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铁路桥梁路基隧道建设质量控制与关键工序研究韩宇龙

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：韩宇龙

[导读] 摘要：随着我国铁路运输业的快速发展，铁路桥梁路基隧道施工质量成为铁路桥梁工程路基施工的重中之重。

        中铁三局运输工程分公司山东东营 257064
        摘要：随着我国铁路运输业的快速发展，铁路桥梁路基隧道施工质量成为铁路桥梁工程路基施工的重中之重。铁路建设工程施工时间长，投入成本大。施工过程中关键技术操作不规范就会影响到工程的施工周期，进而增大投入的成本。所以，利用现代化的信息技术手段加强铁路桥梁路基隧道施工中关键工序的整体监控，从而提高对铁路桥梁工程路基隧道施工质量的控制，确保工程施工周期，降低企业投入成本，从而提升企业的经济效益和社会效益。本文对铁路桥梁路基隧道建设质量控制与关键工序进行研究。
        关键词：铁路桥梁工程；路基隧道施工；质量控制；关键工序
        一、铁路桥梁路基隧道建设质量控制
        1、桥梁预应力梁张拉的质量控制
        1.1面临的问题及解决方式
        当前，国内铁路桥梁预应力梁张拉主要是通过人工手动操作来完成的。一般情况下都是利用泵站对千斤顶进行驱动形成预应力，然后工作人员读出液压值，并通过液压系统和张拉力换算表计算出张拉力。再由相应的工作人员将记录下来预应力筋的张拉伸长值进行计算，从而完成桥梁预应力的全面控制。但是，在实际的铁路桥梁工程施工过程中，仅仅依赖液压对张拉力进行换算是不科学的。因为千斤顶摩擦产生的阻力、液压系统压力的稳定性等因素都会影响张拉力的计算结果的，所以不仅要多次标定张拉力，而且也使铁路施工过程所需数据不够科学、准确，在一定程度上影响了施工质量。同时，液压系统以及千斤顶的反复标定和校正，不但增加了施工的时间成本，使施工进度无法得到保障，延长了施工周期；而施工周期的延长势必就会使施工投入的成本增大，进而影响到企业的经济效益。分析其原因，铁路桥梁预应力梁张拉质量控制的关键就在于提高桥梁预应力张拉施工的规范性和采取科学的管控措施。所以，要提高铁路桥梁预应力梁的张拉质量，就要制订规范的施工管理程序，科学计算桥梁预应力的数值，严格管控离散程度，从而避免出现因施工操作不规范而影响桥梁预应力的情况。
        1.2系统构成与技术方案
        铁路桥梁建设施工企业应根据铁路桥梁预应力在施工过程中存在的问题，有针对性的进行深入分析和科学研究，从而扬长避短，提高铁路桥梁施工质量。施工企业一方面要加大技术研究力度，增加人力、物力等方面的投入，对硬件和软件同时开展专门性的研发工作，构建自动张拉系统。
        1.3检验
        铁路桥梁自动张拉系统的实际效果如何，是需要通过具体的检验来进行验证的。通过对某段铁路桥梁的实际检测发现，铁路桥梁自动张拉系统通过张拉力与伸长值的计算与分析，可以有效识别异常数据值，并及时进行分析、鉴别和计算，从而实现对张拉力进行自动调整与智能管控。而且，铁路桥梁自动张拉系统在对数据进行分析的同时还可以把有关数据和信息传输给铁路工程信息化管理平台，形成数据信息，完善自动张拉系统数据库。通过实践检验，铁路桥梁自动张拉系统不仅数值测量科学、准确，而且还能完成张拉、静停以及锚固等的自动张拉控制。整个系统工作良好、数据精准。最重要的是自动张拉系统可以将测量获得的数据信息传输给铁路信息化管理平台，有利于形成大数据分析，从而提高解决问题的实效性和时效性。
        2、路基压实的质量控制
        2.1面临的问题及解决方式
        （1）点式检测法是在路基已经压实后才进行的检测，而工程施工过程中和压实过程中存在的问题却无法了解和及时进行处理。
        （2）点式检测法需要使用大型设备，而这在一定程度上影响了正常的路基压实施工操作，甚至会影响到整个工程的施工周期。
        （3）由于点式检测法，只是抽取了施工路面中的一个点。而对于整个路基压实施工工程来说，一个点的检测结果缺乏代表性和全面性。但是如果对施工区进行多点式频繁检测，又会增加过压概率；最后，点式检测法只有在抽测样本均匀的状态下，其抽测结果才具有科学性和代表性。

