赵贝贝
北京铁研建设监理有限责任公司 北京 102600
铁路桥梁施工是铁路工程项目施工中的重要部分。桥梁施工质量对铁路后续运行安全有直接影响。在铁路桥梁施工全过程中,施工技术及质量控制是保证铁路桥梁施工安全的重中之重。因此,在铁路桥梁施工环节,施工单位必须把握好施工技术要点,从全方位开展施工质量控制,减少不安全因素,也规避各类风险,使得不稳定因素带来的不良影响得到控制,提升铁路桥梁施工整体质量。可见,对铁路桥梁施工技术要点与质量控制方法的探讨是十分必要的,具有一定现实意义。
地质条件对铁路桥梁施工有直接影响。地基类型不同,桥梁墩台位置的沉降程度也存在一些差异。若出现沉降问题,势必会给桥梁结构带来不利影响,产生较大的附加力,桥梁结构会承受较高的压力,使得桥梁结构整体稳定性与安全性下降[1]。因此,相邻墩台沉降量之差必须严格控制,保证沉降范围合理,彰显桥梁沉降控制工作难的特点。
在铁路桥梁施工中,轨道地高的平顺一定要符合相关标准。为保证轨道地高平顺程度满足标准,势必要重视桥梁徐变上拱,对其进行针对性控制。例如,在完成轨道的科学铺设后,有石碴的桥面桥梁的实际徐变上拱应小于20mm。若桥面桥梁为无石碴型,其徐变上拱要小于10mm,凸显出徐变上拱控制严格的又一特点。
大部分铁路桥梁跨度大,若其箱型梁为32m或24m,自重相对较大,分别为850t和620t。在具体施工过程中,往往会使用到预制梁[2]。因此,铁路桥梁台座与模板施工必须满足较高要求,才可以保证整体施工质量。例如,对模板布设而言,要求较为严格,应从多角度考虑,结合现场浇筑、起吊运输与支架搭设等多种影响因素做好模板布设。因此,施工难度相对较大,对施工质量有严格要求。
铁路桥梁施工任何一个环节对整个工程质量都有重要影响。施工单位在开展各环节施工之间,必须对施工整体有全面了解,从全局角度入手,让建设质量提升与环境保护同步开展。但在具体施工环节,大多数施工单位未能对铁路桥梁施工的重要性有充分认识,对铁路桥梁建设对交通经济发展的影响未能深入分析,存在决策错误或者盲目决策的情况,影响经济效益、社会效益与生态效益扩大化[3]。
目前,先进施工技术应用范围不断扩大,施工技术水平随之提升,会用到特殊施工设备。在使用过程中,部分施工单位会忽略设备维护与保养,导致特殊或者精密设备无法发挥出应有作用,影响施工技术水平。与此同时,施工环境勘察可以帮助施工单位提前制定好针对性的施工方案,明确管理重点与施工难点,从不同层面开展施工质量控制[4]。但部分施工单位未能重视施工环境带来的影响,忽略环境问题,可能增加施工进度与质量控制难度。
原材料质量关系着铁路桥梁工程施工最终质量,凸显出原材料控制与管理工作的重要性。部分施工单位过度考虑经济效益提升与成本控制,可能会以次充好,使用质量不达标的材料,给铁路桥梁使用寿命带来严重影响,特别是影响铁路桥梁整体承重性能与使用安全。因原材料控制不到位,铁路桥梁会过早出现裂缝,严重时引发铁路桥梁坍塌,造成严重的影响,也不利于铁路事业的发展。
在铁路桥梁施工过程中,就地现浇法应用较为常见,会在桥位处做好支架搭设,为后续施工夯实基础,保证桥梁梁体施工顺利完成。为此,施工单位要对就地现浇法技术要点进行全面把握,发挥出技术应有作用。一方面,施工单位应对就地现浇法技术的优点做到科学明确,分析其施工全过程[5]。例如,考虑到该浇筑方法需要做好支架搭设,才能在梁体位置进行混凝土浇筑。在完成浇筑作业后,待混凝土强度达到铁路桥梁施工规定,可以在合理方式下完成支架或者模板的全面拆除。在该过程中,不会使用大型机械设备,操作简单,而且无须预制现场施工,便可轻松达到施工标准,与铁路桥梁建设需求相符合。另一方面,施工单位要注意其缺点,重视施工周期与使用成本控制,通过严格要求保证施工质量达标。在该施工中,有可能会使用预应力混凝土,必须对外界环境影响因素进行深入分析,确保预应力达到预期效果。
