鐵路橋梁施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究分析

郭 勇

（中交一公局集團有限公司，北京 100024）

近些年來，鐵路橋梁建設(shè)事業(yè)的持續(xù)深入發(fā)展促使國外鐵路橋梁工程項目建設(shè)規(guī)模與數(shù)量逐年增多。再加上工藝水平的持續(xù)提升，促使鐵路橋梁工程項目建設(shè)工藝與相關(guān)流程也逐年增多。在這樣的發(fā)展背景下，鐵路橋梁工程項目參建單位需要主動立足于統(tǒng)籌組織、超前計劃的原則理念，重點加強對各道工序的銜接處理。并嚴(yán)格按照合同文件要求，對各施工階段所涉及到的專業(yè)內(nèi)容以及管理內(nèi)容進行協(xié)調(diào)配合。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工程項目建設(shè)特點以及環(huán)境因素影響情況，對工程施工內(nèi)容進行妥善安排，進一步增強鐵路橋梁工程項目建設(shè)質(zhì)量與效益。

1 工程概況及施工難點分析

東非肯尼亞鐵路，是我國“一帶一路”建設(shè)的代表性工程，是連接港口城市蒙巴薩和首都內(nèi)羅畢及其他主要城市的標(biāo)軌鐵路，主線全長471.65 km。全線采用中國標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，1435 mm 標(biāo)準(zhǔn)軌距，Ⅰ級鐵路，單線，主要以貨運為主，兼部分客運業(yè)務(wù)，客車最高行駛速度120 km/h。全線包含路基、梁式橋梁、框架橋、隧道、涵洞；全線設(shè)置車站33 個。因該工程項目所涉及到的建設(shè)內(nèi)容較多，如地質(zhì)測繪、線路、橋涵、環(huán)保等，導(dǎo)致施工建設(shè)期間所面臨的難點問題較多，具體如下：（1）特殊路基分布范圍較廣，導(dǎo)致路基基底換填以及邊坡防護數(shù)量較多。因該線路途經(jīng)高原盆地平原區(qū)以及丘陵山區(qū)等特殊地的位置，促使全線路基工點十分復(fù)雜。為保障施工現(xiàn)場質(zhì)量安全，施工單位需要對路基基底進行換填以及注漿等一系列加固處理，以減少施工風(fēng)險問題。（2）橋隧所占比例相對較大，工程地質(zhì)條件惡劣且施工難度高。全線在結(jié)構(gòu)體系的設(shè)置上，重點橋梁主跨采用非標(biāo)準(zhǔn)簡支結(jié)構(gòu)。結(jié)合現(xiàn)場勘察情況來看，工程建造區(qū)域所涉及到的地質(zhì)構(gòu)造相對復(fù)雜，橋梁基礎(chǔ)等關(guān)鍵工藝的實施帶來了局限性影響，不僅容易滯后施工周期，同時也容易增加施工難度。

2 鐵路橋梁施工技術(shù)及工藝方法分析

下文主要對東非肯尼亞鐵路橋梁工程項目關(guān)鍵施工技術(shù)以及工藝方法進行研究分析，在分析過程中，主要結(jié)合工程項目施工重難點問題，采取針對性技術(shù)以及工藝方法進行妥善解決，僅供參考。

2.1 路基施工技術(shù)及工藝方法

因施工現(xiàn)場特殊路基分部分為相對較廣，且存在明顯的軟弱地基以及其他等質(zhì)量缺陷問題，在現(xiàn)場施工作業(yè)期間，施工單位應(yīng)該加強對基底處理問題的重視程度，舉例而言，對于填土高度小于2.5 m 的矮路堤而言，施工人員可采取機械碾壓加固方法進行針對性處理。而對于無硬殼層且軟土厚度小于3 m 的路基結(jié)構(gòu)而言，施工人員可采取挖除換填滲水土或者硬質(zhì)巖填料等方法進行操作處理。需要注意的是，如果松軟土層相對較厚且路堤高度明顯超過臨界高度，施工人員應(yīng)該采取超前預(yù)壓以及塑料排水板等方法，完成對地基的加固處理。

