李明領(lǐng),周全能,陳善雄,許錫昌

(1.武廣鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司,武漢 430077;2.中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司工程承包公司,武漢 430063;3.中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430071)

1 概述

鑒于目前的沉降計(jì)算的精度還不足以達(dá)到控制無砟軌道工后沉降的要求,只有通過系統(tǒng)的沉降變形觀測,來驗(yàn)證和調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)與措施,使路基、橋涵、隧道等線下工程達(dá)到規(guī)定的變形控制要求,并確定無砟軌道合理的鋪設(shè)時(shí)間,以確?？瓦\(yùn)專線無砟軌道結(jié)構(gòu)鋪設(shè)的質(zhì)量。因此,線下工程沉降變形觀測與評(píng)估是鐵路客運(yùn)專線建設(shè)中的一項(xiàng)十分重要的工作,直接關(guān)系到無砟軌道鋪設(shè)的成敗[1～4]。

鐵路客運(yùn)專線線下工程沉降變形觀測與評(píng)估工作實(shí)際包含沉降觀測、復(fù)核、分析和評(píng)估 4個(gè)方面,需要建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、咨詢?cè)u(píng)估單位相互協(xié)調(diào)配合,才能保證觀測評(píng)估工作的順利進(jìn)行。為此,需要建立一套科學(xué)合理的管理模式與運(yùn)行機(jī)制,明確各單位職責(zé)與工作程序,并制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一全線沉降變形觀測、分析和評(píng)估的技術(shù)要求,從制度上保證沉降評(píng)估工作的規(guī)范性、高效性和科學(xué)性,實(shí)現(xiàn)無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估工作的高質(zhì)量、高水平的完成。

針對(duì)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)工程的工作需求,從組織機(jī)構(gòu)、人員配備、成員單位職責(zé)、工作流程、管理制度等方面,探討鐵路客運(yùn)專線沉降變形評(píng)估工作管理模式與運(yùn)行機(jī)制的成功經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),為在建和待建鐵路客運(yùn)專線工程建設(shè)提供借鑒。

2 組織機(jī)構(gòu)

鐵路客運(yùn)專線線下工程沉降變形觀測與評(píng)估具體包括沉降觀測、數(shù)據(jù)復(fù)核、分析評(píng)估、技術(shù)審核等工作,涉及到建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、咨詢等各個(gè)部門,需要建立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu),明確各方職責(zé),以協(xié)調(diào)管理各單位的工作。一般可由建設(shè)單位成立沉降觀測評(píng)估領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行統(tǒng)一管理,沉降觀測工作可由施工單位或第三方單位負(fù)責(zé),監(jiān)理單位負(fù)責(zé)監(jiān)督和平行觀測以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核,沉降分析評(píng)估工作必需由第三方權(quán)威咨詢單位負(fù)責(zé),以保證評(píng)估工作的科學(xué)性和客觀性,最后由建設(shè)單位評(píng)估領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行審核。鐵路客運(yùn)專線線下工程沉降變形觀測與評(píng)估工作的組織機(jī)構(gòu)如圖1所示。武廣鐵路客運(yùn)專線就是按該模式組織沉降變形觀測與評(píng)估工作,取得了良好的效果。

圖1 鐵路客運(yùn)專線沉降變形評(píng)估的組織機(jī)構(gòu)

建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位和咨詢?cè)u(píng)估單位均應(yīng)安排具有較深厚的理論水平和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)、專家分管沉降變形評(píng)估工作。總評(píng)估師應(yīng)從事鐵路地質(zhì)、路基或巖土工程 8年以上,對(duì)沉降分析評(píng)估工作具有深厚的理論水平和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。

3 職責(zé)及要求

3.1 建設(shè)單位

建設(shè)單位的主要職責(zé)是:

(1)委托專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行無砟軌道鋪設(shè)條件的評(píng)估工作;

(2)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和《客運(yùn)專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估指南》的相關(guān)規(guī)定,組織制定沉降變形觀測及評(píng)估工作實(shí)施細(xì)則;

(3)組織觀測評(píng)估人員的技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn);

