徐偉

（中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司 山西省太原市 030024）

0 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營水平有了進(jìn)一步提升，對(duì)于鐵路橋梁施工企業(yè)而言提高施工效率，降低施工風(fēng)險(xiǎn)問題是提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要方式，在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行鐵路橋梁建設(shè)時(shí)所需面對(duì)的施工風(fēng)險(xiǎn)較大，如何有效規(guī)避濕陷性黃土地區(qū)的建設(shè)施工風(fēng)險(xiǎn)問題是現(xiàn)階段鐵路橋梁建設(shè)企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)研究的課題。

1 濕陷性黃土地區(qū)鐵路橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)問題

1.1 地基濕陷

由于濕陷性黃土土質(zhì)透水性強(qiáng)、孔隙多的特征對(duì)地面建筑施工項(xiàng)目的樁基建設(shè)帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)問題。在天然濕度下，濕陷性地區(qū)土壤能夠保有一定的強(qiáng)度，然而一旦濕度過高土壤的強(qiáng)度則會(huì)直線下降導(dǎo)致樁基的傾斜、沉降等問題出現(xiàn)，同時(shí)濕陷性黃土地區(qū)的濕陷變形較大，一旦出現(xiàn)濕陷則會(huì)造成土壤結(jié)構(gòu)不可逆的變形，通常而言濕陷性黃土地區(qū)的濕陷變形分為壓密變形、濕陷變形及固結(jié)變形三個(gè)階段，任何階段的變形都會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生巨大影響，控制施工過程中的濕度和防水措施才能有效避免地基的濕陷沉降。

1.2 隧道變形

通常而言，隧道會(huì)受到側(cè)向壓力和垂直壓力需要依靠隧道周圍天然的巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，但在濕陷性黃土地區(qū)的隧道施工項(xiàng)目中，雖然隧道上方受到的壓力較小但側(cè)向壓力較大會(huì)使得隧道口產(chǎn)生一定的變形。另一方面，在隧道施工過程中由于黃土巖石層雜碎石塊較多，當(dāng)掌子面推進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的碎石會(huì)極大的阻礙工程的建設(shè)效率，開挖進(jìn)尺過大還會(huì)出現(xiàn)隧道變形塌方的情況，同時(shí)在黃土隧道施工建造過程中還應(yīng)時(shí)刻監(jiān)測(cè)洞頂?shù)淖兓闆r，這使得隧道工程的施工的工序增多項(xiàng)目施工變得更加復(fù)雜。

1.3 樁基不牢固

在濕陷性黃土中如果遭受水分浸潤則會(huì)導(dǎo)致樁基發(fā)生側(cè)位移和沉降變化，疏松的土壤與樁基產(chǎn)生的反向摩擦不僅增大了樁基豎向載荷，減小樁基承重范圍，同時(shí)在樁基的偏移下原有地樁孔洞會(huì)加大樁基的牢固性無法得到保障。在土壤負(fù)摩擦和樁基孔洞間隙增大的影響下鐵路橋梁施工項(xiàng)目變得更為困難，樁基不牢固對(duì)施工建設(shè)項(xiàng)目帶來的風(fēng)險(xiǎn)問題通過對(duì)土壤環(huán)境進(jìn)行改良可以得到一定程度的改善，但改良土壤環(huán)境使施工區(qū)域的濕陷性黃土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化需要投入更多的成本及耗費(fèi)更多的工時(shí)，并且改良土層并不能有效降低土壤對(duì)樁基產(chǎn)生的負(fù)摩擦，濕陷性黃土地區(qū)樁基承載力低的問題仍然無法得到有效解決。

2 工程案例分析

2.1 工程概況

某客運(yùn)專線路線鐵路橋梁地處黃土丘陵地區(qū)，地勢(shì)起伏較大，其中一座全長826m，橋位與河流斜交30度六級(jí)航道要求，橋跨采用5～30m簡(jiǎn)支梁和（40+60×2+40）m預(yù)應(yīng)力連續(xù)混凝土梁，采用雙壁鋼圍堰。起點(diǎn)樁號(hào)為K2+680.000，終點(diǎn)樁號(hào)為K3+506.000，共28跨。工程區(qū)域土質(zhì)狀況見表1。

該地區(qū)10～25m黃土狀粉土地層濕陷程度屬于中等～強(qiáng)烈，屬于自重濕陷性黃土，等級(jí)為Ⅳ（很嚴(yán)重），其施工環(huán)境較為復(fù)雜、技術(shù)要求較高。在工程實(shí)際中，必須具備高度的風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)，做好風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、評(píng)價(jià)與應(yīng)對(duì)工作。采取了相應(yīng)的施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別流程，從收集鐵路橋梁項(xiàng)目相關(guān)資料，到分析潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，開展施工風(fēng)險(xiǎn)分類，列出鐵路橋梁施工重大風(fēng)險(xiǎn)源清單。

