高速鐵路工程施工項目質(zhì)量管理研究

朱浩，李圣巖

（濟南交通發(fā)展投資有限公司，濟南 250000）

1 引言

鐵路建設(shè)是我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程， 隨著鐵路建設(shè)施工規(guī)模的不斷擴大， 我國高速鐵路軌道施工建設(shè)已達全新的發(fā)展高度，但存在的問題也在逐漸增多。 西方發(fā)達國家為保證鐵路建設(shè)質(zhì)量，早在20 世紀七八十年代即對其施工全流程進行質(zhì)量管理， 并借助多樣化的施工質(zhì)量檢測技術(shù)輔助施工項目質(zhì)量管理。

2 工程概況

以我國某省城際高速鐵路軌道工程施工項目為例， 對工程施工項目質(zhì)量管理研究進行分析， 以下將城際高速鐵路軌道施工建設(shè)項目簡稱為A 工程。

A 工程線路全長96.254 km，預(yù)計總投資693 346 萬元，鐵路線路設(shè)計速度為250 km/h， 路基建設(shè)長度為60.503 km，建設(shè)項目中共有橋梁49 座，其中特大橋梁15 座，大型橋梁9 座，中小型橋梁25 座，隧道6 條，涵洞125 座，正線軌道鋪設(shè)192.522 km，A 工程全線新建中間站點5 座。 鐵路路段速度為250 km/h，其全線均使用無螺栓孔新鋼軌，符合當(dāng)前客運專線的基本速度要求。

鐵路工程建設(shè)周期有限且任務(wù)繁重， 施工人員需在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升施工效率。 在高速鐵路軌道工程施工建設(shè)中，施工管理人員需從源頭落實施工質(zhì)量管理工作，做好每個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢驗及管理工作， 以促進我國鐵路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展[1]。

3 高速鐵路工程施工項目質(zhì)量管理

3.1 施工技術(shù)管理

高速鐵路施工中，路基施工中經(jīng)常出現(xiàn)沉降問題。 因此，路基鋪設(shè)的沉降觀測及評估技術(shù)尤為重要。 本文主要對施工技術(shù)管理中的路基沉降觀測技術(shù)進行分析。

3.1.1 高速鐵路軌道路基沉降觀測技術(shù)

高速鐵路軌道施工項目建設(shè)時， 施工人員需要借助多元化的沉降預(yù)測算法，對其軌道路基沉降預(yù)測，以提升高速鐵路軌道施工項目的建設(shè)質(zhì)量，保證其高速鐵路軌道的使用安全。

1）雙曲線法。 沉降量計算公式如下：

式中，St為高速鐵路路基在t時間段的實際沉降量；Sf為高速鐵路軌道的最終實際沉降量；S0為高速鐵路軌道在開始鋪設(shè)階段的實際沉降量；a與b為沉降系數(shù)。

施工人員計算沉降數(shù)據(jù)時，需明確t=0 的開始時間，通常情況下，在沉降算法中，規(guī)定填方施工的完成時間為t=0，之后由t/（St-S0）數(shù)據(jù)進行圖表繪制，之后根據(jù)t及t/（St-S0）對其線性回歸圖進行制作，從而計算a與b的數(shù)值，其線性回歸圖如圖1 所示。 技術(shù)人員根據(jù)式（1）對St進行計算，并由關(guān)系曲線對其高速鐵路軌道路基的實際沉降量進行推導(dǎo)計算。 通常情況下，雙曲線計算法一般需要在其恒載實測6 個月內(nèi)完成，該算法的成立前提為其路基沉降的平均速率以雙曲線的形式進行降低。

圖1 線性回歸圖

雙曲線算法的計算流程相對簡單，但需一定的假設(shè)前提，如路基被突然施加荷載或一次性施加荷載。

2）泊松曲線法。 技術(shù)人員使用該算法計算高速鐵路軌道路基沉降量時，需從兩方面進行綜合考量，分別為（S-t）曲線呈現(xiàn)“S”形及（S-t）曲線不通過原點。

