高速鐵路路基工程施工技術(shù)的難點(diǎn)解析

王鵬飛

（中建交通建設(shè)集團(tuán)有限公司 河南鄭州 450000）

引言

隨著現(xiàn)代化社會的快速發(fā)展，隨著人們物質(zhì)生活質(zhì)量的不斷提升，人們對于交通出行的質(zhì)量要求也逐漸發(fā)生變化。這種情況下，高速鐵路工程建設(shè)施工質(zhì)量就成為了社會各界的關(guān)注重點(diǎn)。這就要求施工單位及工作人員應(yīng)注重對工程質(zhì)量的提升與優(yōu)化。而通過對路基施工技術(shù)應(yīng)用難點(diǎn)的研究，就能夠?yàn)殍F路工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升奠定良好基礎(chǔ)。

1 高速鐵路基工程施工中的難點(diǎn)

高速鐵路工程的實(shí)際運(yùn)行速度要遠(yuǎn)超過普通鐵路工程，因而，高速鐵路工程對軌道平穩(wěn)性與連接質(zhì)量等的運(yùn)行要求也相對較高。而路基作為高速鐵路工程運(yùn)行過程中的實(shí)際荷載部分，其同時(shí)承擔(dān)著軌道自重與列車荷載。因此，路基部分就是高速鐵路工程建設(shè)施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，應(yīng)受到施工人員的高度重視。具體來說，高速鐵路路基工程建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，集中體現(xiàn)在對路基的平穩(wěn)性要求上面，而這種平穩(wěn)性要求又可以分為靜態(tài)平穩(wěn)與動態(tài)平穩(wěn)兩個方面。為了滿足這一要求，就需要施工人員能夠合理設(shè)置高速鐵路路基工程的建設(shè)強(qiáng)度。這是由于高速列車的運(yùn)行是否穩(wěn)定與路基的強(qiáng)度之間有著必然聯(lián)系，通常情況下，高速鐵路路基強(qiáng)度要求與列車實(shí)際運(yùn)行速度成正比例關(guān)系，列車運(yùn)行速度越快，路基強(qiáng)度越高，路基的彈性系數(shù)勢必就相對較低。為此，施工單位應(yīng)將路基的強(qiáng)度系數(shù)作為實(shí)際施工過程的重點(diǎn)把握對象，確保路基強(qiáng)度適宜。與此同時(shí)，高速鐵路工程在開始實(shí)際運(yùn)營后，其路基部分就需要長期承擔(dān)較大荷載，極易因負(fù)荷過重而出現(xiàn)沉降問題。再加上路基部分長期暴露于自然環(huán)境中，受自然氣候的影響較大，極易發(fā)生病害問題，威脅到高速鐵路工程的運(yùn)營質(zhì)量。

2 高速鐵路路基施工技術(shù)的難點(diǎn)與要點(diǎn)分析

2.1 基床換填法

基床換填法作為高速鐵路路基工程施工中的常用加固技術(shù)之一，其主要是通過對高速鐵路路基中的不良土壤進(jìn)行換填來實(shí)現(xiàn)對高速鐵路路基土層強(qiáng)度的提升與優(yōu)化，確保高速鐵路路基承載力能夠滿足其實(shí)際運(yùn)營需要?；矒Q填法主要適用于那些因路基土壤質(zhì)量不佳，無法滿足高速鐵路實(shí)際運(yùn)行需求或是針對那些處于寒冷氣候環(huán)境下且發(fā)生凍害問題的土層。在實(shí)際工作中，施工人員通常會在工程現(xiàn)場附近尋找能夠?qū)曹浫跬翆舆M(jìn)行換填的材料，通過粗砂、砂卵石、碎石、灰土等強(qiáng)度更高、性能更為穩(wěn)定的材料與土工合成材料的結(jié)合應(yīng)用，來對軟弱土層進(jìn)行填充替換，確保提升路基土層承載力。需要注意的是，在對原有軟弱土層進(jìn)行替換施工時(shí)，應(yīng)按照以下原則：當(dāng)面對的軟弱土層較薄時(shí)，應(yīng)將其全部挖除；而當(dāng)面對的軟弱土層較厚時(shí)，就應(yīng)通過科學(xué)計(jì)算來確定具體的挖除作業(yè)量。這一處理技術(shù)的應(yīng)用往往需要使用一些大型機(jī)械設(shè)備，但其施工效率較高，具有普遍適用的特點(diǎn)

