姜焱
摘 要:隨著我國鐵路建設不斷成熟,鐵路路基施工與防護工作的重要性同樣也進一步凸顯。本研究以鐵路路基施工的概述與基本流程作為切入點,闡述了鐵路路基施工的注意事項,并從土木格柵、錨孔鉆進、預應力錨索、板樁墻、抗滑樁以及砌石防護工程施工等環(huán)節(jié)介紹了鐵路路基的防護措施,供相關從業(yè)人員參考。
關鍵詞:鐵路路基;施工技術;防護措施
中圖分類號:U213.1 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1003-5168(2022)5-0081-04
DOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.05.018
Research on Railway Subgrade Construction Technology and Protection Countermeasures
JIANG Yan
(China Railway No.22 Bureau Group No.1 Engineering Co., Ltd., Harbin 150000,China)
Abstract: With the continuous maturity of China's railway construction, the importance of railway subgrade construction and protection is also further highlighted. Taking the overview and basic process of railway subgrade construction as the breakthrough point, this stndy expounds the matters needing attention in railway subgrade construction, and introduces the protection measures of railway subgrade from the aspects of civil grille, anchor hole drilling, prestressed anchor cable, sheet pile wall, anti-slide pile and masonry protection engineering construction, etc., for reference of relevant practitioners.
Keywords: railway subgrade; construction technology; protective measure
0 引言
為進一步提高我國鐵路發(fā)展水平與發(fā)展質量,保障鐵路運輸效能,完善鐵路路基施工技術,對強化路基防護力度具有重要意義。相關項目建設單位與施工人員應不斷提高對鐵路路基施工技術的重視程度,結合當前鐵路運輸線路的發(fā)展概況進行深入研究與探討。
1 鐵路路基施工的概述與基本流程
1.1 概述
一般來說,鐵路路基指的是承受并傳遞鐵路軌道重力以及列車作用力的基礎結構,是保障鐵路列車運行的重要建筑施工類型。由于我國地理條件較為多元化,鐵路路基的工作狀態(tài)與工作環(huán)境也存在一定程度上的差異,因此在施工過程當中應注意強化防護措施,進而避免鐵路路基受環(huán)境因素影響產(chǎn)生損毀或破壞現(xiàn)象,制約鐵路運輸線路的正常發(fā)展。
1.2 基本流程
1.2.1 現(xiàn)場調研與方案研討。在鐵路路基施工之前,首先要對施工當?shù)氐牡乩憝h(huán)境、氣候條件等進行調查和分析,并針對地形地貌與土質進行研究。由于不同土質具有不同的理化特性,因此施工設計人員應針對不同環(huán)境條件制訂差異化的鐵路路基施工方案,從而提高方案的可行性,促進路基質量的不斷提升[1]。
1.2.2 路基處理與換填。在鐵路路基施工工程正式開展之前,需要對路基施工現(xiàn)場地表進行處理。由于地表植物與碎石會對鐵路路基施工質量產(chǎn)生影響,因此施工人員應當對其進行有效的清除,使路基表面更加穩(wěn)定,為后期路基施工與防護工作奠定堅實的基礎。此外,針對地勢不平的路基表面,施工人員還應當進行針對性的平整施工,對存在浮土、水坑的地區(qū)進行開挖與填埋,使鐵路線路路基可能經(jīng)過的地段地表更加平整,施工難度有效降低。針對存在積水的路基表面,施工人員應采取相應措施,使積水有效排出,避免對路基施工產(chǎn)生影響。
