軌道交通工程施工技術(shù)要點(diǎn)與質(zhì)量控制研究

高超

（北京鐵研建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，北京 102600）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的加速和交通需求的增長(zhǎng)，軌道交通作為現(xiàn)代城市的主要交通方式得到快速發(fā)展。軌道交通工程施工質(zhì)量直接關(guān)系到其未來(lái)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和高效性，然而由于軌道交通工程具有一定的特殊性和復(fù)雜性，施工質(zhì)量控制成為一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。基于此，對(duì)軌道交通工程施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出相關(guān)質(zhì)量控制策略。

1 軌道交通工程施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 軌道平整度控制

平整度控制是軌道交通工程施工中至關(guān)重要的技術(shù)要點(diǎn)之一，涉及軌道表面的水平平整度、垂直平整度及縱向平整度。軌道平整度控制對(duì)列車(chē)的正常運(yùn)行、安全性和舒適性都有重要影響，因此，必須加強(qiáng)對(duì)軌道平整度的控制和監(jiān)測(cè)。

第一，在軌道工程中，水平平整度是指軌道表面的平坦度，也就是軌道表面是否平坦無(wú)凹凸不平。該參數(shù)的控制需要使用高精度的水平度測(cè)量?jī)x器，以檢驗(yàn)軌道表面的平整度滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。如果軌道表面出現(xiàn)凹陷或隆起，會(huì)影響車(chē)的正常行駛，甚至引發(fā)安全隱患。因此，需要在軌道鋪設(shè)和維護(hù)過(guò)程中高度重視水平平整度控制[1]。

第二，垂直平整度涉及軌道的坡度和曲線半徑。坡度控制是為了確保列車(chē)在上下坡道時(shí)平穩(wěn)過(guò)渡，以免急劇的高度變化對(duì)乘客造成不適。曲線半徑控制涉及軌道的曲線段，需要使用曲線半徑測(cè)量設(shè)備和合適的調(diào)整工藝，以確保列車(chē)安全、平穩(wěn)地通過(guò)彎道。坡度和曲線半徑的控制需要在軌道設(shè)計(jì)和施工中全面考慮，確保滿足列車(chē)運(yùn)行要求。

第三，縱向平整度的控制對(duì)列車(chē)的平穩(wěn)行駛至關(guān)重要，可避免高度變化對(duì)列車(chē)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。縱向平整度涉及軌道的高程變化，高程調(diào)整涉及地理?xiàng)l件和設(shè)計(jì)規(guī)格，需要使用高精度的高程測(cè)量設(shè)備，以確保軌道的高程符合要求。

綜上所述，軌道平整度控制是軌道交通工程施工的技術(shù)要點(diǎn)之一，需要借助高精度的測(cè)量設(shè)備、合適的調(diào)整工藝和維護(hù)措施，以確保軌道的平整度符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，保障列車(chē)正常運(yùn)行、提高乘客的乘坐舒適度。

1.2 軌道調(diào)校和檢測(cè)

軌道調(diào)校和檢測(cè)是軌道交通工程施工中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，技術(shù)性要求極高，直接關(guān)系到軌道的安全性、穩(wěn)定性及列車(chē)運(yùn)行效率和舒適度。軌道調(diào)校和檢測(cè)流程如圖1 所示。

圖1 軌道調(diào)校和檢測(cè)流程

首先，軌道調(diào)校和檢測(cè)需要使用高精度的測(cè)量設(shè)備，如全站儀、激光測(cè)距儀等，以獲取軌道的幾何參數(shù)和位置信息。這些設(shè)備能夠精確測(cè)量軌道的水平度、曲線半徑、坡度等關(guān)鍵參數(shù)，檢驗(yàn)軌道的平整度和幾何形狀是否符合設(shè)計(jì)要求[2]。

其次，軌道調(diào)校和檢測(cè)要重點(diǎn)關(guān)注軌道的質(zhì)量，除了軌道表面的平整度，還要關(guān)注其光潔度和損傷情況。軌道表面的任何異常都可能導(dǎo)致列車(chē)運(yùn)行不穩(wěn)定和振動(dòng)，因此必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正。高精度軌道質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，如軌道質(zhì)量測(cè)量車(chē)，可用于評(píng)估軌道表面的平整度和質(zhì)量。

