鐵道工程施工技術的重點研究

高志遠

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，新疆烏魯木齊 830000）

1 鐵道工程施工技術實施要點

1.1 明挖法

1.1.1 型鋼支護

通常進行型鋼支護時，通過打樁或沉拔樁設備，打入或沉入工字鋼，結合地區(qū)以及地質情況做好樁距設定，在樁間選擇水泥土、木背板等材料作為擋護。如果基坑深度較深，應使用雙排樁，旨在通過拉桿或連梁連結承載受力[1]。有關地下鐵道工施工也常應用多層鋼橫撐支護，或通過單層錨桿、多層錨桿，以保障與型鋼一起構建起穩(wěn)定的邊坡支護。

1.1.2 放坡開挖

進行地下較大空間的工程建設時，當水文地質和工程地質等條件都符合標準的條件下，施工人員可以選擇放坡開挖技術。至于邊坡的實際坡度，應該結合基坑挖深、地質情況等加以明確。開挖尺寸應充分滿足開展結構施工的要求，設有集水井或排水溝基坑，施工人員可以適度增寬開挖尺寸?；娱_挖的原則是自上到下且分段進行。需要注意的是，在開挖過程中，要做到對邊坡隨挖隨刷，為了避免長時間的雨水沖刷致使坍陷，建議選擇水泥土護坡。這種護坡主要是就地選擇黏性土，混拌水泥用于護坡施工，與其他方法相比，不僅操作簡單、節(jié)省水泥材料，不必擔心被雨淋沖刷，當前使用頻率較高。

1.1.3 混凝土灌注樁支護

通常利用設備鉆孔或人工挖孔的形式成孔。針對人工挖孔而言，主要的形狀是矩形與圓形，采取一邊開挖一邊支護的模式；可以使用的設備有沖擊鉆機、循環(huán)鉆機等。結合水文與地質條件選擇漿液或干法護壁，鉆孔工序結束后將普通混凝土灌注使其能與水下混凝土成樁。

1.1.4 連續(xù)墻支護

一般此項支護施工會選擇抓斗成槽設備與鋼絲繩。槽段利用膨潤土漿作為護壁，然后再灌注水下混凝土，這樣能夠形成一個擋土墻結構[2]。為了進一步提高支護能力，會選擇鋼橫撐與連續(xù)墻一起受力的形式。其中，連續(xù)墻既能承受荷載還能夠隔水。

1.2 暗挖法

這種施工方法適用于地層下面，比如地下鐵路工程、水下隧道工程等，同時適合無法進行明挖的地下工程。該施工技術的主要優(yōu)勢是不會過度干擾人們日常生活，可是不僅技術使用要求高，而且相比其他技術造價高昂。

1.2.1 多拱多跨暗挖

這項技術誕生于西單地鐵工程建設中，西單車站斷面呈現(xiàn)三連拱狀，具體施工過程中應用“雙眼鏡法”，并列的兩副“眼鏡”順次分部開挖，工程中每一個“眼鏡”都會錯開15 天左右進行開挖支護，確保初期支護能夠達成合適強度且構建成支護閉合體，在此條件下開挖上部[3]。初期拱部支護便是在“眼鏡”支護體上進行的，先使邊洞變?yōu)橐粋€支護閉合體然后實施二次襯砌，上述步驟完成后，開挖中洞上部和下部。此后產生了“側洞法”與“柱洞法”等其他施工方法，并且在工程連拱位置應用了防排相互融合的防水設計。

1.2.2 淺埋暗挖

淺埋暗挖具體是指依據(jù)“新奧法”的基本原理展開設計與施工的一種方法。其基本原理簡單來講：在將巖石已有性能保持住的基礎上，將巖體承載作用發(fā)揮出來，通過錨噴支護有效防控圍巖變形，結合具體情況明確最終支護形式。這種方法的關鍵在于設計、施工與監(jiān)測三方應該互通情況，在第一時間采取針對性措施。值得注意的是，實施過程因為發(fā)生光爆、預裂、監(jiān)測不全面等，很容易在施工期間發(fā)生塌方。為此，設計理論應密切結合施工實踐，這也是應用“新奧法”的重中之重?，F(xiàn)階段，這一施工技術廣泛應用于松散地層中修建地鐵隧道、電力隧洞等工程。

1.2.3 平頂直墻暗挖

這種施工方法在國際上，一般在頂部位置設計成拱形結構。但是國內技術人員在汲取多種技術優(yōu)勢的基礎上，開發(fā)了這種暗挖施工技術，主要特征是能夠使用可重復利用的臨時支撐，降低工作面跨度并為進行二次襯砌提供充足空間，在滿足受力轉換需求的同時沒有廢棄工程，實際操作方法簡單易懂，可以對地面沉降問題有效控制。例如，北京長安街過街道、地鐵出入口等都應用了這項施工技術。

