,使得施工技術復雜,難度大,特別是深水橋基礎的施工,常會遇到不良地質,給施工帶來很大困難?,F(xiàn)在,架梁采用懸拼、懸澆、頂推等方法,施工技術比較復雜。
(3)施工人員和機械集中,工作面狹小橋涵工程特別是大橋、特大橋、高橋和大型涵洞,從基礎開始到工程完工,需要各種各類工程技術人員參與施工,專業(yè)多、工種多、工序多,而且相互交叉,立體作業(yè)。因施工場地受限于峽谷、水流以及高空作業(yè)等條件,在狹小的施工場地上要聚集相當數量的勞力、建材和機具,更需要精心組織和合理配置。(4)橋涵工程比重大一條鐵路、公路建設中,橋涵工程占有相當比重,特別是穿越地形復雜的山區(qū)地段和河流交錯的南方工程更加突出。例如,承擔晉煤外運任務的大秦復線電氣化鐵路的陽原至張家灣段,平均每千米正線架橋195.5延長米、涵洞60.5橫延米。成昆鐵路全長1085km,架橋653座,平均每1.7km一座橋梁。
1.4.3隧道工程1)隧道鐵路、公路隧道是線路跨越山嶺時,為避免開挖很深的路塹或修建很長的迂回線,而修建的穿越山嶺的建筑物,一般也稱為山嶺隧道。此外,還有為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的隧道,稱為水下隧道;為適應鐵路、道路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。2)隧道工程內容隧道工程主要包括洞身、襯砌、洞門、附屬建筑物等建設工程。①洞身工程。洞身是隧道結構的主體部分,是列車、汽車通行的通道,其凈空應符合國家規(guī)定的鐵路隧道、公路隧道建筑限界的要求,特別是電氣化鐵路要求更嚴。其長度由兩端洞門的位置來決定。
②襯砌工程。襯砌承受地層壓力,維持巖體穩(wěn)定,阻止坑道周圍地層變形的永久性支撐物。它由拱圈、邊墻、托梁和仰拱組成。拱圈位于坑道頂部,至半圓形,為承受地層壓力的主要部分。邊墻位于坑道兩側,承受來自拱圈和坑道側面的土體壓力,可分為垂直形和曲線形兩種。托梁位于拱墻和邊墻之間,為防止拱圈底部挖空時發(fā)生松動開裂,用來支承拱圈。仰拱位于坑底,形狀與一般拱圈相似,但彎曲方向與拱圈相反,用來抵抗土體滑動和防止底部土體隆起。③洞門工程。洞門位于隧道出入口處,用來保護洞口土體和邊坡穩(wěn)定,排除仰坡流下的水。它由端墻、翼墻及端墻背部的排水系統(tǒng)所組成。④附屬建筑物工程。隧道附屬建筑物包括:為工作人員、行人及運料小車避讓列車、汽車而修建的避人洞和避車洞,為防止和排除隧道漏水或結冰而設置的排水溝和盲溝,為機車排出有害氣體的通風設備,電氣化鐵道的接觸網、電纜槽等。
3)隧道工程特點(1)隱蔽性大隧道工程竣工后,我們只能看到外觀的面貌,而其內部及結構物背后的狀態(tài)是隱蔽的。工程地質和水文地質條件對隧道工程的成敗起著重要的、甚至是決定性的作用。由于地質條件的復雜性和勘探手段的局限性,在隧道施工中出現(xiàn)未預料的情況目前仍不可避免。宜萬鐵路野三關隧道位于湖北省巴東縣野三關鎮(zhèn)碗口河和支井河之間,全長13.976公里,隧道穿越三迭系大冶組、嘉陵江組、二迭系、石炭系、泥盆系、志留系地層,其中灰?guī)r地層長度8772m,占隧道的63%,碎屑巖長度5074m,占隧道的37%,另發(fā)育5條暗河及管道流。所遇的地質條件復雜程度和施工難度是我國目前已建和在建鐵路隧道工程中最為復雜、最為艱險的。斷層由角礫巖和斷層泥組成,挖掘時如果捅破,山體里面的泥漿會噴射而出,可以噴100層樓高。
