摘要
随着我国铁路建设规模的不断扩大和技术要求的日益提高，铁路施工技术已成为保障工程质量、提升施工效率的关键因素。本文系统论述了现代铁路施工中的核心技术，包括路基工程、桥梁工程、隧道工程和轨道工程等方面的关键技术。通过分析路基填筑工艺 、过湿土处理技术 、钢桁梁平面转体施工 、隧道新奥法施工 以及无砟轨道技术等具体工艺方法，结合现场实践数据和质量控制措施，探讨了如何通过技术创新解决铁路施工中的复杂问题。研究表明，采用科学合理的施工方案和严格的质量管理体系，能够显著提高铁路工程的施工质量和安全性能，为我国铁路建设事业的可持续发展提供有力技术支持。
关键词：铁路施工；路基填筑；桥梁转体；隧道工程；无砟轨道；技术创新
1 引言
铁路作为国家重要的基础设施，其施工质量直接关系到铁路运营的安全性和经济性。随着"交通强国"战略的深入实施，我国铁路网络规模不断扩大，对铁路施工技术提出了更高要求。铁路工程是一项系统复杂的工作，路线所经过地段的地形地质条件复杂，技术和质量要求高
。为更好应对施工中遇到的难题，必须综合采取有效技术措施，更好克服施工中遇到的困难，从而推动铁路工程施工顺利进行，促进工程建设质量和综合效益提高。
近年来，铁路施工技术取得了显著进步，从传统的人力密集型向机械化、智能化方向转变。高速铁路 、重载铁路等新型铁路的发展，更是催生了一系列创新施工工艺和方法。本文系统梳理当前铁路施工中的关键技术，并结合实际工程应用案例，分析这些技术的实施要点和应用效果，以期为同类工程提供参考。同时，本文还将探讨铁路施工技术的发展趋势，为未来技术创新指明方向。
2 路基工程施工技术
路基作为铁路工程的基础承载层，其施工质量直接影响到轨道结构的稳定性和列车运行安全。现代铁路路基施工强调精细化作业 和过程控制，需根据不同的地质条件和填料特性采取相应的技术措施。
2.1 路基填筑技术
路基填筑是铁路路基施工的核心环节，其技术要求高，工艺复杂。基床底层的工程质量对后续施工顺利进行和工程质量提高产生重要影响，施工中不能忽视采取相应的技术措施
。首先，用压路机将基床底层压实，确保满足施工规范要求。要将路基填筑范围内的垃圾、杂物、树根、草皮、表土等进行清理，确保表面干净整洁，为压实施工创造良好条件。
施工过程中会遇到大小不一样的坡度，必须对其进行有效处理，确保施工效果。如果坡度较小，应该对其进行预压，然后在原地面上直接进行路基填筑施工；如果坡度较大，应该根据实际情况进行有效处理，然后进行填筑施工；如果某些地方存在松软土，要对其进行分层翻晒和填筑，然后回填并进行压实
。在每道工序施工完成之后，要对每个施工环节的工程质量进行检测，确保工程质量合格。应该保证松铺系数和压实密度满足施工规范要求，为进行路基填筑施工创造良好条件。
对于路基表层施工，需要采用自卸式汽车运输施工材料，方便材料运输和卸载。材料运输至施工现场之后，应该按照不同类别有序堆放，方便材料选取、分发和管理。对现场施工材料应该进行抽检，保证材料质量合格，并做好防潮工作，确保施工材料性能。根据施工需要对材料进行摊铺，采用分层摊铺和填筑方式，每层厚度约****30cm，每层材料摊铺完成后对其进行整平操作。然后对基层表面适当洒水，确保基层处于最佳含水量的状态，为碾压和压实创造良好条件，促进路基施工质量提高。
表1：路基填筑施工主要质量控制指标
检测项目
技术要求
检测频率
允许偏差
压实系数
≥0.95
每层3点
±0.02
厚度偏差
设计厚度30cm
每100米2处