再次，軌道位移檢測(cè)，用于檢測(cè)軌道的位置和偏移情況。軌道的位置必須與設(shè)計(jì)要求一致，任何位置偏移都可能導(dǎo)致列車(chē)脫軌或不正常運(yùn)行。軌道位移檢測(cè)設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)軌道的位置，發(fā)現(xiàn)異常需要及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)。

最后，軌道調(diào)校和檢測(cè)需要建立有效的數(shù)據(jù)管理和分析系統(tǒng)，以記錄和分析所有測(cè)量數(shù)據(jù)，用以監(jiān)測(cè)軌道的變化趨勢(shì)，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并制訂相應(yīng)的維護(hù)計(jì)劃。數(shù)據(jù)分析還可以為軌道的長(zhǎng)期維護(hù)和優(yōu)化提供有力支持，確保軌道的持續(xù)高質(zhì)量運(yùn)行。

總之，軌道調(diào)校和檢測(cè)是軌道交通工程中的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，需要高精度測(cè)量設(shè)備、嚴(yán)密的質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的支持，以保證軌道的安全性和穩(wěn)定性，為列車(chē)安全運(yùn)行提供有力保障。

2 軌道交通工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求與檢驗(yàn)方法

2.1 結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求

軌道交通作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，其各個(gè)組成部分都承擔(dān)著特定的功能和責(zé)任，各個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)工程的運(yùn)行效率和安全性。

路基、橋梁、涵洞、道床、鋪軌、隧道、站房及附屬設(shè)施，每一部分都有明確的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，這些規(guī)范為施工單位提供了明確的指導(dǎo)和施工標(biāo)準(zhǔn)。為了確保工程質(zhì)量和安全，必須對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和驗(yàn)收。不僅要檢查外觀、尺寸和位置，還要對(duì)其內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其質(zhì)量滿足要求。在施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)比設(shè)計(jì)要求和施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正問(wèn)題、處理隱患，確保工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，保證軌道交通工程長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)方法與工具

在軌道交通工程中，結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)是確保項(xiàng)目順利推進(jìn)和后期運(yùn)營(yíng)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，對(duì)檢驗(yàn)方法與工具的選擇尤為重要。具體的檢驗(yàn)方法與工具如表1 所示。

表1 軌道交通工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)方法與工具

當(dāng)前，在軌道交通工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)中，可以引入多種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備。例如，超聲波探傷儀可以高效地檢測(cè)鐵軌內(nèi)部的缺陷；熱成像儀能夠?qū)φ痉康冉ㄖY(jié)構(gòu)進(jìn)行表面溫度檢測(cè)，以確定其內(nèi)部的隔熱和通風(fēng)情況；振動(dòng)測(cè)試儀和振動(dòng)分析儀則用于檢測(cè)橋梁和建筑物的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，以評(píng)估其在列車(chē)通過(guò)或大風(fēng)情況下的穩(wěn)定性。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能傳感技術(shù)的發(fā)展，許多檢測(cè)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化操作，大大提高檢測(cè)效率和精度[3]。總體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代檢驗(yàn)方法與工具不僅提供了對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確、高效的解決方案，還能為施工和維護(hù)提供科學(xué)、可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.3 結(jié)構(gòu)質(zhì)量數(shù)據(jù)收集與分析

在軌道交通工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)收集與分析至關(guān)重要，能夠?yàn)闆Q策者提供關(guān)于結(jié)構(gòu)健康狀況、潛在問(wèn)題及優(yōu)化策略的關(guān)鍵信息。數(shù)據(jù)收集與分析流程如圖2 所示。

圖2 數(shù)據(jù)收集與分析流程

首先，為了確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，需要合理部署各種先進(jìn)的傳感設(shè)備，如超聲波探傷儀、振動(dòng)測(cè)試儀、熱成像儀和荷載試驗(yàn)機(jī)。這些設(shè)備能夠在多種環(huán)境和條件下對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)。

其次，收集到的原始數(shù)據(jù)通過(guò)高速通信線路或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至中央數(shù)據(jù)處理中心，大數(shù)據(jù)技術(shù)用于存儲(chǔ)、管理和檢索海量檢測(cè)數(shù)據(jù)，之后需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（如去噪、標(biāo)準(zhǔn)化和插值），以減少后續(xù)分析中的誤差[4]。

