铁路桥梁施工技术与质量控制研究分析

郭 勇

（中交一公局集团有限公司，北京 100024）

近些年来，铁路桥梁建设事业的持续深入发展促使国外铁路桥梁工程项目建设规模与数量逐年增多。再加上工艺水平的持续提升，促使铁路桥梁工程项目建设工艺与相关流程也逐年增多。在这样的发展背景下，铁路桥梁工程项目参建单位需要主动立足于统筹组织、超前计划的原则理念，重点加强对各道工序的衔接处理。并严格按照合同文件要求，对各施工阶段所涉及到的专业内容以及管理内容进行协调配合。在此基础上，根据工程项目建设特点以及环境因素影响情况，对工程施工内容进行妥善安排，进一步增强铁路桥梁工程项目建设质量与效益。

1 工程概况及施工难点分析

东非肯尼亚铁路，是我国“一带一路”建设的代表性工程，是连接港口城市蒙巴萨和首都内罗毕及其他主要城市的标轨铁路，主线全长471.65 km。全线采用中国标准设计，1435 mm 标准轨距，Ⅰ级铁路，单线，主要以货运为主，兼部分客运业务，客车最高行驶速度120 km/h。全线包含路基、梁式桥梁、框架桥、隧道、涵洞；全线设置车站33 个。因该工程项目所涉及到的建设内容较多，如地质测绘、线路、桥涵、环保等，导致施工建设期间所面临的难点问题较多，具体如下：（1）特殊路基分布范围较广，导致路基基底换填以及边坡防护数量较多。因该线路途经高原盆地平原区以及丘陵山区等特殊地的位置，促使全线路基工点十分复杂。为保障施工现场质量安全，施工单位需要对路基基底进行换填以及注浆等一系列加固处理，以减少施工风险问题。（2）桥隧所占比例相对较大，工程地质条件恶劣且施工难度高。全线在结构体系的设置上，重点桥梁主跨采用非标准简支结构。结合现场勘察情况来看，工程建造区域所涉及到的地质构造相对复杂，桥梁基础等关键工艺的实施带来了局限性影响，不仅容易滞后施工周期，同时也容易增加施工难度。

2 铁路桥梁施工技术及工艺方法分析

下文主要对东非肯尼亚铁路桥梁工程项目关键施工技术以及工艺方法进行研究分析，在分析过程中，主要结合工程项目施工重难点问题，采取针对性技术以及工艺方法进行妥善解决，仅供参考。

2.1 路基施工技术及工艺方法

因施工现场特殊路基分部分为相对较广，且存在明显的软弱地基以及其他等质量缺陷问题，在现场施工作业期间，施工单位应该加强对基底处理问题的重视程度，举例而言，对于填土高度小于2.5 m 的矮路堤而言，施工人员可采取机械碾压加固方法进行针对性处理。而对于无硬壳层且软土厚度小于3 m 的路基结构而言，施工人员可采取挖除换填渗水土或者硬质岩填料等方法进行操作处理。需要注意的是，如果松软土层相对较厚且路堤高度明显超过临界高度，施工人员应该采取超前预压以及塑料排水板等方法，完成对地基的加固处理。

在施工作业之前，现场施工人员应该及时清除地表杂草以及挖除树根。当地表松土不超过0.3 m 时，可采取重型机械振动碾压方法进行处理。超过限定条件时，应该利用翻挖以及分层回填等方法进行处理。与此同时，在施工作业之前，施工人员应该对路基填筑影响范围的洞穴以及陷穴分布情况进行全面勘察，尤其要重点对这部分区域的水文地质条件进行勘察分析。根据分析结果，采取科学合理的砌筑、回填以及注浆等方法进行针对性处理。具体工艺流程参照（图1）。

图1 路基填筑工艺流程图

除此之外，对于存在雨季滞水问题的低洼地带，除了采取挖除碾压等措施之外，施工人员还需要重点针对路堤底部进行填筑处理。如可以优先填筑不小于1.0 m 厚度的硬质类岩石或者渗水性填料，其中，上述材料必须具备不易风化的特点。填筑结束之后，施工人员应该利用重型机械设备进行振动碾压，满足路堤本体压实标准之后可停止操作。