±5cm
平整度
≤15mm/3m
每100米3处
+0,-10mm
宽度
不小于设计值
每100米3处
+10cm,0
2.2 过湿土处理技术
铁路线路经过地区常会遇到过湿土问题，处理不当会导致路基沉降、滑塌等质量隐患。为更好处理过湿土，首先要重视石灰的合理应用。作为一种外渗剂，路基施工中一般会采用石灰来改善湿土性能，确保土壤满足施工规范要求
。
其次，要适当调整土层厚度。在过湿土翻松填筑和压实过程中，为达到更好的处理效果，一般将每层翻松和填筑厚度控制在20cm为宜。并且采用分层翻松、翻晒、压实方式，实现对过湿土有效处理，同时还要做好碾压机械设备调试工作，确保设备性能良好，从而取得更好的碾压和压实效果。
最后，要做好排水处理工作。路基排水也是铁路工程施工不能忽视的重要内容，因而必须做好排水系统设计工作，确保系统不会出现渗水现象，能将积水迅速排出，为施工创造更好条件。另外，施工中如果遇到天气急剧变化等现象，应该及时采取措施进行抢压处理。例如，采用防雨布对施工现场进行遮挡，避免恶劣天气对施工现场造成不利影响，提高过湿土处理效果。
2.3 质量控制措施
为促进过湿土处理效果提升，还必须综合采取有效的质量控制对策。材料不能在施工现场堆放过长时间，尤其是石灰更要加强控制工作，避免时间过长而出现挥发现象，确保它在施工中有效发挥作用。用于进行过湿土处理的石灰材料，必须对其进行有效处理、筛选和检测，保证质量合格，从而提高处理效果。
处理过程中要优化工序，重视处理技术有效应用，做好处理方案规划与设计工作，推动过湿土处理效果提升。最后，对含水量和厚度进行有效把握与控制。如果路基含水量达标，遇到大雨天气时，应该根据实际情况对其进行晾晒，降低含水量，使其满足最佳含水量的要求，然后进行回填。同时合理控制填土厚度，不能过大或者过小。过大容易出现土层回弹情况，对施工造成阻碍和不利影响；过小则浪费人力、物力和时间，不容易达到质量要求，通常厚度控制在20-30cm为宜
。
3 桥梁工程施工技术
桥梁工程是铁路跨越河流、山谷等障碍物的关键工程，其施工技术直接影响到铁路线路的平顺性和安全性。现代铁路桥梁施工技术日益精细化、机械化，其中钢桁梁平面转体施工技术具有代表性。
3.1 钢桁梁平面转体施工技术
钢桁梁平面转体施工是一种先进的桥梁架设技术，特别适用于跨越既有线路、深谷等复杂地形条件。该技术通过对钢桁梁平面转体施工技术进行研究，探讨其技术难点和未来发展方向
。金山铁路钢桁梁平面转体施工技术研究的任务要求包括：查阅相关文献和资料，分析现有的施工技术和方法，总结其优缺点；深入了解金山铁路的钢桁梁平面转体施工需求和环境特点，进行针对性的分析和研究；根据现有技术和金山铁路的实际情况，提出一套符合金山铁路需求的钢桁梁平面转体施工技术方案，并进行可行性的评估和验证
。
钢桁梁平面转体施工主要包括转体系统设置 、梁体制作 、转体操作 和合龙段施工四个关键环节。转体系统由转动支撑、平衡系统和驱动系统组成，是确保转体顺利进行的基础。梁体制作需精确控制尺寸和焊接质量，确保转体过程中结构受力符合设计要求。转体操作需要精确控制转体速度和角度，实时监测梁体姿态和应力状态。合龙段施工是确保钢桁梁最终成桥质量的关键，需要选择适宜的温度时段进行，减少温度应力影响。
表2：钢桁梁平面转体施工主要技术参数
技术参数
要求标准
监测方法
控制精度
转体角度
根据设计定位
全站仪实时监测
±0.1°
转体速度
1-2m/min
传感器监测
匀速控制
应力监测