(2)作業(yè)循環(huán)性強隧道是縱長的,施工是嚴格地按照一定的順序循環(huán)作業(yè)的。如開挖就是按照“鉆孔——裝藥——爆破——通風——出碴”的循環(huán),一步一步地循環(huán)開挖,直到最后隧道貫通。這種循環(huán)性是隧道施工最具特色的一點。也是組織隧道施工的基本原則。(3)作業(yè)空間有限隧道通常是在地下一定深度修筑的。隧道的尺寸受到極大限制,這也就決定了施工空間的尺寸和形狀。在有限的空間內進行施工,投入的人力和機械,都不能夠“暢所欲為”,都要考慮有限空間這個特點。因此像地面工程使用的大型機械,是很難在地下工程中發(fā)揮其作用的,必須采用適合地下工程有限空間的施工機械和施工方法。(4)作業(yè)的綜合性隧道施工是由多種作業(yè)構成,開挖、支護、出碴運輸、通風及除塵、防水及排水、供電、供風、供水等作業(yè),缺一不可。每一項作業(yè)搞得不好都會影響全局。因此,隧道施工的綜合性很強。這就要求我們必須有良好的施工管理和施工組織的經驗,才能使隧道工程有序地快速進展。
(5)施工過程的動態(tài)性地下結構的力學動態(tài)是極為復雜的,其復雜程度直到目前,還有許多不清楚的地方。我們只能在修筑隧道的整個過程中,逐漸地去認識和理解它的力學狀態(tài)的變化,并通過各種手段極力控制和調整結構的力學狀態(tài)變化。施工過程,從力學角度看,就是控制和調整這個力學狀態(tài)變化的過程。施工技術也就是控制和調整這個力學狀態(tài)的手段和方法。理解這一點是極為重要的。(6)作業(yè)環(huán)境差隧道施工的作業(yè)環(huán)境比較差,黑暗、潮濕、粉塵多,在惡劣的地質條件下,還有安全的問題。因此,如何創(chuàng)造一個安全、舒適和工廠化的作業(yè)環(huán)境,就成為地下施工技術要解決的重要課題。(7)作業(yè)風險性大風險性與隱蔽性是關聯(lián)的,施工人員必須經常關注隧道施工的風險性。特別是在不良地質條件下,更要有風險意識和應變意識,應該對掘進工作面頂板巖石的穩(wěn)定性及時進行安全評價。
1.4.4其他工程
鐵路、公路工程除路基工程、橋涵工程、隧道工程有相同或相似的施工要求和特點外,其他工程都差別較大,分別介紹如下。1)軌道工程(1)軌道。在路基和橋隧建筑物修成之后,就可以在上面鋪設軌道。軌道位于鐵路路基上,承受車輪傳來的荷載,傳給路基,并引導機車車輛按一定方向運行。(2)軌道工程內容。軌道工程主要包括鋼軌、軌枕、聯(lián)結零件、道床、防爬設備和道岔等鋪設工程。
①
鋼軌。鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件,它的功用在于引導機車車輛的運行方向,承受車輪的巨大壓力并傳遞到軌枕上。鋼軌必須為車輪提供連續(xù)、平順和阻力最小的滾動表面,在電氣化鐵道或自動閉塞區(qū)段,鋼軌還可兼做軌道電路。鋼軌的類型以每米長度的大致質量(kg/m)表示。目前,我國鐵路的鋼軌類型主要有:75kg/m、60kg/m、50kg/m及43kg/m。新建、改建鐵路正線應采用60kg/m鋼軌的跨區(qū)間無縫線路,重載運煤專線課采用75kg/m鋼軌軌道結構。鋼軌標準長度為12.5m和25m兩種,對于75kg/m鋼軌只有25m一種。為了使列車運行平穩(wěn),旅客舒適,延長線路設備和機車車輛的使用壽命,減少線路養(yǎng)護維修工作量,現(xiàn)在廣泛采用無縫線路施工技術。所謂“無縫線路”,就是把不鉆孔、不淬火的25m長的鋼軌,在基地工廠用氣壓焊或接觸焊的辦法,焊成200m到500m的長軌,然后運到鋪軌地點,再焊接1000m到2000m的長度,鋪到線路上就成為一段無縫線路。無縫線路是鐵路軌道現(xiàn)代化的重要內容,經濟效益顯著。據有關部門方面統(tǒng)計,與普通線路相比,無縫線路至少能節(jié)省15%的經常維修費用,延長25%的鋼軌使用壽命。此外,無縫線路還具有減少行車阻力、降低行車振動及噪聲等優(yōu)點。
