铁路桥梁施工技术与质量管控的研究

摘 要：近几年来随着我国交通事业的高速发展，特别是目前一带一路发展战略的推动，促进了我国交通运输的发展，特别是在铁路工程上有很大的发展空间，对于铁路工程一直是我国基础工程建设的重要环节之一，在铁路工程建设中，铁路桥梁的施工是整个铁路施工中的重要的组成部分。铁路桥梁工程的施工难度较大、要求高，铁路桥梁工程建造是否具备稳定性和安全性、耐久性直接影响了铁路桥梁在投入使用后的安全和使用年限，因此本文针对铁路桥梁施工技术和质量控制进行研究和讨论，提供一些建设的意见。

关键词：铁路桥梁 施工技术 质量控制 管理

1 铁路桥梁施工技术及质量控制

1.1 桩基工程

目前我国较多数的铁路桥梁施工技術流程为桩孔桩施工、承台施工、桥墩施工和连续梁施工、预制梁架设、钢桁梁架设和桥面施工等，现对桥梁下部结构进行一些简易的探讨。关于桥梁的桩基施工中，根据施工和地质条件，采用不同的施工技术，针对地质条件为浅水区、陡坡和淤泥较多的地段一般多采用筑岛填筑作为施工平台，而针对深水区多采用搭设钢结构平台作为施工平台。针对地质条件建筑施工平台后开始开挖泥浆池，并用沙袋加固泥浆池避免泥浆外溢和设置护栏和警示牌，确保安全文明施工。

以沪通长江公铁两用桥吹沙段施工为例，为满足该铁路桥的施工进度和地质要求，采用混凝土硬化场地作为钻孔桩的施工平台。钢护筒埋置主要采用振动锤进行施打，人工配合埋设。埋设必须准确、水平、垂直和稳固。护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于50mm，钢护筒垂直度偏差不允许大于1%钢护筒长度，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。护筒就位后，护筒底脚及周围回填粘土并捣实，填实宽度不小于30cm，以防止其下沉、偏斜及渗水造成孔口坍塌。本工程大直径深孔，钻孔所遇地层主要为粘土层和砂层。难度大，过程中需注意：在开钻时采用轻压、慢速钻进，钻进过程中认真观察进尺和排渣情况，当泥浆中含渣量较多或排量减少时，应控制钻进速度。当钻进至接近钢护筒底口位置1～2m左右时，启动泥浆循环系统，置换孔内泥浆，恢复正常钻进状态。钻进过程随时注意往孔内水位补充浆液，维持孔内的水头高度。孔内泥浆面任何时候均高于江水面2.0m以上。升降钻具平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒，避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。接长钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔底20～30cm，维持泥浆循环10min以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵接长钻杆。钻杆连接螺栓拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。钻孔过程连续操作，不得中途长时间停止，尽可能缩短成孔周期。 详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻杆接长应单独制表记录相关数据及责任人，钻进中发现异常情况及时上报处理。

钢筋笼的制作安装，根据施工图纸制作钢筋笼，主筋的连接方式一般采取滚轧直螺纹的接头方式，铁路工程对丝头加工要求特别严格，钢筋在起始端头必须保证断面平齐，严禁用剪断机剪或气割下料。丝头必须使用检测工具通规止规检查，检测工具来源正规且有质保书等，要求检查每批次丝头总数的10%，丝头止规控制≤3个牙丝的间距，合格后方可使用。对检查合格后的丝头必须加以保护，将钢筋一端丝头应戴上保护帽，另一端拧上连接套，并按规格、长度分类堆码，堆码时必须按要求下垫上盖，不得使钢筋丝头受到污染或破坏。钢筋连接时，被连接的钢筋端面要顶紧，并处于连接套的中间位置，连接套要保证套内丝扣干净、无损。加工半成品必须经检验合格后方可出厂，不合格产品坚决不予出厂。主筋和螺旋筋的连接处应进行点焊，并根据实际情况设置加强筋，以增加钢筋笼的刚度。根据桩的长度还应埋设直径为60毫米厚度3.5毫米的无缝超声波测管，按照图纸要求设置4根声测管，管底应密封，每段接头用套管密封连接。钢筋笼分段制作分段运输，然后对钢筋笼进行吊装，一般在吊装前对钢筋笼加设十字内撑，对准桩孔位慢慢下放，防止碰到壁孔导致坍塌，入孔时拆除十字内撑。为了避免在灌注混凝土时钢筋笼上浮或下沉，在钢筋末端应设置弯钩或与护筒焊接在孔口位置。