2.2 隧道施工技术及工艺方法

2.2.1 施工注意事项

本隧进口耳墙式洞门，出口为台阶式洞门。其中，隧道中颇为单坡。在隧道开挖阶段，施工人员必须对围岩级别以及地下水状态进行时刻掌握。如果发现与设计图纸不相符的情况，应及时反馈到相关管理人员当中，并进行修正设计。与此同时，如果施工作业期间面临地下水问题，试验人员应及时取样化验，判断地下水是否存在侵蚀性问题。根据结果表现，对是否变更水泥品种、调整水灰比进行确定。除此之外，隧道断裂带施工作业必须做到地质超前预报以及预测等工作，并采取科学合理的防护以及防水措施，增强结构主体的安全性。具体流程如（图2）所示。

图2 隧道断面开挖施工工艺流程图

2.2.2 关键施工技术及工艺方法

隧道开挖期间常常会涉及到爆破作业问题，为严格控制超开挖问题，保障开挖面平整，施工单位采取光面爆破以及预裂爆破等控爆工艺方式进行针对性处理。在开挖作业期间，为进一步增强开挖面作业安全，施工单位应该做好地质预报工作根据数据反馈情况，对当前开挖施工方案进行调整优化，防止爆破作业期间对周边围岩造成扰动影。在初期支护过程中，施工单位采用喷锚支护方式进行妥善处理，并且在喷射混凝土过程中，优先采用湿喷工艺，以期可以减少喷层开裂以及回弹现象。需要注意的是，在初期支护阶段，施工现场所选用的拱部锚杆最好是带排气装置的中空注浆锚杆设施，以切实增强锚杆注浆饱满程度。

在模筑衬砌阶段，施工人员必须保证钢筋保护层厚度，以减少施工隐患。与此同时，衬砌过程应该运用模板台车进行针对性处理。其中，每环浇筑混凝土长度不应该超过12 m。施工作业期间，应该始终坚持按照仰拱先行的原则理念，采取仰拱栈桥方式进行施工处理。为保障衬砌对围岩的支护效果，在衬砌超挖回填方面必须按照设计要求进行妥善处理。当隧道衬砌施工达到80%强度之后，施工人员应该开展衬砌背后回填注浆操作。注浆材料应该优先选择1:1 水泥浆，回填注浆压力应该控制在0.5～0.1 MPa 之间。

需要注意的是，在隧道施工作业阶段，施工单位应该高度重视防排水施工问题。为防止水长期浸泡隧道基底，在施工作业期间尤其是反坡排水施工阶段，施工人员应该及时施工集水井，并利用潜水泵及时抽排。关于防排水材料以及防水板的加工应用问题，建议现场施工人员应该对施工所使用到的防水材料进行标准检验。并且在防水板现场加工步骤应该设置专职人员深入作业场地，封设好防水板之后，对初期支护渗漏水情况进行检查。为防止异物对防水板造成破损影响，在洞内钢筋绑扎以及焊接施工操作过程中，应该对防水板进行防护处理。

2.3 桥涵施工技术及工艺方法

因桥涵施工工艺所涉及到的流程内容较多，为增强针对性，文章主要截取关键技术内容进行阐述。在施工作业期间，施工人员应该按照施工图以及设计文件确定基坑中心线、轮廓线。并根据设计图纸图标内容，对涵洞位置进行合理确定。倘若发现实际情况与设计不符合的问题，应及时办理变更设计手续。此时施工队应该根据涵洞轮廓尺寸以及地质条件确定开挖边界，并洒好白回线。需要注意的是，涵洞施工期间应该对平面位置以及标高进行多次复测，以确保各结构部位尺寸合理。在基坑开挖阶段应该根据现场地质条件，采取垂直开挖、放坡开挖等方式进行处理。与此同时，基坑可采取机械开挖与人工配合的方式进行清底处理。