(4)檢查、監(jiān)督、協(xié)調(diào)、處理沉降變形觀測及評(píng)估工作中的有關(guān)問題;

(5)組織有關(guān)專家對(duì)《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估報(bào)告》進(jìn)行評(píng)審,批準(zhǔn)《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)申請(qǐng)報(bào)告》;將沉降變形觀測系統(tǒng)工程質(zhì)量管理納入信息管理系統(tǒng)。

3.2 設(shè)計(jì)單位

設(shè)計(jì)單位的主要職責(zé)是:

(1)提交線下工程沉降變形觀測斷面、觀測點(diǎn)布置等要求;沉降變形計(jì)算報(bào)告,包括不同階段的設(shè)計(jì)沉降值與時(shí)間的關(guān)系曲線等;

(2)對(duì)沉降變形觀測設(shè)計(jì)要求進(jìn)行技術(shù)交底;(3)參與制定沉降變形觀測及評(píng)估實(shí)施細(xì)則;(4)設(shè)計(jì)預(yù)測的結(jié)果提交建設(shè)和評(píng)估、咨詢單位,并根據(jù)沉降變形實(shí)測觀測結(jié)果情況,對(duì)設(shè)計(jì)預(yù)測沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)修正;

(5)參與沉降變形異常工點(diǎn)的分析,制定工程處理方案。

3.3 施工單位

施工單位的主要職責(zé)是:

(1)參與制定沉降變形觀測及評(píng)估工作實(shí)施細(xì)則;

(2)負(fù)責(zé)建立變形觀測網(wǎng)和線下工程沉降變形的觀測;

(3)根據(jù)建設(shè)、設(shè)計(jì)單位提出的相關(guān)要求成立沉降變形觀測組織機(jī)構(gòu),明確負(fù)責(zé)人和組織結(jié)構(gòu)人員,嚴(yán)格管理;

(4)埋設(shè)觀測元器件,設(shè)置沉降變形觀測點(diǎn)進(jìn)行觀測,并對(duì)觀測數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠性負(fù)責(zé),保護(hù)觀測設(shè)施,確保施工過程中不受擾動(dòng)或破壞;

(5)按照咨詢?cè)u(píng)估單位提供的數(shù)據(jù)格式要求,及時(shí)進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)的整理和錄入工作,并由工程局指揮部沉降變形評(píng)估小組負(fù)責(zé)對(duì)觀測數(shù)據(jù)電子文檔進(jìn)行集中整理和上傳。

(6)按月上報(bào)本標(biāo)段沉降觀測資料、施工進(jìn)展?fàn)顩r和評(píng)估申請(qǐng)計(jì)劃。

(7)提供完整、準(zhǔn)確的沉降變形觀測資料和荷載、時(shí)間、沉降發(fā)展過程曲線及初步分析的有關(guān)資料。觀測數(shù)據(jù)須同時(shí)提交標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件的電子文檔和紙質(zhì)文檔。

(8)對(duì)觀測過程中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行及時(shí)分析,并作好詳細(xì)的記錄,提交咨詢?cè)u(píng)估單位。

(9)完成沉降觀測資料的收集、整理,提交初步分析報(bào)告,初判線下基礎(chǔ)工程工后沉降是否符合設(shè)計(jì)和《客運(yùn)專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南》的要求。

(10)經(jīng)過分析、評(píng)估,區(qū)段內(nèi)線下工程工后沉降滿足鋪設(shè)無砟軌道技術(shù)要求后,及時(shí)提出《區(qū)段鋪設(shè)無砟軌道申請(qǐng)報(bào)告》(附整套評(píng)估報(bào)告資料)報(bào)送建設(shè)單位,由建設(shè)單位組織評(píng)審。

3.4 監(jiān)理單位

監(jiān)理單位的主要職責(zé)是:

(1)參與制定沉降變形觀測及評(píng)估工作實(shí)施細(xì)則;

(2)對(duì)施工單位的觀測網(wǎng)、觀測方法、儀器性能指標(biāo)和測量計(jì)算成果進(jìn)行抽查,簽字確認(rèn)測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性;

(3)負(fù)責(zé)全過程對(duì)路橋隧進(jìn)行平行觀測,根據(jù)平行觀測的工作需要配備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人員;

