铁路桥涵施工中的缺陷分析

摘要:铁路桥涵的建设需要经过规划、工程可行性研究、勘测和施工等几个阶段。施工是具体体现铁路桥涵设计思想和设计意图的一个过程，其最终目的是要建造一个既满足营运要求又能作为一种空间艺术结构存在于社会之中的工程实体，而施工技术无论在设计还是在施工阶段都起着举足轻重的作用。本文主要通过对铁路桥涵实际施工过程中所出现的质量问题进行分析,然后针对这些问题提出具体的应对措施及方案。

关键词:铁路桥涵工程设计 缺陷 对策

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

随着我国铁路网络的不断发展与完善，铁路运营速度不断提高。为确保行车安全和车辆、行人通行安全，上跨、下穿铁路的各种立交桥建设步伐加快。由于混凝土具有受力结构稳定、可塑性好、外表美观等优势，已经在立交桥施工中得以广泛应用。如何完善质量控制与管理，落实安全施工策略，提高工程效率与质量，减少对确保铁路运输的影响，已成为当前需要思考的重要问题。

施工技术包含了施工设计计算、施工的方法、手段和工艺等方面的内容。在铁路桥涵的施工阶段，施工技术占据了主导地位。技术的先进与否，直接影响到施工所能采用的方法和手段，甚至将左右工程的进展。任何一项结构简单或复杂的桥涵工程，都必须依据相应的施工技术，才能制订出切实可行的施工方案，确定具体施工方法，用于指导施工。

一、铁路桥涵施工过程中常见的问题

1. 地基土质不良造成的沉降

桥涵通常置于沟壑地段, 地下水位较高, 且多属软土。由于软土一般都具有天然含水量大, 孔隙比大, 压缩性强和抗剪强度低等特点, 在软土上填筑路基, 极易产生沉降。同时桥头台背路基填筑高度较其他地段大, 产生基底应力相对较大, 更易引起地基沉降, 特别是工后沉降较大。

2. 混凝土施工工艺的控制

混凝土内、外质量控制的关键在于混凝土设计、拌合等各项指标控制、模板设计、制作及浇筑过程的工艺控制，在混凝土施工过程中混凝土外观通病（气泡、蜂窝麻面、色差等） 通常存在，但对于桥梁墩梁部来说，混凝土的外观质量控制至关重要，因此，无论是混凝土设计、拌合等各项指标控制、梁墩部模板设计、制作、使用、养护还是混凝土的浇筑工艺控制都是控制的关键点，因此任何环节都不能疏忽。

3. 基坑排水以及地基承载力存在的问题

基坑排水存在问题,地基承载力不均匀,台身欠直顺,沉降缝不顺直、有脱落,盖板底部不平整,盖板底部出现横行裂缝或纵向裂缝,盖板间勾缝脱落,台背有跳车现象,砼表面有蜂窝麻面现象等。

4. 人身安全的预防

在顶进施工中由于地质不良, 挖土方法不当, 列车通过时对线路土体反复振动等原因使开挖中路基土体失稳, 发生坍塌事故, 将坑底作业者掩埋伤害, 或将在土体上作业人员坠落致伤。所有人员除施工作业必需外不得在轨道上行走,确需上线行走时，必须有可靠有效的防护措施； 施工人员在路肩行走时, 要特别注意所携带工具不要侵入铁路建筑限界, 横跨铁路应止步了望, 确认两端均无列车通过时方可前行。

二、铁路桥涵建设施工的具体对策

针对如上关于铁路桥涵施工过程中所存在的常见缺陷分析可知,目前为了能够很好地保证铁路桥涵的建造质量,应该加强铁路桥涵施工方案的科学实施与管理,具体体现在如下几个方面。

1．加强地基承载力

良好的地基都具备两个条件,即较高的强度与较低的压缩性,但往往现实施工中,工程地基的性质都不太尽人意,这时就需要对地基进行一定的处理,所谓地基处理就是按照上部结构对地基的要求,对地基进行必要的加固或改良,提高地基土的承载力,保证地基稳定,减少桥涵的沉降或不均匀沉降,消除湿陷性黄土的湿陷性,提高抗液化能力等。常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩、挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。

2．加强注浆技术在铁路桥涵中的应用

对于铁路桥涵而言,采用注浆方式进行施工的方案主要包括如下三种方式,即:(1)首先需在便梁架空状态下挖除约2.5m厚度的土,这是钻孔注浆的前提条件；(2)对线路不进行架空处理,那么这就是说没有进行挖土步骤,就不会产生孔洞,因此就不能进行竖直或是垂直地注浆,只能采取偏斜的方向进行注浆,待到偏斜方向注浆步骤完成之后,且浇筑的浆液达到一定的强度才可以进行顶进施工；(3)与前面两种方式不同的是,第三种注浆是在预制箱身时首先在底板上预留一定数量的注浆孔,然后将箱身进行顶进并达到一定的位置,再进行注浆。

