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关键词:铁路试验室;监理试验室;管理
中图分类号: TK417+.5 文献标识码: A
当前,铁路建设越来越向高速、重载方向发展,大力推行标准化管理,有效提高管理水平,是高标准、高质量、高效率完成铁路建设项目的重要保证。试验检测是监理单位进行工程质量管理的重要组成部分,也是监理行使工程质量控制的重要手段,加强监理试验室标准化建设是推动铁路建设项目标准化管理的重要措施之一。
一、铁路工程监理试验室标准化建设推进背景及当前状况
国家十一五期间,铁路投资规模加大,各监理单位按照合同及工程需要设立了不同规模的监理试验室。在2009年8月21日之前,监理试验室在资质、人员资格、验收主体、验收程序、试验室设施、工作职责、管理要求、管理跨度等方面没有统一标准,在此期间,各监理单位试验室在人员、资质、管理水平上参差不齐,标准化管理也成为铁路工程试验室急需解决的实际问题。近日,铁道部下发了《铁路工地试验室标准化管理实施意见》工管办函[2013]284号,对工地试验室制度建设、人员管理、设备管理、信息管理、试验过程管理全面标准化提出了指导意见,这也成为监理试验室建设与管理的指导依据。
监理试验室作为监理单位行使监理行为的一个部门,具有试验室管理与现场工程管理的双重特性,一方面要按照国家相关法律法规、标准规范规定的试验方法对试验室进行建设与管理,同时又要按照相关监理规范、铁路工程施工质量验收标准规范对施工现场工程质量进行过程控制,这两种特性为监理试验室标准化管理提出了更高的要求。
新建山西中南部铁路通道项目是“十一五”期间国家重点工程,为目前国内第一条设计轴重30t的重载铁路,跨晋豫鲁三省,全长1260公里。笔者所在监理单位担负着115.82公里的线下施工监理任务,管段内隧道15座,累计28.09km;正线桥梁37座,累计29.75km;路基58 km,并含车站3座及配套工程。在建设初期,建设单位就提出严格加强标准化管理的要求。监理试验室承担的监理作量及质量控制难度较大,一是站线长,;二是涉及检测项目多,隧道、桥梁、路基、站场等涉及的原材料、半成品种类繁多,批量很大;三是施工工艺较复杂,涉及高墩身预应力悬灌现浇梁、大型预制梁场、长大隧道、高墩身施工;四是质量安全要求高,其中含山东省段最长隧道、最高墩身等控制性工程。
二、铁路工程监理试验室标准化建设的有效措施
(一)、充分考虑管段规模、监理单位总体规划、仪器设备、设施环境等情况,统筹考虑试验室的选址、建造等基础建设工作
1、 试验室选址直接影响下一步试验室建设及试验室正常运行管理,是试验室标准化管理的重要环节。首先,要根据管理规模进行合理选址。根据《铁路建设项目工程试验室管理标准》(TB10442-2009),当标段不超过60km时,可只设中心实验室,当标段超过80km,除设中心试验室,还应增设分试验室,中心试验室应设在管段的中部且交通便利的位置。本工程监理标段115.82km,因此设了中心试验室,并设了分试验室。中心试验室设在了交通便利的沂源县城,为管段的中部。
2、监理试验室是服务于监理单位并接受其管理的现场一线试验室,选址会影响投资成本、管理成本等经济指标,选址过程应充分与总监理工程师进行沟通,征求总监理工程师对管理规划方面的意见,征得总监理工程师的支持,为标准化管理实施取得有效保障。本项目中心试验室为宾馆楼房改造而成,与监理项目部比邻而建,这充分考虑到总监理工程师对试验室工作职能、信息传达、统一管理等方面的要求。
3、试验室的建造应按试验室规模,结合检测项目合理设置检测室,选定合适的检测室面积。
首先是检测室间数,一般监理试验室需设置混凝土室、胶凝材料室、骨料室、土工室、化学分析室、高温室、样品室、标准养护室、办公室、资料室。其次考虑试验室各功能区的布局要求。检测区和办公区分开布置,力学室大型压力机安装安全可靠,混凝土室排污沉淀池设置有效,标准养护室满足抗渗、隔热保温要求,土工室与骨料室粉尘、噪音、振动控制满足检测要求,废品区设置应满足当地环保要求。另外还要考虑试验室对上排水、电压、信息化办公、交通等硬件要求。
本中心试验室的建设得到公司领导的大力支持,建设完全符合要求,这为检测工作的顺利开展提供了坚实的基础。
(二)、试验室建设过程中充分考虑试验设备配置、设施环境条件方面的要求,同时应重视人员素质与所监理工程技术水平相适应
1、仪器设备、设施环境条件是监理试验室出具客观、准确的检测数据的基础条件,是监理试验室标准化管理的重要组成部分。
(1)、重视试验设备的安装,这是试验室建设经常忽略的问题。试验设备的正常运行是一项系统工程,不符合要求的安装会影响检测精度,从而影响检测数据。如水泥胶砂振实台按照《水泥胶砂强度检验方法》(GB17671-1999),应安装在高度约400mm、体积约0.25m3、重量约600kg的混凝土基座上,并下垫一层厚5mm天然橡胶弹性衬垫;水泥胶砂流动度测定仪按照《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419-2005),应安装在长宽各400mm、高约690mm水平混凝土基座上,基座由容重至少为2240kg/m3的混凝土浇筑;如果标准未规定但仪器说明规定安装方法的应按照仪器说明进行。