(4)按咨詢單位的標(biāo)準(zhǔn)文件格式提交平行觀測月報(bào),及時(shí)匯報(bào)異常情況及有關(guān)問題。

3.5 咨詢?cè)u(píng)估單位

咨詢?cè)u(píng)估單位的主要職責(zé)是:

(1)組建沉降分析評(píng)估小組,組織制定沉降變形分析評(píng)估工作實(shí)施細(xì)則;

(2)參與對(duì)施工單位的觀測及評(píng)估人員、監(jiān)理人員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn);

(3)負(fù)責(zé)建立沉降變形觀測數(shù)據(jù)管理和評(píng)估數(shù)據(jù)庫,統(tǒng)一全線變形觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)整理形式,制定相關(guān)記錄表格;編制分析、評(píng)估計(jì)算機(jī)軟件;

(4)對(duì)線下工程各階段沉降變形觀測進(jìn)行分析、預(yù)測、評(píng)估,并將各階段分析報(bào)告提交各方;

(5)分析評(píng)估工作完成后,編制《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件沉降變形評(píng)估報(bào)告》;

(6)協(xié)助公司主管部門檢查、監(jiān)督、協(xié)調(diào)、處理沉降變形觀測及評(píng)估工作中的有關(guān)問題。

4 評(píng)估流程

建設(shè)單位應(yīng)制定嚴(yán)格的沉降變形評(píng)估工作流程,以保證評(píng)估工作正常有序進(jìn)行。參考武廣鐵路客運(yùn)專線沉降變形評(píng)估實(shí)踐,鐵路客運(yùn)專線沉降變形評(píng)估工作流程見圖2。

(1)施工單位申請(qǐng)?jiān)u估時(shí),首先向建設(shè)單位提交《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件沉降變形評(píng)估申請(qǐng)表》,要求說明評(píng)估區(qū)段的總體工程概況、沉降變形觀測情況和自評(píng)結(jié)論。

(2)建設(shè)單位工程部負(fù)責(zé)對(duì)《評(píng)估申請(qǐng)表》進(jìn)行審查,審查通過后將《評(píng)估申請(qǐng)表》轉(zhuǎn)發(fā)至評(píng)估項(xiàng)目部。

(3)評(píng)估項(xiàng)目部接到《評(píng)估申請(qǐng)表》后,通知施工單位提供原始觀測數(shù)據(jù)和《自評(píng)報(bào)告》。原始觀測數(shù)據(jù)要求同時(shí)提交紙質(zhì)文檔和電子文檔,要求按照標(biāo)準(zhǔn)格式提交,要求填表人員、復(fù)核人員、技術(shù)負(fù)責(zé)人和監(jiān)理簽認(rèn)。

圖2 鐵路客運(yùn)專線沉降變形評(píng)估流程

(4)評(píng)估項(xiàng)目部對(duì)施工單位提交的原始觀測數(shù)據(jù)和《自評(píng)報(bào)告》進(jìn)行審核,審核通過后,進(jìn)行綜合評(píng)估分析,并負(fù)責(zé)編寫《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件沉降變形評(píng)估報(bào)告》,給出評(píng)估結(jié)論。若審核或評(píng)估未通過,由評(píng)估項(xiàng)目部向施工單位傳達(dá)相關(guān)意見和建議。

(5)評(píng)估通過后,由評(píng)估項(xiàng)目部將《沉降變形評(píng)估報(bào)告》提交建設(shè)單位工程部進(jìn)行初步審查,審查意見由評(píng)估項(xiàng)目部負(fù)責(zé)解釋和完善。

(6)鐵路客運(yùn)專線沉降變形評(píng)估領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)召開專家組會(huì)議,對(duì)《評(píng)估報(bào)告》進(jìn)行最終審定,審定意見由評(píng)估項(xiàng)目部負(fù)責(zé)解釋和完善。

(7)評(píng)估項(xiàng)目部將審定后修改完善的《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件沉降變形評(píng)估報(bào)告》傳送給施工單位。