②聯(lián)結零件。聯(lián)結零件分中間聯(lián)結零件和接頭聯(lián)結零件兩種。中間聯(lián)結零件是鋼軌與軌枕的扣件,包括普通道釘、螺紋道釘、剛性或彈性扣鐵、墊板、墊層等。中間聯(lián)結零件具有足夠的強度和耐久性,并具有一定的彈性,能保持鋼軌和軌枕的可靠聯(lián)接和相對固定的位置,并能減緩線路殘余變形積累速度。中間聯(lián)結零件本身應構造簡單,以便于裝配、卸除和調整軌道的軌距及水平等。接頭聯(lián)結零件是聯(lián)結兩根鋼軌的零件,主要有夾板、螺栓和彈簧墊圈。夾板又稱魚尾板,因最早設計制作的夾板截面形狀如魚尾而得名。板上一般有4個或6個螺栓孔。螺栓用以聯(lián)結夾板和鋼軌,螺栓擰緊后,可把兩個軌端夾緊,使接頭處鋼軌能承受車輪的作用力。彈簧墊圈是用于增加螺栓帽和螺栓螺紋間的壓力,防止螺栓帽因列車通過時引起的振動而松退的零件。
③軌枕。軌枕鋪設在道床和鋼軌之間,用以承受從鋼軌傳來的力和振動,并傳給道床;同時用以保持鋼軌軌距和方向,這種軌道部件稱為軌枕。每千米鐵路線路上鋪設的軌枕數,是根據線路上的機車車輛運行速度和運輸量等因素確定的。機車車輛運行速度高和運輸量大的線路鋪設軌枕數多。中國鐵路在直線線路上每千米一般鋪設軌枕1840、1760和1600根。軌枕按材料性質分為木枕、混凝土枕和鋼枕三種。我國普通軌枕長度為2.5m,道岔用的岔枕和鋼橋上用的橋枕,其長度為2.6—4.85m。近年來軌枕板得到廣泛應用。軌枕板與普通軌枕一樣長,寬度卻大一倍。密鋪時,相鄰板塊之間的縫隙只有約18mm,幾乎把道床頂面全部覆蓋住。使用軌枕板可以防臟,是一種“少維修”的線路結構。④道床。道床是用碎石、卵石或砂等道碴材料組成的軌道基礎,用以將軌枕的荷載均勻地傳布到路基上,以及防止軌枕的縱向和橫向移動;同時,為軌道提供良好的排水、通風條件,以保持軌道干燥,使軌道具有足夠的彈性。
道床材料一般用堅韌的玄武巖或花崗巖碎石,有的也用石灰?guī)r碎石,但不如前二者好。碎石有不同的形狀和大小,才能互相擠緊,防止松動。中國鐵路道床所用碎石粒徑有三種規(guī)格:20—70mm的用于新建道床和道床的大修及維修,15—40mm的用于道床維修,3—20mm的用于道床墊碴起道。道床材料也常用規(guī)定級配的篩選卵石、天然卵石、礦碴或砂子等,但這些材料修筑的道床質量較差。粗砂、中砂一般僅作墊床之用。墊床一般只在繁忙干線的碎石道床和路基面之間鋪設。道床的厚度和寬度是根據鐵路等級確定的,中國鐵路規(guī)定道床厚度為25—50cm。道床可以是單層的或雙層的,鐵路正線上一般采用雙層道床,下面的一層稱做墊層,可以防止翻漿冒泥,其厚度一般不小于20cm。不易風化的砂石路基,可以不鋪墊層。道床頂面的寬度決定于軌枕長度。中國鐵路在使用混凝土軌枕的線路上規(guī)定道床寬度為3.1m。碎石道床的邊坡為1:1.75。
現(xiàn)在普遍采用整體道床施工技術。整體道床就是用某些膠合材料(如瀝青砂漿、快硬水泥砂漿、某些粘性的聚合物等)和碎石道碴澆灌在一起,形成整體化道床。整體道床使道床的下沉量比普通道床減小約90%,而且可使線路的縱向、橫向阻力增加約0.7—4倍,排水性能也大大得到改善,具有防臟、防凍、不長草的特點,頗受國內外鐵路工程界的青睞。⑤道岔。道岔是連接兩股相鄰軌道的專用設備,主要由轉轍器、轍叉和連接軌道組成。道岔的作用是為機車車輛由一股軌道轉入另一股軌道提供通道。⑥防爬設備。列車車輪滾動和縱向滑動,以及列車制動等產生的縱向力,能使整個軌道或鋼軌縱向移動。為了防止軌道或鋼軌的縱向移動,除了利用扣件能產生縱向阻力外,還需裝設防爬器,以增加扣件的縱向阻力。防爬器有彈簧式及穿梢式等形式。軌距桿是裝設在鐵路曲線區(qū)段,用以保持軌距的零件。