(2)、同一检测室不同检测项目对环境条件的要求不同时,应按最严格的要求采取措施。如混凝土配合比验证、外加剂检测均在混凝土室进行,但对环境条件要求不同,混凝土配合比试验温度要求为(20±5)℃,外加剂试验抗压强度比温度要求为(20±3)℃,凝结时间差温度要求为(20±2)℃,故混凝土检测室应按(20±2)℃要求采取措施进行环境条件监控。
(3)、试验设备布局要考虑检测项目对检测环境条件的影响,合理布置。如沸煮箱、高温炉不应放置在水泥检测室,原因为水泥室温度要求(20±2)℃,沸煮箱、高温炉产生大量热量影响温度恒温,应单独设高温室;水泥比表面积仪也不应放至在水泥检测室,因一般项目要求水泥检测室湿度不小于50%,而比表面积检测项目要求不大于50%,比表面积仪可放在化学分析室。
(4)、加强化学试剂的管理。化学试剂作为试验媒介,直接影响试验结果,与试验设备具有相同的地位,在试验室建设中往往不被重视。化学试剂应进行台账管理,列明名称、规格、数量、生产日期、有效期、用途,并应有消耗台账。存储应满足化学试剂存储说明。
2、试验室人员素质应满足所监理工程技术要求,为实施标准化管理奠定坚实基础。人员作为监理试验室标准化管理实施第一生产力,人员试验技术水平、工程标准掌握应与所监理工程项目技术要求相适应。
(1)、做好人员培训与考核。在试验室建设时,应根据所监理工程项目的内容配备相应的检测和管理人员,还要针对工程的具体情况,进行岗前培训,并对人员的能力、水平进行考核,考核方式采用问卷、考试、技术答辩等方式进行,考核合格方能上岗。
(2)、相关人员资质必须满足《铁路建设项目工程试验室管理标准》最基本要求,检测人员必须持证上岗。
(3)、试验人员要充分把握检测技术的更新,严格按照最新标准规范要求操作,避免教条。如《铁路工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)实施后,骨料检测试验方法由行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006)变为国家标准《建设用砂》、《建设用卵石、碎石》(GB/T14684-2011、GB/T 14685-2011),其中环境要求变为(20±5)℃要求,应配备空调,但《铁路建设项目工程试验室管理标准》对骨料室配备空调并无要求。
(三)、加强铁路工程监理试验室标准化建设的重要方面是数据服务于工程安全质量、服务于工程生产
1、试验室最基本的“产品”是检测数据,监理试验室更应充分发挥数据在质量控制过程中的作用,做到以数据说话,数据服务于现场。首先检测台账中应有检测结果数据,定期对检测结果数据进行统计分析,剖析其中波动情况,查找重点监控的原材料,采取提高检测频次、加强巡检等措施。其次与施工单位检测数据进行比对,确保检测数据的准确可靠,能够代表实际情况。当与施工单位数据出现明显偏差时,应分析取样代表性、检测能力、仪器设备等方面,查找原因,定性分析,同时作为提高试验室检测能力的手段。检测数据充分服务于现场生产,如路基填料分组发生变化时,根据检测所得级配情况,对施工单位提出纠正整改措施;当混凝土原材料品质发生波动时,应提醒驻站试验监理增加混凝土拌和物见证频次,确保混凝土坍落度、含气量、泌水率、温度、匀质性满足要求。
2、试验检测贯穿整个监理行为,监理试验室单单提出合格与否远远无法满足建设单位对监理质量、安全控制的要求,应做好现场质量源头控制,拓宽监理试验室标准化的范畴。拌和站作为混凝土质量控制的重要环节,在拌和站验收阶段,应结合对混凝土的质量要求,全面考虑拌和站设施是否满足搅拌时间、称量误差、加料顺序控制等要求,并及时提出整改意见;在生产阶段,每个拌和站安排专门试验监理人员对混凝土生产进行全面控制,使用于工程的每立方混凝土均达到设计及标准要求。在隧道出现涌水等病害急需处理时,应按照监理既定程序,针对不同材料特性及时提出材料使用建议。
(四)、监理试验室标准化建设应注重人员教育培训,发挥其主观能动性
随着铁路建设技术的不断提高,相关标准规范也在不断完善、更新,监理试验检测作为一项专业性较强工作,不但要掌握检测程序、检测方法,同时要掌握相关验收标准规范,这对监理试验检测提出更高要求。做好人员培训,提高其试验检测水平,完善通过检测数据处理现场实际问题的能力,掌握检测技术发展方向,发挥其钻研、创新能力,对标准化建设具有重要意义。
监理试验室应安排技术能力全面、监理经验丰富的人员编制人员培训计划,其中包括培训大纲、培训课件、培训考核、考核结果分析,并按照计划进行有效实施,最终将考核结果纳入监理单位整体管理体系。根据工程的实际需要,邀请试验检测方面的专家进行经验介绍、案例分析,是提高监理试验室检测能力有效手段。对现场试验检测,结合现场质量问题处理方案,进行现场检测技能演示、现场观摩、现场会议分析交流,能够有效提高试验人员处理现场实际问题的能力。
三、结束语
铁路工程监理试验检测工作,是监理工程安全质量控制的重要手段,加强监理试验室标准化建设,是全面推行铁路“六位一体”工程建设重要保障。因此,努力完善铁路监理试验室标准化管理,提高检测能力及管理水平,不断创新、完善、充实其内容,是铁路工程建设技术水平快速发展的重要组成部分。
参考文献:
1、《铁路建设项目工程试验室管理标准》(TB10442-2009);
【关键词】铁路施工;安全质量管理;控制措施
引言
安全质量管理是工程得以顺利完工的基础保障,也是施工企业管理工作的首要目标。在项目施工之前,要建立安全生产责任制,健全安全质量管理体系,成立以项目部为主体的安全责任小组,明确各级人员职责,逐步落实各级安全生产责任制,全面提升安全生产质量。在确保安全生产的基础上,提升工程的质量,提高施工企业的经济效益。随着工程进度的不断开展,各项因素都随之发生变化,所以要做好动态管理机制,灵活掌控工程管理,为工程的顺利完工奠定坚实的基础。
1、铁路施工安全管理与控制
1.1安全第一,预防为主
切实提高施工企业和人员的安全意识,从思想上认识到安全的重要性。在施工之前,做好安全教育工作,认真贯彻落实安全生产制度。开工前,设计人员要与施工人员做好技术交底工作,交代施工过程中应该注意的重点部位。做好安全预防工作,为工程的顺利进行打好基础。
1.2安全生产,规章制度是基础
完善的规章制度是施工过程中遵循的依据,所以要有健全的安全管理体系。对于施工过程中的重点部位加强管理,制定详细的安全生产流程,根据各个工序的特点,做好安全保障措施。对于施工现场的安全管理工作,要制作标示明显的警示牌。对于危险作业部分,施工人员必须佩带齐整的安全装备,严格按照规范标准操作。对于出现的违规违章操作,必须建立奖惩制度,严格规范安全生产制度。
1.3安全生产,检查整顿是关键
为加强安全施工管理,要定期对施工现场进行安全检查,编制详细的检查条目,尤其是对于隐蔽工程,更要加强检查力度。在检查的过程中,对于出现的违章现象要严肃处理,禁止同类事件的再次发生。为了提高检查的力度,可以实行定期检查与临时抽查相结合的方式,不留安全死角,全面排除安全隐患。
1.4突出重点、狠抓落实,确保安全生产
通过开展多种形式的安全思想教育工作,向施工人员宣传安全施工的重要性,在思想意识上有所提升,降低安全事故的发生几率。对于工程中的重点工序加强管理,制定完善的安全应急方案,提高处置事故的能力,将损失控制在最小范围内。
2、铁路施工质量管理与控制
2.1组织落实,层层实行责任制
质量是工程的核心,直接影响到施工企业的经济效益。在施工之前,健全质量责任领导小组,由各个部门的领导组成。对于质量管理要建立质量责任终身制和领导挂牌责任制,出现质量问题,一律深究。在企业之间,部门之间签订质量责任状,将质量管理层层落实,为切实提高工程质量打下良好基础。
2.2思想落实,不断强化质量意识
在开展安全思想教育工作的同时,宣传质量管理工作的核心内容,提升全体人员的质量意识。向施工人员灌输工程质量的好坏,与其自身利益密切相关,在施工的过程中,严格按照规范标准执行,严谨偷工减料,切实做好质量管理工作。
2.3制度落实,建立健全质量保证体系和各项管理制度
健全质量管理规章制度,对于施工中的每个环节都要加强质量监督。从施工材料的质量控制开始,到施工中的每道工序,都要严格监督质量。在各项施工材料进场前,对其进行质量检验,不合格产品一律不得进场。进场后设置专人看管,严禁存放期间变质。对于施工中的各个工序,要做好质量监督管理,严格按照规范程序操作,每道工序完成后要进行质量检验,检验合格方可进入下一道环节。
2.4管理落实,质量工作重在过程控制
聘请专业的监理公司对工程进行质量监察,实行质量管理动态控制,随着施工进度的发展,根据市场形势的变化,灵活掌握质量控制措施。在分项检查中,只有通过监理工程师签字后方可进入下道程序。提高监理人员的责任意识,确保工程优质高效完工。
3、加强安全质量标准化工地管理
项目部进场后,在对全员的学习培训中,进行标准化管理的专项学习培训,提高全体人员特别是各级管理人员对标准化管理的认识,增强自觉性。以业主要求为依据,以企业“三标一体”标准和铁建总工程项目管理暂行办法为指导,结合工程实际和特点,编制满足业主和工程管理需要,具有一定深度的项目标准化管理规划。以施工组织设计为基础,在施工组织设计已编制的技术,安全,工期,环保,劳力,文明施工措施的基础上,进一步系统全面的编制包括技术管理,质量管理,安全管理,财务管理,综合管理及作业标准等标准化管理制度。对标准化管理情况进行定期或不定期的检查,发现问题及时处理解决,保证工程项目自始至终实行标准化管理。认真执行招标文件所列国家强制性标准及现行行业标准,规范,认真执行铁路技术标准和规范。施工过程中认真执行国家及铁道部的新规定。依据有关规定结合工程实际编制工人标准作业标准和标准化作业指导书,对重点工序和关键工序编制到相当工法深度,报业主和监理审批后执行。所有人员上岗前进行标准化作业标准的培训考试,考试合格后方能上岗。努力采用新技术,按照铁道部和铁路局的有关要求,在本工程大力推广国家和铁道部有关新技术的应用,积极采用新技术,新材料,新工艺,新设备,用先进的工艺,先进的技术,先进的设备保质量,保安全,保工期。
【关键词】 无砟轨道沉降观测标准化管理过程控制
中图分类号:U213.2 文献标识码:A 文章编号:
1、概述:
1.1地质情况
兰新铁路第二双线二标地处新疆哈密烟墩风区,属天山东脉北山南麓剥蚀丘陵区,局部分布有基岩残丘,呈丛状园丘形,地形较起伏,地面高程600~700m,其地层岩特性如下:
圆细砾土:分布于地表层,厚度0.2~1.5m.