在路基表面平整工作完畢后,需要根據(jù)施工地的土質類型與地形地貌對換填原料進行選擇,針對軟土路基進行有效換填,避免出現(xiàn)鐵路路基沉降或塌陷等事故。為提高后期路基壓實效果,需要盡量降低換填原料的顆粒直徑,使填料之間的空隙有效縮減,進一步提高鐵路路基穩(wěn)定性,保障鐵路路基質量。在長白山至白城段鐵路段的路基機床試驗段施工過程當中,就綜合考量了線路周邊地形、植被以及主要土壤類型,將基床表層換填0.6 m厚度的級配碎石,并在表層以下?lián)Q填0.2 m厚中粗砂以及1.7 m厚非凍脹土,從而保障了鐵路路基填筑穩(wěn)定性。此外,施工人員還可以采用水泥、混凝土等材料對路基進行加固,并對其運行質量進行試驗,對不符合相關運行標準的路段進行重新強化,使鐵路路基符合線路運輸需求,確保工程安全穩(wěn)定。
1.2.3 路基碾壓流程。路基碾壓工作是保障路基建設質量,提高路基強度的重要手段。在進行碾壓施工過程之前,施工人員需要對施工現(xiàn)場各項參數(shù)如頂面高程、承載力需求、壓實力度等進行綜合排查與計算,使碾壓流程符合施工標準。另外,施工人員還應當加強對路基部位碾壓順序的重視程度,遵循“先兩邊后中間”的碾壓原則,使鐵路路基整體碾壓效果得到進一步提升[2]。為強化路基換填過后填料的緊密型,施工人員還應當按照施工要求對碾壓次數(shù)和碾壓頻率不斷加強,并針對鐵路路基密實性進行測量,保障其滿足鐵路運輸線路的運行要求。
此外,在當前鐵路路基施工的過程當中,對水泥攪拌樁的應用較為普及,其具有沉降率較低、承載力好、施工成本低等特點。在應用水泥攪拌樁之前,施工人員應對水泥配比以及水泥用量進行計算,并對其樣品性能進行測驗,待準備開工時,應保障攪拌樁樁體垂直度,避免發(fā)生歪斜現(xiàn)象影響鐵路路基整體強度。在進行下鉆和攪拌過程中,施工人員應時刻關注水泥摻和量與配比比重,避免發(fā)生凝固問題。此外,在進行噴漿攪拌過程中,施工人員還應當確保噴漿的連貫性,避免對攪拌樁樁體強度產(chǎn)生影響。
1.2.4 排水設施的修筑。在鐵路路基建設過程當中,排水設施的修筑對提高鐵路運行安全,避免線路受到積水、地質病害、洪水漫道等影響和威脅具有重要意義,能夠保障鐵路運輸效能得以進一步提升。在當前鐵路路基建設工程當中,鐵路路基排水技術共有以下幾種類型,分別為地表排水技術、地下排水技術、滲井修建技術、河床開挖技術、支撐滲溝技術等。在進行鐵路路基排水設施的修建工程之前,施工人員應當對施工現(xiàn)場可能存在積水或受降水和地質災害影響較為嚴重的路段進行評估,并結合當?shù)氐乩憝h(huán)境和施工流程制訂出一套可行性較高的施工設計方案,使排水設施的施工位置、施工方向與施工需求相統(tǒng)一,有效保障降水來臨時排水設施能夠發(fā)揮出其應有的作用。在進行地表排水溝施工過程中,需要對其水溝勾縫質量進行監(jiān)管,提高勾縫密實度,避免在鐵路路基運行過程中排水溝砌石脫落,影響整體路基強度,制約排水效果。另外,針對斜面坡度較大的路基部位以及周邊地質環(huán)境強度較低的線路,應對排水設施進行強化加固,避免由于流水滲漏或大范圍降水導致其整體質量受到影響。針對地下排水設施,施工人員應當確保地表與地下排水管道的連接暢通,并在管道連接點設置伸縮縫,避免由于氣候變化或環(huán)境影響導致管道之間的相互擠壓,導致排水水流滲漏,影響鐵路路基排水效果。
2 鐵路路基施工的注意事項
2.1 技術標準的確立
