摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，一些關(guān)鍵性的技術(shù)不斷應(yīng)用到土建工程中，對(duì)于保證建筑工程的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)的飛躍提升起到了重要的作用。本文結(jié)合某高速鐵路工程的實(shí)踐，對(duì)土建工程施工的中的一些關(guān)鍵的技術(shù)展開全面的分析探討。

　　關(guān)鍵詞：高速鐵路;土建施工;關(guān)鍵技術(shù)

　　Abstract: With the development of society, some of the key technology applied in civil engineering, to ensure the construction quality, construction technology leap upgrade has played an important role. This paper combine with the practice of a high-speed railway project, analyzes some of the key technology in the civil engineering construction.

　　Key words: high-speed railways; civil engineering construction; key technologies

　　1 某高鐵路施工技術(shù)概況

　　某高速鐵路將全線鋪設(shè)無縫線路和無砟軌道,并且實(shí)現(xiàn)道口的全立交和線路的全封閉。特別是速度的提升,對(duì)于路基質(zhì)量的要求更加苛刻。該高速鐵路融合了土木、運(yùn)載、機(jī)械、電子、指控、材料、信息、環(huán)保等技術(shù)的集成,涵蓋多學(xué)科、集成多種高新技術(shù)、采用大量新材料和新工藝,是龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程。高速鐵路對(duì)技術(shù)精度要求很高。比如鋼軌間的距離誤差不能超過±2mm,否則高速列車就會(huì)有脫軌的危險(xiǎn),這就要求有高科技的施工技術(shù)作保障。鐵路路枕的強(qiáng)度能否抵御時(shí)速350公里列車的沖擊也是一大難題。該高速鐵路鋼軌的耐久度將比現(xiàn)有鋼軌提高數(shù)倍。

　　2 該高速鐵路的重要土建關(guān)鍵技術(shù)

　　2 . 1 節(jié)能技術(shù)

　　由于該高鐵穿過地區(qū)多為經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū),土地資源尤其是耕地顯得更加緊張,其節(jié)地效益也更加巨大。該高速鐵路項(xiàng)目立足于土地節(jié)約集約利用,大力推廣節(jié)地技術(shù),不斷優(yōu)化橋路設(shè)置。

　　“以橋代路”是一大特色。“以橋代路”方案工程成本高、工藝難度大、裝備要求高,整條鐵路線采用全封閉立交橋的形式建成,為適應(yīng)沿線城市密集、道路河流發(fā)達(dá)、軟土地基等特點(diǎn),高速鐵路在采用技術(shù)時(shí)，既要保證運(yùn)行效率,又要節(jié)約土地。正常的鐵路寬度,包括排水溝,雙線要40m寬,修建橋梁的話占地只是23m寬。通過能力高出一倍,而占地少了一半。項(xiàng)目在線路走向選擇上也充分考慮節(jié)地、集約用地問題:線路設(shè)計(jì)時(shí)盡可能順直,以減小展線長(zhǎng)度;優(yōu)化線路平面和縱斷面,在滿足立交、通航等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上盡可能降低路堤、路塹填挖高度,避免路基高填深挖。

　　為達(dá)到集約用地的目的,在設(shè)計(jì)中盡量與公路、既有鐵路共用同一走廊,巧妙減少夾心地,減少對(duì)土地和城市的分割,盡可能少占良田和土地利用價(jià)值較高的城市用地。在間距稍大的地段設(shè)置鐵路車站、電氣化和通信信號(hào)設(shè)施,以減少鐵路、公路對(duì)城市規(guī)劃的切割和居住環(huán)境的影響。在與城際鐵路及各聯(lián)絡(luò)線路并行地段,在確保工程安全的前提下,采用各種措施,使最小并行間距降低為10m,雖然加大了施工難度,但大大節(jié)約了用地。一些站坪還采用了曲線布置形式,將不能避免的包夾地設(shè)計(jì)為動(dòng)車存車場(chǎng),從而減少了站外動(dòng)車運(yùn)用所的規(guī)模。

