大型铁路建筑企业转变经营方式研究——以中铁四局为例

随着国际市场后金融危机时代的来临以及国内铁路市场、房地产等行业的政策调整,以铁路为主营业务的大型建筑企业面临着很大的压力,通过分析目前建筑企业面临的困难与挑战,提出建筑企业树立先进管理理念和推进科学运营方式的必要性,并以中国中铁四局集团有限公司为例研究铁路建筑企业转变经营方式的方向、路径和措施。

东庐山之战——中铁四局七分公司宁杭客专八分部隧道施工纪实

缓缓流淌的秦淮河水，孕育了南京的古老文化，被称为“南京的母亲河”。在她的哺育下，南京成为“中国四大古都”之一。有“六朝古都”之称。在南京以南的溧水县境内的东庐山，是秦淮河的两个发源地之一。

软土深基坑开挖卸载对地下车站桩基的影响兮析

[目的]深厚软土地层地下车站深基坑开挖施工过程中,坑内上覆土体的开挖卸载会对先行施工的坑内超长桩基产生较为明显的影响,威胁结构稳定和工程安全。为探究大面积深基坑开挖卸载对车站基坑底群桩的影响,须分析超长桩受力变形规律。[方法]利用Midas GTSNX数值分析软件,建立某地下车站S2东端头井有限元数值计算模型,进行开挖施工模拟分析。结合该地下车站项目施工现场实际监测数据,与数值计算结果进行对比,探讨了基坑开挖对坑底群桩变形影响的规律。[结果及结论]结果表明,桩身受拉区随着开挖深度不断增大,端头井桩基最大拉力、最大压力均大于标准段;坑底桩基竖向位移量在开挖过程中不断增加,位移最大的桩出现在距离端头井边缘最远处,且在开挖后期,桩基的上浮量增量显著提高,需要实时监控桩顶竖向位移量,防止发生工程事故。

一种受监督热图隧道衬砌线识别算法

衬砌线识别作为隧道缺陷检测分析的关键步骤,长期面临检测数据解析困难问题,为突破传统解析方法的局限性,提高解析结果的准确性、鲁棒性,本文对CenterNet算法进行改进,提出了受监督热图算法的隧道衬砌线关键点识别算法。该算法主要分为关键点检测和曲线拟合两个阶段,包括网格分类任务、外围点监督、抗噪声扰动3种改进方法。双阶段共同训练时,在关键点检测阶段,首先,新增网格分类任务,依据分类结果监督热图拟合过程,以改进CenterNet算法对于密集关键点的热图拟合能力;其次,在训练的前10轮中额外输出一定数量外围点热图,通过外围点监督热图拟合,配合网络分类任务改进热图拟合能力。曲线拟合阶段微调训练时,对该阶段的输入加入抗噪声扰动,以缓解图像噪声干扰。为验证本文算法的改进效果,构建了隧道衬砌数据集,先验证单独使用网格分类任务、外围点监督、抗噪声扰动3种具体改进方法对衬砌线识别的影响;再通过消融实验,进一步展示3种改进方法的组合对算法识别结果的影响。实验结果表明:本文算法对比CenterNet和CornerNet算法识别效果提升明显,使用网格分类任务识别的曲线间距误差均降低约0.4个像素点;训练过程前10轮使用8~10个外围点监督模型学习,识别效果提升最大;抗噪声扰动强度σ为0.08时识别效果最佳,且抗噪声扰动强度不宜过大;此外,以上3种改进方法的任意组合均能有效提升识别效果。本文提出的受监督热图隧道雷达数据衬砌线识别算法可为工程建设领域探地雷达无损检测数据解译工作提供技术支撑。

基坑群开挖引起邻近隧道附加应力研究

基坑开挖卸载会导致邻近地铁隧道产生附加应力,附加应力过大时会造成隧道失稳,进而影响地铁运营安全。为了研究基坑群开挖引起邻近隧道附加应力变化规律,首先利用Mindlin理论解推导所得的隧道附加应力计算公式,然后依托杭州某邻近地铁隧道的基坑群开挖工程对所推导的公式进行验证。在此基础上分析了隧道埋深、隧道-基坑水平距离、隧道-基坑夹角3个因素对附加应力分布规律的影响。根据不同埋深、不同隧道-基坑水平距离下计算结果,结合规范对群坑开挖产生的危险区域进行了划分。结果表明:(1)随着隧道埋深增加,其竖向附加应力会逐渐增大,水平附加应力会逐渐减小,竖向、水平附加应力均会随隧道-基坑水平距离增加而减小;(2)基坑群开挖时,随着隧道-基坑水平距离增加,埋深对于竖向附加应力影响系数逐渐减小,对于水平附加应力影响系数会出现先减小后增加的趋势;(3)竖向、水平附加应力随着隧道-基坑夹角增加而增大,隧道所受附加应力主要由与其距离最近的基坑开挖产生;(4)随着隧道-基坑距离增加,群坑开挖时竖向附加应力减小率比单个基坑开挖时小,水平附加应力减小率与单个基坑开挖相比会有所增加。

