高速鐵路路基橋梁施工工藝及措施探討

原飛飛

中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司，山西 太原 030024

高速鐵路的建成為人們的生產(chǎn)生活提供了便利，加強(qiáng)了各地區(qū)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來。高速鐵路施工工藝比較復(fù)雜，在建設(shè)工藝諸多方面都存在問題需要進(jìn)行優(yōu)化處理。在規(guī)定工期內(nèi)保質(zhì)、保量地完成高速鐵路工程建設(shè)對(duì)于施工組織來說是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。在路基橋梁施工過程中，要不斷加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研究，并加強(qiáng)高速鐵路施工過程中的質(zhì)量控制，避免鐵路運(yùn)行中發(fā)生安全事故。

1 高速鐵路路基施工工藝

1.1 高速鐵路基橋梁處理工藝

高速地基處理過程中，無水地段要將路堤征遷范圍內(nèi)的所有植被連根進(jìn)行清理，清除深度需大于0.3m，并做好排水處理。當(dāng)路基位于穩(wěn)定斜坡上時(shí)，地基表層的處理方法如下：地面坡率緩于1 ∶10 時(shí)，路堤直接填筑在天然地面上，路堤高度小于基床厚度地段需清除草皮及植物根莖等腐殖物；地面坡率為1 ∶10 ～1 ∶5 時(shí)，清除草皮及植物根莖等腐殖物；地面坡率為1 ∶5 ～1 ∶2.5 時(shí)，原地面挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度不小于2m；地面橫坡陡于1 ∶2.5 地段路堤，其地面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不得低于1.25，否則應(yīng)采取改善基底條件或設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)等抗滑措施。

當(dāng)路基處于地基表層為松散土層時(shí)，應(yīng)根據(jù)松土層厚度分別處理：當(dāng)松土層厚度小于0.3m 時(shí)，將原地表碾壓密實(shí)；當(dāng)松土層厚度大于0.3m 時(shí)，應(yīng)將松土翻挖，分層回填碾壓，并滿足相應(yīng)路基部位的壓實(shí)要求。

開挖路基如果存在種植農(nóng)作物以及有過人工填土痕跡時(shí)，需要首先進(jìn)行碾壓、翻挖，再采用回填的方式增加密實(shí)度，在滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行路基施工，如圖1 所示。施工路面根據(jù)實(shí)際情況處理過后，要對(duì)地面承載力進(jìn)行測試，保證地基承載能力不小于160kPa，方可進(jìn)行后續(xù)施工[1]。

1.2 高速鐵路路基橋梁填筑工藝

在路基填筑施工過程中，主要可分成以下四個(gè)步驟：

圖1 路面夯實(shí)

（1）合理選擇填料和施工技術(shù)：在排除砂土類型的基礎(chǔ)上，填料顆粒不大于145mm 為最佳。在填料選擇之前，首先根據(jù)周圍環(huán)境及土壤狀況，選擇合適的施工技術(shù)，對(duì)施工可行性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，確定施工中相關(guān)質(zhì)量控制措施，記錄參數(shù)，最后將試驗(yàn)結(jié)果與相關(guān)部門進(jìn)行報(bào)備，以研究結(jié)果為依據(jù)，對(duì)整個(gè)路基填筑施工加以指導(dǎo)。對(duì)路基填料取樣進(jìn)行測試，根據(jù)相關(guān)文件規(guī)定，對(duì)填料密度、承載力等進(jìn)行檢驗(yàn)，符合標(biāo)準(zhǔn)之后投入使用，如圖2 所示。在路基填筑施工中，對(duì)所有使用的材料進(jìn)行取樣試驗(yàn)，以保證路基施工質(zhì)量。

圖2 橋梁過渡段施工

（2）機(jī)床以下路基施工技術(shù)：施工過程中，路堤填筑至標(biāo)準(zhǔn)后，要對(duì)中線進(jìn)行恢復(fù)，并在間隔25m 地方立樁，依照相關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測量計(jì)算，修筑路拱并進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。修筑路面前，要確保路拱和機(jī)床底層建筑的質(zhì)量符合相關(guān)要求。邊坡修筑過程中，也要根據(jù)相關(guān)要求，剔除多余部分，避免出現(xiàn)超剔或夯拍現(xiàn)象，發(fā)生時(shí)要及時(shí)進(jìn)行分層夯實(shí)處理[2]。

