1、高速铁路施工技术与质量控制摘要:对于我国来说,高速铁路施工正处于技术上升期,桥梁的施工、路桥处过渡段的施工、无砟轨道施工有一定的难度,由于条件的特殊性,所以必须运用好现有的施工技术,做好施工过程控制,确保施工质量。本文主要谈谈高速铁路桥梁的特点、关键施工技术以及质量控制措施。 关键词:高速铁路桥梁;施工技术;质量控制 中图分类号: O213.1 文献标识码: A 前言 我国高速铁路施工技术水平的不断提高,尤其是高速铁路桥梁及无砟轨道施工,对原有的施工技术有了更严格的要求,比如,混凝土施工工艺、CA 砂浆灌注工艺、轨道精调等质量要求越来越高,其质量一旦出现问题,将会影响整个线路的施工质量,影响线
2、路运营期间的安全性、稳定性。因此,为了保证高速铁路的可靠性、安全性以及经济适用性,要根据高速铁路的特点,并结合各施工区域的实际情况,运用合适的施工工艺,并做好施工过程控制,才能确保施工质量。 一、高速铁路桥梁的特点 桥梁是高速铁路土建工程的重要组成部分,与普通铁路桥梁相比,在数量、设计理念及方法、耐久性要求、养护维修等诸多方面都存在较大差异。其特点可归纳为以下几个方面: (一)高架桥所占比例大 主要原因是在平原、软土以及人口和建筑密集地区,通常采用高架桥通过。 (二)大跨度桥多 据统计,在建与拟建客运专线中,100m 以上跨度的高速桥梁至少在200 座以上。其中,预应力混凝土连续梁桥的最大跨度
3、为 128m,预应力混凝土刚构桥的最大跨度为 180m。 (三)桥梁刚度大,整体性好 为了保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的竖向和横向刚度以及良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。严格控制由混凝土产生的徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺性。 高速铁路桥梁的特点决定了施工过程控制的重要性,尤其是混凝土生产、施工过程控制的重要性,规范化组织施工,提高混凝土的各项性能,才能最大限度延长桥梁工程的使用寿命。 二、高速铁路桥梁施工技术 (一)钢纤维混凝土施工技术 采用分级投料的方式,以免在施工时出现钢纤维结成团的现象发生,等到材料彻底风干之后再作湿工艺。
4、在工程施工之前,需要做好技术交底工作,完成对设备及材料的检测。在进行过渡段施工组织的设计时,我们需要尽可能的降低路桥间沉降差,一旦桥台结构完成需立即安排填土路填,使用压路机将一般路堤和过渡路段的路堤碾压到同一高度,然后再进行分层填筑,在这阶段保证每层土层度均匀,厚度不超 15cm,完工后进行检查。在进行配制时,使用强制式搅拌机或双锥反转出料搅拌机。搅拌中如果钢纤维数量过多,为实现搅拌机正常运转需把搅拌机利用率相应降低。浇注要不出现明显浇柱接头,每次倒料须相压 15cm-20cm。同时,浇注还须做到连续进行,由于插入式振动棒的使用,在操作中插入钢纤维混凝土的振捣会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集,由
5、此产生集束效应,要确保钢纤维的二维分布就应该使用平板振动器振捣成型。在进行拌和物的运输时,其稠度会因为振动而造成钢纤维下沉,出现钢纤维混凝土不均匀性,很有可能会对施工质量产生负面影响。因此,运输距离需尽量的缩短,减少运输中发生的剧烈抖动现象。 (二)高速铁路桥梁墩身施工技术 必须重视铁路桥梁承台墩身冬季施工,铁路桥梁承台墩身冬季混凝土施工技术和质量直接关系着我国未来铁路桥梁发展的进程,故而对其进行深入的分析和研究是很有必要的。因此冬季混凝土施工更具有挑战性和重要性,结合目前我国铁路桥梁承台墩身冬季混凝土施工技术发展情况,它依然存有许多的不足和缺陷。而目前常用的施工方法则是采用混凝土加温方法(蓄
6、热法、电热法、暖棚法、蒸汽加热法、水热法、气热法等)和保温方法(保温板、覆盖膜等) 。通常混凝土沙料加温可以很好地保证混凝土的化学性质和流动性。例如对沙、石子、水加热就会保证水泥的正常活性。而保温措施也可以减少混凝土的热量的散失。例如在混凝土运输和浇灌过程中,采用棉絮等其他隔热措施就会保住混凝土的正常温度和功效。另外还要对其采用一些保护措施来进行辅助保护。 1、对铁路桥梁承台墩身进行合理的蓄热法养护或是用暖棚保温法来保护,这些保护方法只适用于混凝土浇筑完工后,而对施工过程中不可行。因为这些保温措施需要在密闭的环境中才能进行,而且对保温的时间和温度的高低都有着较高的要求。 2、在对铁路桥梁承台墩