粗砂:分布于DK1243+630~DK1245+000,地表层,厚度0-0.5m。
砾岩:厚5~10m灰白色,砾状结构,层状构造,钙质胶结,岩心多呈散粒状,局部呈碎块、短柱状。强~弱风化。
泥岩:局部地段分布,泥质结构,层状构造,泥质胶结,强~弱风化。
砂岩:局部地段分,泥质结构,层状构造,泥质胶结,强~
弱风化。
1.2控制网布设
高速铁路工程施工测量具有线路长、精度高的特点,控制网的布设从设计勘察到施工及运行维护采用了三级网模式(CPI为基础平面控制网、CPII线路控制网、CPIII轨道控制网),高程控制网为两级布设,第一级为线路水准基点控制网,第二级为轨道控制网(CPⅢ)高程精密水准。融三网合一形式给无砟轨道施工期间沉降观测和后期运营维护提供了最好的基本技术保障。
沉降监测网由基准网和变形点测量网组成,基准网由基准点和工作基点组成;变形点测量网由工作基点和变形点组成。
1.3区内沉降观测观测断面布置
施工区段自DK1235+000~DK1245+000共有245个沉降观测断面,观测点断面间距一般为50m左右,路涵和和路桥过渡段观测断面间距为5m,共计856个观测点(包含大桥和涵洞)。
2、沉降变形观测的技术要求
2.1 执行标准
1、《兰新铁路(新疆段)客运专线铁路线下工程沉降与变形观测及评估实施细则》;
2、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设[2006]158号);
3、《高速铁路工程测量规范》TB 10601-2009;
4、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》。
5、《国家一、二等水准测量规范》。GB/T12897-2006
6、兰新铁路(新疆段)客运专线铁路工程设计文件。
2.2 工作基点
垂直位移监测网主要技术要求按下表执行:
2.3 技术要求
测量等级及精度要求
3、施工顺序及工艺流程
4、沉降变形观测过程控制
沉降变形观测的施工顺序为:布设沉降观测点埋设观测原件进行沉降观测收集观测数据观测结果分析、评估。
4.1 沉降变形观测作业指导书
沉降变形观测之前必须根据设计规范要求,编制沉降变形观测系统实施细则,它是进行沉降变形观测作业的指导书,也是沉降变形观测的约束性文件,一切沉降变形观测工作必须以此为标准进行。
沉降变形观测系统实施细则编制内容包括编制依据、工程概况、沉降监测的目的原则及技术要求、沉降观测组织机构及仪器配置、沉降位移观测测量、沉降观测资料整理等等。
4. 2 沉降变形点的埋设、保护与观测
路堤沉降板(L1)在原地面清表和压(夯)实之后进行埋设,在路堤填筑过程中进行沉降观测,在进行沉降板埋设时保证板底土的压实度,板底不能留有残土砟。沉降板埋设完成以后必须安装保护装置,防止在路堤填筑过程中对沉降管的碰撞和破坏。对于沉降管顶口应加管套封口,钢管和塑料套管之间应用土工布封住,防止填土施工中填料进入塑料套管之中造成测量数据失真,每次接管都应保证沉降管的垂直。
沉降板主要是对路基地表夯实或进行软基处理后施工情况的检测,它的沉降量和沉降速率与每日填土高度及压实度有着密切的关联,要求路堤中心线地面沉降速率不大于10mm/d,所以,观测频次必须根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》中的要求进行。当两次连续观测的沉降值大于2mm时应加密观测频次,如发现沉降值超10mm/d应通知立即停止填筑。
路基沉降观测频次表
当路基基床底层填筑完成以后需埋设G1、G2沉降观测桩,根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》相关要求工后最终沉降量不大于15mm,对于地质情况不太好的地方,设计会采用堆载预压(预压期不少于6个月)的方法来加快施工阶段的沉降速率以减少工后沉降,有堆载预压段设有L2沉降板(基床底层顶部,如图)。
L2埋设受预压土堆载影响很容易倾斜,在进行L2沉降管埋设时应特别注意加强施工现场管理,保证沉降管的垂直和套管中不落入沙土。
观测桩(G1、G2)是在基床底层顶部两侧,受风沙雨雪、季节变化和外界干扰因素较多,在埋设时必须按设计要求进行,埋设深度不能过深或过浅,过浅经过雨水侵泡或季节变化路基填料或少会有收缩膨胀,容易造成测量数据失真。
沉降观测外业测量受气温气压、风速、阳光照射等影响较大,应选择在早上10:00之前或下午16:00之后观测,确保观测数据的质量。每次测量必须做好外业工况记录,以备数据处理过程中出现沉降突变问题的查询。
4.3 沉降观测数据的收集处理与分析
沉降观测数据收集必须遵循当天测量当天收集当天处理的原则,这样便于对出现沉降量发生突变的点进行分析、处理和对于超出规范要求的进行重新测量。
兰新二线(新疆段)沉降观测数据处理是由西南交通大学铁发公司提供的《高速铁路沉降观测与数据管理系统》软件进行严密平差计算与数据管理、报表打印。
对于沉降数据的分析主要以下几个方面:
(1)、相邻断面沉降沉降值相差不大于5mm。
(2)、同一断面沉降值相差不大于3mm。
(3)、正常频次观测情况下连续两次的沉降值不宜大于2mm。
(4)、过渡段不同结构物间的沉降差异不大于5mm。
(5)、沉降引起沿线路方向的折角不应大于1/1000.