自锚式悬索桥钢箱梁架设方案及关键技术研究

以某跨河桥钢箱梁架设施工为例,介绍了大跨度双索面悬索桥梁跨越深水河面的施工方法,详细阐述了深水河道主墩基础施工、钢桁架主塔施工、缆索系统施工、大节段大吨位主梁施工以及预制桥墩施工等关键施工技术,同时还介绍了自适应控制方法对悬索钢箱桥梁预拱度控制及桥梁监控的监控要点。

地铁出入口浅覆土矩形顶管工程地表隆起研究

针对浅覆土矩形顶管施工时存在地表隆起过大的风险,应用MIDAS GTS岩土数值软件动态模拟大口径矩形顶管掘进施工过程,探究其在不同覆土厚度、开挖面顶进压力、摩擦阻力下引起的地表隆起规律,并与现场监测数据进行对比分析.结果表明:顶管顶进时地表监测点的隆起规律与数值计算结果基本吻合;顶管开挖面顶进压力、管节与地层的摩阻力引起的地表隆起在开挖面附近叠加达到峰值;地表的隆起峰值随覆土厚度的减小而线性增加,当开挖面顶进压力为100 kPa、管节摩阻力为35 kPa时,顶管覆土厚度每减小0.1H (H为矩形顶管高度),地表隆起峰值增大约6.00 mm;浅覆土顶管地表隆起随顶进压力和管节摩阻力的增长规律可分为缓慢增长阶段和非线性快速增长阶段;为降低浅覆土顶管工程上覆土被顶破的风险,需要合理控制开挖面顶进压力及其波动、在管节外周形成厚度均匀的减摩泥浆套,确保地层稳定和顶管工程的安全.

基于多品种流网络的高铁枢纽站站改期间多态理论通过能力影响分析

按照高铁站站场基本布局,将其抽象为站场网络图。基于动车组列车咽喉通过时间基本相同特点,将咽喉区网络简化为单品种流网络,据此计算咽喉占用时间并推算咽喉能力。按照动车组列车进出到发线通过咽喉区先后顺序以及到发线停留时间的不同,将动车组列车归类为多品种流,利用到发线区域形成的多品种流网络特点计算到发线接发能力。基于咽喉与咽喉、咽喉与到发线之间的关联制约关系以及行车进路生成规则,针对动车组列车车流进出到发线通过咽喉区先后顺序的不同状态进行网络图流预推,分别推算出高铁枢纽站站改前以及站改期间的多态理论通过能力。最后基于通过能力对比,对站改期间通过能力的影响进行分析,结果表明咽喉的不同利用程度直接影响车站通过能力。

变质岩区大型高位滑坡的变形监测预报研究

以某变质岩区大型高位滑坡变形监测成果为基础,开展既有变形特征分析和变形发展分析。结果表明,CEEMDAN-PSR-KELM-ARIMA模型在滑坡变形预测中具有较强的适用性,所得预测结果的相对误差均值范围为2.00%~2.03%,其方差值也较小,具有较优的预测精度及稳定性;预报等级属于Ⅲ级-橙色预报,为较危险状态;滑坡变形速率具减小趋势,但累积变形仍会进一步增加。