2.2 土工格室法

土工格室法在高速鐵路路基工程施工中的應(yīng)用也較為常見，其主要是指通過對材料表面膠凝反映后的硬化特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)對于土層土壤強(qiáng)度的增加與提升，確保滿足高速鐵路工程路基施工要求。而當(dāng)前，土工格室法在高速鐵路路基工程中的應(yīng)用具體包括以下兩種思路：①綜合考慮鐵路路基工程施工實(shí)際需求，合理選擇連接栓或高強(qiáng)度合成材料繩，來配合土工格柵的應(yīng)用，直至形成能夠滿足鐵路路基處理所需的土工格室。②利用超聲波來對高強(qiáng)度的HDPE條帶進(jìn)行焊接處理，最終形成土工格室，實(shí)現(xiàn)對路基部分強(qiáng)度的有效提升。需要注意的是，這種通過超聲波焊接成的土工格室，其格室深度應(yīng)控制在20cm之內(nèi)。土工格室法的應(yīng)用優(yōu)勢在于其所需材料獲取便捷，材料自重較小，運(yùn)輸難度小且強(qiáng)度性能極佳，施工操作較為簡便，施工時(shí)間較短等。而其缺點(diǎn)則表現(xiàn)在材料缺乏耐久性，極易因時(shí)間流逝而出現(xiàn)老化實(shí)效的問題，同時(shí)后續(xù)維修難度較大。當(dāng)前，常被用來進(jìn)行路基坡面防護(hù)與沖刷防護(hù)及邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)的施工。

2.3 灌漿法

灌漿法則主要是通過鉆進(jìn)設(shè)備與注漿管及灌注設(shè)備的結(jié)合應(yīng)用，來將預(yù)先拌制好的漿液順著鉆孔或注漿管注入到路基土體中，通過注漿硬化反映的充分發(fā)揮，來實(shí)現(xiàn)對路基土層的有效約束，確保提升路基土層的強(qiáng)度與承載力，其原理在于漿液在被諸如到路基土層后，就會順著土體當(dāng)中的孔隙不斷滲透，也就是借助漿液的壓力來實(shí)現(xiàn)對路基土體顆?？紫兜奶畛?，將其中多余水分與空氣等派出，從而實(shí)現(xiàn)對土體密實(shí)度的擠壓處理，確保提升土體強(qiáng)度。需要注意的是，由于漿液擴(kuò)散范圍的有限性，因此，灌漿法的應(yīng)用有效范圍也是具有一定限制的。

2.4 灰土擠密樁法

就灰土擠密樁法本質(zhì)而言，其是一種針對復(fù)合地基進(jìn)行加固處理的技術(shù)手段，在那些路基承載力不強(qiáng)，無法滿足高速鐵路路基施工要求的砂質(zhì)基床的加固施工中具有良好表現(xiàn)，能夠有效改良砂質(zhì)基床的結(jié)構(gòu)承載性能。同時(shí)也能夠用來對過渡段下沉和路基中間部分的病害問題等進(jìn)行有效處理。而在實(shí)際應(yīng)用中，施工人員應(yīng)預(yù)先進(jìn)行灰土的拌制，按照一定比例來對土體與固化劑進(jìn)行拌合處理，保證拌合的充分均勻。在完成灰土制作后，施工人員就應(yīng)使用鉆孔設(shè)備來對土層打孔，并將灰土放置其中進(jìn)行夯實(shí)，直至形成灰土擠密樁。這一技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于路基加固效果較好，能夠有效降低地基形變的威脅，而其缺點(diǎn)則體現(xiàn)在施工流程較為復(fù)雜，其施工極易受外界環(huán)境的影響，且在那些含水量過多的路基加固處理中的表現(xiàn)不佳。

2.5 高壓旋噴樁法

高野旋噴樁是當(dāng)前高速鐵路路基工程中的常見加固技術(shù)之一，在實(shí)際應(yīng)用中，需要施工人員預(yù)先利用鉆孔設(shè)備來對路基旁邊土層進(jìn)行鉆孔，并使用相應(yīng)設(shè)備來對漿液進(jìn)行高壓噴射，此時(shí)，噴射出的漿液在機(jī)械設(shè)備的高壓作用下，就能夠與路基土層充分融合在一起，在漿液完成硬化后，就可以形成高壓旋噴樁，強(qiáng)度較高。其應(yīng)用優(yōu)勢在于施工成本較低、施工效率較高且能夠有效提升路基強(qiáng)度。但是其同樣具有一些不足，具體體現(xiàn)在設(shè)計(jì)與施工兩部分。就設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)而言，高壓旋噴樁施工方案的設(shè)計(jì)工作缺乏準(zhǔn)確的理論數(shù)據(jù)作為必要參考，對施工人員工作經(jīng)驗(yàn)要求較高。而就施工階段而言，其施工作業(yè)量較大。

3 高速鐵路路基工程施工質(zhì)量優(yōu)化措施

3.1 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備管理

管理人員應(yīng)從施工機(jī)械設(shè)備入手，通過加強(qiáng)對施工機(jī)械設(shè)備的管理與控制，來保證機(jī)械設(shè)備性能質(zhì)量可以滿足高速鐵路路基施工質(zhì)量要求。具體措施如下：①注重對施工機(jī)械設(shè)備的合理選擇，既包括對機(jī)械設(shè)備類型、規(guī)格與品牌的合理選擇，又包括對機(jī)械設(shè)備配備方式的合理選擇。常見機(jī)械設(shè)備配置方式主要包括采購與租賃。②注重對施工機(jī)械設(shè)備質(zhì)量性能的嚴(yán)格檢查，確保機(jī)械設(shè)備質(zhì)量性能穩(wěn)定，可以滿足高速鐵路路基施工質(zhì)量要求。③注重對機(jī)械設(shè)備養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的科學(xué)制定，確保施工機(jī)械設(shè)備能夠得到及時(shí)合理的保養(yǎng)與維護(hù)，以便其運(yùn)行狀態(tài)可以維持在一個穩(wěn)定水平。