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如果样本不均匀，就会影响到整个路基压实施工的检测结果。点式检测法存在着很多不足，探究科学、精准的铁路桥梁路基压实施工检测方法势在必行。
        2.2系统构成与技术方案
        连续压实检测技术的工作原理是：振动压路机上的加速度传感器通过振动完成对路基压实系统所产生信号的检测，再通过滤波器将相应信号加以过滤、转换、计算出振动信号的基波和二次谐波。最后通过二次谐波和基波的比值得出路基压实的数据信息，完成对路基压实情况的检测。
        2.3检验
        为了检验连续压实检测系统的准确性，对某段铁路的路基施工进行了实践检验。这段铁路比较具有代表性，其填充部位为基床以下的路堤，填充材料包括细角砂与粗粒土。通过实践检验后得出：细角砂与粗粒土与K30的相关系数为0.87与0.92。这个结果表明，细角砂与粗粒土的选用完全达到了路基压实的标准。
        二、铁路桥梁路基隧道建设中的关键工序
        1、隧道支护结构设计
        隧道支护结构设计是铁路桥梁路基隧道建设中的关键工序。目前，铁路隧道支护结构主要是采用复合式衬砌。但是采用复合式衬砌，常会出现因为厚度没有达标而导致隧道承载力缺少的状况。而这种状况则会导致隧道塌陷、断裂，影响铁路运输和运营安全，甚至威胁人员生命安全，造成国家财产损失。当前，隧道施工质量检测中对隧道支护质量检测主要是通过第三方机构来完成的。第三方检测机构要在施工结束后对符合式衬砌的厚度和质量进行检测，而检测的是施工的结果，检测结果具有明显的滞后性。而这种事后检测，只是检测到结果呈现的问题，而不能在问题出现时及时纠正有效解决。要提高隧道支护的施工质量与控制，就要对复合式衬砌厚度进行科学的检测，尤其是对混凝土压力、灌注高度等的检测，必须科学、准确、合理，才能有效保障隧道支护的施工质量。
        2、系统构成与技术方案
        混凝土压力、温度测量、超声波测距、供电数据收集和上传是复合式衬砌混凝土浇筑监测系统的重要内容。复合式衬砌混凝土浇筑监测系统在进行监测时，利用混凝土压力与温度模块对不同温度下的数据要求进行调整和计算，利用超声波测量混凝土填充压力，再根据施工场地的温度，准确测量出混凝土灌注的厚度标准。设计的标准模板台车长度要大于9m，小于12m，同时依据沉降和预留孔位置合理设计工点位置。此外，模板台车侧面窗口要分层设计，每一层高度要小于1.5m，并在拱顶预留好两个或者4个注浆孔，方便混凝土灌注操作。
        3、混凝土振捣
        在进行模板混凝土灌注时，模板边角位置只依赖混凝土自身重量是不能达到灌注标准要求的，而且混凝土灌注过程中产生的气泡也不会很好的排出。而要解决这些问题，就要利用机械振捣来完成。机械振捣分为垂直振捣和斜向振捣。而斜向振捣时，振捣棒与混凝土间的夹角应大于40°而小于45°。同时，采用机械振捣时应做到以下几点：（1）要检查机械的各项性能是否达到标准要求，尤其是要保证振动器振动范围要始终处于50~100mm；（2）进行分层灌浇时，振捣棒在上一层振捣时，插入下一层的深度要小于500mm，这样才能保证两层混凝土之间结合的紧实程度；（3）为了不影响混凝土强度，浇筑时应第一时间内完成上层混凝土的浇筑。
        结束语
        铁路建设施工企业要加大成本投入，加大人力、物力的投入，深入研究铁路施工桥梁预应力梁张拉质量、路基压实质量、隧道支护结构质量等关键监管和质量控制技术的研究和开发，完善系统构成与技术方案，增加配套设施设备，形成铁路桥梁路基隧道关键工序现代信息、数据管理网，促进新时期铁路施工信息化建设，进一步提高铁路施工质量。
        参考文献：
        [1]刘畅.铁路桥梁桩基施工的质量控制[J].技术与市场，2018，25（12）：66–68.
        [2]田伟.浅析铁路桥梁路基压实施工技术[J].山东工业技术，2018（24）：103–104.