2)鐵道信號工程(1)鐵道信號。鐵道信號是一種控制列車運行間隔保證列車運行的一種技術手段。鐵路信號按其作用可分為指揮列車運行的行車信號和指揮調車作業(yè)的調車信號;按信號設置的處所可分為車站信號、區(qū)間信號,以及行車指揮和列車運行自動化等;按信號顯示制式可分為選路制信號和速差制信號;按結構可分為臂板信號、色燈信號以及機車信號機。鐵路信號裝備是組織指揮列車運行,保證行車安全,提高運輸效率,傳遞行車信息,改善行車人員勞動條件的關鍵設備。
(2)鐵道信號工程內容。鐵道信號工程主要包括信號機、信號標志、信號表示器的安裝工程。①信號機。信號機其原始形式是手燈、手旗、明火、聲笛等,現(xiàn)代信號機主要有進、出站信號機,通過信號機,進路信號機,駝峰信號機,駝峰輔助信號機,接近信號機,遮斷信號機,調車信號機,防護信號機,減速信號機和停車信號機等,以及其他復示信號機等輔助性信號機。②信號標志。信號標志主要有預告標、站界標、警沖標、鳴笛標、作業(yè)標、減速地點標及機車停止位置標等。③信號表示器。信號表示器其作用是補充說明信號的意義,主要有發(fā)車表示器、發(fā)車線路表示器、進路表示器、調車表示器、道岔表示器等。
(3)信號設備。鐵路信號設備,包括繼電器、信號機、軌道電路、轉轍機等構成鐵路信號系統(tǒng)的基礎,它們的質量和可靠性直接影響信號系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的信號控制系統(tǒng)由繼電器、信號機、軌道電路、轉轍機及一些連接電纜箱合組成,我國自主研發(fā)的6502電氣集中聯(lián)鎖是傳統(tǒng)信號系統(tǒng)最為典型的。3)公路路面工程(1)公路路面公路路面是支承在路基之上的各個結構層的總稱。路面不但要承受車輪荷載的作用,而且要受到自然環(huán)境因素的影響。由于行車荷載和大氣因素對路面的影響作用,一般隨深度而逐漸減弱,因而路面通常是多層結構,將品質好的材料鋪設在應力較大的上層,品質較差的材料鋪設在應力較小的下層,從而形成了路基之上采用不同規(guī)格和要求的材料,分別鋪設墊層、基層和面層的路面結構形式。
(2)公路路面工程內容公路路面工程主要包括基層、墊層、面層等建設工程。
①基層(底基層)工程。路面基層(底基層)可分為無機結合料穩(wěn)定類和粒料類。無機結合料穩(wěn)定類基層(底基層)料主要是水泥和石灰,在前期具有柔性路面的力學特性,當環(huán)境適宜時,其強度和剛度會隨著時間的推移而不斷增大,但其最終抗彎拉強度和彈性模量,還是遠較剛性基層為低,因此把這類基層稱為半剛性基層。在我國半剛性材料已廣泛用于修建高等級公路路面基層或底基層。半剛性基層材料的顯著特點是:整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好而且較經濟。目前廣泛應用的粒料類基層有級配碎石、級配礫石、填隙碎石三種。
②墊層工程。墊層是路面結構的重要組成部分,起著連接路基和路面、隔水及傳遞路面荷載的作用。路面墊層通常使用的材料為無機結合料的級配碎(礫)石等。對路面墊層的質量,在設計規(guī)范中要求含泥量小于5%。一般在具體施工中,參照級配碎(礫)石底基層來執(zhí)行。但是,這種墊層對材料及施工的要求與級配碎(礫)石底基層并不完全相同,因為它只是滿足規(guī)范中對級配碎(礫)石底基層的要求,并不能滿足墊層的質量要求。③面層工程。目前公路面層主要包括瀝青面層和水泥混凝土面層。a.瀝青路面施工。瀝青路面是用瀝青材料作結合料粘結礦料或混合料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結構。瀝青路面具有平整、無接縫、行車舒適、耐磨、噪音低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、且適宜于分期修建等優(yōu)點,因此得到廣泛應用。在我國,高等級公路路面面層的最常見類型是瀝青混凝土和瀝青碎石。
