定制鋼模和無線監(jiān)控在路基整治中的運(yùn)用

袁凱民 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥工務(wù)段

1 路基整治概況

近些年來合肥工務(wù)段管內(nèi)既有線路部分路基邊坡無防護(hù)、路肩寬度不足、排水不良等病害問題逐年增多，路基整治工作越來越重要，尤其雨季防洪期間的路基整治是保障汛期鐵路安全運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。合肥工務(wù)段管轄著合九線、寧西線、淮南線、滬蓉線、合福和合安九等多條重要鐵路設(shè)備，在工務(wù)日常路基設(shè)備維修、養(yǎng)護(hù)和整治工作過程中，以合九線為例，路基設(shè)備在建線時(shí)基礎(chǔ)較差，路基設(shè)備防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不高，路基病害問題較多，導(dǎo)致每年汛期防洪壓力大，也是近幾年路基整治的重點(diǎn)地段。

分析歷年來我段路基現(xiàn)場(chǎng)整治實(shí)施的類型，路基整治基本以高路堤和深路塹增加防護(hù)為主，其中近幾年合九線主要是對(duì)黏土、砂石土質(zhì)的路堤路塹邊坡進(jìn)行整治。路基邊坡整治時(shí)多以增設(shè)拱形骨架護(hù)坡為主，根據(jù)以往整治經(jīng)驗(yàn)，在針對(duì)拱形骨架護(hù)坡整治中，在原有漿砌片石骨架護(hù)坡、片石混凝土骨架護(hù)坡設(shè)計(jì)和整治的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，采用拼裝式廠制鋼模具和現(xiàn)澆商品混凝土來改進(jìn)施工工藝和施工質(zhì)量，采用移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)剛性隔離網(wǎng)片來改進(jìn)施工監(jiān)督效率和施工進(jìn)度，路基整治施工工藝經(jīng)過改進(jìn)后，整治后的邊坡防護(hù)質(zhì)量、進(jìn)度和安全取得明顯成果。

2 定制鋼模和無線監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)用

現(xiàn)對(duì)路基整治中的拱形骨架護(hù)坡采用廠制鋼模具、無線監(jiān)控視頻和標(biāo)準(zhǔn)剛性隔離網(wǎng)片等技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行探討。

（1）合肥工務(wù)段在往年路基整治骨架護(hù)坡實(shí)施過程中，均采用的是木制模板和模具，不同地點(diǎn)和不同實(shí)施單位的路基整治采用木模板標(biāo)準(zhǔn)、支模時(shí)工藝和竣工外觀良莠不齊，導(dǎo)致骨架主體尺寸、質(zhì)量、進(jìn)度和外觀難以控制，而且每次使用后的木模板在施工結(jié)束后基本廢棄，造成模具耗材大和成本重復(fù)支出。根據(jù)以上實(shí)際情況路橋科從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，參考近些年來高鐵路基建設(shè)時(shí)采用的骨架護(hù)坡施工工藝，依據(jù)骨架護(hù)坡的設(shè)計(jì)圖紙和尺寸，聯(lián)系高鐵模具廠定制相應(yīng)的鋼模具和組裝配件，能讓骨架護(hù)坡主體尺寸、質(zhì)量和外觀受控，鋼模具使用完后由段路橋科組織統(tǒng)一回收，在次年路基整治工程中繼續(xù)使用，間接的減少了每年模具費(fèi)用的重復(fù)支出，達(dá)到節(jié)支降耗和改進(jìn)工藝目的。

（2）經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)路基整治實(shí)驗(yàn)和推廣，采用拼裝式鋼模具和澆筑商品混凝土的工藝，相對(duì)于之前用木模具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

①鋼制模具采用設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)尺寸加工而成，有利于施工人員控制基坑的開挖和模板安裝，有效的避免了由于尺寸不夠造成的偷工減料，方便了監(jiān)管人員工程檢查，工程質(zhì)量得到了保證。鋼制模具設(shè)計(jì)尺寸和成品如圖1所示。

圖1 鋼制模具設(shè)計(jì)尺寸和成品

②采用拼裝式鋼模預(yù)制的混凝土拱形骨架湖泊，表面光滑平整，美觀大氣。

③拼裝式鋼模具單件重量不超過30 kg，一個(gè)工人可以搬運(yùn)半個(gè)拱圈，方便了材料轉(zhuǎn)運(yùn)。改良后的模板加固聯(lián)結(jié)方式更加簡(jiǎn)單便捷，兩個(gè)工人一天可以裝配或拆除8個(gè)拱圈，大大提升了生產(chǎn)效率，為施工班組節(jié)省了成本。

④拼裝式鋼模具可以回收，重復(fù)和長(zhǎng)久使用，節(jié)約了路基整治成本。

（3）刷坡放線：路基整治時(shí)路塹和路堤按設(shè)計(jì)坡比進(jìn)行刷坡，因考慮既有線路行車安全和信號(hào)纜線安全等問題，刷坡采用人工開挖刷方，刷坡時(shí)采用坡度尺控制坡率并隨時(shí)矯正。刷坡后由專業(yè)施工測(cè)量人員用全站儀或經(jīng)緯儀放線，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測(cè)量路基設(shè)計(jì)邊線及路基護(hù)坡基礎(chǔ)邊線，在施工場(chǎng)地附近布置控制樁，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)坡長(zhǎng)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙排出骨架位置，基本按照每3.5 m 一層拱圈進(jìn)行設(shè)置，5 m 以下不設(shè)置拱圈的原則。確定骨架拱圈拱柱位置后，撒白灰線并放線進(jìn)行標(biāo)識(shí)，線繩距離坡面預(yù)留15 cm-25 cm 以便后期堆土，每20 m 一個(gè)控制點(diǎn)，骨架基坑開挖采用人工開挖，保證了基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，也減少混凝土澆筑過程中對(duì)基坑的擾動(dòng)，挖基土要清理到基坑外邊緣外1 m以上，確認(rèn)位置無誤后方可開挖。