　　2 . 2 路基技術(shù)

　　高鐵路基按跨越地區(qū)的地質(zhì)條件差異大,可劃分為:一般路基、砂土液化區(qū)路基、松軟土路基、軟土路基、巖溶區(qū)路基、膨脹土路基,此外還有石膏土區(qū)路基。所涉及到的主要問題:一是砂土液化;二是松軟土、軟土路基的工后沉降及差異沉降;三是巖溶區(qū)路基及其受環(huán)境影響的問題;四是膨脹土改良后做為填料的力學(xué)性質(zhì)及耐久性問題;五是過渡段的差異沉降及其對(duì)行車的影響;六是石膏土路基受水浸泡后的變形問題;七是路基防洪問題及其受氣候環(huán)境的影響問題。所以這些困難都是對(duì)我國鐵道工作者的嚴(yán)峻考驗(yàn)。本文只就以下幾個(gè)方面技術(shù)加以介紹。

　　(1)軟土地基沉降控制技術(shù)。

　　在某工段5工區(qū)的現(xiàn)場(chǎng),每天都要一層層反復(fù)碾壓,每鋪設(shè)一層,其高度就會(huì)上升30cm。然后再通過一臺(tái)臺(tái)大型設(shè)備、車輛對(duì)其進(jìn)行碾壓,確保其穩(wěn)定性后再繼續(xù)鋪設(shè)。最后完工要鋪設(shè)至20層,以每鋪設(shè)一層的高度30cm來計(jì)算,該路段的深度約在6m左右。這樣做的目的是通過一層層的碾壓,讓該路段土與石子的間隙盡可能最小,從而保證其更加穩(wěn)固。僅僅依靠對(duì)土與石子的碾壓是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,為了保證該路段的根基穩(wěn)定,1140m長(zhǎng)的路段下面一共打下了近2萬根樁,其目的就是要更好地固定土與石子。在打樁的時(shí)候,每個(gè)樁內(nèi)不僅灌入了高性能的混凝土,并且打樁的密度很大,每間隔1.8m就會(huì)打一根樁。施工結(jié)束后發(fā)現(xiàn),1140m的路段上居然打了近2萬根樁。所打的樁越多,分散點(diǎn)就越多。等到以后通車了,就算受到了來自路面上的重壓,憑借近2萬根樁的作用力就會(huì)輕而易舉地將壓力化解,這樣就不會(huì)讓路基有下沉的影響。與此同時(shí),還能對(duì)樁與樁之間的土與石子起到更加緊密的作用,盡可能減少其縫隙。

　　(2)巖溶注漿技術(shù)。

　　該高速鐵路沿途線路跨越許多不良地基,其中四標(biāo)一項(xiàng)目部大部分路基為巖溶路基,全線范圍內(nèi)均需采用巖溶注漿。巖溶注漿采用先導(dǎo)勘探法,遵循“先探后灌,探灌結(jié)合”的原則,先進(jìn)行物探及部分鉆孔作為先導(dǎo)勘察孔,探明巖溶發(fā)育、分布情況,再進(jìn)行相應(yīng)處理。經(jīng)鉆探顯示本段地基巖層以頁巖和灰?guī)r為主,溶洞高度在0.6m～6m之間,且溶洞內(nèi)充填褐色粘土,溶洞大小不一。

　　2 . 3 橋梁技術(shù)

　　在某高速鐵路橋梁設(shè)計(jì)中,大量采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu),在工程建設(shè)中解決高速大跨深水橋梁建造技術(shù)。研發(fā)了高強(qiáng)度、高韌性、焊接性能良好的Q420qE新鋼種,研究采用了整體剛度大、穩(wěn)定性好的三片主桁結(jié)構(gòu)和正交異性整體鋼橋面,研發(fā)了18000t世界上最大支承反力的球形支座和1000mm鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器及梁端伸縮裝置,研究采用了確保基礎(chǔ)施工質(zhì)量和上部結(jié)構(gòu)線形控制與準(zhǔn)確合龍的施工技術(shù)。