在施工作業(yè)之前，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該及時清除地表雜草以及挖除樹根。當(dāng)?shù)乇硭赏敛怀^0.3 m 時，可采取重型機械振動碾壓方法進行處理。超過限定條件時，應(yīng)該利用翻挖以及分層回填等方法進行處理。與此同時，在施工作業(yè)之前，施工人員應(yīng)該對路基填筑影響范圍的洞穴以及陷穴分布情況進行全面勘察，尤其要重點對這部分區(qū)域的水文地質(zhì)條件進行勘察分析。根據(jù)分析結(jié)果，采取科學(xué)合理的砌筑、回填以及注漿等方法進行針對性處理。具體工藝流程參照（圖1）。

圖1 路基填筑工藝流程圖

除此之外，對于存在雨季滯水問題的低洼地帶，除了采取挖除碾壓等措施之外，施工人員還需要重點針對路堤底部進行填筑處理。如可以優(yōu)先填筑不小于1.0 m 厚度的硬質(zhì)類巖石或者滲水性填料，其中，上述材料必須具備不易風(fēng)化的特點。填筑結(jié)束之后，施工人員應(yīng)該利用重型機械設(shè)備進行振動碾壓，滿足路堤本體壓實標(biāo)準(zhǔn)之后可停止操作。

2.2 隧道施工技術(shù)及工藝方法

2.2.1 施工注意事項

本隧進口耳墻式洞門，出口為臺階式洞門。其中，隧道中頗為單坡。在隧道開挖階段，施工人員必須對圍巖級別以及地下水狀態(tài)進行時刻掌握。如果發(fā)現(xiàn)與設(shè)計圖紙不相符的情況，應(yīng)及時反饋到相關(guān)管理人員當(dāng)中，并進行修正設(shè)計。與此同時，如果施工作業(yè)期間面臨地下水問題，試驗人員應(yīng)及時取樣化驗，判斷地下水是否存在侵蝕性問題。根據(jù)結(jié)果表現(xiàn)，對是否變更水泥品種、調(diào)整水灰比進行確定。除此之外，隧道斷裂帶施工作業(yè)必須做到地質(zhì)超前預(yù)報以及預(yù)測等工作，并采取科學(xué)合理的防護以及防水措施，增強結(jié)構(gòu)主體的安全性。具體流程如（圖2）所示。

圖2 隧道斷面開挖施工工藝流程圖

2.2.2 關(guān)鍵施工技術(shù)及工藝方法

隧道開挖期間常常會涉及到爆破作業(yè)問題，為嚴(yán)格控制超開挖問題，保障開挖面平整，施工單位采取光面爆破以及預(yù)裂爆破等控爆工藝方式進行針對性處理。在開挖作業(yè)期間，為進一步增強開挖面作業(yè)安全，施工單位應(yīng)該做好地質(zhì)預(yù)報工作根據(jù)數(shù)據(jù)反饋情況，對當(dāng)前開挖施工方案進行調(diào)整優(yōu)化，防止爆破作業(yè)期間對周邊圍巖造成擾動影。在初期支護過程中，施工單位采用噴錨支護方式進行妥善處理，并且在噴射混凝土過程中，優(yōu)先采用濕噴工藝，以期可以減少噴層開裂以及回彈現(xiàn)象。需要注意的是，在初期支護階段，施工現(xiàn)場所選用的拱部錨桿最好是帶排氣裝置的中空注漿錨桿設(shè)施，以切實增強錨桿注漿飽滿程度。

在模筑襯砌階段，施工人員必須保證鋼筋保護層厚度，以減少施工隱患。與此同時，襯砌過程應(yīng)該運用模板臺車進行針對性處理。其中，每環(huán)澆筑混凝土長度不應(yīng)該超過12 m。施工作業(yè)期間，應(yīng)該始終堅持按照仰拱先行的原則理念，采取仰拱棧橋方式進行施工處理。為保障襯砌對圍巖的支護效果，在襯砌超挖回填方面必須按照設(shè)計要求進行妥善處理。當(dāng)隧道襯砌施工達到80%強度之后，施工人員應(yīng)該開展襯砌背后回填注漿操作。注漿材料應(yīng)該優(yōu)先選擇1:1 水泥漿，回填注漿壓力應(yīng)該控制在0.5～0.1 MPa 之間。