首先， 不通過原點理論的運行原理需從其飽和土及非飽和土兩種情況進行分析， 倘若高速鐵路路基的鋪設(shè)施工位于飽和土中，在其重力影響下，路基會發(fā)生初始沉降或不排水沉降；倘若其位于非飽和土中，其初始荷載需由水、土體架構(gòu)及氣體共同承擔(dān)。 路基地層中的間隙可對氣體進行擠壓，土體架構(gòu)隨水與氣體的排出而發(fā)生形變， 從而導(dǎo)致土體架構(gòu)進一步壓縮，水及氣體的應(yīng)力將被逐漸轉(zhuǎn)移到當(dāng)前的土體架構(gòu)中。 針對飽和土，在其重量、體積均不發(fā)生改變的情況下，其形變問題是由下方負載區(qū)域出現(xiàn)剪力應(yīng)變所導(dǎo)致。 而不排水沉降則會出現(xiàn)在一些土質(zhì)黏性相對較高的土層中，導(dǎo)致垂直壓縮，由此可知，不通過原點的原因即路基出現(xiàn)初始沉降的基本原因。

其次，由沉降曲線所反映的數(shù)據(jù)信息可知，路基荷載增加與其測點發(fā)生沉降的關(guān)聯(lián)較密切，在該過程中，發(fā)生的沉降可分為以下4 個環(huán)節(jié)：（1）初期階段，路基所在的土體正處于彈性變化中，其沉降數(shù)據(jù)開始接近線性變化；（2）發(fā)展階段，技術(shù)人員檢測的土體在荷載力增大的情況下， 其荷載數(shù)值不斷提升，檢測主體也開始接近彈塑性狀態(tài)，測量主體的沉降率不斷加大，直至其沉降觀測點的荷載停止變化；（3）完善階段，如施加的額定荷載不再繼續(xù)加大，其沉降觀測點的土體未固結(jié)，尚具一定的流動性，隨著時間變化，其沉降速度逐漸衰弱；（4）最后階段，從理論上而言，最后階段的時間為無窮大，但在使用高速鐵路軌道施工中，施工人員僅需將t的數(shù)值設(shè)置為相對較大即可[2]。

3.1.2 高速鐵路軌道路基沉降評估技術(shù)

路基鋪設(shè)施工是當(dāng)前高速鐵路軌道施工中的重要組成部分， 其施工環(huán)節(jié)質(zhì)量將直接影響高速鐵路軌道施工項目的整體建設(shè)質(zhì)量，因此，施工技術(shù)人員需對路基鋪設(shè)施工進行全方位評估，以保證高速鐵路軌道路基施工的質(zhì)量與安全，提升高速鐵路軌道工程施工項目的質(zhì)量管理水平。

1）在路基鋪筑施工前，技術(shù)人員需對路基沉降進行觀測評估，在施工現(xiàn)場布置路基觀測點。 其主要的作用是對路基面沉降及地基沉降進行動態(tài)化檢測。 一般情況下，沉降觀測斷面之間的距離不超過50 m， 若施工作業(yè)場地相對平坦且路塹良好，其沉降觀測距離可放寬至100 m[3]。 當(dāng)前路基沉降觀測的精準(zhǔn)度為1 mm，數(shù)據(jù)讀數(shù)精確至0.1 mm，路基剖面的沉降觀測精度為8 mm/30 m，路基沉降觀測頻率如表1 所示。

表1 路基沉降觀測頻率表

若是針對當(dāng)前橋梁形變及隧道沉降進行觀測而言， 其具體內(nèi)容如表2 及表3 所示。

表2 橋梁形變觀測

3.2 提高管理人員的管理水平

高速鐵路軌道工程施工項目質(zhì)量管理主要以人為主，通過提高管理人員水平提升軌道工程項目質(zhì)量管理效率可以采取以下措施。

1）做好相關(guān)培訓(xùn)。 加強對管理人員專業(yè)知識技能的培養(yǎng)，對具體施工內(nèi)容及施工技術(shù)進行詳細解釋， 全面做好質(zhì)量管理工作。