为保障桥涵结构主体质量安全，施工人员应该对涵洞施工关键问题进行妥善处理。如施工人员应该结合涵洞涵身以及现场地质水文情况，对沉降缝进行合理设置。举例而言，对于地基土质发生明显变化、且基础埋置深度不一的位置应该设置沉降缝，如基础填挖交接处等关键位置。在此基础上，结合施工图以及现场地形条件对涵洞出入口关键位置，如铺筑勾床位置等进行定位放线处理，并做好标识点。

3 铁路桥梁施工质量控制措施及重点内容分析

3.1 构建科学合理的质量管理组织体系，保障铁路桥梁施工建设安全

铁路桥梁参建单位应该结合铁路桥梁工程项目建设情况及要求，构建科学合理的质量管理组织体系，加强对各部门质量管理责任的贯彻落实。举例而言，铁路桥梁工程施工作业期间所涉及到的混凝土施工内容较多，为防止混凝土结构出现明显裂缝问题，施工单位应该加强对原材料质量问题的把控。举例而言，隧道衬砌开裂的主要原因在于混凝土原材料质量存在缺陷问题，如果施工单位为提前对原材料质量问题进行严格把控，除了会导致隧道衬砌开裂之外，还会引发其他质量缺陷问题。因此，应该在各类施工材料到场之后，交由项目总工程师组织相关专业人员进行抽样检查，确认材料质量无误之后才可以使用。与此同时，每批进场的水泥必须进行取样调查，重点针对其安定性以及强度性能进行试验分析。

对于钢筋原材料而言，应该对其进行取样测试，并进行拉伸以及抗弯等一系列试验工作。除此之外，现场施工作业期间，各参建单位应该加强对施工现场工艺流程的质量管理。以混凝土施工工艺为例，在混凝土浇筑作业之前，施工设计人员应该仔细核算工程量，对混凝土运输车数量以及频率进行合理安排。并结合工程实际要求，做好混凝土配合比设计。同时，在施工作业之前，现场施工人员应该对模板、钢筋等重要设施进行检查，及时清除油污。在正式浇筑作业期间，施工人员应该规范个人的操作行为，严格按照设计单位反馈的设计图纸，采取科学合理的浇筑方法以及顺序实施浇筑操作，浇筑作业结束之后，应及时做好混凝土养护管理工作。

3.2 细化各施工阶段的质量管控内容，减少施工风险问题

铁路桥梁工程项目所涉及到的工艺流程较多，在质量管控期间，各参建单位应该对各施工阶段所涉及到的质量管控内容进行细化处理，以切实减少施工风险问题。

在铺架作业期间，施工单位应该采取边铺边架的方案进行针对性处理，提高现场施工进度的同时减少施工隐患。期间，关于铺轨架梁作业顺序的确定，施工单位应该严格按照设计图纸要求进行逐步开展，并按照大平行、小流水的方式组织施工作业流程。在路基施工阶段，因施工场地所涉及到的不良地质以及特殊岩土分布范围较广，在质量管控期间，施工单位应该加强对施工方案的统筹安排，并采取科学合理的技术，正确处理特殊路基问题，确保路基沉降趋于稳定。

在桥梁以及涵洞施工阶段，施工单位应该严格按照施工顺序加强对桥梁各位置施工质量问题的管控。如对于施工现场所运用到的原材料，必须进行核查，以防止出现施工质量问题。在涵洞施工质量方面，应该采取多点平行流水作业方式，对施工作业期间所涉及到的材料质量问题、人员管理问题进行妥善处理。因隧道施工所面临的风险因素较多，在施工作业期间，施工单位应该加强质量管理以及安全管理力度。最好可以按照质量优先、安全治理的原则理念，对洞身开挖以及衬砌施工所涉及到的质量控制点进行妥善处理，以防止出现隐患问题。

4 结论

总而言之，铁路桥梁工程建设施工所涉及到的专业流程、质量管控内容较多，在施工建设期间，需要各参建单位主动承担起自身的质量管理责任，根据各自岗位的职责内容以及施工管理需求，对施工注意事项以及质量管控点进行合理贯彻与落实。除此之外，现场施工人员应该严格按照设计图纸要求，做好专业协调工作，以防止出现质量隐患。