新建城际铁路盾构小净距下穿既有地铁隧道沉降控制研究

目的:新建线路盾构近距离下穿既有线隧道时,不仅会引起地层沉降和变形,还会引起既有线隧道的不均匀沉降、开裂,甚至破坏,因此需针对该类工程,研究沉降控制措施,以减小施工风险,确保既有线的安全运营。方法:依托杭海城际铁路下穿杭州地铁1号线工程,采用数值模拟方法进行分析。介绍了工程基本概况及施工风险点;建立了计算模型,确定了模拟数值计算过程,并对不同施工工况下的地面沉降计算结果进行了分析;结合盾构掘进试验段施工参数及实施效果,对下穿段施工控制参数进行了合理优化,并提出了盾构下穿既有线隧道的沉降控制措施。结果及结论:①新建线路盾构下穿既有线隧道,引起既有线隧道最大沉降约为地面最大沉降值的1.81倍。②新建线路盾构下穿既有线隧道施工过程中引起沉降较大的时段为:新建盾构刀盘从既有线左右线隧道中部下方穿越至既有线右线隧道下方,新建线路盾构刀盘离开既有线右线隧道后2 d(d为新建线路盾构隧道外径)位置处至施工结束。③盾构下穿过程中,选用注浆量为5.7 m^(3)/环、注浆压力为0.3~0.4 MPa、土舱压力为260~270 kPa、掘进速度为2.5~3 cm/min、排土量为57~63 m^(3)/环;每掘进2环进行一次二次注浆,并且对沉降较大区域每环注入0.3~0.5 m^(3)克泥效浆液。现场监测结果表明:既有线隧道最大沉降约为地面最大沉降的1.73倍,与模拟数值计算结果相近。

现浇箱梁钢筋骨架整体绑扎关键技术

为解决移动模架现浇箱梁施工中人工现场逐根绑扎钢筋施工周期长、施工质量不稳定的问题,采用钢筋骨架整体绑扎模式,通过有限元模型对钢筋骨架吊装施工过程进行力学分析,确保钢筋骨架各施工阶段的变形、应力均在设计允许范围内;研发1套双幅并制箱梁钢筋整体绑扎的胎具和吊具,解决钢筋骨架绑扎、存储、吊装、纵移、入模等技术难题,并应用于温州市域铁路灵昆特大桥项目中。工程实践表明:移动模架现浇箱梁整体绑扎施工质量较好,移动模架的循环时间和投入数量均减少,移动模架的使用效率显著提高,施工成本降低,施工现场干净、整洁、有序。钢筋骨架整体绑扎模式有助于实现海洋环境下桥梁陆地化、工厂化、标准化的施工理念,经济效益和社会效益较高。

钙质胶结地层中泥浆护壁长效特性研究

一般地铁基坑地下连续墙成槽周期约为1 d~2 d,但遇到钙质铰结地层时往往成槽时间会延长至5 d~7 d,严重时会导致槽壁坍塌。为此,依托郑州市轨道交通7号线路砦站基坑工程,通过正交试验对24 h后的浆液性能各项指标和泥浆胶体率的变化规律进行了分析,并对聚丙烯酸钠和膨润土改良后的泥浆7 d后的各项性能指标进行了研究。研究表明:对泥浆比重、黏度、失水量的影响敏感度为:膨润土>CMC>纯碱;而对泥浆泥皮厚度的影响敏感度为:膨润土>纯碱>CMC;泥浆的比重、黏度、泥皮厚度均会随着膨润土的增加而有所提高,但泥浆的失水量随着膨润土的增加而减小;根据试验结果并结合泥浆性能指标要求,得到适合本工程的泥浆配比为:膨润土60 g、CMC2.0 g、纯碱6.0 g、聚丙烯酸钠1.0 g。

预制桥梁墩柱安装测量控制方法研究

在桥梁建设过程中,需要准确控制好墩柱位置,为后期上部结构施工打好基础。传统的测量控制方法在预制桥墩安装中,具有不易操作、费时费力和不便于安全操作等缺点。同时,随着测量精度要求的提高,常规的坐标放样难以满足现场测量精度要求,极易出现操作不便、偏差大、效率低的弊端。用反光标识代替反射棱镜以及建立参考线相结合的放样方法,可以直接显示预制桥梁墩柱平行和垂直两个连线方向的横纵向偏移量,放样过程更加直观,便于操作,提高了工作效率。

基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测技术研究

轨道梁检测是确保出厂的轨道梁符合制造精度要求的必要手段,同时也是线路正式运营后行车舒适性、安全性的重要保障。通过研究BIM模型与实体测量模型相结合的精密三维检测技术,详细阐述了BIM模型的建立、实体模型的测量及测量结果的分析方法及应用。在芜湖轨道交通项目轨道梁检测中的应用表明,该技术很好地解决了对复杂结构面建造精度的精密检测问题。

MJS工法群桩施工对周边土体影响实测分析

结合苏州某基坑工程,现场实测并分析了坑内土体,全方位高压喷射工法(以下简称MJS工法)群桩加固施工引起的土体孔隙水压力、土压力、深层土体水平位移、分层沉降、地表沉降等的变化规律。结果表明MJS工法桩施工时,引起的超孔隙水压力和土压力增量总体较小且随与施工桩的距离增加而减小;MJS工法桩群桩实行跳打施工,可降低和防止施工对周边环境影响的群桩效应。