(6)、沉降值有没有突变现象,查明形成的原因。
(7)、沉降曲线是否趋于平稳。
以下是具有代表性的L1、L2、G1、G2单点沉降曲线图:
图4.1.1 测点1242422L1累计沉降-时间曲线图
图4.2.2 测点1243917L2累计沉降-时间曲线图
图4.2.3 测点1242667G1累计沉降-时间曲线图
图4.2.4测点1242667G2累计沉降-时间曲线图
4.4 沉降评估
兰新二线(新疆段)沉降评估是由西南交通大学负责的,在施工单位整理好评估数据和资料后提交给评估单位进行评估。
根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》要求,路基填筑完成或对载预压后不少于3个月的实际观测数据作多种回归曲线分析,确定沉降变形的趋势,曲线回归的相关系数不应低于0.92。
下面是兰新铁路第二双线二标三工区路堤填筑、堆载预压完成后,由西南交通大学给出的部分评估数据和意见(摘录):
5、结束语
铁路工地拌和站作为铁路工程建设的基础和关键环节,对整个工程建设最终的质量控制和安全保证起到非常重要的作用,如果无法保证混凝土拌和的质量,铁路隧道、桥梁等基础工程的建设质量安全也就无从谈起⑴。随着铁路工程建设的发展,铁路工程建设质量保证和安全性能越来越得到重视,无线传输技术、数据挖掘、数据分析和处理等信息化技术与铁路工程建设有机融合是势在必行。铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统依据铁路工程建设信息化的总体规划和标准化管理办法的规定,铁科院电子所针对工地拌和站现场实际遇到的生产控制和质量监督等相关问题进行系统研发,并组织搭建铁路工地拌和站信息化管理平台,全国铁路工地拌和站生产数据实时上传至该平台,实现数据信息统一管理、生产情况实时把控、质量监督全面推广,对数据进行整合、挖掘、分析处理,实现安全预警、统计查询和图表输出等功能,在确保原始生产数据的严肃性和安全性的同时,为铁路总公司和各级参建单位提供可视化的数据统计分析结果,为铁路工程质量控制和安全保证提供数据支持和技术基础。
2系统架构与功能
2.1系统架构
铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统包括拌和站生产数据采集模块与数据分析处理平台两个部分。前端数据采集完成拌和机生产数据的采集,可在有线或无线网络环境下完成采集数据的实时上传,保证数据的实时性和准确性。数据分析处理平台采用先进的软件架构、工作流开发和数据库技术,完成对拌和站生产数据整合、挖掘、分析和处理,有良好的系统兼容性,可与铁路工程建设应用平台无缝对接,完成上传数据的分类、查询、管理、统计、报警提醒和图表展示,实现生产管理和质量监督功能,系统软件界面友好、操作简便、有效实用、安全可靠。
2.2系统组成
2.2.1前端数据采集模块
铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的前端数据釆集模块实现拌和机生产数据的实时采集,并根据拌和站现场情况利用有线或无线网络完成数据上传,将采集到的数据进行数据整合和挖掘,提取关键数据,将实时拌和的盘信息等原材料用量等信息关联起来,形成拌和站生产图表完成数据输出,同时在数据分析处理平台上进行图形化展示。前端数据采集终端软件现可支持多种拌和站设备厂家的数据库,具有很强的兼容性,可运行在Windows操作系统的拌和站生产控制主机上,无需启动,自动完成数据匹配、釆集和上传功能,并与既有的拌和站生产系统不产生软件冲突。
2.2.2数据上传模块
根据现场实际应用情况,大多数拌和站地处偏远,连接有线网络成本过高,因此多釆用无线GPRS网络完成数据的实时上传,为此,我们采用无线透传技术来保证数据的安全性和不可篡改性,利用无线透传设备DTU�研发出拌和站生产数据采集终端软件,通过无线透传技术完成数据传输。由生产数据釆集模块釆集到的数据通过GPRS无线网络上传至后端数据分析处理平台。在数据传输过程中采用数据加密方法,保证原始数据的安全性和严肃性。同时,现场检测数据也将上传至铁路总公司的铁路工程建设信息化平台
2.2.3数据分析与处理平台
铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统通过后端的数据分析处理模块实现对拌和站生产数据的整合、挖掘,从而完成拌和时间和原材料用量的动态监测、生产情况和超标情况的查询统计、拌和站产能分析[3]、原材料误差分析、数据图表展示和安全预警等基本功能。该模块为整个系统的关键组成部分,起到将拌和站生产数据充分利用转换为可视化、信息化的输出结果的重要任务。通过将数据与拌和站生产管理业务需求相结合,还可实现原材料进场管理、成本核算、人员管理、拌和车辆管理等扩展功能,全方位的铁路工地拌和站的业务流程信息化、标准化,发挥信息化技术优势,保证混凝土拌和质量。