根據(jù)評(píng)估工作的具體內(nèi)容,評(píng)估項(xiàng)目部應(yīng)制定《評(píng)估項(xiàng)目部內(nèi)部工作細(xì)則》和《文件簽發(fā)、登記與歸檔制度》,保證評(píng)估工作的規(guī)范化管理,有效地推動(dòng)評(píng)估工作的進(jìn)度。

5 沉降變形評(píng)估工作制度

(1)評(píng)估單位根據(jù)實(shí)施方案制定《鐵路客運(yùn)專線沉降變形評(píng)估實(shí)施細(xì)則》,并定期對(duì)評(píng)估工作進(jìn)展情況向建設(shè)單位匯報(bào)。

(2)施工單位和監(jiān)理平行觀測人員按建設(shè)單位統(tǒng)一制定的沉降觀測數(shù)據(jù)錄入與管理規(guī)定進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和管理,每月按時(shí)提交 1次沉降觀測數(shù)據(jù)電子文檔。數(shù)據(jù)提交單位在主體工程施工完成后達(dá)到評(píng)估要求時(shí)可進(jìn)行初步評(píng)估。紙質(zhì)文檔均要求以樣表文件為標(biāo)準(zhǔn)打印成文,并要求填表人員、復(fù)核人員、技術(shù)負(fù)責(zé)人、監(jiān)理簽認(rèn)。

(3)區(qū)段變形評(píng)估分為初評(píng)估和綜合評(píng)估,初步評(píng)估由施工單位負(fù)責(zé)完成,綜合評(píng)估由評(píng)估單位負(fù)責(zé)完成。

(4)初步評(píng)估和綜合評(píng)估具體采用的沉降預(yù)測方法,原則上要求使用《客運(yùn)專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南》推薦方法,需要采用其他方法時(shí),須對(duì)所使用的方法作詳細(xì)介紹,并結(jié)合本工程觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證。

(5)施工單位申請(qǐng)進(jìn)行區(qū)段沉降變形評(píng)估時(shí),提交完整的觀測數(shù)據(jù)紙質(zhì)文檔和電子文檔,并按要求編寫“區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件沉降變形初評(píng)估報(bào)告”,初評(píng)估報(bào)告至少包括以下內(nèi)容:

①評(píng)估區(qū)段工程屬性信息統(tǒng)計(jì)表;

②觀測點(diǎn)布置統(tǒng)計(jì)表及儀器檢驗(yàn)與校正資料;

③變形觀測數(shù)據(jù)記錄表;

④各觀測斷面沉降過程的分布圖表;

⑤預(yù)測總沉降量與設(shè)計(jì)總沉降量比較成果;

⑥預(yù)測工后沉降量與設(shè)計(jì)工后沉降量比較;

⑦區(qū)段工后沉降量沿線路縱向的分布圖;

⑧區(qū)段沿線路縱向的沉降差、折角統(tǒng)計(jì)表;

⑨區(qū)段沉降變形初步評(píng)估結(jié)果;

⑩結(jié)論與建議;

?附件(工后沉降量計(jì)算結(jié)果及過程曲線)。

由咨詢?cè)u(píng)估單位對(duì)施工單位提交的初步評(píng)估結(jié)論進(jìn)行系統(tǒng)分析和檢驗(yàn),形成綜合評(píng)估結(jié)論,施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位配合咨詢?cè)u(píng)估單位編制《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估報(bào)告》。

6 評(píng)估計(jì)劃與進(jìn)度控制

各施工單位根據(jù)施工組織計(jì)劃和施工進(jìn)度,制定《沉降變形評(píng)估申報(bào)計(jì)劃》,合理安排管段內(nèi)各工點(diǎn)沉降變形評(píng)估的申請(qǐng)順序,以有效地銜接下一步無砟軌道的鋪設(shè)施工。施工單位根據(jù)施工進(jìn)度情況,明確各工點(diǎn)主體施工完成時(shí)間、計(jì)劃申請(qǐng)?jiān)u估時(shí)間、無砟軌道鋪設(shè)時(shí)間等信息,實(shí)時(shí)掌握沉降評(píng)估與施組安排可能沖突的工點(diǎn),通過優(yōu)化施工組織,保證沉降變形觀測期的要求和無砟軌道鋪設(shè)的順利進(jìn)行,避免因部分地段未進(jìn)行評(píng)估嚴(yán)重影響無砟軌道鋪設(shè)的問題。