表1 工程區(qū)域土質(zhì)狀況

2.2 濕陷性黃土地區(qū)鐵路橋梁施工措施

面對(duì)濕陷性黃土地區(qū)鐵路橋梁施工項(xiàng)目中存在的風(fēng)險(xiǎn)問題主要是從風(fēng)險(xiǎn)問題避讓和風(fēng)險(xiǎn)問題緩解兩種方式進(jìn)行處理。在風(fēng)險(xiǎn)問題避讓上主要是采用合理有效的施工管理控制方法，提高施工人員的建設(shè)水平和質(zhì)量，使施工建設(shè)項(xiàng)目能夠準(zhǔn)確按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行施工建設(shè)。在風(fēng)險(xiǎn)問題緩解上則是對(duì)現(xiàn)有的鐵路橋梁施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使施工方法更能貼合濕陷性黃土地區(qū)的項(xiàng)目施工。

2.2.1 調(diào)整泥漿制備

在濕陷性黃土地區(qū)30m以下的濕孔深孔鉆探作業(yè)中一般采用泥漿護(hù)壁法來提升鉆孔的質(zhì)量避免土壤結(jié)構(gòu)問題對(duì)施工項(xiàng)目帶來的塌陷影響。而泥漿護(hù)壁法對(duì)于泥漿的制備不僅需要滿足防止鉆孔塌陷的質(zhì)量保障，還需要避免泥漿黏稠對(duì)鉆孔造成的堵塞問題，泥漿制備的比例需要根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整確定，在配置過程中需要添加一定的純堿和纖維素避免泥漿黏稠度過高使得泥漿參數(shù)滿足鉆孔的質(zhì)量要求的同時(shí)為正常的鉆孔挖掘工作提供便利。

2.2.2 流砂層施工工藝

在濕陷性黃土地區(qū)的施工建設(shè)項(xiàng)目中，流砂層往往會(huì)對(duì)正常施工造成一定限制作用只有通過改良施工工藝才能使得鐵路橋梁施工更加高效。根據(jù)實(shí)際的黃土地質(zhì)情況在旋挖機(jī)鉆進(jìn)過程中填充一定的黏土、卵石等提高流砂層的土壤質(zhì)量。在完成旋挖鉆進(jìn)作業(yè)后應(yīng)對(duì)終孔進(jìn)行全面的質(zhì)量檢測(cè)，并展開多次清理作業(yè)一方面是為了避免鉆進(jìn)過程中流砂層砂石對(duì)后期的建設(shè)作業(yè)產(chǎn)生影響，另一方面則是為了提高泥漿護(hù)壁的質(zhì)量避免細(xì)小砂石破壞泥漿原有的配置比例，在檢測(cè)過程中也應(yīng)對(duì)pH值低的泥漿中加入一定的純堿來使pH值獲得提升達(dá)到流砂層水化作用。流砂層的施工工藝改善可以提高鉆井的質(zhì)量，也能提高隧道的承載力。

2.2.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

濕陷性黃土地區(qū)的鐵路橋梁施工工作的有效開展需要依靠現(xiàn)場(chǎng)管理控制人員風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作的科學(xué)開展來實(shí)現(xiàn)。決策樹法是一種較為科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，可以通過列舉濕陷性黃土地區(qū)建設(shè)項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并通過損益值計(jì)算來合理預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的概率，進(jìn)而做好預(yù)先的防范規(guī)避措施。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作還應(yīng)圍繞著鐵路橋梁施工項(xiàng)目?jī)?nèi)容開展，對(duì)每項(xiàng)施工展開追蹤調(diào)查規(guī)范化施工人員的操作，做好每一項(xiàng)目的施工評(píng)價(jià)從而使建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量得到可靠保障。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作更要求管理人員在建設(shè)項(xiàng)目中的全程參與，通過對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的精細(xì)化管理才能保障鐵路橋梁的建設(shè)質(zhì)量。

3 總結(jié)

綜上所述，濕陷性黃土地區(qū)鐵路橋梁的施工風(fēng)險(xiǎn)主要是由于濕陷性土壤環(huán)境疏松，受水沉降所導(dǎo)致的。確保濕陷性黃土地區(qū)中施工項(xiàng)目的地基牢固，應(yīng)采取更為科學(xué)的泥漿制備比例、更為先進(jìn)的施工工藝及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行規(guī)避和緩解風(fēng)險(xiǎn)。