2.3系统功能
铁路工程对混凝土质量要求严格,其质量关系到工程建设的各个方面,是工程建设质量保证的基础。因此,对拌和站生产过程的监测尤为重要,是保证施工质量和安全重要手段。铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的应用满足业务需求,系统利用无线传输和数据釆集、分析处理等信息化手段,为混凝土拌和生产过程的监测提供数据依据和支持。该系统具有如下功能:
2.3.1数据采集
系统前端数据采集模块利用安装在拌和机管理主机上的釆集终端软件,对不同厂家拌和机数据库进行读取,实现对拌和机生产数据的采集。采集终端软件可实现拌和机厂家、数据源、釆集时间间隔、目标主机和拌和站所在线路(包括:线路、标段、工区、站名和拌和机编号)的选择。该终端软件支持开机自动启动、自动保存和断点续传等功能,可兼容30多家拌和机生产厂家的拌和机数据库,软件运行与拌和机生产环节无冲突,应用效果良好。
2.3.2数据上传
前端数据釆集终端软件获得的数据通过无线透传模块DTU上传至后端数据分析处理平台。DTU模块内置无线上网卡,通过无线网络对釆集到的数据进行实时传输,并实现数据的断网续传,整个传输过程通过密钥进行加密,确保数据的严肃性、安全性和实时性。
2.3.3动态监测
实现对拌和时间、拌和材料用量的监测,通过柱状图和折线图更直观、更形象的展示拌和时间和材料用量的走势,当监测麵纖规定阈值时启动短信报警功能,独碰雜差信息,便于统计分析和比较。
2.3.4统计查询分析
统计分析包括产能分析、拌和时间查询、拌和材料查询、材料误差分析功能,分别通过产能分析图、拌和时间走势图、材料用量走势图、材料误差走势图与相关记录结合展示。
2.3.5权限管理
支持对铁路总公司、建设单位、监理单位、施工单位等参建单位的不同职责进行权限的分配;支持功能权限和数据权限的赋权管理,实现不同资源控制的组和式访问控制与授权管理。
2.3.6数据图表展示
依照国家、行业等标准规范,对动态监测的拌和时间、拌和材料用量、产能分析和材料误差分析等进行图表的输出展示,包括柱状图、饼状图和数据曲线图等形式。
2.3.7原材料进场管理
系统可实现原材料进场管理扩展功能,对混凝土拌和所需原材料如水泥、粗骨料、细骨料、粉煤灰、外加剂的产地、生产厂家、重量、规格、级别、进场时间、质量情况、抽检复试情况等进行管理,从混凝土生产源头严抓质量,保证安全。
2.3.8成本核算
系统通过对铁路工地拌和站生产环节的过程控制,结合原材料的进场和使用情况,实现拌和站成本核算功能,作为拌和站信息化管理的扩展功能,具有非常现实的意义[4]。成本核算包括拌和站生产过程基本信息的管理;各种原材料和辅助材料(如动力能源材料)的统计和明细;生产设备、生产用车、设备配件、低值易耗品和设备外修的统计和明细,结合拌和站生产业务相关标准,实现对拌和站生产成本的核算功能。
2.3.9安全预譬
铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的后端数据处理平台还具有安全预警功能,釆用分级报警模式,针对原材料用量的超标,将线路名称、标段名称、拌和站名称、盘信息和预警日期等内容以手机短信的形式通知相关人员[5]。采集到的拌和站生产数据经过系统的分析统计,对于拌和时间、原材料用量、产能分析和原材料用料误差等内容,会同相关技术人员进行专业技术分析,对于超标值特别大的异常数据,还将进行远程专家会审,通过专家鉴定得出结论,釆取进一步的现场控制和施工安全问题的处理。
2.4系统创新点
(1)釆用先进的软件架构和工作流开发技术
铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统基于SOA服务模式,采用插件组件开发、云计算、大数据分析等先进技术,符合铁路工程建设信息化整体框架要求,能与铁路工程建设数据和应用平台无缝对接和上传数据;采用监控组态开发技术,面向对象的动态图形开发技术,实时和历史数据的记录和趋势图形化展现技术,高性能的I/O设备驱动接口开发技术。各功能模块子系统可灵活组合,满足不同铁路工程建设的各种应用需求。
(2)实现质量监控和生产管理集成一体化
铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统实现针对铁路总公司、建设单位、监理单位等质量监控功能以外,还开发针对施工单位拌和站混凝土生产的管理功能,包括原材料进场管理、生产调度管理、成本核算、施工日志管理、人员管理以及搅拌车的车辆管理等功能,实现拌和站质量监控和生产管理集成一体化。
(3)实现拌和站数据管理手段多样化
铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的质量监控数据采集釆用拌和机数据库读取和原材料仪表传感器釆集等信息釆集方式’方式灵活、真实可靠[6]。
(4)建立拌和站数据信息处理和交互统一平台
建立拌和站统一信息处理与交互平台,实现数据信息统一管理、生产情况实时把控、质量监督全面推广,并可完成拌和站及试验室的信息共享和数据交互,平台兼容性和可靠性强,可与铁路工程建设数据和应用平台无缝对接和上传数据。
3质量监控系统应用
铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统由铁科院电子所于2010年研发,分为前端监测数据釆集终端模块和后端拌和站生产数据分析处理与预警模块。系统釆用无线透传、数据加密、数据挖掘等信息化技术手段,实现拌和站生产数据的自动釆集和实时上传;釆集数据的整合、挖掘、分析与处理;海量数据的统计查询、报表展示、安全预警等功能,同时可接入铁路工程建设信息平台,通过试点应用得到用户大量反馈信息,经过多次改版升级。本系统已在东北、华北、华东片区大量投入使用。其中,前端用于釆集拌和站生产数据的终端软件采用无线透传技术和数据库技术,可兼容主流品牌的30多种拌和机,并不与拌和机生产过程冲突。
4结束语
关键词:铁路;路基;质量管理
中图分类号:TB
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.17.112
0引言
随着国内既有线大面积提速改造及快速铁路、高速铁路的建设,给路基工程的施工技术带来了新的挑战,路基是一种土工结构物,也是铁路轨道铺设的基础。要使列车安全、平稳的运行,路基具有强度高、刚度大、稳定性、耐久性好等优良性状是必须的。各个施工单位必须要确实做好铁路路基施工,保证路基填筑质量合格。因此,如何保证铁路路基工程的施工质量成为当前铁路各单位急需解决的重要问题之一。
1铁路工程路基施工准备工作
1.1施工调查及掌握设计文件
路基工程范围广、影响因素多,具有较大的灵活性,特别是岩土内部的变化,设计阶段很难做到详尽全面,需在施工过程中进一步完善。如果拿耗费人力、资源、财力及快速、高效与安全的要求而言,施工阶段比设计阶段还要重要,施工阶段更为不易。所以在施工前需做好准备工作。在收到施工设计文件后,组织有关技术人员进行审核,充分了解设计意图,核对当地的地形及地址资料,在发现错误后,要及时与设计单位联系进行更正,保证路基施工质量,要做好土石方调配及施工组织设计工作,保证施工有序进行。当现场交桩完成以后,中线及水准贯通测量一定也要一并完成,并且能够与相邻的地段所在位置贯通闭合,随后再在施工F场对线路中线桩及路基边桩进行放线,使测量误差符合现行的有关规定。施工便道的修建宜结合地方规划的永久性道路规划,尽量避免与铁路、通讯电力线路、农田灌渠及各种大型管道平交。不论填方还是挖方,开工前应按有关规定,对急需的永久性排水工程先行进行施工,按照施工过程中的需要设置临时排水设施,保证施工过程中路基填筑质量。
1.2对土质进行调查与鉴定
路基施工需要的土方量大,填料选择是决定路堤能否坚固和稳定的重要因素,对填料的分类能体现填筑路堤的压实性、水稳性、渗透性及冻胀性等工程性质。要求施工人员在施工之前,仔细检验当地的土质。选择合格的填料时要结合工程对象、路基自身结构及施工图纸。主管技术人员与试验人员通过对施工现场勘察取样来鉴定填料,填料类别的确定工作是通过试验来完成的,试验完成后提供检验指标数据,最后选择取土场地,在土工试验完成后按相关规定填写完成试验报告,在经过相关部门审核签认再使用。在土质调查过程中,要重点核查取土坑的地质情况,复查取土场的土质试验资料。当在沿线取土时,在重点土方地段,每隔500米距离,在线路中心两侧交替的位置,用推土机或人工挖掘试验坑,开槽深度通常为3-5米,进行必要的地址测绘描述,并以0.5-1.0米分层取样,进行物理力学实验。当在取土场取土时,要在土源区挖掘数处试验坑,分层取样,进行物理力学实验,保证土源质量合格。
2铁路路基的施工
2.1路基施工组织设计
路基施工的施工组织设计是保证路基施工质量的前提,要合理编制施工组织设计,确定施工进度计划,并做好土石方调配工作。施工组织设计主要包括工程情况简介,施工技术方案,施工进度计划,施工总体及部分工程现场布置情况,劳力需求的数量及劳力的来源(包含总需要量和分工种、分年度需要量等),各分部分项工程机械需求量、筑料材料的来源、施工用水用电需求量及解决办法,道路、排水和生产、生活用房等施工临建完成时间、施工进度表。在编制施工进度计划图时,要根据路基施工的特点及条件、运用网络计划技术,确定合理施工程序,以保证施工质量。
2.2路堤施工