（3）路基基床施工技術(shù)：基床修筑時(shí)，厚度約為2.3m，表層厚度約為0.5m，底部厚度約為1.8m，采用標(biāo)準(zhǔn)物料進(jìn)行填充?；驳滋盍项w粒要滿足顆粒始終小于200mm。路基與路基表層采用的施工技術(shù)選擇不同，應(yīng)根據(jù)具體施工情況進(jìn)行分析選擇。

（4）過渡段施工工藝：過渡段施工的同時(shí)，要與相鄰路基一同施工，過渡段施工需用到較多大型施工器械。過渡段施工填筑方法為先用挖掘機(jī)進(jìn)行挖裝施工，再用自載汽車運(yùn)輸填充物料，接著用推土機(jī)將路面整平，最后利用壓路機(jī)進(jìn)行最終碾壓并夯實(shí)。針對(duì)高度不足2m 的建筑物，則可以采用小型機(jī)械進(jìn)行施工[3]。

1.3 高速鐵路CFG 樁施工工藝

在高速鐵路施工前，成樁工藝試驗(yàn)是不可避免的環(huán)節(jié)，試樁數(shù)量不能低于3 根。通過試樁進(jìn)行施工資料二次審核，確定施工機(jī)械、施工配料及施工過程中所需的全部工藝流程和機(jī)械。根據(jù)平面圖紙劃分重點(diǎn)施工區(qū)域，確定施工水準(zhǔn)點(diǎn)及CFG 樁定位。樁位確定后，要用圓鋼纖打深度不小于300mm 的孔洞，將石灰粉灌入其中，最終插竹簽作為定位標(biāo)志。鉆機(jī)就位后，需先進(jìn)行調(diào)整再進(jìn)行入鉆孔流程，鉆孔力需逐漸加重力度。鉆孔鉆進(jìn)深度需根據(jù)高速鐵路工程規(guī)定以及工程規(guī)模大小展開具體施工。

1.4 高速鐵路橋臺(tái)、涵洞施工工藝

高速鐵路橋臺(tái)、涵洞屬于工程過渡段建筑，由于其自身的特殊性，不能采用大型機(jī)械進(jìn)行施工，具體施工過程中，分層厚度以大于20cm 為最佳厚度，對(duì)于橋臺(tái)涵洞施工需等隱形施工全部完成后再對(duì)其進(jìn)行處理。在涵洞設(shè)計(jì)過程中，涵洞兩側(cè)需要設(shè)置長2m 的倒梯形過渡段，且高于洞頂1m 左右。建筑施工過程中，需對(duì)黏土封閉層及防水層進(jìn)行保護(hù)工作。由于涵洞壓實(shí)工作區(qū)域只有小型設(shè)備才能出入，因此需利用小型機(jī)械對(duì)橋臺(tái)涵洞進(jìn)行多次壓實(shí)處理，以保證橋臺(tái)涵洞質(zhì)量[4]。

2 高速鐵路路基橋梁施工措施

2.1 高速鐵路橋梁承臺(tái)、臺(tái)墩施工措施

高速鐵路施工的主要工作是設(shè)計(jì)臺(tái)塅以及承臺(tái)。承臺(tái)施工設(shè)計(jì)是對(duì)高速路基底的穩(wěn)定性展開設(shè)計(jì)，以保證橋梁安全。臺(tái)墩施工設(shè)計(jì)是對(duì)其位置和形狀根據(jù)施工地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)其密度進(jìn)行測試，達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行施工工作。設(shè)計(jì)方案具體形成后，要對(duì)施工的有效性進(jìn)行控制，以此確保臺(tái)墩設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)方案中的具體要求，且保證臺(tái)墩具備良好的連續(xù)性。在承臺(tái)建設(shè)中，要明確鋼筋預(yù)埋位置，并熟悉鋼模板加固技術(shù)，控制澆筑溫度，在避免水體干擾的基礎(chǔ)上，對(duì)臺(tái)墩進(jìn)行一次性澆筑，減輕承臺(tái)所需承受重量。另外，還要熟練掌握施工工藝，保證鐵路橋梁施工中的承臺(tái)與臺(tái)墩施工一次成功[5]。

