铁道工程施工技术的重点研究

高志远

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，新疆乌鲁木齐 830000）

1 铁道工程施工技术实施要点

1.1 明挖法

1.1.1 型钢支护

通常进行型钢支护时，通过打桩或沉拔桩设备，打入或沉入工字钢，结合地区以及地质情况做好桩距设定，在桩间选择水泥土、木背板等材料作为挡护。如果基坑深度较深，应使用双排桩，旨在通过拉杆或连梁连结承载受力[1]。有关地下铁道工施工也常应用多层钢横撑支护，或通过单层锚杆、多层锚杆，以保障与型钢一起构建起稳定的边坡支护。

1.1.2 放坡开挖

进行地下较大空间的工程建设时，当水文地质和工程地质等条件都符合标准的条件下，施工人员可以选择放坡开挖技术。至于边坡的实际坡度，应该结合基坑挖深、地质情况等加以明确。开挖尺寸应充分满足开展结构施工的要求，设有集水井或排水沟基坑，施工人员可以适度增宽开挖尺寸。基坑开挖的原则是自上到下且分段进行。需要注意的是，在开挖过程中，要做到对边坡随挖随刷，为了避免长时间的雨水冲刷致使坍陷，建议选择水泥土护坡。这种护坡主要是就地选择黏性土，混拌水泥用于护坡施工，与其他方法相比，不仅操作简单、节省水泥材料，不必担心被雨淋冲刷，当前使用频率较高。

1.1.3 混凝土灌注桩支护

通常利用设备钻孔或人工挖孔的形式成孔。针对人工挖孔而言，主要的形状是矩形与圆形，采取一边开挖一边支护的模式；可以使用的设备有冲击钻机、循环钻机等。结合水文与地质条件选择浆液或干法护壁，钻孔工序结束后将普通混凝土灌注使其能与水下混凝土成桩。

1.1.4 连续墙支护

一般此项支护施工会选择抓斗成槽设备与钢丝绳。槽段利用膨润土浆作为护壁，然后再灌注水下混凝土，这样能够形成一个挡土墙结构[2]。为了进一步提高支护能力，会选择钢横撑与连续墙一起受力的形式。其中，连续墙既能承受荷载还能够隔水。

1.2 暗挖法

这种施工方法适用于地层下面，比如地下铁路工程、水下隧道工程等，同时适合无法进行明挖的地下工程。该施工技术的主要优势是不会过度干扰人们日常生活，可是不仅技术使用要求高，而且相比其他技术造价高昂。

1.2.1 多拱多跨暗挖

这项技术诞生于西单地铁工程建设中，西单车站断面呈现三连拱状，具体施工过程中应用“双眼镜法”，并列的两副“眼镜”顺次分部开挖，工程中每一个“眼镜”都会错开15 天左右进行开挖支护，确保初期支护能够达成合适强度且构建成支护闭合体，在此条件下开挖上部[3]。初期拱部支护便是在“眼镜”支护体上进行的，先使边洞变为一个支护闭合体然后实施二次衬砌，上述步骤完成后，开挖中洞上部和下部。此后产生了“侧洞法”与“柱洞法”等其他施工方法，并且在工程连拱位置应用了防排相互融合的防水设计。

1.2.2 浅埋暗挖

浅埋暗挖具体是指依据“新奥法”的基本原理展开设计与施工的一种方法。其基本原理简单来讲：在将岩石已有性能保持住的基础上，将岩体承载作用发挥出来，通过锚喷支护有效防控围岩变形，结合具体情况明确最终支护形式。这种方法的关键在于设计、施工与监测三方应该互通情况，在第一时间采取针对性措施。值得注意的是，实施过程因为发生光爆、预裂、监测不全面等，很容易在施工期间发生塌方。为此，设计理论应密切结合施工实践，这也是应用“新奥法”的重中之重。现阶段，这一施工技术广泛应用于松散地层中修建地铁隧道、电力隧洞等工程。

1.2.3 平顶直墙暗挖

这种施工方法在国际上，一般在顶部位置设计成拱形结构。但是国内技术人员在汲取多种技术优势的基础上，开发了这种暗挖施工技术，主要特征是能够使用可重复利用的临时支撑，降低工作面跨度并为进行二次衬砌提供充足空间，在满足受力转换需求的同时没有废弃工程，实际操作方法简单易懂，可以对地面沉降问题有效控制。例如，北京长安街过街道、地铁出入口等都应用了这项施工技术。

