鐵路路基橋頭下沉壓漿加固施工

  一、前言

  大部分鐵路線在幾年運營以后,在路基受施工及重載列車的振動碾壓等相關因素影響下,將會導致各種路基病害的產生,主要病害之一就是道碴陷槽。道碴陷槽會導致路基排水不良,從而導致路基翻漿冒泥,線路出現(xiàn)不均勻下沉,導致軌面在動態(tài)和靜態(tài)條件下的不平順,道床板結。為滿足我國鐵路提速的需要,確保列車運行安全,要徹底清除橋頭病害。通過對比各個方案,最后選擇水泥壓漿加固作為處理方法,通過壓漿填充密實路基空洞及不密實的地方。

  二、導致橋頭路基下沉病害的因素

  1、地基條件

  通常來講，地基土的性質及結構不同，所產生的沉降和沉降達到穩(wěn)定所需要的時間也不同。在路橋過渡段，由于靠近河流、溝壑，往往地基土含水量大，地質條件更差，線路若修筑在條件差并未經很好處理的軟弱地基土上，路橋過渡段的路基和橋的工后沉降量將顯著不同，這樣在路橋過渡段必然有沉降差。

  2、路基與橋臺結構差異

  橋臺一般是剛性的，而路基則是柔性的。它們的自重不同，強度不同，由于這兩種結構的差異，在路橋過渡段內，當受到動荷載作用時，在剛柔之間必然存在著沉降差。路基與橋臺結構差異引起橋頭下沉可分為兩種:

  （1）由柔性(或半剛性)路堤與剛性橋臺間，就是在路橋過渡點附近出現(xiàn)不均勻沉降，造成軌面發(fā)生彎折。它產生的原因是路堤填料固結程度低，強度不足，由于自重力作用產生沉降，在列車動荷載的作用下不均勻沉降繼續(xù)發(fā)展，而橋臺則基本不發(fā)生沉降。

  （2）受路堤與橋臺的剛度差異懸殊的影響，無法良好匹配，從而導致該部分軌道出現(xiàn)不平順。這兩種不平順有可能單獨存在，也可能同時存在于路橋過渡段線路病害中，其影響程度亦有輕有重。

  3、施工

  在進行施工時，質量控制的薄弱環(huán)節(jié)是路橋過渡段。首先，一般橋臺后路基碾壓的作業(yè)面較為狹小，難以控制碾壓質量，其壓實度難以滿足設計要求。其次，路橋過渡區(qū)段的填土碾壓工作一般安排在施工工期的尾部，不具備一定的靜置穩(wěn)定時間，在施工單位被迫趕工期的情況下，無法很好地控制填土壓實質量，導致填土本身產生沉降變形。

  4、填料

  如果填料達不到要求，會使過渡段路基本體滲排水不暢，地表水和雨水的淤積將使路基的含水量提高;如果密實度達不到要求，水的滲透流動將帶走填料中的細顆粒土，這兩種情況都會使橋頭出現(xiàn)下沉變形。