再次，利用機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。例如，通過(guò)時(shí)間序列分析，可以追蹤某一結(jié)構(gòu)元件的變化趨勢(shì)；通過(guò)頻率域分析，可以識(shí)別出結(jié)構(gòu)的特定響應(yīng)特征；異常檢測(cè)算法則可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)與既定基線偏離過(guò)大的數(shù)據(jù)點(diǎn)，為工程師提供可能的質(zhì)量問(wèn)題警告。

最后，分析結(jié)果可在可視化平臺(tái)上呈現(xiàn)，以直觀展示結(jié)構(gòu)的健康狀況、潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域及其變化趨勢(shì)，決策者可以基于這些數(shù)據(jù)分析結(jié)果制訂相應(yīng)的維護(hù)策略、修復(fù)措施或進(jìn)一步的檢測(cè)計(jì)劃。

3 軌道交通工程質(zhì)量控制策略

3.1 缺陷預(yù)防與問(wèn)題解決

在軌道交通工程中，缺陷預(yù)防與問(wèn)題解決是質(zhì)量控制的關(guān)鍵，對(duì)保證項(xiàng)目的安全性、耐用性和效益起重要作用。

一方面，缺陷預(yù)防需要基于“預(yù)防勝于治療”原則，重點(diǎn)是在施工早期階段采取措施，避免潛在問(wèn)題。為此，需要建立完善的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和施工參數(shù)，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，需要借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、數(shù)據(jù)分析工具及多物理場(chǎng)建模技術(shù)等。對(duì)于已經(jīng)識(shí)別出的高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)或施工過(guò)程，應(yīng)制訂專門(mén)的操作指南或技術(shù)規(guī)范，并對(duì)施工人員進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)，確保其能夠根據(jù)指南執(zhí)行施工操作，減少因人為操作失誤導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題[5]。

另一方面，即便采取預(yù)防措施仍可能出現(xiàn)一些不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題，及時(shí)解決相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題尤為重要[6]。為此，需要采用先進(jìn)的檢測(cè)和診斷工具，如無(wú)損檢測(cè)設(shè)備、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以迅速定位并評(píng)估缺陷的性質(zhì)和嚴(yán)重程度。診斷完成后必須及時(shí)制訂修復(fù)策略。對(duì)于復(fù)雜或嚴(yán)重的缺陷，可能需要與設(shè)計(jì)人員、材料供應(yīng)商和其他相關(guān)專家進(jìn)行深入討論，共同制訂合理、經(jīng)濟(jì)的解決方案。

3.2 施工監(jiān)督與改進(jìn)

每個(gè)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)都應(yīng)由專業(yè)的工程監(jiān)理團(tuán)隊(duì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。可使用先進(jìn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，如智能攝像頭、傳感器網(wǎng)絡(luò)和地磁檢測(cè)等，以實(shí)時(shí)捕捉施工現(xiàn)場(chǎng)的情況并通過(guò)數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行及時(shí)分析，以確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。若發(fā)現(xiàn)偏差或違規(guī)行為，監(jiān)理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)要求施工人員采取糾正措施，并確保所有參與者在后續(xù)的施工中遵守操作規(guī)范[7]。

在施工改進(jìn)方面，需要通過(guò)搜集、分析相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以評(píng)估哪些工序或方法存在不足，從而確定需要重點(diǎn)優(yōu)化的方向。同時(shí)，可采用模擬和數(shù)字孿生技術(shù)預(yù)測(cè)各種施工方案的施工效果，并基于預(yù)測(cè)結(jié)果選擇最優(yōu)施工方案。此外，可引入軌道交通工程管理集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息的透明性和一致性，以方便各方實(shí)時(shí)溝通和協(xié)作，提升軌道交通工程質(zhì)量[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

為保證軌道交通工程施工質(zhì)量，在實(shí)際施工過(guò)程中需要根據(jù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求，結(jié)合現(xiàn)代檢查方法和工具，對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行全面的檢查和分析，切實(shí)做好質(zhì)量控制工作。同時(shí)，需要做好缺陷預(yù)防、加強(qiáng)施工監(jiān)督與管理等，可使用先進(jìn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，為軌道交通工程施工質(zhì)量提供更有力的保障。