姜龍 中交一航局第三工程有限公司
在鐵路路基與橋梁之間設計具有一定長度的過渡段,當鐵路軌道的剛度發生變化時,路基和橋梁之間的沉降差就會減小,列車經過該位置時的震動減小,有效緩解了線路變形情況的發生,提高了列車運行的安全性[1]。關于這方面,西方發達國家施工技術水平已經較為先進,為了提高我國鐵路路基和橋梁過渡段的施工質量,我國施工團隊可以學習和借鑒西方發達國家的這項施工技術的應用過程。
變形是鐵路路基與橋梁過渡段最容易出現的問題,導致這一問題產生的主要原因是過渡段應用級配碎石填埋法進行施工期間,碎石之間存在一定程度的縫隙,當列車經過時,該部位的荷載會有所增加,碎石材料之間的縫隙就會持續降低,繼而產生了過渡段沉降問題。另外,針對過渡段的施工,相關工作進行的不夠全面、仔細,使得該部分的壓實度不足,導致列車經過該位置,過渡段就會產生較大的沉降差,繼而產生大規模的變形,給列車的安全出行帶來巨大的影響。因此,鐵路路基和橋梁過渡段的施工技術的應用水平對于保證鐵路運行安全具有十分重要的作用。
受工程部位的限制,施工面積較小,操作難度較大,這給施工質量的控制提出了更高的要求。在列車運行過程中,鐵路路基與橋梁過渡段填土會發生不同程度的沉降或者變形,而橋臺幾乎不會發生沉降,這樣一來,過渡段和橋臺之間的沉降差越來越大,列車經過該位置的時候就會產生安全隱患問題。橋臺的邊坡防護工程也會受到來自填土的壓力,導致水平位移的產生,最終導致過渡段路基發生變形。雖然國內施工企業的質量安全意識已經明顯提高,實際施工時,也開始陸續采用相應的方法避免路基變形沉降,但是效果并不理想,這主要是因為實質性問題沒有得到有效的解決。
導致橋頭跳車最為直接的因素就是鐵路的軟地基。施工單位會根據設計方案配合使用多種施工方法對軟地基進行處理,比如當前較為常見的處理方法有:預應力混凝土管樁、換填、CFG樁,螺旋樁以及擠密螺紋樁等。為了保證軟體地基的處理質量,施工單位注意綜合考慮項目實際情況對施工方案進行調整和優化,避免橋頭跳車現象的發生。此外,應用換填法進行施工時,盡量不要用砂石作為換填材料,因為砂石透水性較強,粘度較低,砂石受壓后會發生破碎,破碎后體積也會發生變化,導致應用砂石填料完成置換后,地基依然會出現沉降現象。
目前鐵路工程發展速度不斷提高,鐵路路基與橋梁過渡段施工技術也得到了進一步的優化,同時其相應的標準與規定也得到了完善。依照標準,施工中所采用的材料必須經過檢驗,其質量不可低于安全標準。鐵路路基與橋梁過渡段施工過程中,必須對其進行實時的監督與檢測,以便出現問題時能第一時間發現并找到相應的解決辦法。不僅如此,完成過渡段施工之后,相應的成果檢驗工作同樣至關重要,檢驗施工成果是否達到國家規定標準,如果未能達到,那必須重新施工。
為了保證鐵路路基和橋梁過渡段施工質量,不僅要有效的控制過渡段施工后的沉降量,還要注意選擇最為合理的施工材料進行施工。因為施工材料可控性較強,所以,只要嚴格按相應的標準選擇適合的施工材料,同時控制好分層的厚度,就可以提高鐵路地基和橋梁過渡段施工質量,比如,如果施工材料為地基土類型,那么為了提高其強度,需要摻入適量的粗粒料。為了弱化地基產生的豎向加載作用,可以選擇輕型的材料作為填料。經過分析以往的施工經驗,在實際施工過程中,應用輕型填料,可以有效緩解施工后的沉降問題。

表1 過渡段施工質量檢測標準及頻次(MPa/m)
地表多余的積水如果進入到地基,就會對地基結構的穩定性和強度造成嚴重的影響,因此做好橫向排水和縱向排水工作是十分有必要的。因此,必須選擇合理的排水方式,較為常見的排水方法有兩種:挖溝排水和水泵排水,如果有必要,在原地基土拱的位置設置泄水孔。具體來說:嚴格按相應的標準處理基底,控制填筑橫坡處于3~4%之間,在土拱上方挖取一條雙向坡地溝,上述工作全部完成后,設置泄水孔,應用硬塑料管鋪設在地溝內四周位置,塑料泄水管伸出路基外,然后應用粒徑較大的材料對硬塑料管四周進行填筑,這樣一來,多余的積水就會順著泄水管排放到路基外,不會對路基的穩定性產生影響。
針對需要應用大型壓路機開展施工的路段,為了保證壓實效果,往往需要應用大型的振動壓路機。操作振動壓路機應該遵循先輕后重、先慢后快的原則進行壓實。如果施工路段為直線,那么碾壓工作應該從兩側向中心進行,如果施工路段具有一定的弧度,需要按照先內側再外側的順利進行碾壓施工。控制好碾壓設備重疊的距離,一般來說,0.4m為最佳。針對大型設備應用難度較大的位置,可以應用小型的手扶式振動壓路機進行碾壓施工,或者針對該位置可以應用片石填充的方法進行施工,施工實踐證明,應用5%左右的水泥穩定級配碎石進行填充,施工效果較好。完成填充施工后,應用平板振動器進行振動壓實,只有這樣,才能保證施工區域的壓實效果。
為了提高過渡段施工質量,保證該位置實際施工效果可以滿足具體的沉降要求,必須嚴格按具體的設計標準檢驗壓實質量,其檢測標準及頻次見表1。過渡段施工質量的檢驗必須安排相關的專業人員,并組織起相應的工作小組對施工段進行實時檢測。檢測中保證所檢測項目的各項指標都符合相關標準,必須做到檢測工作嚴密、細致。
對施工設備的檢驗、檢定記錄進行檢查,看其是否合格;根據施工要求,是否建立相應的管理臺賬;對于施工過程中所涉及的特種作業人員必須嚴格管控,不可出現無證上崗的情況出現;對工程中涉及的跨越河道、道路施工進行檢查;定期檢查施工過程中的安全防護設施是否設置到位;對于施工中所用到的移動模架的制造及設計要進行檢查,看其是否滿足施工需求;參與施工的人員必須佩戴相應的保護用品。
對于鐵路的運行來說,路基和橋梁過渡段的施工是非常重要的部分,只有保證該位置的施工質量,才能保證鐵路運營過程中的安全性。為了達到這個目標,施工企業應該嚴格按相應的標準和要求開展施工,相關工作人員也要積極探索,制定出一套符合我國地質條件的鐵路路基和橋梁過渡段的施工方法,提高鐵路建設質量的同時,保證列車安全、平穩的運行,為人們的出行提供保障。