（4）基坑開挖：人工開挖骨架基槽時(shí)，從上往下開挖，并修筑方便施工人員上下的臺(tái)階?；坶_挖沿線路方向長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)，能保證2天左右混凝土澆筑數(shù)量即可，在基槽開挖完成后應(yīng)立即進(jìn)行鋼模板支設(shè)、澆筑混凝土施工，以防止基槽暴露時(shí)間過長(zhǎng)造成邊坡坍塌，或者因下雨雨水沖刷導(dǎo)致的塌方，從而破壞路基本體穩(wěn)定性?；坶_挖成型后人工掛線修整，以確?；鄢叽绶显O(shè)計(jì)要求。

（5）拱形骨架拼裝式鋼模板安裝：拱形骨架拼裝式鋼模板采用50 cm（高）×0.3 cm（厚）鋼板。共有六部分組成，單件重量不超過30 kg。進(jìn)行混凝土澆筑前，人工清理鋼模表面后抹油，便于后期拆模。鋪設(shè)鋼模骨架效果如圖2所示。

圖2 鋪設(shè)鋼模骨架效果

（6）澆筑混凝土：商品混凝土采用標(biāo)號(hào)為C25-C30 的砼，運(yùn)輸跟據(jù)實(shí)際情況采用攪拌車、地泵、和小車配合使用，砼現(xiàn)澆時(shí)控制混凝土塌落度，必要時(shí)加入早強(qiáng)劑，分層分段現(xiàn)澆拱圈拱柱，注意混凝土不能過稀從而溢出鋼模具?；炷潦褂玫乃嗍篂镃32.5 普通硅酸鹽水泥，水泥必須使用“海螺牌”，以保證質(zhì)量，黃砂采用中粗砂，含泥量小于5%。路基整治前后對(duì)比如圖3所示。

圖3 路基整治前后對(duì)比

3 路基整治安全控制措施

3.1 設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)高度剛性硬隔離

在往年路基整治施工中的隔離措施為彩條旗或鋼管腳手架，整體外觀不良，安全不受控，如在合九線路肩整治施工時(shí)因既有路基頂面寬度小于標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)工具和人員容易侵入鐵路限界，設(shè)置不規(guī)范也造成來車時(shí)火車司機(jī)不能準(zhǔn)確辨認(rèn)施工現(xiàn)場(chǎng)，存在很大安全隱患，導(dǎo)致原有隔離措施無法有效保護(hù)作業(yè)人員勞動(dòng)安全。經(jīng)過改進(jìn)現(xiàn)采用統(tǒng)一高度1.5 m 剛性隔離網(wǎng)片將作業(yè)地段與線路進(jìn)行全封閉隔離，設(shè)置剛性立柱和剛性網(wǎng)片距離線路中心不小于2.44 m，剛性隔離的立柱全部采用“丁”字結(jié)構(gòu)用以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，采用改進(jìn)工藝后的剛性隔離即保證了作業(yè)人員安全和行車安全，也將現(xiàn)場(chǎng)施工安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)，整體施工過程安全受控。

3.2 整治現(xiàn)場(chǎng)安裝無線視頻監(jiān)控

施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過5G 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)場(chǎng)的無線視頻監(jiān)控探頭與電腦和手機(jī)通過APP 網(wǎng)絡(luò)連接，通過360°旋轉(zhuǎn)高清攝像頭，段路橋科和調(diào)度能夠隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量、進(jìn)度和安全?，F(xiàn)場(chǎng)的無線視頻監(jiān)控可隨時(shí)拆卸、隨時(shí)移動(dòng)，電源采用太陽能板和外接電源兩種方式供電，隨時(shí)存檔形成影像資料。路基整治施工結(jié)束，移動(dòng)視頻監(jiān)控由段委托專業(yè)技術(shù)人員拆除存放，在下次路基整治工程中繼續(xù)使用，無線監(jiān)控視頻設(shè)備重復(fù)利用也能間接節(jié)支降耗，能有效管理現(xiàn)場(chǎng)施工。無線視頻監(jiān)控效果如圖4所示。

圖4 無線監(jiān)控效果

4 結(jié)束語

經(jīng)過路基整治現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐和反饋，通過運(yùn)用定制鋼模和無線監(jiān)控等技術(shù)，能有效提升現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量、安全和進(jìn)度，避免了模具費(fèi)用重復(fù)支出并帶來了較高的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)應(yīng)用方法和技術(shù)簡(jiǎn)便有效，可以為今后路基加固、基礎(chǔ)防滲、改善邊坡穩(wěn)定和路基排水效果提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒，對(duì)既有鐵路路基邊坡加固技術(shù)具有重要意義，也為今后鐵路維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，探索同類型安全、高效、簡(jiǎn)便和新型的作業(yè)工機(jī)具和材料，采用創(chuàng)新性的作業(yè)方法，值得鐵路行業(yè)推廣應(yīng)用。