2）公開招聘質(zhì)量管理人才，使更多人才進入高速鐵路軌道工程施工項目質(zhì)量管理工作中，全面提升管理質(zhì)量。

3）在組建人才團隊的過程中，需在內(nèi)部建立良好的學(xué)習(xí)氛圍，加強管理人員之間的溝通交流，分享管理心得，以組建更加優(yōu)秀的質(zhì)量管理團隊。

4）定期指派工作人員進行外出學(xué)習(xí)，前往國外或其他優(yōu)秀企業(yè)，對其質(zhì)量管理方式進行學(xué)習(xí)借鑒，不斷提高自身質(zhì)量管理水平。

5）與當(dāng)?shù)卦盒＿M行合作，定期要求合作院校專家學(xué)習(xí)對本階段工作進行指導(dǎo)，并開展學(xué)術(shù)交流會議，提高施工人員業(yè)務(wù)水平能力。

6）建立健全人員考核機制，對施工人員進行管理約束，管理人員需要將目標(biāo)管理體系為參考依據(jù)， 將施工責(zé)任作為主要目標(biāo)，制定翔實的內(nèi)部考核獎懲機制，并制定科學(xué)合理的考核指標(biāo)，對施工人員需要進行全面管理，根據(jù)施工項目管理實際情況，對內(nèi)部管理工作進行量化，并對施工管理目標(biāo)及考核指標(biāo)進行量化處理，同時將考核事項納入合同，依據(jù)合同規(guī)定進行考核，以保證高速鐵路軌道工程施工項目質(zhì)量。

3.3 加強對材料及設(shè)備的管理

施工過程離不開材料及設(shè)備的使用，因此，需加強對施工材料及設(shè)備的監(jiān)管。 施工材料進入施工現(xiàn)場后，管理人員需對材料規(guī)格、型號、生產(chǎn)廠家、數(shù)量及重量等進行檢驗，不合格的施工材料要進行返工處理， 以保障現(xiàn)場施工材料滿足施工項目需求。 完成材料檢驗后，需將材料放置在合適的位置，保證材料存儲環(huán)境的干燥性，防止材料出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象，造成經(jīng)濟損失。 對施工設(shè)備進行管理過程中，要求管理人員提前檢查設(shè)備的運行情況，判斷設(shè)備機械性能是否滿足施工需求，防止設(shè)備零部件出現(xiàn)松落損壞設(shè)備，影響后續(xù)施工建設(shè)。 需將使用后的設(shè)備放置在安全位置， 防止受周圍環(huán)境影響導(dǎo)致設(shè)備性能下降，影響后續(xù)項目施工。

3.4 制訂標(biāo)準(zhǔn)化實施方案

項目標(biāo)準(zhǔn)化管理工作是保證高速鐵路軌道工程施工項目質(zhì)量的重要舉措，管理人員以建設(shè)項目為主要依托，根據(jù)高速鐵路軌道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理目標(biāo)， 對工程施工項目進行統(tǒng)一管理。 綜合施工項目實際情況，根據(jù)現(xiàn)行管理制度以及人員分配制度，對施工項目的過程控制以及現(xiàn)場管理提出標(biāo)準(zhǔn)化要求，積極主動地構(gòu)建項目標(biāo)準(zhǔn)化管理機制， 對項目標(biāo)準(zhǔn)化管理方案進行落實， 將施工項目總體方案與施工組織及標(biāo)準(zhǔn)化管理方案進行全面銜接，并在施工中不斷對其完善與發(fā)展，全面提升高速鐵路軌道工程施工項目質(zhì)量管理水平。

4 結(jié)語

綜上所述，為提升當(dāng)前高速鐵路軌道施工質(zhì)量，以路基沉降觀測及評估技術(shù)為視角， 對鐵路軌道路基施工質(zhì)量問題進行研究， 以降低高速鐵路軌道工程項目建設(shè)中路基沉降施工質(zhì)量風(fēng)險，提高高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量，推動我國鐵路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。