高速鐵路施工建設(shè)中技術(shù)的應用要點分析

李建敏

聊城市鐵路機場規(guī)劃建設(shè)中心，中國·山東 聊城 252000

1 引言

新時代高鐵建設(shè)中最重要的是路基的建設(shè)，不僅直接支撐整條軌道的重量，還支撐列車行駛時的載荷。路基的施工影響到高鐵的運行安全及舒適度，尤其是高鐵運營過程中以較高速度運行，道路建設(shè)質(zhì)量問題很容易引發(fā)安全事故，甚至會導致整條高鐵無法運營。

2 高鐵公路建設(shè)特點

高鐵對地面施工要求非常高，施工地面必須具有耐久性好、縱向剛度相對均勻、高剛性、穩(wěn)定性強、高強度、變化緩慢等特點。對于設(shè)計要求能否承受列車上的荷載，應通過嚴格的計算保證路基施工的安全性和舒適性水平。所以，對高鐵路基施工的技術(shù)應用提出高要求。

3 路基施工中的技術(shù)分析

3.1 地基加固處理

可采用CFG 樁進行高鐵建設(shè)的地基加固，CFG 樁的材料是由按一定比例混合的石屑、碎石、水泥、沙子、粉煤灰和水制成的。不僅樁身附著力高，樁和樁之間的土和墊層形成復合地基。換言之，CFG 樁地基承載力對降低整體基礎(chǔ)施工的時間和成本具有重要作用。CFG 樁身、樁帽、墊層三部分的組成稱為CFG 樁基加固。

第一個樁身CFG，可以根據(jù)基礎(chǔ)施工情況，選擇振動的沉管鉆機或長螺旋鉆機。在選擇材料時，要保證其驗收的質(zhì)量和安全。

第二個樁帽，整個工地要打掃干凈，地面要水平。在施工過程中，工作人員必須時刻觀察距離，在可控范圍內(nèi)制造機身的垂直偏差，控制位置并開始鉆孔。鉆井過程中緩慢加速，不僅可以減少鉆桿的晃動程度，還可以減少鉆井偏差。

第三個墊層，借助小型挖掘機手動操作墊層施工，清除樁頭與樁間的泥土，人工與機械配合然后進行攤鋪和滾壓施工[1]。

3.2 過渡段施工

按照高鐵地基標準，地基在路基的過渡段很重要。轉(zhuǎn)換段施工地基時，需要同時進行相鄰道路的地基工作。只有這樣，才能在審批通過后進行下一個施工段的建設(shè)，才能消除安全施工中的隱患。過渡路基施工時，過渡的路段必須充分考慮排水工作，只有這樣才能避免路基施工時雨水沖刷現(xiàn)象出現(xiàn)。在過渡段的施工中，使用大型壓路機對路面進行壓實和碾壓是必不可少的。

3.3 路床整修碾壓

路基填埋場的修復非常重要，是路面結(jié)構(gòu)可以順利完成的重要步驟，間接地對路面工程起到影響作用。道路前期工作已經(jīng)完成，后續(xù)的路基養(yǎng)護和碾壓是一項重要工作，如果處理不當，將影響道路橋梁的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)，影響路基修復和碾壓土壤質(zhì)量，松散大的縫隙容易被雨水沖走，不僅破壞路基基礎(chǔ)，還降低路面承載力，造成重大安全事故。

3.4 路基的清理工作

在地面施工的過程中，要特別注意地面基地的建設(shè)。路基基層表面不應有異物，應及時清除，同時清除地面松軟的表層土，并填平地面，全方位消除安全隱患，遇到起伏地形時，應進行開挖填土，保證最小寬度為2m[2]。更換和填充地基時，需要對地基土壤進行分選，然后根據(jù)整體填筑情況，確定更換和填筑方案，從而確保地基的安全和質(zhì)量。

4 防護技術(shù)

4.1 紅外傳感技術(shù)

紅外傳感技術(shù)是比較成熟的應用，光束網(wǎng)絡由發(fā)射端及接收端組成，調(diào)制不同數(shù)量的紅外光后，通過發(fā)射端形成一個直線段的保護范圍。如果遇上入侵者強行阻擋紅外光束，接收端會出現(xiàn)異常，主機就會報警。紅外感應周界報警系統(tǒng)具有設(shè)備便攜、隱蔽性高、安裝簡單、外觀大方、工程造價低的優(yōu)點，但是因為其適應較差、技術(shù)受限的特點，只能在周界中使用。

4.2 脈沖電子圍欄技術(shù)

脈沖電子圍欄周界報警系統(tǒng)的主要組成部分是充電式脈沖電子電纜，屬于新型的主動防御型周界報警系統(tǒng)，利用脈沖的高壓去擊退入侵者并將入侵信息傳遞給相關(guān)設(shè)備。脈沖電子的圍欄調(diào)試安裝比較簡單，穩(wěn)定性能好，可靠性比較高，脈沖電壓高，但重復次數(shù)少，脈沖能量極低，只電擊入侵者，不傷人。