在鐵路路基施工過程當中,確立權威的技術標準對提高路基施工質量,進一步保障施工規(guī)范性與專業(yè)性具有重要意義。除此之外,確立并落實相關技術標準還能對鐵路路基施工現(xiàn)場相關施工人員的工作流程與相關行為進行有效約束,保障整體施工安全有序,杜絕安全事故與質量事故的發(fā)生。建設單位在確立相關技術標準時,應當從以下幾方面入手。首先是確定施工工序,在鐵路路基建設和施工過程當中,嚴格規(guī)范的施工工序是保障施工質量。提高路基強度與承載力的重要基礎,建設單位應當對路基換填、碾壓、樁基礎等各項施工環(huán)節(jié)進行進一步規(guī)范和明確,并要求每一位現(xiàn)場施工人員予以有效落實,使鐵路路基建設工程工序更加統(tǒng)一,整體項目建設更加科學[3]。其次是施工現(xiàn)場管理,由于鐵路路基建設工程直接影響著鐵路運輸線路的運行效能,因此提高對施工現(xiàn)場的管理力度,能夠有效杜絕可能出現(xiàn)的各類意外情況與安全隱患?,F(xiàn)場管理人員應當對施工人員的各項操作進行監(jiān)督和管控,對存在違規(guī)操作的人員按照相關規(guī)范和標準予以處罰,使鐵路路基施工整體環(huán)節(jié)更加有序,使建設工作得到更加全面化的保障。最后是后期質量驗收,在鐵路路基建設完成后,建設施工單位需要對其質量與強度進行驗收和檢測,主要針對路基面的外觀形態(tài)是否存在變形現(xiàn)象、路基基床厚度、路基沉降現(xiàn)象與整體結構的均勻程度等進行檢測,針對土質穩(wěn)定程度較差的區(qū)段、過渡路段與水源地路段還應當進行更加深入的質量檢驗,從而對可能存在的影響鐵路運輸正常運行的各項安全風險與質量隱患進行有效排除,確保鐵路路基質量得到更加精準的保障。
2.2 施工方案的制訂
在鐵路路基建設過程當中,外部環(huán)境與差異化的施工工藝都會對最終形成的鐵路路基施工成品質量與強度產(chǎn)生不同的影響,因此強化對鐵路路基施工方案的設計水平,為可能存在的各項突發(fā)事件與環(huán)境影響因素制訂出較為明確的解決方案是保障鐵路路基建設質量,減少突發(fā)事件和意外狀況對路基建設帶來的損失的重要手段。相關鐵路建設與施工部門應組織相關人員與專家學者對即將開展鐵路路基建設工程的施工現(xiàn)場進行細致調研和測量,針對施工方案設計所需要的各項數(shù)據(jù)進行收集和整理,使施工方案設計具備較為精準的參考信息。此外,在進行方案設計的過程當中,應當綜合考量施工難度、施工周期、成品質量以及路基使用壽命等方面的參數(shù),避免由于方案設計過于偏重某一特定方向造成的施工質量下降或施工成本過高等現(xiàn)象。在施工方案設計完成后,鐵路建設部門與施工單位還應當組織建設專家對設計方案進行審核與評估,對其可行性進行打分,對存在問題的方案細節(jié)進行再次研討和修改,使鐵路路基施工的整體設計方案得到更加細致的分析,保障方案設計質量能夠符合當前路基建設需要。在路基施工正式進場后,現(xiàn)場管理人員還應當針對鐵路路基建設工程對方案的落實和實施程度進行實時跟蹤與監(jiān)控,對存在落實不力的相關施工環(huán)節(jié)采取相應措施進行處理與上報,使鐵路路基建設施工流程更加標準規(guī)范。
2.3 施工原材料管理
在鐵路路基建設工程當中,施工原材料的管理對保障施工安全與路基質量具有重要作用。在進行材料采購之前,建設單位需要針對市場進行調查和分析,并對供應商提供的各類材料進行試驗,在保障原材料使用性能的前提下獲取到性價比最高的材料類型,并在施工開始之前對材料質量進行審核,對不符合施工管理要求的材料批次予以退回,使路基建設原材料質量更加符合原材料管理需要,同時也進一步降低了路基施工難度,使路基施工工程整體更加規(guī)范有序,促進鐵路路基施工的健康發(fā)展[4]。此外,在施工現(xiàn)場,管理人員還應當對路基施工原材料的運輸、擺放、使用流程等進行詳細規(guī)范,并要求每個施工人員予以落實,有效促進施工原料管理規(guī)范性。
3 鐵路路基施工的防護措施
3.1 土工格柵施工
土工格柵施工是鐵路路基防護的重要措施之一,具有強度大、形變程度低、對環(huán)境適應程度較高等特點。在進行土工格柵施工之前,施工人員應當對鐵路路基施工現(xiàn)場進行整體平整,并結合當?shù)氐匦蔚貏輰|層進行鋪設,為土工格柵的應用奠定基礎。在針對土工格柵進行鋪設過程當中,施工人員還應當注意鋪設方向與鋪設范圍,應當沿著路堤底部對格柵進行鋪設,提高鋪設效率,降低加固難度。在格柵鋪設完成后,施工人員可采用地釘、拉撐樁等手段對土工格柵進行固定,使其強度滿足鐵路路基加固的實際需求,同時也為路基表面的水土保持工作做出貢獻。施工人員應從周圍到中心對土工格柵當中的網(wǎng)格內(nèi)進行土料回填,強化土工格柵的整體承載力,有效避免其受到外部環(huán)境干擾產(chǎn)生損毀或脫離現(xiàn)象,為鐵路路基進一步加固提供了有效保障。