1.3 盖挖法

1.3.1 适用范围

结合实际水文地质及工程地质情况，将灌注桩、连续墙用作边坡支护结构，再来施作盖板并建立起框架结构之后开挖土方，开展后续的结构施工[4]。与其他方法相比，不仅快速而且安全，只要采取相应举措便不会对交通造成影响，与暗挖法相比经济性更高。在地铁车站工程中，其是一种主要的施工方法，防止影响周围环境，还能同时进行地下与地上施工。

1.3.2 技术要点

首先对边墙进行施工，一般有连续墙或是灌注桩两种选择。选择灌注桩可以通过人工、机械的方式成桩，出于增强承载能力而选择十字基础桩，通过钢管桩能够缩减桩直径。使用灌注桩时需要在板的位置完成砂层预灌，挖到板的部分要将砂子及时清除。

1.4 辅助工法

1.4.1 降水施工

如果是地下铁道工程，通常施工位置在地下水位之下，如果基坑与工作面渗入地下水，由于围岩与基础强度降低引发沉降与坍方，直接影响到施工人员与工程项目的安全。在有条件的情况下，工程工作面与基坑需要采取相应的降排方法，确保两者能够处在干燥状态。有关降水施工需要重视以下几个方面：土壤类型及渗透系数；地下水位通常要下降至工作面、基坑之下1.0m 左右[5]；工程项目使用的明挖法还是暗挖法；工程基坑面与工作面大小。

1.4.2 防水施工

从根本上，避免结构出现裂缝才是最佳防水方法，则应在设计环节、施工环节采取针对性的措施。例如，设计方面需要科学设置施工缝并且进行分块施工，由此降低裂缝产生的概率，通过膨胀带取替后浇带混凝土，也可以在设计时通过使用纵向钢筋避免产生裂缝。设计混凝土配比时应控制水泥用量，避免产生过大水化热，还要在混凝土中加入适量的减水剂、粉煤灰等。关于施工环节，若想保障后浇带混凝土的质量，施工人员要从两端朝中间进行分层施工，通过平板振捣设备，开展二次振捣控制裂缝生成。养护混凝土的周期不要低于两周。进入夏季要避免水分过度蒸发，然后覆盖一层塑料薄膜，进入冬季必须重视保温，防止由于温度变化导致的裂缝。

2 铁道工程施工技术常见问题

2.1 施工操作不规范

施工技术管理在铁道工程建设中占据十分重要的位置，依据实际情况，操作实施科学管理，能确保各个环节顺利开展。现阶段，铁道工程建设有时会发生一些不安全事故而带来负面社会影响，主要是因为没有技术操作、没有依规进行，有的施工人员缺乏责任意识且专业能力不过关，上述因素的存在致使工程得不到质量和安全保障。

2.2 测量标准不明确

测量工作具有较高的技术要求，而且在很大程度上影响着工程的整体质量。但在施工建设期间，因为施工流程相对复杂加之测量精度不高等，会影响到最后的测量结果。比如，测量工作人员依然使用比较落后的测量设备，掌握的测量技术已经过时，实际测量没有依规进行致使测量和标准存在出入。还有部分技术人员受限于自身能力，难以保障测量工作的准确性。

2.3 应急措施不到位

面对突发状况要能及时拿出事先制定的应急预案。在实际施工技术管理中，不仅管理机制不完善而且运行机制存在漏洞。一旦发生突发状况，很容易影响管理进度，信息难以及时传递，如果不能及时妥善处理便会进一步扩大危害范围。另外，涉及工程变更时，缺乏时效性高、科学合理的变更方案，会直接影响到施工进度。

3 铁道工程施工技术问题的解决对策

强有力的技术保障才是强化铁道工程建设的重要技术，而要想规避出现的施工技术问题，则要重视施工技术管理工作。本文将对施工前期、施工过程、工程后期的具体管理要点展开分析。