7、身进行拆模时,需要尽可能地选择在白天高温时段进行,因为此时可以减少温度对混凝土活性的影响,而且在拆完后,需要立即对其进行保温,以减少温度骤降对施工质量的影响。在保温阶段可以利用塑料保温被、稻草、塑料膜等物品来保证混凝土不被冻伤的温度。另外还要定期地对保温设备和质量进行严格的检测,以便能够及时对破损、吹翻的薄膜和稻草进行修复和还原,从而有效保证了铁路桥梁承台墩身冬季混凝土施工的质量。 (三)高速铁路桥梁深桩基的施工技术 1、对待复杂地形采取钻孔技术。桥桩基采用冲击式钻机成孔,一般用的是直径为 1.5m 质量为 5.5t 的十字型冲锥。在施工之前先要对设计文件的测量资料进行检查,复核测量基线和基点
8、,标定钻孔桩位和高程,然后再说成孔的工作。成孔的第一步必须要做好孔口护筒的埋设放置工作,相关的施工人员还要检验埋设的程度,人工夯实以防渗漏,防止出现裂缝,能有效控制桩位,满足相关质量标准。冲击钻设备安装过程中确保钻机在施工过程中平稳、稳固,确保在钻进过程中不发生倾斜、移位。为达到泥浆护壁要求,防止塌孔,须在钻孔前及钻进过程中严格控制泥浆指标。开始钻进的时候,一般采用 1m 的低冲程,保持钻孔内部的水位高度,在钻孔过程中,根据现场地质情况,合理选择冲程大小,适当调整泥浆指标,控制钻具升降速度,并均匀放松钢丝绳长度。 2、做好水下混凝土的控制工作。高速铁路桥梁深桩基的一项至关重要的工作就是灌注水下
9、混凝土,这项工作直接影响到整个深桩基的施工质量。工作途中要运用到混凝土灌车,要注意到混凝土灌车会不会出现故障,避免延误施工进度。在每个桩基之间用混凝土的用量会超过 50 立方米,要计算好大概需要多少混凝土灌车,在混凝土灌料时要保障混凝土的灌输顺畅,断料的时间不要超过两个小时。在整项施工工作的过程中,检验人员要不断检测施工设备是否正常运行,施工的质量是否满足设计要求。在高速铁路的建设过程中,工作量大,对观测的准确性要求高,所用时间长,所以施工人员在施工的过程中要不断积累经验,加强改进施工设备,引进先进的科学技术,提高质量,降低人为因素对设备的影响。 高速铁路施工质量控制 (一)规范化施工 通过加
10、强混凝土的生产、运输、浇筑、养护几个环节来实现规范化施工,这几个环节需要严格根据相关规范进行施工,将施工质量控制好。其重点是要加强寒冷、高温及阴雨等特殊天气下的混凝土现场施工管理。未雨绸缪,提前做好各项应急施工方案。针对现场出现的突发状况采取有效措施进行组织协调,使施工质量一直处于可控状态。如果施工遇到雨天,就需要经常测定骨料含水率,并及时调整水和骨料的用量。使用混合材料和外加剂要科学,在使用之前要按照规定复验并且要通过试验来确定其掺量。 (二)CA 砂浆质量控制 CA 砂浆是高速铁路 CRTS 型板式无砟轨道的核心技术,起到支承轨道板、缓冲高速列车荷载与减震等作用,其性能的好坏对板式无砟轨道
11、结构的平顺性、耐久性和列车运行的舒适性与安全性以及运营维护成本等有着重大影响,所以必须从 CA 砂浆原材料及配比、CA 砂浆搅拌运输、CA砂浆灌注等全过程进行控制。 通过工艺性试验确定出 CA 砂浆拌制工艺参数和 CA 砂浆施工配合比,通过模拟 535温度范围内确定用水量调节范围,总结出不同施工配合比,进行现场试拌和检验,最终得出最优配比,并根据现场温度的变化进行及时调整。 严格控制 CA 砂浆搅拌及灌注过程中的砂浆流动度,从而避免 CA 砂浆垫层的结构分层。 3、通过控制高速搅拌速度和搅拌时间能控制 CA 砂浆含气量在下限值附近,采取有效措施使砂浆匀速灌注的方式控制 CA 砂浆含气量。 (三
12、) 轨道精调 轨道精调是根据轨道测量数据对轨道进行的精确调整,使轨道精度达到规范标准,满足动车平稳、舒适运行要求。钢轨精调分为静态调整与动态调整两方面。轨道精调质量对动车的运行品质具有重要影响,甚至影响行车安全,因此轨道精调工作应引起高度重视。 1、做好人员培训、轨道精调仪器、量具的准备与校核工作。 2、轨道数据的采集过程应避免在气温变化剧烈、阳光直射、大风、能见度低、雨雪等恶劣气候条件下进行以减小仪器系统误差; 3、对轨道采集数据进行计算后按照“先方向、高低后轨距、水平”的原则对轨道进行相应的调整。 4、在轨道精调时,应注意变化率的控制,坚决避免轨距、水平正、负交替出现的情况。 结语 综上所述,在高速铁路施工中,结合高速铁路桥梁的自身特点,将施工中几个重要施工技术控制好,尤其是墩身施工技术、桩基的施工技术、无砟轨道施工技术等重要的施工技术,以保证施工质量,并使其更好的投入使用,推动我国铁路事业发展。 参考文献: 参考文献: 1文妮.浅谈高速铁路无砟轨道精调技术J. 科技创新与应用,2013,18:194. 2邓翔. 探讨桥梁桩基施工技术J. 黑龙江交通科技,2013,08:145+147. 3敖长江,殷晓夫,伍杰源.保证 CRTS型轨道板 CA 砂浆充填层灌注质量的施工技术J.施工技术,2010,S2:319-321.