b.水泥混凝土路面施工。水泥混凝土路面,包括素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預應力混凝土、裝配式混凝土、鋼纖維混凝土、碾壓混凝土和混凝土小塊鋪砌等面層板和基(墊)層所組成的路面。水泥混凝土路面具有強度高、水穩(wěn)定性好、耐久性好、養(yǎng)護費用少、經濟效益高、夜間能見度好等優(yōu)點,近年來在高等級、重交通的道路上有較大的發(fā)展。目前采用最廣泛的是就地澆筑的素混凝土路面,簡稱混凝土路面。
1.5工程項目管理簡介
1.5.1建設工程項目管理建設工程項目管理,是指從事工程項目管理的企業(yè)(以下簡稱項目管理企業(yè)),受工程項目業(yè)主方委托,對工程建設全過程或分階段進行專業(yè)化管理和服務活動。1)企業(yè)資質項目管理企業(yè)應當具有工程勘察、設計、施工、監(jiān)理、造價咨詢、招標代理等一項或多項資質。工程勘察、設計、施工、監(jiān)理、造價咨詢、招標代理等企業(yè)可以在本企業(yè)資質以外申請其他資質。企業(yè)申請資質時,其原有工程業(yè)績、技術人員、管理人員、注冊資金和辦公場所等資質條件可合并考核。
2)執(zhí)業(yè)資格從事工程項目管理的專業(yè)技術人員,應當具有城市規(guī)劃師、建筑師、工程師、建造師、監(jiān)理工程師、造價工程師等一項或者多項執(zhí)業(yè)資格。取得城市規(guī)劃師、建筑師、工程師、建造師、監(jiān)理工程師、造價工程師等執(zhí)業(yè)資格的專業(yè)技術人員,可在工程勘察、設計、施工、監(jiān)理、造價咨詢、招標代理等任何一家企業(yè)申請注冊并執(zhí)業(yè)。取得上述多項執(zhí)業(yè)資格的專業(yè)技術人員,可以在同一企業(yè)分別注冊并執(zhí)業(yè)。3)服務范圍項目管理企業(yè)應當改善組織結構,建立項目管理體系,充實項目管理專業(yè)人員,按照現(xiàn)行有關企業(yè)資質管理規(guī)定,在其資質等級許可的范圍內開展工程項目管理業(yè)務。
4)服務內容(1)協(xié)助業(yè)主方進行項目前期策劃,經濟分析、專項評估與投資確定。(2)協(xié)助業(yè)主方辦理土地征用、規(guī)劃許可等有關手續(xù)。(3)協(xié)助業(yè)主方提出工程設計要求、組織評審工程設計方案、組織工程勘察設計招標、簽訂勘察設計合同并監(jiān)督實施,組織設計單位進行工程設計優(yōu)化、技術經濟方案比選并進行投資控制。(4)協(xié)助業(yè)主方組織工程監(jiān)理、施工、設備材料采購招標(5)協(xié)助業(yè)主方與工程項目總承包企業(yè)或施工企業(yè)及建筑材料、設備、構配件供應等企業(yè)簽訂合同并監(jiān)督實施(6)協(xié)助業(yè)主方提出工程實施用款計劃,進行工程竣工結算和工程決算,處理工程索賠,組織竣工驗收,向業(yè)主方移交竣工檔案資料。(7)生產試運行及工程保修期管理,組織項目后評估。(8)項目管理合同約定的其他工作。