悬臂施工法即施工人员从桥墩两边位置开始,分别朝着桥梁中间位置开展的施工,要求两侧位置施工同时进行并保证施工要对称(如图1所示)。在完成这一施工后,目前铁路应用较多为连续箱梁悬臂浇筑。在具体操作中,要把握好以下几个施工要点,确保达到铁路桥梁施工标准[6]。一是考虑在施工过程中,桥梁位置会形成一种负弯矩,要注意桥墩质量要高。在技术应用环境,施工单位要考虑施工法使用对象的特点,例如,受力状态接近,亦或者受力结构相同的桥梁。二是由于悬臂浇筑施工较为灵活,拼装效率快,所以要注意在施工中控制好施工精度,将结构整体性有效提升。三是悬臂施工法可以达到免支架施工要求,所以考虑到桥下正常通行需要,又要保证交通顺畅,应做到尽量不使用支架。
图1 此图可用悬臂浇筑示意图
顶推法是以桥体纵轴为具体的施工方向,逐渐向铁路桥梁施工场地位置进行相应的布置。在实际应用过程中,施工单位首先要注意采用分阶段预制方式进行相应处理。在该环节,注意预制阶段和后续施工,确保梁体之间所具有的连接性极强,可以通过预应力完成控制。其次,施工单位和技术人员要考虑将千斤顶作用充分发挥,让整个梁体能够实现向前推进,成功使梁体推出预制范围。在此基础之上,施工单位可以进行后续各阶段施工[7]。最后,施工单位要注意顶推施工法适应用铁路高桥墩施工,所以设备使用率相对不高,可能满足高桥墩用需求。除此之外,在主梁施工环节,一定要做好分阶段预制处理工作,确保各环节施工能够连续开展,提高桥梁整体结构稳固性。施工单位还应在施工开展之前对铁路桥梁梁体位置具体情况进行全面与深入分析,对钢结构进行合理运用,保证顶推施工法可以发挥出应有作用。
在铁路桥梁施工正式作业前,施工单位着眼长远并对施工现场做好全面勘察与计真测量,对场地范围内具体地质环境等情况进行详细了解,结合施工要求并立足实际完成施工方案计划合理制定。施工单位会考虑到后续施工环节之间的衔接,对图纸与设计文件深入分析,通过细致核查方式对各环节施工注意事项做到科学明确,同时了解各部分施工流程。在铁路桥梁施工前期,找准施工技术要点,分析经济指标条件与市场需求变化,根据具体要求对设计质量做到全面控制,结合技术要点与施工标准找到设计方案中存在的不足,使得不合理之处能够及时发现并尽快完成整改,将后续施工中可能出现的各种问题有效减少,从根本上将铁路桥梁施工整体质量全面提升[8]。
铁路桥梁施工质量控制应重视填实环节的质量控制,具体如下。第一,控制混凝土使用配比。在铁路桥梁浇筑施工作业环节,施工单位明确混凝土原材料,即砂、水泥与各种碎石。在使用过程中,必须根据科学比例完成这些原料的配制,保证比例精准度控制严格,增强混凝土材料自身的粘合性,也保证其稳定性强。例如,考虑到铁路桥梁高墩浇筑施工所具有的稳固性较强,施工单位会使用性能相对稳定的原材料,注意选择使用收缩性小的原材料,还应选用强度高的水泥。对砂的含泥量而言,应小于3%,同时碎石直径不可超过25mm。第二,对混凝土拌制与配送控制力度适当加大,做好混凝土拌制全过程控制,例如,检查电子秤是否精准,保证骨料含水量合理,对不达标之处及时调整。在使用大型混凝土搅拌机时,骨料一定要集中拌合,保证操作规范。在完成混凝土拌合作业后,观察材料搅拌是否均匀,保证颜色一致,避免出现离析或者泌水问题。在配送管理过程中,使用专门的混凝土运输车,例如,在运输过程中,要保持适当的转速进行持续搅动,做好填料质量全面控制。例如,某工程为高速铁路,设计使有期限为100年,混凝土力学性能要高,同时耐久性强,对原材料有严格要求,例如,水泥为硅酸盐水泥;粉煤灰细度为7.3%,需水量比≤95%;细骨料细度模数为2.8,含泥量<1.0%;粗骨料为5-16mm和16-25mm碎石组成,其中5-16mm的骨料占40%,其余60%为16-25mm碎石;外加剂为HT-HPC型减水剂;水为饮用水,配合比如表1所示。