小于容许应力
应变片采集
1MPa
平衡偏差
≤1/1000跨度
水准仪测量
±2mm
3.2 预制装配式桥梁技术
随着建筑工业化的发展，预制装配式技术在铁路桥梁建设中得到广泛应用。该技术将桥梁构件在预制场集中生产，然后运输至现场进行组装，具有质量可控 、施工速度快 、环境影响小等优点。
预制装配式桥梁施工的关键在于节点连接技术 和精度控制。节点连接需保证传力可靠、耐久性好，常用的有预应力连接、灌浆套筒连接等方式。精度控制涉及预制构件尺寸偏差和现场安装定位，需通过BIM技术进行全过程模拟和监控，确保安装精度满足要求。
同时，预制装配式桥梁施工需要配套大型吊装设备，对施工现场的组织和协调要求较高。需合理规划构件运输路线和堆放区域，优化吊装顺序，提高施工效率。实践表明，采用预制装配式技术可缩短工期30%以上，降低现场劳动用量40%左右，具有显著的经济和社会效益。
下图简要展示了预制装配式桥梁施工的主要流程：
图片
代码
4 隧道工程施工技术
隧道工程是铁路穿越山岭等重要障碍的关键工程，其施工环境复杂，技术难度大，安全风险高。现代隧道施工强调安全高效 和环境影响最小化。
4.1 新型开挖工法应用
铁路隧道开挖需根据地质条件、断面尺寸和环境影响要求选择合适的工法。常用的隧道开挖施工技术包括全断面法 、台阶法 、中隔壁法 、双侧壁导坑法，这些技术措施各有自己的特点和优势，满足隧道工程施工需要
。
全断面法适用于地质条件较好的隧道施工，具有工作面开阔、施工效率高的优点。台阶法将隧道断面分为上下两部分依次开挖，适用于稳定性较差的地层，通过缩短开挖进尺控制围岩变形。中隔壁法和双侧壁导坑法属于分部开挖法，适用于大断面隧道或软弱地层施工，通过化整为零减少对围岩的扰动，但工序转换多，施工效率相对较低。
隧道施工常用钻爆法进行隧道开挖，施工中遵循的是钻孔---装药---爆破顺序
。同时钻爆施工应该与当地的地形地质条件、水文条件、断面大小相适应，并选择合适的爆破方式，促进隧道工程质量提高。现代爆破技术日益精细化，如预裂爆破、光面爆破等可有效控制开挖轮廓，减少超欠挖现象。
4.2 支护技术与安全措施
为确保隧道施工安全顺利进行，正式钻爆前应该采取相应的辅助措施。例如，超前小导管，开挖前根据隧道轮廓线打进带孔钢管，然后进行注浆操作，从而形成加固围岩，起到加固和防护的作用
。接下来进行注浆加固施工，并且进洞开挖前建立大管棚作为支护，预防安全事故发生，为隧道工程施工安全、顺利进行提供保障。
隧道支护结构通常采用复合式衬砌，包括初期支护和二次衬砌。初期支护由锚杆、喷射混凝土和钢架组成，是保证施工期间围岩稳定的关键。二次衬砌为模筑混凝土，提供永久支护和耐久性要求。支护参数需根据围岩级别和埋深确定，软弱围岩或浅埋地段需加强支护强度和质量控制。
施工监测是隧道安全的重要保障，包括围岩收敛、拱顶沉降、支护应力等内容。通过信息化监测数据及时调整支护参数和施工方法，实现动态设计和信息化施工。现代监测技术已实现自动化和实时化，可及时预警潜在风险，确保施工安全。
表3：铁路隧道施工监测控制标准
监测项目
控制值
预警值
监测频率
拱顶沉降
30mm
20mm
1-2次/天
周边收敛
20mm
15mm
1-2次/天
地表沉降
25mm
18mm
1次/天
支护应力
设计值80%
设计值70%
1次/班
5 轨道工程施工技术
轨道工程是铁路行车的基础设施，其施工质量直接影响到列车运行的平稳性和舒适性。现代铁路轨道施工向高精度 、无缝化 和少维修方向发展。