钢筋笼吊装完成后开始进行二次清孔，一般采用导管正循环换浆法，首先检测孔沉渣的厚度，用测绳和卷尺复测一般沉渣厚度，严格按照规范要求控制沉渣量。在灌注使用导管必须进行水密承压和接头抗拉的试验，确保混凝土安全浇筑，避免事故发生。混凝土灌注用测绳测量孔内混凝土的提升高度，逐级拆卸导管，连续灌注混凝土，确保混凝土的密实度和连续性，并浇筑到桩顶设计标高的100CM以上，沪通大桥HTQ-1标要求不超过这个值，节约资源、控制成本，杜绝资料浪费。后期通过截桩至设计标高。混凝土灌注前注意检查混凝土的坍落度和含气量等各项指标，确保混凝土的灌注质量。在桩基混凝土灌注后混凝土强度达到设计要求的85%以上，需要对桩身的混凝土质量进行检测桩基的承载力、连续性等，利用超声波检测法，测管灌满清水，通过仪器检测分析桩身反馈的波形来判断桩基的连续完整性，若超声波检测出断层的桩基，应进一步进行静载试验，测试桩筋的承载力是否符合设计要求。

1.2 承台施工

在桩基工程完成后，开始进行桥墩承台的施工，利用全站仪测绘出承台的平面位置后，进行承台的开挖工作，由于沪通大桥吹沙区工程地下淤泥和砂石较多，承台的开挖支护采用部分钢板桩与基坑组合施工。测量出承台基础的平面位置和标高后，开始进行承台的土方开挖，机械施工为主，人工配合，待开挖至承台底标高后人工修理。为了避免江水渗漏，采用井点降水法施工。浇筑10CM厚度的C15混凝土垫层及找平层，浇筑混凝土时应注意对桩头进行保护，避免垫层浇筑时混凝土污染桩头。同时测量桩顶标高，采用人工风镐破石凿出桩头，并清理桩头和钢筋。施工过程中要严格注意伸入承台预留钢筋的保护，避免严重弯折难以恢复，甚至是折断预留钢筋，后期处理非常麻烦。 沪通承台基坑底部采用垫层浇筑，为后期承台施工提供有效的平台与基础。 根据施工结构图对承台钢筋放样和制作加工，同时进行承台的测量放线，待确定承台平面位置后进行钢筋绑扎，桩身钢筋锚入承台部进行弯折，根据桥柱尺寸和保护层厚度预埋插筋。钢筋绑扎完成后进行模板安装施工。对于桥梁的承台施工模板体系多采用组合钢模板，安装前对钢模板进行清理、除锈和刷隔离剂等，施工监理单位对隐蔽工程验收后，方可浇筑混凝土。

承台的混凝土浇筑，合理安排运输时间和浇筑时间，混凝土浇筑时下料高度不得超过2米，采用水平分层浇筑的方式，分层厚度为30CM，在下一层混凝土初凝之前浇筑上层混凝土。混凝土浇筑期间，定期检查支撑、模板等稳固情况，若发现移位和变形等，应及时采取加固措施，完成承台混凝土后，对完成面进行收浆抹平，在混凝土稍微硬化后进行二次抹平修整，同时制作混凝土标准养护试块，以测定承台混凝土强度。针对承台大体积混凝土浇筑，一般都需要安装多层冷却水管及预埋测温原件，以保证内部温度的控制得到准确的监控。浇筑大体积混凝土为了避免水泥水化热导致混凝土内部温度过高，影响混凝土质量和强度。一般针对大体积混凝土多选用低水化热水泥、粉煤灰水泥或加冰、缓凝剂等等措施来降低水泥的水化热，控制混凝土的入模温度和浇筑温度、降低混凝土温度和温升值，以控制混凝土温度。混凝土的养护，混凝土浇筑完毕后，应进行覆盖并浇水保湿养护，根据当地时间气温情况来增加浇水量和浇水次数，始终保持混凝土表面处于湿润状态。

1.3 墩身施工

在墩身施工前，承台的混凝土浇筑后承台混凝土强度在80%以上后，应对墩身轮廓内以承台的接触进行凿毛处理，并用人工清理浮浆、泥土和用高压水枪冲洗干净，来加强承台和桥台的连接性。并用全站仪、经纬仪等测量出桥台的中线、标高和确定桥台的平面位置后开始搭设脚手架便于钢筋绑扎和加固。为了保证混凝土的外观光洁平整、色泽美观，尽可能使用同一家优秀的水泥。混凝土由罐车运送至现场，采用拖泵或泵车直接泵送入模板，均匀布料，布料顺序为先两边后中间。混凝土分层布料，分层厚度按30cm，控制禁止用振捣棒赶料。炎热气候条件下，混凝土的入模温度不超过30℃，宜安排在晚上进行砼浇筑。冬期施工时，混凝土的出机温度不宜低于105℃，入模温度不低于5℃，并注意温度检测的记录。

混凝土浇筑时为了减小混凝土自由落体高度，在使用汽车泵浇筑时，加长汽车泵软管。软管插入待浇筑混凝土面附近，保证混凝土自由倾落高度不大于2m。

拖泵浇筑时需要悬挂串筒进行混凝土浇筑；串筒间用锁链等进行钩挂串联形成整体，串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不超过1m。