需要注意的是，在隧道施工作業(yè)階段，施工單位應(yīng)該高度重視防排水施工問題。為防止水長期浸泡隧道基底，在施工作業(yè)期間尤其是反坡排水施工階段，施工人員應(yīng)該及時施工集水井，并利用潛水泵及時抽排。關(guān)于防排水材料以及防水板的加工應(yīng)用問題，建議現(xiàn)場施工人員應(yīng)該對施工所使用到的防水材料進行標(biāo)準(zhǔn)檢驗。并且在防水板現(xiàn)場加工步驟應(yīng)該設(shè)置專職人員深入作業(yè)場地，封設(shè)好防水板之后，對初期支護滲漏水情況進行檢查。為防止異物對防水板造成破損影響，在洞內(nèi)鋼筋綁扎以及焊接施工操作過程中，應(yīng)該對防水板進行防護處理。

2.3 橋涵施工技術(shù)及工藝方法

因橋涵施工工藝所涉及到的流程內(nèi)容較多，為增強針對性，文章主要截取關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容進行闡述。在施工作業(yè)期間，施工人員應(yīng)該按照施工圖以及設(shè)計文件確定基坑中心線、輪廓線。并根據(jù)設(shè)計圖紙圖標(biāo)內(nèi)容，對涵洞位置進行合理確定。倘若發(fā)現(xiàn)實際情況與設(shè)計不符合的問題，應(yīng)及時辦理變更設(shè)計手續(xù)。此時施工隊?wèi)?yīng)該根據(jù)涵洞輪廓尺寸以及地質(zhì)條件確定開挖邊界，并灑好白回線。需要注意的是，涵洞施工期間應(yīng)該對平面位置以及標(biāo)高進行多次復(fù)測，以確保各結(jié)構(gòu)部位尺寸合理。在基坑開挖階段應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件，采取垂直開挖、放坡開挖等方式進行處理。與此同時，基坑可采取機械開挖與人工配合的方式進行清底處理。

為保障橋涵結(jié)構(gòu)主體質(zhì)量安全，施工人員應(yīng)該對涵洞施工關(guān)鍵問題進行妥善處理。如施工人員應(yīng)該結(jié)合涵洞涵身以及現(xiàn)場地質(zhì)水文情況，對沉降縫進行合理設(shè)置。舉例而言，對于地基土質(zhì)發(fā)生明顯變化、且基礎(chǔ)埋置深度不一的位置應(yīng)該設(shè)置沉降縫，如基礎(chǔ)填挖交接處等關(guān)鍵位置。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合施工圖以及現(xiàn)場地形條件對涵洞出入口關(guān)鍵位置，如鋪筑勾床位置等進行定位放線處理，并做好標(biāo)識點。

3 鐵路橋梁施工質(zhì)量控制措施及重點內(nèi)容分析

3.1 構(gòu)建科學(xué)合理的質(zhì)量管理組織體系，保障鐵路橋梁施工建設(shè)安全

鐵路橋梁參建單位應(yīng)該結(jié)合鐵路橋梁工程項目建設(shè)情況及要求，構(gòu)建科學(xué)合理的質(zhì)量管理組織體系，加強對各部門質(zhì)量管理責(zé)任的貫徹落實。舉例而言，鐵路橋梁工程施工作業(yè)期間所涉及到的混凝土施工內(nèi)容較多，為防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯裂縫問題，施工單位應(yīng)該加強對原材料質(zhì)量問題的把控。舉例而言，隧道襯砌開裂的主要原因在于混凝土原材料質(zhì)量存在缺陷問題，如果施工單位為提前對原材料質(zhì)量問題進行嚴(yán)格把控，除了會導(dǎo)致隧道襯砌開裂之外，還會引發(fā)其他質(zhì)量缺陷問題。因此，應(yīng)該在各類施工材料到場之后，交由項目總工程師組織相關(guān)專業(yè)人員進行抽樣檢查，確認(rèn)材料質(zhì)量無誤之后才可以使用。與此同時，每批進場的水泥必須進行取樣調(diào)查，重點針對其安定性以及強度性能進行試驗分析。