2.2 高速鐵路橋梁基礎(chǔ)施工措施

基礎(chǔ)工程施工是保證施工質(zhì)量的前提基礎(chǔ)，在高速鐵路基礎(chǔ)施工中，首先，施工技術(shù)人員要認(rèn)真完成施工現(xiàn)場勘探工作，這對(duì)地質(zhì)勘察尤為重要，一旦發(fā)現(xiàn)不利于基底建筑的問題，需第一時(shí)間上報(bào)相關(guān)部門，及時(shí)調(diào)整施工技術(shù)。其次，運(yùn)用混凝土澆筑施工技術(shù)對(duì)橋梁基底進(jìn)行澆筑，并保持基底的穩(wěn)定性。最后，處理基底需要運(yùn)用鉆孔灌注樁方法進(jìn)行澆筑，基礎(chǔ)過程需要對(duì)施工步驟進(jìn)行嚴(yán)格控制與分析，并在施工后做好預(yù)防工作，有效保證路基橋梁施工質(zhì)量[6]。

目前鉆孔樁廣泛運(yùn)用于大型鐵路橋梁中，鉆孔灌注樁的施工工藝正在日趨成熟，然而由于該技術(shù)施工的工藝流程較為復(fù)雜，不可預(yù)見的影響因素多，因此成樁質(zhì)量不佳導(dǎo)致的工程問題也十分常見。對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)情況下的鉆孔樁一般具有樁徑大、樁長長的特點(diǎn)，同時(shí)地質(zhì)條件差、地下水情況復(fù)雜等因素直接影響鉆孔樁成樁質(zhì)量。根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：（1）選用優(yōu)質(zhì)膨潤土造漿，在特殊地質(zhì)中采取調(diào)整泥漿比重慢鉆進(jìn)的方法可有效保證成孔質(zhì)量。（2）鋼筋籠安裝過程可通過采用預(yù)先接長鋼筋籠的方式縮短鋼筋籠時(shí)間。（3）二次清孔過程中針對(duì)采用傳統(tǒng)換漿法難以減少孔底沉渣厚度的情況，可選擇高壓射水或高壓射風(fēng)方式輔助清孔，以此保證沉渣厚度滿足要求。（4）從原材質(zhì)量檢測、混凝土強(qiáng)制拌和、運(yùn)輸、現(xiàn)場檢測等環(huán)節(jié)保障混凝土質(zhì)量，通過各部門協(xié)作保障混凝土連續(xù)灌注可極大地保證成樁質(zhì)量。另外，鉆孔灌注樁的承載力受樁側(cè)泥皮厚度和樁底沉渣厚度的影響較大。

2.3 高速鐵路橋梁箱梁施工措施

橋梁建設(shè)過程中，箱梁作用與承重梁作用相同。箱梁在建設(shè)之前，施工技術(shù)人員要做好前期清潔工作，保證箱梁位置能夠建筑安裝在建筑位置上。同時(shí)，對(duì)橋梁中各類電纜以及防撞錢等輔助線路統(tǒng)一進(jìn)行處理，保證整個(gè)橋面具備平整特性。施工中，要按照一定順序?qū)ν苛线M(jìn)行放置，并檢查橋梁安全性。

3 結(jié)束語

綜上所述，路基橋梁施工技術(shù)對(duì)高速鐵路工程施工質(zhì)量至關(guān)重要。在高速鐵路施工過程中，要從技術(shù)方面對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行控制，加強(qiáng)對(duì)路基橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，保障高速鐵路運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)而保障建筑施工行業(yè)和高速鐵路行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。