表1 某铁路桥梁施工混凝土配合比选择图
施工设备质量的严格把控直接关系着铁路桥梁工程整体建设质量。施工单位就对原材料与设备控制做到足够重视,做好原材料采购,重视原材料质量检测,出具权威检测报告,确保原材料质量合格。在原材料储存过程中,考虑气候等影响因素,开展特殊材料二次检验,减少客观因素给施工带来影响有效减轻。在对施工设备质量进行控制时,考虑设备自身性价比,也应分析其实用性,保证与铁路桥梁施工技术应用需要相契合(如表2所示)。在设备使用过程中,施工单位应注意做好维护与保养,同时控制好设备消耗,将设备使用寿命科学延长。
表2 铁路桥梁施工灌注作业主要施工设备
对铁路桥梁施工质量控制而言,施工过程控制尤为重要,才能确保质量控制能够在各施工环节全面落实。那么,在施工前,开展技术交底,为后续施工组织、成本预算与施工进度等管理带来有力帮助。在此前提下,重视施工中控制,以砼灌注施工为例,对其施工质量进行控制时,要从以下几个方面入手。①砼浇筑作业选择专业技术并注意操作规范,表面平整度要满足设计要求,标高也应达到施工标准。②在砼浇筑前,必须清理模板,合理选择脱模剂。在对脱模剂进行涂刷时,不可给钢筋位置造成污染,保证后续使用效果。③施工人同对砼振捣情况要实时关注,确保振捣密实。④做好混凝土养护,针对浇筑与入模操作要求规范作业行为,并根据环境温度做好保湿、保温养护工作。施工人员需要结合具体操作去选择养护方法,例如,大型铁路桥梁施工多是选用覆盖养护,蓄热养护多是用于冬季施工,达到保养混凝土的目的。在某铁路施工中,混凝土地表层温度计算是使用以下来计算:
T2(t)=Tq+4·h'(H-h')[T1(t)-Tq]/H2
其中T2(t)为混凝土表面温度,Tq为施工过程中大气平均温度,h'为混凝土虚厚度,H为混凝土计算厚度,T1(t)为混凝土中心温度,其中厚度单位为m,温度单位为℃。
在桥梁墩柱施工过程中,该环节质量控制应注意对墩柱中心位置的施工放样作业进行全面与细致检查,同时做好钢筋骨架验收工作。在支模作业前,清理面上所有杂物与垃圾,注意一定要凿除松散柱。在对桥梁接缝位置进行处理时,要注意采用精密拼接方式,重点控制混凝土保护层厚度,关注预应力张拉质量控制。在此基础之上,施工单位要注意做好安全教育与多元化技术培训工作,贯彻安全与文明施工的科学理念,剔除个人思想,减少安全事故发生几率。例如,在施工开始之前,定期定时组织专业知识培训,保证遇事不慌张,能够快速又准确找到问题所在并及时解决。在施工环节,施工单位做好质量监督与管理工作,把好每一道工序,通过质量验收工作做好项目内容控制,记录试验数据,通过数据交接与反馈来增强施工严谨性,为铁路桥梁施工质量控制水平提升带来有力保障。
铁路桥梁施工是我国基础性建设项目中的不可缺少的一部分,决定着国民经济的提升,也关系着人们出行质量。相关施工单位必须从多角度入手,加强施工技术与质量控制,对技术要点进行全面把握,同时从不同层面开展质量控制,使得我国铁路运行更加安全与顺畅,满足人们出行需要,也加强城市之间联系,从而带动区域经济在新环境下的持续发展。未来,施工单位要对各施工环节进行更为细致与全面的控制,加强质量管理,将施工质量安全隐患有效减少,实现铁路桥梁应用质量安全性的提升,为我国交通事业稳步与健康发展带来有力推动。