1.3 蓋挖法

1.3.1 適用范圍

結合實際水文地質及工程地質情況，將灌注樁、連續(xù)墻用作邊坡支護結構，再來施作蓋板并建立起框架結構之后開挖土方，開展后續(xù)的結構施工[4]。與其他方法相比，不僅快速而且安全，只要采取相應舉措便不會對交通造成影響，與暗挖法相比經濟性更高。在地鐵車站工程中，其是一種主要的施工方法，防止影響周圍環(huán)境，還能同時進行地下與地上施工。

1.3.2 技術要點

首先對邊墻進行施工，一般有連續(xù)墻或是灌注樁兩種選擇。選擇灌注樁可以通過人工、機械的方式成樁，出于增強承載能力而選擇十字基礎樁，通過鋼管樁能夠縮減樁直徑。使用灌注樁時需要在板的位置完成砂層預灌，挖到板的部分要將砂子及時清除。

1.4 輔助工法

1.4.1 降水施工

如果是地下鐵道工程，通常施工位置在地下水位之下，如果基坑與工作面滲入地下水，由于圍巖與基礎強度降低引發(fā)沉降與坍方，直接影響到施工人員與工程項目的安全。在有條件的情況下，工程工作面與基坑需要采取相應的降排方法，確保兩者能夠處在干燥狀態(tài)。有關降水施工需要重視以下幾個方面：土壤類型及滲透系數(shù)；地下水位通常要下降至工作面、基坑之下1.0m 左右[5]；工程項目使用的明挖法還是暗挖法；工程基坑面與工作面大小。

1.4.2 防水施工

從根本上，避免結構出現(xiàn)裂縫才是最佳防水方法，則應在設計環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)采取針對性的措施。例如，設計方面需要科學設置施工縫并且進行分塊施工，由此降低裂縫產生的概率，通過膨脹帶取替后澆帶混凝土，也可以在設計時通過使用縱向鋼筋避免產生裂縫。設計混凝土配比時應控制水泥用量，避免產生過大水化熱，還要在混凝土中加入適量的減水劑、粉煤灰等。關于施工環(huán)節(jié)，若想保障后澆帶混凝土的質量，施工人員要從兩端朝中間進行分層施工，通過平板振搗設備，開展二次振搗控制裂縫生成。養(yǎng)護混凝土的周期不要低于兩周。進入夏季要避免水分過度蒸發(fā)，然后覆蓋一層塑料薄膜，進入冬季必須重視保溫，防止由于溫度變化導致的裂縫。

2 鐵道工程施工技術常見問題

2.1 施工操作不規(guī)范

施工技術管理在鐵道工程建設中占據(jù)十分重要的位置，依據(jù)實際情況，操作實施科學管理，能確保各個環(huán)節(jié)順利開展?，F(xiàn)階段，鐵道工程建設有時會發(fā)生一些不安全事故而帶來負面社會影響，主要是因為沒有技術操作、沒有依規(guī)進行，有的施工人員缺乏責任意識且專業(yè)能力不過關，上述因素的存在致使工程得不到質量和安全保障。

2.2 測量標準不明確

測量工作具有較高的技術要求，而且在很大程度上影響著工程的整體質量。但在施工建設期間，因為施工流程相對復雜加之測量精度不高等，會影響到最后的測量結果。比如，測量工作人員依然使用比較落后的測量設備，掌握的測量技術已經過時，實際測量沒有依規(guī)進行致使測量和標準存在出入。還有部分技術人員受限于自身能力，難以保障測量工作的準確性。

2.3 應急措施不到位

面對突發(fā)狀況要能及時拿出事先制定的應急預案。在實際施工技術管理中，不僅管理機制不完善而且運行機制存在漏洞。一旦發(fā)生突發(fā)狀況，很容易影響管理進度，信息難以及時傳遞，如果不能及時妥善處理便會進一步擴大危害范圍。另外，涉及工程變更時，缺乏時效性高、科學合理的變更方案，會直接影響到施工進度。

3 鐵道工程施工技術問題的解決對策

強有力的技術保障才是強化鐵道工程建設的重要技術，而要想規(guī)避出現(xiàn)的施工技術問題，則要重視施工技術管理工作。本文將對施工前期、施工過程、工程后期的具體管理要點展開分析。

3.1 施工前期

做好施工技術管理，針對鐵道工程整體質量及工程安全而言極為關鍵，應把技術管理在工程施工各個環(huán)節(jié)落實，以此為有效使用工程施工技術奠定基礎。在施工前期，應該嚴格管控工程各項資源成本保障工程利益，也要通過相應的技術手段妥善處理各種工程問題，在保障工程質量的同時最大限度地避免施工影響周邊居民日常生產生活。管理工作中做好各方面的協(xié)調與溝通。