5)委托方式工程項目業(yè)主方可以通過招標或委托等方式選擇項目管理企業(yè),并與選定的項目管理企業(yè)以書面形式簽訂委托項目管理合同。合同中應當明確履約期限,工作范圍,雙方的權利、義務和責任,項目管理酬金及支付方式,合同爭議的解決辦法等。工程勘察、設計、監(jiān)理等企業(yè)同時承擔同一工程項目管理和其資質范圍內的工程勘察、設計、監(jiān)理業(yè)務時,依法應當招標投標的應當通過招標投標方式確定。施工企業(yè)不得在同一工程從事項目管理和工程承包業(yè)務。6)管理機構項目管理企業(yè)應當根據委托項目管理合同約定,選派具有相應執(zhí)業(yè)資格的專業(yè)人員擔任項目經理,組建項目管理機構,建立與管理業(yè)務相適應的管理體系,配備滿足工程項目管理需要的專業(yè)技術管理人員,制定各專業(yè)項目管理人員的崗位職責,履行委托項目管理合同。工程項目管理實行項目經理責任制。項目經理不得同時在兩個及以上工程項目中從事項目管理工作。
7)聯(lián)合投標兩個及以上項目管理企業(yè)可以組成聯(lián)合體以一個投標人身份共同投標。聯(lián)合體中標的,聯(lián)合體各方應當共同與業(yè)主方簽定委托項目管理合同,對委托項目管理合同的履行承擔連帶責任。聯(lián)合體各方應簽訂聯(lián)合體協(xié)議,明確各方權利、義務和責任,并確定一方作為聯(lián)合體的主要責任方,項目經理由主要責任方選派。8)合作管理項目管理企業(yè)經業(yè)主方同意,可以與其他項目管理企業(yè)合作,并與合作方簽定合作協(xié)議,明確各方權利、義務和責任。合作各方對委托項目管理合同的履行承擔連帶責任。
9)服務收費工程項目管理服務收費應當根據受委托工程項目規(guī)模、范圍、內容、深度和復雜程度等,由業(yè)主方與項目管理企業(yè)在委托項目管理合同中約定。工程項目管理服務收費應在工程概算中列支。10)執(zhí)業(yè)原則在履行委托項目管理合同時,項目管理企業(yè)及其人員應當遵守國家現(xiàn)行的法律法規(guī)、工程建設程序,執(zhí)行工程建設強制性標準,遵守職業(yè)道德,公平、科學、誠信地開展項目管理工作。11)獎勵業(yè)主方應當對項目管理企業(yè)提出并落實的合理化建議按照相應節(jié)省投資額的一定比例給予獎勵。獎勵比例由業(yè)主方與項目管理企業(yè)在合同中約定。
12)禁止行為(1)項目管理企業(yè)不得有下列行為:①與受委托工程項目的施工以及建筑材料、構配件和設備供應企業(yè)有隸屬關系或者其他利害關系。②在受委托工程項目中同時承擔工程施工業(yè)務。③將其承接的業(yè)務全部轉讓給他人,或者將其承接的業(yè)務肢解以后分別轉讓給他人。④以任何形式允許其他單位和個人以本企業(yè)名義承接工程項目管理業(yè)務。⑤與有關單位串通,損害業(yè)主方利益,降低工程質量。(2)項目管理人員不得有下列行為:①取得一項或多項執(zhí)業(yè)資格的專業(yè)技術人員,不得同時在兩個及以上企業(yè)注冊并執(zhí)業(yè)。②收受賄賂、索取回扣或者其他好處。③明示或者暗示有關單位違反法律法規(guī)或工程建設強制性標準,降低工程質量。
13)監(jiān)督管理國務院有關專業(yè)部門、省級政府建設行政主管部門應當加強對項目管理企業(yè)及其人員市場行為的監(jiān)督管理,建立項目管理企業(yè)及其人員的信用評價體系,對違法違規(guī)等不良行為進行處罰。14)行業(yè)指導各行業(yè)協(xié)會應當積極開展工程項目管理業(yè)務培訓,培養(yǎng)工程項目管理專業(yè)人才,制定工程項目管理標準、行為規(guī)則,指導和規(guī)范建設工程項目管理活動,加強行業(yè)自律,推動建設工程項目管理業(yè)務健康發(fā)展。