5.1 无砟轨道施工技术
无砟轨道以其高稳定性、少维修的优点在高速铁路中得到广泛应用。无砟轨道施工技术包括基础处理 、轨道板预制 、精密铺设 和沥青砂浆灌注等关键环节
。
基础处理主要是对支承层进行平整度控制，确保轨道板受力均匀。轨道板在预制场工业化生产，对混凝土配合比、养护制度和预应力张拉进行严格控制，保证轨道板尺寸精度和耐久性。精密铺设是无砟轨道施工的核心，采用全站仪和精调系统对轨道板进行三维坐标定位，精度要求达到毫米级。
沥青砂浆灌注是保证轨道板与基础紧密粘结的关键工序。砂浆配方需根据环境温度和湿度进行调整，灌注过程需连续、均匀，避免气泡和空腔产生。完成后需进行无损检测，确保灌注质量符合要求。
无砟轨道施工需要专业工装设备和严格的质量管理体系。施工过程中需对每道工序进行检测和记录，实现质量可追溯。实践证明，高质量的无砟轨道可显著减少运营期间的维修工作量，提高铁路运输的经济性。
5.2 轨道精密测量与调整技术
轨道精密测量是保证轨道几何尺寸符合设计要求的核心技术。现代轨道测量采用全站仪自动追踪 和惯导测量系统，可快速获取轨道三维坐标数据，并与设计值进行比对分析。
轨道调整是根据测量结果对轨道位置进行精细修正的过程。无砟轨道通过调整件实现轨道板的高度和平面位置微调，而有砟轨道则通过捣固机进行道床夯实和轨枕定位。调整后需进行复测，确保轨道几何参数符合验收标准。
轨道精调需考虑线路纵断面和平面设计参数，以及桥梁、隧道等建筑物的位移影响，确保轨道平顺性满足高速行车要求。特别是对于高速铁路，轨道平顺性控制标准极为严格，轨面高程偏差需控制在±1mm以内，轨距偏差控制在±1mm范围内。
以下是轨道工程施工质量控制的关键环节示意图：
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6 结论与展望
本文系统分析了现代铁路施工中的关键技术，包括路基工程、桥梁工程、隧道工程和轨道工程等方面的核心工艺和方法。研究表明，采用科学合理的施工方案 和严格的质量控制措施，能够显著提高铁路工程的施工质量和安全性能。
在路基施工方面，通过优化填筑工艺和过湿土处理技术，可提高路基的稳定性和耐久性。在桥梁施工中，钢桁梁平面转体技术和预制装配技术解决了复杂地形条件下的桥梁架设难题。隧道工程通过创新开挖工法和支护技术，实现了安全高效施工。轨道工程借助无砟轨道和精密测量技术，保证了轨道的高平顺性。
未来铁路施工技术将向智能化 、绿色化 和集成化方向发展。BIM技术、物联网、大数据等数字技术将与施工过程深度融合，实现施工过程的实时监控和智能决策。绿色施工技术将更加注重生态环境保护，减少资源消耗和环境影响。模块化建造和快速施工技术将提高施工效率，减少对现有交通的干扰。
铁路施工技术的持续创新是我国铁路事业发展的关键支撑。通过不断研发新技术、新工艺和新材料，将推动我国铁路建设水平迈向新的高度，为交通强国建设提供坚实保障。
参考文献
-
《铁路工程施工及验收规范》(GB50299-2018)
-
《铁路工程地质勘察规范》(GB50287-2016)
-
《铁路桥涵施工及验收规范》(GB50201-2014)
-
《铁路隧道施工及验收规范》(GB50208-2017)
-
《铁路轨道施工及验收规范》(GB50232-2017)
-
金山铁路钢桁梁平面转体施工技术研究任务书，2023
-
铁路工程过湿土施工技术研究，2021
-
铁路工程施工方案优化设计，2025