工程建設開始前應全面掌握鐵道工程實際情況，同時制訂一份詳細的施工計劃，結合施工圖與施工計劃開展概預算。因為在工程施工中可能發(fā)生材料更換、工程返工等問題，這樣不只會提高施工成本還會由于工程延誤造成投資超支。但若能提高施工技術水平，強化施工管理則可以規(guī)避上述問題，工程施工前期進行多次預演與大量論證，以各項試驗資料數(shù)據(jù)的整合最大限度地降低返工次數(shù)和發(fā)生突發(fā)情況的次數(shù)，確保鐵道工程能依據(jù)既定方案順利完成。另外，在工程建設中有效銜接各項施工技術，保障工程施工技術的完整性及綜合性。

有關施工技術管理工作，也要制定科學可行的設計方案，以此對整體施工發(fā)揮指導作用，進一步提高鐵道工程質量。如果在施工過程中發(fā)生突發(fā)情況，或遭受外界環(huán)境因素影響，就容易打亂已制訂的施工計劃，而無論調整還是停止施工均會造成人力物力的浪費。若涉及調整施工方案會容易出現(xiàn)工期延長、增加工程成本等問題。為了防止各類因素影響到工程施工效率及各環(huán)節(jié)施工質量，還應該加強施工技術監(jiān)督工作，使施工技術能夠規(guī)范科學使用，同時對方案不合理之處協(xié)調并修正，避免實際施工中發(fā)生方案變更。

制訂施工組織計劃要求立足整體來部署，開始正式施工前做好人員、設備安排并完成材料核算。需要注意的是，材料核算要高度重視特殊材料以及材料規(guī)格，通過對施工材料進行科學核算能夠控制造價成本。另外，安排施工組織也需符合具體要求，既要制定可行性工程編制還要做好施工材料、設備規(guī)劃。

3.2 施工過程

鐵道工程的規(guī)模與數(shù)量在近些年不斷增多，加之群眾的安全意識有所提高，向鐵道工程提出更高的質量要求。在一些鐵道工程中，不僅個別材料質量不合格而且施工人員流動性大。工程安全方面缺乏嚴格標準，難以保障施工質量，并且施工過程缺乏強有力監(jiān)督。為此，在重視施工技術水平提升的同時，保證施工材料質量規(guī)范，若是發(fā)現(xiàn)鐵道工程使用了不合格材料，則應立即使用針對性措施，確保施工材料能夠滿足工程建設要求。一般鐵道工程會涉及大量土木工程項目，進行工程監(jiān)督時由于環(huán)境復雜且系統(tǒng)性較強，有時無法面面俱到，加之土木工程采用大量的施工人員和施工材料，導致土木工程很容易發(fā)生安全事故。當前使用的傳統(tǒng)技術很難全面有效地監(jiān)控鐵路工程施工安全，因此要結合工程實際引入現(xiàn)代化技術手段，通過現(xiàn)場模擬合理預判施工中潛在安全隱患，在此基礎上制定針對性的預防措施。

3.3 工程后期

為了保障鐵路工程質量，提高施工技術管理水平，應不斷完善在建設和管理中出現(xiàn)的漏洞。針對竣工的工程項目及時展開調研并檢驗其質量，逐項對比質量要求，對每個建設細節(jié)進行匯總，將其作為后期工程檢驗的核心參考資料。在正式施工前已經制訂科學的施工計劃，但是各個施工環(huán)節(jié)所處的施工環(huán)境不同，為此應對施工進度有效管控，避免施工進度出現(xiàn)延遲。如果發(fā)生工程拖延，會在一定程度上影響工程工期及其整體質量。應認識到出現(xiàn)技術管理問題能作為經驗積累，針對未來的工程建設可以起到指導參考作用，工程建設期間提前預防這些問題，在此基礎上提出應對措施?？傊F道工程竣工后由專人負責匯總分析，從中吸取相應的經驗教訓，并要增進和鐵路部門之間的聯(lián)系，盡快突破技術瓶頸為提高鐵路施工技術水平提供保障。

4 結語

鐵路是我國十分重要的一種運輸方式，無論在推動經濟發(fā)展還是增進區(qū)域交流方面都發(fā)揮著關鍵作用。在建設期間因為施工環(huán)境和施工技術的負載性，有必要進一步提高技術水平，加大技術管理力度，確保各個施工環(huán)節(jié)質量并順利銜接。依托科學使用施工技術并采取有效的技術管理措施，定能在提高鐵道工程質量的同時創(chuàng)造更可觀的綜合效益。