根据实际的经验可知,上述第一种方式的优势在于:由于其进行了挖土处理,那么这就会腾出空隙以使得浆液很容易灌注,而且在布孔方面也可以非常规则。但是其缺陷在于该方式的慢性时间以及线路架空时间显得尤其长。对于铁路的行车的干扰十分之大,而且由于挖除的土方的体积较大,那么这就导致了浆液在注入之后,浆液的凝固还需要一段时间。而且,由于将土方挖除了一部分,浆液还会冒出。第二种方式的优点是施工对行车的影响最小,注浆施工可以与浇筑箱身同步进行,有利于缩短工期；但由于进行斜向钻孔、注浆,对施工能力的要求较高,施工质量较难控制,尤其是容易出现注浆死角。第三种方式的优点是对铁路行车的影响较小,注浆孔容易布置,由于有箱身压着,注浆过程中不太可能渗漏冒浆,施工质量较好；其缺点是在箱身底板上预留注浆孔,对底板钢筋有一定干扰,施工结束后注浆效果难以检测、确认。目前,施工过的桥涵大都以此种方式处理。

3．混凝土施工工艺的控制与养护

（1）由于混凝土的配合比缺乏科学性、严谨性，造成砂、水泥、石子等材料的用水量不当，结果石子过多、砂浆较少，直接造成粗骨料的下沉，而浆液则呈上浮状态，造成混凝土表面出现蜂窝麻面现象；有关施工配合比状况，应随着气候、设备、原材料等变化适时调整。（2）在采取泵送混凝土过程中，可采取分层浇筑混凝土办法，其落差控制在1m 之内，采取对称地连续泵送或者两侧轮流泵送等灌注方式。通过采取分层浇筑办法，可有效避免模板变形问题。（3）合理实行振捣。一方面，如果振捣的时间过短，则上层容易产生收缩裂缝，造成强度不均。一般要求当振动棒插入到下层混凝土中，其深度应在50mm 以上，适当延长振捣时间，提高振捣密实度；通过振捣混凝土的方法，也可确保气泡快速消散，保证施工效果；另一方面，振捣棒和模板之间的距离约为10cm为宜，如果距离过短，则振捣可能接触模板而产生振动；模板产生振动之后，大量的气泡朝向模板集中，如果气泡不能及时溢出，对混凝土外观质量产生影响。（4）其他。有关掺合料、外加剂等选择，应做到保质保量，可采取双掺技术，包括抗裂防水剂、掺粉煤灰等，以此有效控制水化热，发挥防渗防裂的作用，也可增加坍塌度和混凝土的粘度，保持混凝土不泌水。

混凝土的养护。完成混凝土浇筑之后，由于受到水泥水化作用，混凝土逐渐凝结硬化。但是这种水化条件，需要满足一定的温度与湿度。因此，为了提高混凝土的硬化质量，提高混凝土强度，实行养护措施非常重要。

1）当完成混凝土浇筑工作之后，如果气候较为炎热且空气干燥，需要及时进行养护，否则混凝土中的水分将会迅速蒸发，造成脱水，而原本已经形成凝胶体的水泥颗粒，由于不能及时水化，也难以转变为稳定的结晶，粘结力不强，混凝土表面就会出现粉状或者片状脱落现象。因此，加强对混凝土后期阶段的养护工作，非常重要。2） 在混凝土养护过程中，应重点注意混凝土的温度与湿度，避免表面长时间暴露，应采取塑料布、篷布覆盖等方式，避免表面水分蒸发过快。在暴露面的保护层混凝土初凝之前，应该将覆盖物卷起，再用抹子搓压表面2 遍以上，平整之后再次覆盖。

4．人身伤害事故

（1） 坍塌。在顶进施工中由于地质不良, 挖土方法不当, 列车通过时对线路土体反复振动等原因使开挖中路基土体失稳, 发生坍塌事故, 将坑底作业者掩埋伤害, 或将在土体上作业人员坠落致伤。据统计, 凡使用“明挖空顶”施工发生土体坍塌险情的高达90%,导致人员伤害的已达15%, 影响行车或封锁线路的概率为10%左右；可见坍塌的危害性。（2）物体打击。在顶进施工中有很多立体交叉作业面, 上下作业层的干扰多, 由于工具的传递失误或违规操作、顶铁的失稳飞出以及架空轨枕的脱扣坠落等, 极有可能将下层作业人员砸伤。（3）车辆与起重伤害。在加固线路、运土作业与拆除加固线路设备器材时, 需要运用多种起重器具和运行机械。所以, 凡是在起重作业和车辆运行中可能发生的事故, 在顶进施工中也会发生。（4）高处坠落。地面与桥涵基坑、线路轨面与顶进开挖面之间的高差多在3-5m, 有的甚至高达十几米, 高空临边作业与围观群众的防护稍有不慎就会导致不良后果。

三、结束语

综上所述可知,铁路桥涵在施工建造过程中,往往会在地基承载力以及在浆液

的灌注、混凝土施工等方面存在问题,那么具体的对策就是要加强注浆计算在铁路桥涵建造中的应用以及加强地基的承载力,这样才能够使得铁路桥涵施工的质量得以最佳控制。

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