評(píng)估單位每月可繪制全線評(píng)估進(jìn)展情況分布圖(圖3),并報(bào)建設(shè)單位。

7 評(píng)估原始資料的整理與匯編

申請(qǐng)區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件沉降評(píng)估時(shí),施工、監(jiān)理單位須按公司統(tǒng)一制定的樣本文件格式,提交以下評(píng)估資料,所有上報(bào)資料均經(jīng)過技術(shù)負(fù)責(zé)人、監(jiān)理單位簽認(rèn),并刻入光盤進(jìn)行電子備份。

圖3 沉降變形評(píng)估進(jìn)展分布

(1)《鐵路客運(yùn)專線區(qū)段沉降變形評(píng)估申請(qǐng)表》,要求說明評(píng)估區(qū)段的總體工程概況、沉降變形觀測情況和自評(píng)結(jié)論。

(2)《鐵路客運(yùn)專線區(qū)段沉降變形觀測數(shù)據(jù)匯總表》,應(yīng)嚴(yán)格按照沉降觀測數(shù)據(jù)錄入與管理細(xì)則執(zhí)行,統(tǒng)一全線上報(bào)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和格式。

(3)《鐵路客運(yùn)專線區(qū)段沉降變形觀測分析評(píng)估相關(guān)資料》,須按樣本文件格式,對(duì)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步評(píng)估分析,并按《評(píng)估技術(shù)指南》中的要求匯編用于評(píng)估的相關(guān)資料。

(4)《鐵路客運(yùn)專線區(qū)段沉降變形平行觀測資料》,要求提供平行觀測數(shù)據(jù)、以及平行觀測數(shù)據(jù)與施工單位觀測數(shù)據(jù)的對(duì)比分析結(jié)果,確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

8 評(píng)估報(bào)告的匯編

評(píng)估報(bào)告是竣工驗(yàn)收資料的組成部分,應(yīng)符合竣工文件編制和移交的有關(guān)規(guī)定。每一工程項(xiàng)目的變形評(píng)估任務(wù)完成后,編制提交《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件的沉降變形評(píng)估報(bào)告》,評(píng)估報(bào)告至少包括以下內(nèi)容:

(1)沉降和變形觀測方案與技術(shù)設(shè)計(jì)書;

(2)觀測點(diǎn)的平面、縱斷面和橫斷面布置圖;

(3)標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格及埋設(shè)圖;

(4)儀器檢驗(yàn)與校正資料;

(5)觀測記錄(手簿);

(6)平差計(jì)算、成果質(zhì)量評(píng)定資料及測量成果表;

(7)各觀測斷面沉降過程的分布圖表;

(8)區(qū)段的基礎(chǔ)沉降沿線路縱向的分布圖表;

(9)沉降變形評(píng)估分析的成果資料。

9 結(jié)論

沉降變形分析評(píng)估是我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)中一個(gè)特有的技術(shù)環(huán)節(jié),缺乏可資借鑒的經(jīng)驗(yàn),探索其中關(guān)鍵技術(shù)與管理模式具有意義。

針對(duì)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)工程的工作需求,從組織機(jī)構(gòu)、人員配備、成員單位職責(zé)、工作流程、管理制度等方面,探討鐵路客運(yùn)專線沉降變形評(píng)估工作管理模式與運(yùn)行機(jī)制,以明確各單位職責(zé)與工作程序,從制度上保證沉降評(píng)估工作的規(guī)范性、高效性和科學(xué)性,實(shí)現(xiàn)無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估工作的高質(zhì)量、高水平的完成。

[1] 鐵建設(shè)[2006]158號(hào),客運(yùn)專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南[S].

[2] 吳明友.客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量和鋪設(shè)條件評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)[J].中國鐵路,2006(10):28-32.

[3] 尤昌龍.無砟軌道工后沉降變形觀測、評(píng)估的集成理念[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2007,102(3):25- 28.

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