4.3 智能視頻分析技術(shù)

在當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的影響下，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析智能視頻的功能在周界防護系統(tǒng)中的應用逐漸增多并引起了廣泛的關(guān)注。在攝像場景中，背景與目標分離后，對目標進行分析跟蹤，利用分析視頻內(nèi)容的功能針對特定場景設(shè)置不同報警規(guī)則，發(fā)生違規(guī)時系統(tǒng)會自動報警。運動、可疑物體、交叉線、圍欄的入侵、遮擋等檢測以及三重網(wǎng)格交叉等檢測模式。智能分析視頻周界的報警系統(tǒng)具有安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的所有優(yōu)點，可以準確定位報警，報警是第一位的。但受到環(huán)境影響因素太大時，容易誤報，尤其是在雨、雪、霧的天氣條件下，能見度低，光影變化明顯。

4.4 張力圍欄技術(shù)

張力圍欄系統(tǒng)的主要部件有張力檢測器、桿子、前端鋼絲、控制器和電纜，這是一種新型的周界報警系統(tǒng)，探測器及控制器全部利用了電子圍欄的拉伸特性，前者向入侵者的各種動作發(fā)出報警信號，后者將入侵者的動作引起的電子圍欄變化轉(zhuǎn)化為電信號，然后警報。這種技術(shù)對于前端的所有電線都是準確的，但環(huán)境因素的影響太大。尤其是前端線材容易發(fā)生熱脹冷縮，微小鳥的短斷線直接影響線材的張力值會造成誤報。

5 BIM 技術(shù)

研究數(shù)字化設(shè)計與施工、提升鐵路的施工與設(shè)計信息化水平、推進鐵路智能化建設(shè)是未來發(fā)展目標。但也有專業(yè)的數(shù)字化建設(shè)技術(shù)并沒有全覆蓋，標準并沒有統(tǒng)一、系統(tǒng)并不完善。

綜合信息平臺缺乏特色，多領(lǐng)域不兼容，數(shù)據(jù)重復率高，入門率低，各種軟件的功能不健全，數(shù)據(jù)采集方式有待改進。例如，傳統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)與信息技術(shù)的管理要求之間的明顯矛盾，需要施工方積極研究高鐵并認真對待[3]。

6 地基加固處理技術(shù)

6.1 CFG 樁

水泥粉煤灰礫石樁稱為CFG樁，是將砂石、粉煤灰、水泥、石屑或水混合制成高附著力樁，被稱為水泥粉煤灰礫石樁也可以簡稱為CFG 樁，應力和變形性能與普通混凝土樁相近。對施工現(xiàn)場的材料測量設(shè)備進行良好校準，確保測量準確。混合料的生產(chǎn)力應該滿足場地施工建設(shè)需要[2]。施工前必須在施工現(xiàn)場進行技術(shù)的試驗，確定后期施工的參數(shù)。

6.2 強夯法

強夯法也稱為動態(tài)壓縮法或動態(tài)積分法。是將夯錘反復提升高度以后再自由下落，對地基施加沖擊和振動能量，以增加其承載能力，地基的性能在進行地基壓縮比中也隨著提高了，強夯前應仔細勘察施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況，開始夯實時，應檢查錘頭重量和落錘距離，確保一鍵夯實能量符合要求。施工排水要做好，每次夯實之間必須有一定時間的間隔，具體的間隔的時間參照設(shè)計確定提供的參數(shù)。等施工完成之后，定期對復合地基的承載力進行測試。

6.3 沖擊壓縮

沖擊壓實的技術(shù)是結(jié)合沖擊壓路機新型地基和土方壓實的技術(shù)。施工時應注意水平重疊與縱向的錯輪問題，如重疊錯位輪不符合要求，應進行調(diào)整。對于形路堤，應沿路基橫向進行沖擊碾壓，即由低到高，從路基的邊緣到中心線，碾壓工作完成以后，使用矯直機平整場地，振動壓路機壓實表面。

6.4 剛性樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)

剛性樁網(wǎng)施工的原理是通過放置在獨立樁帽中的高強度土工織物將上部填充物和其他載荷傳遞到樁上。經(jīng)過合理應力分擔后，上部載荷通過它們之間的作用傳遞?？刂坡坊€(wěn)定性及沉降，特別是不均勻的沉降，樁位布置要合理，樁身不能出現(xiàn)斷裂或裂縫，樁坡不可以超出標準要求。承載力應該符合設(shè)計的要求，樁帽板配鋼筋混凝土的強度也應該符合設(shè)計標準，墊層所用地基材料質(zhì)量必須符合設(shè)計的要求。

7 結(jié)語

中國地形條件使高鐵建設(shè)難度較大，因此要提高高鐵建設(shè)技術(shù)，提高施工人員的技術(shù)水平，解決高鐵施工中的問題，確保鐵路建設(shè)質(zhì)量。鐵路基地的穩(wěn)定保障了交通運輸?shù)陌踩?，推動了中國高鐵建設(shè)朝著更加科學化、規(guī)范化的方向發(fā)展。