3.1 施工前期

做好施工技术管理，针对铁道工程整体质量及工程安全而言极为关键，应把技术管理在工程施工各个环节落实，以此为有效使用工程施工技术奠定基础。在施工前期，应该严格管控工程各项资源成本保障工程利益，也要通过相应的技术手段妥善处理各种工程问题，在保障工程质量的同时最大限度地避免施工影响周边居民日常生产生活。管理工作中做好各方面的协调与沟通。

工程建设开始前应全面掌握铁道工程实际情况，同时制订一份详细的施工计划，结合施工图与施工计划开展概预算。因为在工程施工中可能发生材料更换、工程返工等问题，这样不只会提高施工成本还会由于工程延误造成投资超支。但若能提高施工技术水平，强化施工管理则可以规避上述问题，工程施工前期进行多次预演与大量论证，以各项试验资料数据的整合最大限度地降低返工次数和发生突发情况的次数，确保铁道工程能依据既定方案顺利完成。另外，在工程建设中有效衔接各项施工技术，保障工程施工技术的完整性及综合性。

有关施工技术管理工作，也要制定科学可行的设计方案，以此对整体施工发挥指导作用，进一步提高铁道工程质量。如果在施工过程中发生突发情况，或遭受外界环境因素影响，就容易打乱已制订的施工计划，而无论调整还是停止施工均会造成人力物力的浪费。若涉及调整施工方案会容易出现工期延长、增加工程成本等问题。为了防止各类因素影响到工程施工效率及各环节施工质量，还应该加强施工技术监督工作，使施工技术能够规范科学使用，同时对方案不合理之处协调并修正，避免实际施工中发生方案变更。

制订施工组织计划要求立足整体来部署，开始正式施工前做好人员、设备安排并完成材料核算。需要注意的是，材料核算要高度重视特殊材料以及材料规格，通过对施工材料进行科学核算能够控制造价成本。另外，安排施工组织也需符合具体要求，既要制定可行性工程编制还要做好施工材料、设备规划。

3.2 施工过程

铁道工程的规模与数量在近些年不断增多，加之群众的安全意识有所提高，向铁道工程提出更高的质量要求。在一些铁道工程中，不仅个别材料质量不合格而且施工人员流动性大。工程安全方面缺乏严格标准，难以保障施工质量，并且施工过程缺乏强有力监督。为此，在重视施工技术水平提升的同时，保证施工材料质量规范，若是发现铁道工程使用了不合格材料，则应立即使用针对性措施，确保施工材料能够满足工程建设要求。一般铁道工程会涉及大量土木工程项目，进行工程监督时由于环境复杂且系统性较强，有时无法面面俱到，加之土木工程采用大量的施工人员和施工材料，导致土木工程很容易发生安全事故。当前使用的传统技术很难全面有效地监控铁路工程施工安全，因此要结合工程实际引入现代化技术手段，通过现场模拟合理预判施工中潜在安全隐患，在此基础上制定针对性的预防措施。

3.3 工程后期

为了保障铁路工程质量，提高施工技术管理水平，应不断完善在建设和管理中出现的漏洞。针对竣工的工程项目及时展开调研并检验其质量，逐项对比质量要求，对每个建设细节进行汇总，将其作为后期工程检验的核心参考资料。在正式施工前已经制订科学的施工计划，但是各个施工环节所处的施工环境不同，为此应对施工进度有效管控，避免施工进度出现延迟。如果发生工程拖延，会在一定程度上影响工程工期及其整体质量。应认识到出现技术管理问题能作为经验积累，针对未来的工程建设可以起到指导参考作用，工程建设期间提前预防这些问题，在此基础上提出应对措施。总之，铁道工程竣工后由专人负责汇总分析，从中吸取相应的经验教训，并要增进和铁路部门之间的联系，尽快突破技术瓶颈为提高铁路施工技术水平提供保障。

4 结语

铁路是我国十分重要的一种运输方式，无论在推动经济发展还是增进区域交流方面都发挥着关键作用。在建设期间因为施工环境和施工技术的负载性，有必要进一步提高技术水平，加大技术管理力度，确保各个施工环节质量并顺利衔接。依托科学使用施工技术并采取有效的技术管理措施，定能在提高铁道工程质量的同时创造更可观的综合效益。