對于鋼筋原材料而言，應(yīng)該對其進行取樣測試，并進行拉伸以及抗彎等一系列試驗工作。除此之外，現(xiàn)場施工作業(yè)期間，各參建單位應(yīng)該加強對施工現(xiàn)場工藝流程的質(zhì)量管理。以混凝土施工工藝為例，在混凝土澆筑作業(yè)之前，施工設(shè)計人員應(yīng)該仔細(xì)核算工程量，對混凝土運輸車數(shù)量以及頻率進行合理安排。并結(jié)合工程實際要求，做好混凝土配合比設(shè)計。同時，在施工作業(yè)之前，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該對模板、鋼筋等重要設(shè)施進行檢查，及時清除油污。在正式澆筑作業(yè)期間，施工人員應(yīng)該規(guī)范個人的操作行為，嚴(yán)格按照設(shè)計單位反饋的設(shè)計圖紙，采取科學(xué)合理的澆筑方法以及順序?qū)嵤仓僮鳎瑵仓鳂I(yè)結(jié)束之后，應(yīng)及時做好混凝土養(yǎng)護管理工作。

3.2 細(xì)化各施工階段的質(zhì)量管控內(nèi)容，減少施工風(fēng)險問題

鐵路橋梁工程項目所涉及到的工藝流程較多，在質(zhì)量管控期間，各參建單位應(yīng)該對各施工階段所涉及到的質(zhì)量管控內(nèi)容進行細(xì)化處理，以切實減少施工風(fēng)險問題。

在鋪架作業(yè)期間，施工單位應(yīng)該采取邊鋪邊架的方案進行針對性處理，提高現(xiàn)場施工進度的同時減少施工隱患。期間，關(guān)于鋪軌架梁作業(yè)順序的確定，施工單位應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙要求進行逐步開展，并按照大平行、小流水的方式組織施工作業(yè)流程。在路基施工階段，因施工場地所涉及到的不良地質(zhì)以及特殊巖土分布范圍較廣，在質(zhì)量管控期間，施工單位應(yīng)該加強對施工方案的統(tǒng)籌安排，并采取科學(xué)合理的技術(shù)，正確處理特殊路基問題，確保路基沉降趨于穩(wěn)定。

在橋梁以及涵洞施工階段，施工單位應(yīng)該嚴(yán)格按照施工順序加強對橋梁各位置施工質(zhì)量問題的管控。如對于施工現(xiàn)場所運用到的原材料，必須進行核查，以防止出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。在涵洞施工質(zhì)量方面，應(yīng)該采取多點平行流水作業(yè)方式，對施工作業(yè)期間所涉及到的材料質(zhì)量問題、人員管理問題進行妥善處理。因隧道施工所面臨的風(fēng)險因素較多，在施工作業(yè)期間，施工單位應(yīng)該加強質(zhì)量管理以及安全管理力度。最好可以按照質(zhì)量優(yōu)先、安全治理的原則理念，對洞身開挖以及襯砌施工所涉及到的質(zhì)量控制點進行妥善處理，以防止出現(xiàn)隱患問題。

4 結(jié)論

總而言之，鐵路橋梁工程建設(shè)施工所涉及到的專業(yè)流程、質(zhì)量管控內(nèi)容較多，在施工建設(shè)期間，需要各參建單位主動承擔(dān)起自身的質(zhì)量管理責(zé)任，根據(jù)各自崗位的職責(zé)內(nèi)容以及施工管理需求，對施工注意事項以及質(zhì)量管控點進行合理貫徹與落實。除此之外，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙要求，做好專業(yè)協(xié)調(diào)工作，以防止出現(xiàn)質(zhì)量隱患。