3.2 加強(qiáng)材料質(zhì)量控制

管理人員應(yīng)從施工材料質(zhì)量控制入手，確保為高速鐵路路基施工質(zhì)量提供物質(zhì)基礎(chǔ)。材料作為高速鐵路路基施工環(huán)節(jié)中的重要物資基礎(chǔ)，其大致包括粗集料、細(xì)集料與水泥、添加劑等幾類。鑒于施工材料質(zhì)量是影響路基施工技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素之一，施工單位必須著重檢查材料的質(zhì)量、性能與規(guī)格等是是否能夠滿足路基設(shè)計(jì)要求，避免因材料質(zhì)量問題而為路基部分施工埋下質(zhì)量隱患與安全隱患。為此，施工單位必須從材料采購環(huán)節(jié)、材料進(jìn)場環(huán)節(jié)、材料貯存環(huán)節(jié)及最終使用環(huán)節(jié)等各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)對材料質(zhì)量的檢測。在采購環(huán)節(jié)，施工單位應(yīng)對不同廠家所產(chǎn)材料質(zhì)量性能等進(jìn)行綜合比對，擇優(yōu)選擇合作廠商。同時(shí)，在材料的進(jìn)場環(huán)節(jié)，管理人員應(yīng)重視對材料質(zhì)檢合格證書的檢查，并綜合使用抽樣檢測與常規(guī)檢測法來實(shí)現(xiàn)對材料質(zhì)量的嚴(yán)格把控。在現(xiàn)場進(jìn)行原材料的儲存時(shí)，施工人員還應(yīng)依據(jù)材料性能來對其進(jìn)行合理儲存，避免因潮濕或含水量過大而導(dǎo)致材料性能受損，保證路基施工質(zhì)量。

3.3 加強(qiáng)工程質(zhì)量檢測

在完成路基部分的施工后，施工單位還應(yīng)對這一環(huán)節(jié)施工質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)檢測，根據(jù)所獲數(shù)據(jù)信息來判斷其是否能夠滿足鐵路工程建設(shè)要求。一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，工作人員就應(yīng)立即反饋給上級領(lǐng)導(dǎo)，以便及時(shí)對其進(jìn)行處理與補(bǔ)救，保證高速鐵路工程路基部分的施工質(zhì)量。

3.4 加強(qiáng)施工安全管理

為了保證高速鐵路路基工程施工的順利進(jìn)行，施工單位還應(yīng)選派專業(yè)的安全員參與到施工現(xiàn)場的安全管理。同時(shí)，施工單位還應(yīng)在工程準(zhǔn)備階段依據(jù)國家相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范要求等制定出完善的施工方案，并結(jié)合具體工程實(shí)際特點(diǎn)來構(gòu)建科學(xué)的安全防護(hù)管理制度等，并制定相應(yīng)的安全應(yīng)急預(yù)案等，確保做好消除安全隱患的一切準(zhǔn)備。而高速鐵路路基部分的施工，還應(yīng)采取全封閉模式，加強(qiáng)現(xiàn)場準(zhǔn)入檢查與控制，為現(xiàn)場施工管理降低難度。需要注意的是，當(dāng)工程現(xiàn)場需要多個單位進(jìn)行協(xié)調(diào)施工時(shí)，就需要總包單位及各個相關(guān)單位進(jìn)行良好溝通，直至確定一套行之有效的安全工作制度，并互相監(jiān)督執(zhí)行。此外，施工單位還應(yīng)針對現(xiàn)場危險(xiǎn)高發(fā)區(qū)設(shè)置防護(hù)欄或防護(hù)擋板，并設(shè)置安全警示標(biāo)志等，盡可能的將其單獨(dú)隔離開來，最大限度的保障現(xiàn)場施工人員的安全。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國高速鐵路工程建設(shè)的全面普及，高速鐵路路基工程質(zhì)量問題也逐漸成為了影響高速鐵路工程運(yùn)行狀態(tài)的重要威脅。在這種情況下，就需要施工單位及工作人員能夠加強(qiáng)對路基工程施工技術(shù)的研究，確保更好的掌握施工技術(shù)應(yīng)用過程中的難點(diǎn)與要點(diǎn)，保證路基工程施工質(zhì)量，為高速鐵路工程的建設(shè)施工奠定良好基礎(chǔ)，避免因路基質(zhì)量問題而影響高速鐵路工程實(shí)際運(yùn)營的穩(wěn)定與安全。