　　某大橋總長(zhǎng)5143.4m,主橋?yàn)橄鲁惺健⒌雀叨取⑦B續(xù)、剛性梁柔性拱橋。大橋的墩樁設(shè)計(jì)直徑2.5m的112根,均為90至102m超長(zhǎng)深樁;直徑2m的墩樁42根,分別為70至90m長(zhǎng)深樁。施工方設(shè)計(jì)提出了十多套不同的備選方案和保證措施,最終選定將鉆孔樁施工分為鉆進(jìn)就位、泥漿制備、鉆進(jìn)施工、一次清孔、鋼筋籠制作安裝、二次清孔和灌注水下混凝土等七大步驟,并細(xì)化為十七道工序,使鉆機(jī)安裝水平穩(wěn)固、鋼筋籠安裝位置準(zhǔn)確,保持了清孔后泥漿指標(biāo)和孔底沉淀厚度和河道水環(huán)境,且終孔后經(jīng)電子探孔儀對(duì)孔徑、孔深和垂直度的探測(cè)達(dá)到100%合格。大橋的兩個(gè)水中主墩承臺(tái)混凝土方量均達(dá)6000方,做好內(nèi)外表面保溫工作、降低混凝土內(nèi)外溫差是控制承臺(tái)澆注質(zhì)量的關(guān)鍵。施工隊(duì)采取分兩次澆注工法和“內(nèi)散外蓄”的創(chuàng)新方案,通過在混凝土內(nèi)部采取冷卻水管降溫、分層澆注和插入式振搗器振搗的作業(yè)方法,優(yōu)化混凝土的配合比設(shè)計(jì)選定,混凝土低溫入倉、繪制內(nèi)部溫度變化曲線加強(qiáng)過程控制和保濕蓄熱養(yǎng)護(hù),澆注出的承臺(tái)外形美觀、質(zhì)量?jī)?yōu)良。

　　2 . 4 隧道技術(shù)

　　隧道仰拱施工一般采用軍用便梁搭橋或左右分側(cè)的方式進(jìn)行。這類施工方法不僅嚴(yán)重影響了隧道的開挖進(jìn)度,而且不能有效保證仰拱初期支護(hù)和混凝土的施工質(zhì)量。早在前兩年一種經(jīng)過改良的可移動(dòng)仰拱棧橋在某隧道工地上正式投入使用。這種帶有行走設(shè)施的仰拱棧橋,能夠保證在各種車輛正常通行的情況下,掌子面施工不受影響,橋下還可以進(jìn)行隧道的仰拱初期支護(hù)、鋼筋綁扎、襯砌等施工。與普通的仰拱棧橋相比,可移動(dòng)仰拱棧橋的安全性能更好。當(dāng)沒有使用可移動(dòng)仰拱棧橋時(shí),掌子面的開挖與仰拱施工無法同時(shí)進(jìn)行。但在可移動(dòng)仰拱棧橋投入使用之后,兩者之間的干擾得以消除,施工效率提高了20%。

　　總之，我國掌握的高鐵技術(shù)基本上是引進(jìn)的國外先進(jìn)技術(shù)。國內(nèi)技術(shù)原創(chuàng)能力比較薄弱,我國鐵路在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,作了很大的創(chuàng)新。某高速鐵路要做到主體工程質(zhì)量“零缺陷”,充分滿足高速鐵路對(duì)安全性、可靠性、耐久性和舒適性的要求,成為經(jīng)得起運(yùn)營(yíng)檢驗(yàn)、實(shí)踐檢驗(yàn)和歷史檢驗(yàn)的精品工程。某高鐵完工、投入使用,將標(biāo)志著中國進(jìn)入一個(gè)擁有世界最現(xiàn)代化公共基礎(chǔ)設(shè)施的一流大國的時(shí)代，同時(shí)結(jié)合工程的實(shí)例為土建施工中的關(guān)鍵性技術(shù)做出了詳細(xì)的分析。

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