3.2 錨孔鉆進施工
為了在巖土邊坡地帶進行錨固,提高鐵路路基的加固效果,施工人員可采用錨孔鉆進技術對其進行施工處理,通過對鐵路路基基本參數(shù)的測量確定鉆進工程的框架和點位,并根據(jù)其實際情況對設備進行安裝和固定,有效保障其穩(wěn)定性,避免在鉆機工作過程當中受到震動或外部環(huán)境的影響產(chǎn)生誤差,影響錨固精度和強度。在鉆孔過程當中應當避免外部降水或積水對施工產(chǎn)生影響,并時刻關注鉆進施工過程當中鐵路路基整體穩(wěn)定性,一旦發(fā)現(xiàn)有塌孔、歪孔或鉆進難度大等現(xiàn)象,應立即停工并對事故原因進行排查,采取灌注措施對路基作業(yè)面進行加固,使其強度滿足鉆孔需要,保障錨孔鉆進工程的順利開展。
3.3 預應力錨索施工
在鉆進工序完成后需要對錨索體進行安裝,確保其強度能夠滿足鐵路路基建設與防護需求,待工人將錨索體全部放入錨孔后進行注漿,采用水泥砂漿材料對孔內(nèi)進行灌注,待砂漿外溢后即可停止灌注,保障灌注強度,并將每個灌注錨孔進行記錄。施工人員需要對錨孔當中的水泥砂漿凝固情況進行監(jiān)測,待凝固超過80%后可進行錨索張拉施工,首先需要對錨索各環(huán)節(jié)構件進行強度試驗,確保其滿足鐵路路基加固的實際需要,并對其預應力進行檢測和分析,如發(fā)現(xiàn)預應力不足或短缺等現(xiàn)象應及時進行補齊,待錨索張拉完成后,施工人員還應當對其進行48 h的跟蹤校驗,確保其強度完好,質量合格,并對其進行鎖定和封錨,從而實現(xiàn)對鐵路路基表面更加深入地加固工作。
3.4 板樁墻施工
板樁墻又稱為擋土墻,是確保鐵路路基免受外部環(huán)境或氣象因素影響,提高路基強度,防治路基土層崩塌的重要設施。施工人員應當按照鐵路路基當?shù)氐膶嶋H情況對其地質穩(wěn)定性進行分析,并對板樁墻需要承載的土層壓力進行測算,使墻體結構建設更加堅實,避免發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。此外,在進行板樁墻施工的過程當中,還應當對其頂面進行加工,確保其頂面平整,避免對路基周邊土壤結構產(chǎn)生影響。
3.5 抗滑樁施工
抗滑樁主要指的是穿透路基巖層深入滑床的樁體,能夠有效穩(wěn)定巖層,避免巖層滑脫,有效提升路基強度。在針對這類路基進行防護施工過程當中需要采用爆破方式進行打孔開挖,在爆破前應當對路基巖體穩(wěn)定性進行測驗,避免由于爆破產(chǎn)生的振動導致巖層滑脫現(xiàn)象。另外,在開挖樁孔時,施工人員還應當對爆破藥量與爆破深度進行控制,并對施工作業(yè)面孔內(nèi)的二氧化碳含量進行檢測,強化作業(yè)面通風,避免因爆破產(chǎn)生過量二氧化碳而影響施工安全。在樁體安放過程當中,施工人員還應當對鐵路路基巖層基本狀態(tài)進行分析和研究,對可能出現(xiàn)地質災害或地質威脅的區(qū)域進行及時處理,避免因突發(fā)的地質安全問題阻礙施工而影響鐵路路基防護施工建設。
3.6 砌石防護工程
砌石防護工程是較為重要的路基坡面防護工程之一,具有防護強度較好、施工難度較低、施工成本較少等特點[5]。施工人員應結合鐵路路基的實際情況對其是否適合砌石防護工程進行分析。一般來說,在水流水系旁的土質邊坡或巖層性質較軟的路基邊坡適用于砌石防護工程,施工人員應根據(jù)路基邊坡需要面對的環(huán)境情況對干砌或漿砌模式進行選定,使砌石厚度與砌石坡度均滿足路基防護與加固需求,此外,采用砌石防護工程對鐵路路基坡面進行防護還能有效強化其排水效能,避免水流沖刷對路基強度產(chǎn)生不良影響,促進鐵路建設的健康發(fā)展。
4 結語
總而言之,鐵路路基施工與防護質量對保障鐵路運輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性,有效提高運輸效能,杜絕各類意外風險與隱患具有重要作用。施工單位應當結合土工格柵、錨孔鉆進、預應力錨索、砌石防護等施工措施實現(xiàn)對鐵路路基建設的進一步加固,有效提升鐵路路基建設質量,保證鐵路運輸?shù)陌踩浴?/p>
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