三轴搅拌桩施工对周边土体影响实测分析

以苏州春申湖路快速化改造工程文灵路节点上跨地铁4号线姚祥路站—活力岛站地下区间的基坑工程为背景,通过对三轴搅拌桩群桩施工引起的土体孔隙水压力、深层土体水平位移以及地表沉降进行现场测试,分析了土体变形的变化规律。结果表明:三轴搅拌桩施工开始的前23 h内,孔隙水压力随时间增长并达到最大,之后随时间逐渐减小,距离施工区域越远孔隙水压力增量越小;三轴搅拌桩施工过程中深层土体水平位移朝桩体方向,且随着深度逐渐减小;地表竖向变形表现为下沉,且随距施工区域距离增加沉降量减小。

顶管工程中圆形基坑咬合桩支护结构受力变形特性分析

咬合桩是钢筋混凝土桩与素混凝土桩之间逐根相互咬合形成的一种支护结构,在常规的咬合桩支护结构设计及施工过程中,仅考虑素混凝土桩的挡土止水作用,并不考虑素混凝土桩对咬合桩支护结构整体的刚度贡献。本文以六安市河西污水处理厂配套管网工程基坑专项工程为研究背景,通过现场监测数据并结合三维数值模拟,对考虑素混凝土桩刚度贡献情况下的圆形咬合桩基坑支护结构的受力及变形特点进行分析和总结,以期为类似工程设计及施工提供良好借鉴。

卵石地层暗挖车站超高压旋喷注浆止水应用研究

为研究超高压旋喷注浆技术在卵石地层PBA工法暗挖车站中的止水效果,开展现场旋喷试验,对常规施工设备进行改进,优化施工步序,实现暗挖车站边导洞狭小空间内的机械化引孔、喷浆成桩作业。试桩结果表明:卵石地层中试桩加固直径均在1 m以上;加固体抗渗系数最大值为2.37×10^(–9) cm/s,满足工程不渗水要求;加固体抗压强度均在24MPa以上,加固效果明显,能有效提高地层的承载力、强度和整体稳定性。首次实现超高压旋喷注浆工艺在北京卵石地层暗挖车站的应用,该方法在万泉河桥站的工程实践中取得了良好的止水效果,对北京地区暗挖车站止水治理具有重要的指导意义。

一种基于关键信息监督的隧道雷达数据衬线识别算法

【目的】探索探地雷达数据解析和基建病理检测新的处理方法。探地雷达作为桥梁和隧道缺陷检测中常用无损技术手段,一直面临数据解析困难问题,提高解析结果的准确性,对交通基础设施的缺陷检测具有重大应用价值。【方法】将衬砌结构作为识别对象,分解为关键点和曲线来表示。关键点检测基于双热图方法,借助“软标注”来加快模型收敛。曲线拟合模块通过神经网络回归拟合,加入对抗扰动机制,抗图像噪声干扰。【结果】结果表明,该算法识别的衬砌线较真实偏移量为2.23个像素点,较CenterNet网络提升1.24个像素点,较CornerNet网络提升0.71个像素点。【结论】解析识别效果提升显著,具有较高应用价值。

砂土地层基坑开挖与邻近建筑物相互影响关键参数分析

基坑开挖会对邻近建筑物产生影响,建筑物的存在也会增加基坑施工的风险,开展基坑与邻近建筑物的相互影响研究具有重要意义。以沈阳文化路深基坑工程为背景,通过现场监测数据分析基坑开挖对围护桩位移的影响,然后建立三维数值模型,并与现场监测进行对比验证了模型的准确性。最后分析了围护桩刚度、建筑物层数及基坑与建筑物相对位置等参数下基坑与建筑物的相互影响规律。研究结果表明:采用围护桩结合锚索支护会显著减小基坑开挖引起的围护桩变形,基坑开挖引起的建筑物基础沉降和水平位移随围护桩刚度的增加变化幅度均在5%以内;建筑物层数每增加5层,建筑物基础的沉降和水平位移分别增加约8%和10%,靠近建筑物的基坑围护桩水平位移增加约5.5%;在建筑物与基坑的夹角在30°以上时,基坑开挖引起的建筑物基础变形均在2 mm以内,引起的围护桩水平位移均在0.8 mm以内。研究结果可以为后续类似工程提供参考和借鉴。