分析鐵路路基與橋梁過渡段的施工關鍵技術

趙亞中

中鐵上海工程局集團第一工程有限公司 安徽 蕪湖241000

1 引言

鐵路工程作為我國經濟社會快速發展中起到重要推動作用的重要基礎設施工程,其建設質量直接決定人們的出行安全和貨物運輸效率等。在此類工程建設中,路基與橋梁過渡段施工屬于其中的關鍵控制點,容易由于此位置出現問題而引發質量問題,造成列車墜毀或脫軌、碰撞等安全事故,造成巨大的經濟損失和人員傷亡。為此要重點做好路基與橋梁過渡段的施工技術和質量控制工作。

2 過渡段施工質量的影響因素

首先是路基與橋臺結構差異的問題。具體地說,此問題表現在橋臺為剛性結構而路基為柔性結構,這就會導致在施工中即便是保證了施工時連接面的平整性,也會導致在后期的動載荷的長時間影響下出現不均勻沉降的問題。其次是對橋梁過渡段施工比較重視但是忽視路基施工質量的問題。相對與橋梁工程施工,路基施工不僅投資小和規模小,而且技術難度較低,因此在施工中施工和管理人員會將大部分精力、資源等投入到橋梁工程建設中,這就容易造成路基與橋梁過渡段設計不到位以及施工質量不達標的問題。再次是路基變形問題。在過渡段施工中開展填土作業時如果填料顆粒之間存在較多孔隙,則會導致在后期運營時受到負載影響而導致填料被壓縮下沉。這是由于在過渡段碾壓施工時,由于作業面狹窄而增加施工作業難度,導致碾壓質量難以控制,出現了填料密實度降低的問題,這就會導致在后期運營中受到動載荷以及自身重量的影響而出現被壓縮和變形問題。但是由于橋梁段的沉降比較小或者不存在沉降問題,這就會導致沉降差而影響過渡段的施工質量。最后是在施工過程中需要使用架橋機等重型機械設備,此類設備大重量較大,加之混凝土梁的自身重量會遠超過列車的重量,增加路基所承受的集中載荷而引發施工質量問題。此外,如果在設計階段沒有做好排水裝置設置而引發積水問題,或者在施工之前缺乏周密和科學設計,以及沒有對填料質量作出明確規定以及嚴格控制,也容易引發過渡段施工質量問題。

3 過渡段技術體系的建立所出現的問題

首先是安全管理問題。在過渡段技術體系的應用過程中表現出安全問題的發生概率較高,這主要由于在構件現代化交通技術體系的過程中,通常對時間進度過于關注而忽視安全問題,沒有及時升級安全體系制度,沒有將足夠的技術和人力、物力等應用于安全問題的解決方面,這導致列車在路基通行過程中,無法有效解決緊急突發狀況,增加了整體通行過程中的安全隱患。或者是路基和橋梁經過長時間使用并出現了不平坦的問題時,難以保證通行安全并可能會引發交通堵塞以及其他安全問題。還會由于管理部門在執行過程中執行力度不足、沒有解決實際安全問題而無法滿足過渡段技術實施的需求,阻礙了過渡段體系的建設。其次是與我國當前的政治制度改革不適應的問題。在我國加快供給側改革的階段,孤獨段技術體系無法適應改革需求會阻礙自身發展。最后是人員職位不平衡的問題。此問題表現出過渡段技術人員數量不足、人員缺乏施工管理經驗、仍然采用傳統思維和理念開展施工管理等問題,不利于過渡段技術體系的建立。

4 鐵路路基與橋梁過渡段的施工關鍵技術

一是施工前的準備工作。在此階段中,主要結合設計圖紙來反復核對路基和過渡段的高度、位置和尺寸等,還要檢查現場情況,結合橋梁下水位變化并全面分析近年來的水位高度變化情況,審核現場材料質量并分開放置。做好保管工作。優化施工方案和順序,確定施工進度和具體時間,做好排水系統的調整。

二是選定原料。結合設計要求應該將一定量的水泥加入到級配碎石中形成碎石混土,并加入粗細骨料和水來形成水泥碎石,其中所用的級配碎石無法生產,需要在工廠中加工并運輸到現場,這就需要做好運輸環節的質量管控工作,也就是做好防水和防曬等防護工作。在鋪展了級配碎石之后需要開展碾壓工作,以確保地面的對稱性和平整性達標。但是在鋪展萬級配碎石之后會在短時間內凝結,因此要控制碾壓時間在凝結時間之內,并且要做好整個施工過程總的養護工作,保證在對下一層開展填充作業時碎石表面的濕潤度達標。

三是施工機械和工藝裝備。目前此類施工中所用各類機械設備不斷更新,比如使用機械設備開展級配碎石的攪拌工作,但是要求所用攪拌機械設備的選型正確,確保所攪拌生產的碎石等級符合標準要求。在路基壓實作業中通常要選擇YZ25 和YZ22 型號設備,無論選擇何種設備都需要提前開展試驗工作,結合現場情況和試驗結果選擇具體型號,也使用此種方法來選擇后續施工中所用反鏟、推土機和裝載機等設備。

四是施工措施。在路基和過渡段施工中重點做好排水工作,也就是控制地表水不能流進基坑和基槽中。比如針對采用CFG 樁施工技術的過渡段施工,重點做好對打樁深度和樁距的測量,并對打樁順序進行優化。在填筑作業中使用紅色顏料來標記,控制填筑層高在允許范圍之內,并做好對級配碎石鋪設厚度的控制,通常在25～30c m范圍之內,在壓實之后控制厚度不能低于15c m。攤鋪作業中兩側的額外寬度控制為50c m,通過試驗確定碾壓次數,并將路基的4%作為路拱。

五是壓實技術。所謂壓實技術就是使用重物將填筑材料壓實為一體,實現填筑材料體積的減小以及強度的增加,在路基和過渡段施工中,需要通過試驗來確定所用壓實設備和壓實作業工藝,確保壓實作業之后的強度和平整度達標之后才能開展后續施工。比如要控制過渡段的抗壓能力為路基和橋梁的兩倍,或者在特定路段則要求更高。

5 結語

近年來我國鐵路事業飛速發展,表現出鐵路工程建設和通車里程的飛速增長。在此類工程建設中,路基和過渡段施工質量容易出現問題而影響整體質量。為此針對路基和過渡段體系建設以及施工質量管控中的問題,對相應的施工關鍵技術進行研究,希望有助于鐵路研究技術和施工管理人員引起重視并提升施工技術水平,進而提升鐵路工程整體施工質量。