  三、壓漿加固法施工要點

  1、壓漿處理方案

  （1）要達到施工中不封閉、列車正常運營。

  （2）由于該病害位于鐵路干線上,因此在施工過程中不能對行車安全造成任何影響,并且要盡量避免對行車造成干擾。

  （3）針對以上要求,施工采取鉆眼注漿的方法,并采用直觀的質量檢查方法,對質量進行監(jiān)控,以確保既有線的行車安全。

  2、鉆孔

  （1）借助風鉆在路肩處鉆壓漿孔,孔深控制在2m~3m左右,孔底應落于鋼軌投影位置,兩臺風鉆同時在兩側路肩上對稱布孔,平均孔距1.5m。

  （2）在鉆孔過程中,要人工挖槽先探明電纜及光纜的路徑及深度,防止鉆孔過程中將其破壞,保證施工安全。

  （3）為確保壓漿完整性,要適當保持鉆孔間距,并進行經常觀察。

  （4）在鉆孔位置的道碴中部挖一個檢查孔,孔底標高高于路肩5cm。

  （5）在進行鉆孔時,通過高壓風在孔道內壓風,風壓要≥6k以打通陷槽中的空隙通路,以保證在壓漿過程中,水泥漿的注入通暢,防止留下后患。

  （6）在路基邊坡兩側,設檢查槽,便于觀察壓漿的飽滿性,鉆孔布置。

  3、吹風

  要重視吹風這一步,為確保注漿通道暢通,鋼管鉆到設計位置后,應用高壓風吹風,風壓不小于6kg。

  4、壓漿

  （1）壓漿設備設有壓力表和流量表。

  （2）壓漿泵的壓力通?？刂圃?.05MPa到0.3MPa之間，滿足正常注漿要求即可。

  （3）灰漿攪拌在拌制灰漿過程中,必須嚴格根據(jù)實驗好的水灰比進行配漿,攪拌時間≥3min。

  （4）一旦某一鉆孔注漿達不到標高時,應立即在該孔0.2m~0.3m范圍內補孔補注,以確保注漿的完整性,以使注漿達到設計標高。

  （5）注漿時要嚴格觀察檢查孔,當漿液達到標高時,立即停止注漿,不得欠注或超注。

  （6）注漿用管為小于25mm鋼管,四周為梅花狀預留孔,孔徑6mm,孔距10cm。

  （7）如漿液一直注不滿,表明路基中有空洞,對此要連續(xù)注漿,以確保路基注實。

  （8）注漿時,漿液沿注漿鋼管向路基中呈散射狀注漿,當漿液逐步密實后,并逐步上升,此時從觀察槽及觀察孔觀察,當漿液達到觀察槽及觀察孔時,立即停止注漿,并及時將注漿管抽出。

  5、記錄

  （1）按施工里程對每一對(左、右)鉆孔位置在施工時進行記錄。

  （2）對每一孔壓漿數(shù)量、水灰比、壓力和施工時間進行記錄。

  6、橋頭壓漿施工安全措施

  （1）開工前,對職工要進行安全教育,執(zhí)行各項安全規(guī)章制度,把不安全因素消滅在萌芽狀態(tài)。要做到人人保安全,個個反違章。

  （2）施工工點必須由項目經理指定工點負責人,負責統(tǒng)一指揮施工及安全作業(yè)。

  （3）整個施工過程,防護人員必須了望監(jiān)視列車情況,及時通告施工地點的工作人員。

  （4）施工時應設置專職安全防護人員,隨時觀察施工、列車運行及路基變化等情況,嚴防造成對列車的干擾和危害。

  （5）路肩寬度不夠時要搭設平臺,做到穩(wěn)固、安全,各種施工機具不準侵限。

  （6）所有機械設備無論停放或移動均不得侵入鐵路限界內,距鋼軌頭部不得少于1.5m,并應堆放穩(wěn)固防止倒塌。

  （7）列車經過時應暫停一切施工,待列車通過后方準開始作業(yè)。

  （8）施工人員休息時,不準在鐵道上行走、站立、閑談、休息、吃飯、睡覺。不準把衣服和工具放在軌道上。嚴禁穿混淆鐵路信號的紅、黃衣服。

  （9）施工前應及時與鐵路工務、電務、鐵通、供電等部門聯(lián)系,簽定安全配合協(xié)議,并確定電纜、光纜的路徑及深度。在施工開挖檢查槽時躲開電纜、管道位置,防止碰斷、碰混光纜和電纜。

  （10）有列車通過時在線路上工作的人員必須停止工作,挪開材料、工具,撤除工作面到安全地點避讓,在列車距離施工地點800m以外所有施工人員走下軌道,距外側鋼軌不少于2m外面向車尾,防止被車上落下墜落物打傷。

  （11）在掏挖檢查孔時,要在兩枕木間挖檢查孔,并特別注意兩邊來車。壓漿完成后,應將檢查孔處的道碴回填好,并搗固密實。

  （12）施工負責人應隨時與兩端車站住站防護員聯(lián)系,及時了解列車動向,兩端車站住站防護員應及時與施工地點防護員聯(lián)系,聯(lián)系用對講機、手機等。

  （13）施工負責人應將施工情況及時向工務段工地代表匯報。