1.5.2施工企業(yè)工程項目承包
施工企業(yè)項目承包是施工企業(yè)依照工程項目招標承包制度的要求,圍繞工程承包合同任務的全面實施而采用的企業(yè)內部的一種管理模式。1)項目承包基本常識(1)項目承包主體項目承包主體是施工企業(yè)和項目經理部,他們的代表分別是企業(yè)決策層和項目經理。(2)項目承包對象項目承包對象是工程項目。(3)項目承包內容項目承包內容是針對工程項目達成的企業(yè)和項目經理部雙向統(tǒng)一的責、權、利關系。
(4)項目承包承諾形式項目承包承諾形式是企業(yè)經理與項目經理簽訂的項目經濟責任承包書。承諾形式的約束力是企業(yè)規(guī)章制度。(5)項目承包特點①項目承包是施工企業(yè)作為經營者與下屬管理單位之間的經濟責任關系。②項目是企業(yè)下屬的管理單位,它不是經營主體,沒有自身獨立的利益,只是相對獨立的臨時利益集體,在管理上從屬企業(yè)。③項目承包只承擔有關的項目管理責任,不承擔非授權范圍的管理責任。
(6)項目承包程序①委任項目經理。項目經理作為企業(yè)在工程項目上的代理人,一般是在工程承包合同簽訂后立即確定的。②組建項目經理部。除項目經理外,項目經理部還要配備副經理、總工或技術負責人、黨組織負責人、工會組織負責人,這些人員構成了項目領導層。其人選一般由企業(yè)與項目經理商定。另外還要明確項目專業(yè)人員及負責人,從而構成完整的項目管理層。③測定項目承包基數或上交比例。企業(yè)和項目經理部的職責與權力,承包的其他指標和獎罰措施,編制“項目承包責任書”,由項目經理與企業(yè)經理簽訂。
④企業(yè)履行對項目職責與義務。⑤企業(yè)對項目經理部實施監(jiān)督、管理與考核。⑥企業(yè)在工程竣工后對項目經理部經過審計,進行承包兌現(xiàn)的獎勵或處罰。⑦解散項目經理部,回收物資和財產。2)項目經理部項目經理部是指在項目經理領導下的項目管理層,其職能是對施工項目實行全過程的綜合管理。項目經理部的機構設置和人員配備必須根據項目任務的具體情況而定,一般應包括以下幾個部門
各部門具體職責說明如下:(1)經營部門負責處理合同預算、工程變更、工程分包及與業(yè)主、監(jiān)理、設計單位的關系。(2)施工生產部門負責施工的現(xiàn)場管理、生產調度及施工技術統(tǒng)計工作。(3)安全質檢部門負責施工項目安全質量檢查、監(jiān)督和控制工作。(4)財務會計部門負責項目的財務、會計、成本管理及項目內部的各種核算。(5)物資設備部門負責項目所需的材料、機械設備的供應管理工作。(6)生活服務部門(7)思想政治工作部門
負責施工項目內部的黨團工作、民主管理、干部考核和政治思想教育工作。在上述部門之上,項目經理可根據需要配備幾名項目副經理或項目總工程師、經濟師、會計師。不同規(guī)模的施工項目,上述各部門的具體劃分和人員配備差別較大。大型施工項目經理部可能百余人,小型項目經理部可能只有幾十人或十幾人,甚至上述幾個部門可能合并為一個部門。負責施工項目的治安保衛(wèi)、生活保障及后勤管理工作。
3)項目經理職責(1)實現(xiàn)承包項目目標,保證業(yè)主滿意這一項基本職責是檢查和衡量項目經理管理成敗、水平高低的基本標志。
(2)制定項目階段性目標和項目總體控制計劃項目總目標一經確定,項目經理的職責之一就是將總目標分解,劃分出主要工作內容和工作量,確定項目階段性目標的實現(xiàn)標志如形象進度控制點等。
(3)組織精干的項目管理班子這是項目經理管好項目的基本條件,也是項目成功的組織保證。