混凝土浇筑切记浇前振后、切莫早振，形成色差带。切莫过振，过振离析状态较重的，砼骨料分离，显露砂石；轻的出现泌水、砂线、砂斑。混凝土浇筑期间，避免振捣棒振到钢筋、模板及预埋件，并设置专人检查预埋钢筋和其它预埋件的稳固情况，对松动、变形、移位等情况，及时将其复位并固定好；同时密切关注模板变形和漏浆情况，及时采取相应的处理措施。

混凝土捣实后24h之内，不得受到振动。为保证接缝处外观质量，浇筑完成后及时进行收面，且混凝土面与外模顶口齐平。墩身施工必须确保接地引上线的质量控制，图纸一般都有要求，焊接质量保证，切记不要忘记接地钢筋的设置。墩身混凝土浇筑后应注意混凝土浇水保温保湿养护，养护时间冬天不少于14天，夏天不少于7天。待墩身混凝土内外温度差小于20℃后方可拆除模板，混凝土芯部温度开始降温前不得拆模，大风及气温急骤变化时不得拆模。

2 铁路桥梁施工质量管理

在铁路桥梁的质量管理中，首先对于施工单位应建立质量管理体系、制定相应的管理措施、奖罚制度。在每个重要的施工环节设置自检的模式，施工人员经常在每一道工序开始和完成后进行质量验收和检查。加强铁路桥梁施工人员的素质，每个技术员人员必须持证上岗，班组在上岗前还应进行岗前培训，定期有针对性的进行工程质量管理培训，以施工经验丰富的施工员带徒的制度在施工过程中培养新员工，来提高管理人員的专业知识和对质量控制的意识，使每一个施工人员重视施工质量的重要性，掌握熟悉铁路桥梁工程的施工规范、施工方案和施工流程，来加强施工人员的责任意识和工作能力，在施工过程中及时发现问题，向上级汇报并提出建设性的意见在合理的范围内解决施工问题。在工程施工中工程材料是影响工程质量的重要因素，原材进场必须通知物资、试验及质检部门进行检查取样检测，在此过程一定要履行通知试验监理工程师见证或取样流程。对每种材料每批次都要抽样检查和测试是否达标。原材需要区分已检合格品及未检原材的堆放和管理，最方便的措施就是设置标示牌进行区分。针对施工机械，应定期进行保养，特别是搅拌站的施工设备直接影响了混凝土的质量。

项目部应定期开展科技攻关活动，并对施工过程中出现和潜在的问题，通过QC小组活动，不断改进和优化施工工艺，使施工质量符合设计和规范要求。试验室试验检测设备的检定、使用、维修和保养制度齐全；试验、计量器具编制详细的设备使用台帐，仪器设备检测标定和周检制度，检测率达100%。试验、计量检测确保数据准确，资料齐全，符合有关规范和标准要求。随时的掌握各类原材料、外加剂的物理、化学指标，正确控制搅拌站计量系统，保证配合比准确性，这是保证工程的混凝土结构物的内在及外观质量的最有效手段。项目所用测量仪器必须经过标定或自校，测量人员均持证上岗，具有较强的专业知识及技能，为项目的开展提供了坚实有力的测量控制和保障。项目工程施工过程中通过持续改进，带动标准化管理不断得到提高，以严谨细实、敢打敢拼和勇于创新的工作作风，依法合规开展施工生产。

对于铁路桥梁的施工是一个长期的工作直到整个工程完工，在设计、施工前期、施工阶段和施工验收阶段等，都需要严格遵守相关规范，严格把关，才能确保工程的施工质量。

总结：本文就铁路桥梁的施工技术和质量管理等方面进行了浅要地研究和论述，针对铁路桥梁施工是铁路施工中一个重要的组成部分，随着我国交通运输事业的发展，铁路施工技术和质量，以及使用寿命和安全性成了人们日益关注的焦点。尤其是对于铁路桥梁的施工是铁路施工中一个至关重要的组成部分，现在在国内许多铁路桥梁在未超过使用年限不同程度的病害和隐患，这些缺陷对铁路桥梁的正常使用造成了不良影响。因此在铁路桥梁的施工技术和质量控制研究中，我们根据实际的铁路桥梁的施工质量管理和经验，借鉴国内外较为成熟的施工技术和质量管理，针对目前铁路桥梁施工技术和质量控制中遇到的问题，不断探索研究，在铁路桥梁的施工中不断完善和改进现有的施工技术，严格按照施工技术规范和要求落实到每一个施工环节，有效地控制桥梁的施工质量，避免铁路桥梁工程事故，确保铁路桥梁的安全性。

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作者简介：

刘益锋（1986.11），男，汉族，江苏盐城市人，本科，工作单位：中交二航局第四工程有限公司，职称：助理工程师，研究方向：公路与桥梁