路堤施工质量的核心是工序管理,在保证工序质量的前提下确保路基工程质量合格。路基填筑的施工顺序可划分为三阶段、四区段、八流程。具体内容如图1。
在施工顺序中几种作业不能交叉进行,只能进行某个段或某个流程的施工内容。具体路基填筑施工的长度需机械配置情况来确定,为了确保路基填筑施工安全,施工段落的长度不得少于40米,如在特殊情况下,长度不超过40米或遇到桥涵时,需按填筑区段-平整区段-碾压区段-检测区段这四个区段程序进行填筑施工,以保证土方压实系数与地基系数满足设计标准,使路基填筑质量合格。
若在冬季进行路基填筑施工时,在土方拉运到现场后,要安排专人挑除大的冻土块,路堤填筑时分若干层水平进行填筑,按照设计图纸的横断面全宽逐层向上填筑。在原地面不平整情况下,从标高底的地方分层填筑,每填一层,在经过对路基压实系数及地基系数的检测符合设计标准后,再填上一层。在填方分几个区段同时施工时,每两个区段的连接处,若填筑的时间段分开,则优先填的区段应按照1∶1坡度分层预留台阶。若两个地段同时填筑,每层连接的地方应进行搭接,搭接的长度≥2m,按2.5m控制。不同土质混合填筑路堤时,应符合下列规定:性质不同的土要分开进行填筑,不能混合填筑,每种填料层的累计总厚度要大于0.5m。为保持路堤有较好的水稳性,应将透水性小的土填在路堤下层,透水性较大的土填在上层,并在下层和上层的分层面作成路拱形横坡,以免在层间发生积水层、水囊等现象,影响路堤的坚固。纵向改变填土种类时,应在改变处作成斜面衔接,分层错开,各层搭接长度不小于2m,以免发生人为的横向接缝。冬季施工分层填筑的每层松铺厚度,应比正常施工减少20%-30%,并且松铺厚度不应超过40cm。当天填土应当天完成碾压,并适当增加碾压遍数。路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度,压实宽度不得小于设计宽度,最后削坡,考虑边坡压实问题,要求每层每侧填土宽度比设计宽度多30cm。路堤填土需连续性施工,如条件不允许,碾压完路基无继续上松铺土覆盖的情况下必须采取相应的保温措施(如彩条布覆盖保温等)。
路基基底处理工作需结合原地面及土质的情况,按设计院给出的基础处理标准进行施工。当路基高度小于基床的厚度时,路基填筑不能有软弱土,若发现现场存在软弱土,应采取地基处理加固措施,确保路基稳定。当软弱土层存在于地基表层,应采取挖除换填或者填筑片石等加固措施,保证路基基底相对稳固。在路基填筑施工前,要根据压路机的性能、设计标准,填料检测结果等做填土压实试验段,路基试验段长度为100-200米,试验段宽度为所用压路机面宽度的3倍,在压路机压实的过程中,中间重叠的部分要大于30厘米,碾压完成后,在中间的位置取样进行压实系数、地基系数的试验,试验合格后最终确定土层虚铺厚度与各类机械参数,根据路基试验段的实验结果进行施工,试验段结果正确与否讲直接影响路基填筑施工质量,故必须慎之又慎。
路堤填筑压实方法要用横断面全宽、纵向水平分层填筑,在原地面标高落差大时,应从标高低的地方分层填筑,由路基两侧向中心线填筑,这样才能以保证路基填筑的菏迪凳。路基填筑区段均匀卸土完成一层后,初步推平工作由推土机完成,最终平整工作由平地机完成,路基上土的摊铺面要平顺均匀,显著的局部凹凸不能出现在路基碾压面上,只有这样才能保证压路机压轮面能全断面接触土方进行碾压,达到设计的压实标准,在最优含水率的合理范围内确保路基填筑质量。
3对铁路工程路基施工质量管理
3.1要推行标准化管理
标准化管理是对于管理工作的内容、程序及依据等相关内容制定统一标准,按照标准化管理的思想指导、实施全部管理工作。标准化管理可推行作业指导书,施工的每个步骤按照作业指导书的内容进行路基填筑施工。推行标准化管理要以建设项目为载体,完善管理体系,路基施工项目是标准化管理的载体之一,在具体实施中必须结合路基工程特点和管理特点,持续完善和补强现有管理体系。
3.2加强人员专业素养与职业素质培训
在铁路路基工程施工中,施工作业人员的素质好坏将直接影响到整个铁路路基工程质量,所以施工人员是保证铁路路基质量合格的决定性因素,所以要对施工人员的素质进行全部提高,加强施工人员的培训力度,在组建施工队伍时,要严格筛选,优先选择技术能力较强,专业知识过硬,并且具有良好责任心的人员,除此之外还要定期对其进行培训,以适应路基施工质量不断发展,还要加强其责任心和公德心的建设,使施工人员整体素质进一步提高,从而保证铁路路基施工质量过硬。
4结束语
路基施工是铁路工程施工中一项非常重要的施工内容,因此,各单位必须要加强对路基施工的管理工作,严格控制住施工过程中的技术方法,明确施工工序,规范路基施工质量标准,从而不断提高路基工程施工水平,以确保铁路建设项目顺利完工,保障开通后列车运行的安全性。
参考文献
[1]铁路路基工程施工技术指南(TZ202-2008)[M].北京:中国铁道出版社,2008.