(4)實施好決策權力項目經理需親自決策的問題包括實施方案、人事任免獎懲、重大技術措施、設備采購方案、資源調配、進度計劃安排、合同及設計變更、索賠等。
(5)履行合同義務,監(jiān)督合同執(zhí)行,處理合同變更項目經理以合同當事人的身份,運用合同的法律約束手段,把項目各方統(tǒng)一到項目目標和合同條款上來??傊?,項目經理是項目控制的中心、項目計劃的制定和執(zhí)行監(jiān)督人、項目組織的指揮員、項目協(xié)調工作的紐帶、合同履約的負責人。
1.5.3項目管理1)項目作為管理對象的項目,是指某種一次性的任務。它具有一個明確的目標,包括數量、功能和質量標準;要求項目執(zhí)行者按照限定的時間和財務預算完成項目所規(guī)定的目標。項目具有如下特征:⑴項目的一次性項目的一次性也可稱為單件性,這是項目的最主要特征。也就是說,沒有與此項目完全相同的另一項任務。只有認識項目的一次性,才能有針對性地根據項目的特殊情況和要求進行管理。⑵項目目標的明確性項目的目標有成果性目標和約束性目標。成果性目標是根據項目的功能性要求,如一條公路的設計車速、通行能力及其技術指標。約束性目標是指限制條件,如施工工期、承包單價或總價、質量要求等方面的限制條件。
⑶項目作為管理對象的整體性一個項目,是一個整體管理對象,在按其需要配置生產要素時,必須以總體效益的提高為標準,做到數量、質量、結構的總體優(yōu)化。由于內外環(huán)境是變化的,所以管理和生產要素的配置是動態(tài)的。每個項目都必須具備以上3個特征,缺一不可。重復的、大批量的生產活動及其成果不能稱作“項目”。按照項目的最終成果分,項目的種類有科研開發(fā)項目、基本建設項目、航天項目及大型維修項目等。
2)項目管理項目管理是為使項目取得成功(實現(xiàn)所要求的質量、所規(guī)定的時限和費用)所進行的全過程、全方位的規(guī)劃、組織、控制與協(xié)調。因此,項目管理的對象是項目。項目管理的職能同所有管理的職能是相同的。需要特別指出的是,由于項目的一次性,項目只能成功,不許失敗,要求項目管理的程序性、全面性和科學性,要運用系統(tǒng)工程的觀念、理論和方法進行管理。管理學的一般原理在項目管理中也是適用的,項目管理的目標就是項目的目標。項目管理與其他管理活動相比具有以下顯著特征:
⑴項目管理實行的是項目經理個人全面負責制。這個特征主要是由于項目的系統(tǒng)性決定的。集體領導委員會制不能全面、正確反映項目客觀規(guī)律的要求。⑵項目管理對象是一次性的。項目管理組織是臨時的。按項目的生產任務設置項目管理機構,組建生產隊伍;項目完成后,其組織機構隨之撤銷。(3)項目經理是項目管理的核心。在項目實施過程中,要建立以項目經理部或承包班子為主要組織管理形式的生產管理系統(tǒng),實行項目經理負責制;項目管理要求實行企業(yè)內部承包制,用以確立項目承包者與企業(yè)、職工之間的責、權、效、利的關系;企業(yè)總經理一般要授予項目經理較大的權力,以便處理項目同社會各方面的關系。3)項目管理的基本職能項目管理的基本職能,
各職能的作用說明如下:⑴計劃職能作用計劃是對未來活動的一種事前安排。它包括確定未來活動的目標和方向;行動的程序和工作步驟;有效的執(zhí)行方法;完成的時間;人、財、物、資源的合理分配和組織等。計劃的要求在于把握未來的發(fā)展,有效地利用現(xiàn)有資源,以獲得最大的經濟效益。⑵組織職能作用組織是把生產的各要素、各個環(huán)節(jié)和各個方面,從勞動分工和協(xié)作上,從生產過程的空間和
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