鐵路路基橋頭下沉壓漿加固施工
2016-03-23
一、前言
大部分鐵路線在幾年運(yùn)營(yíng)以后,在路基受施工及重載列車的振動(dòng)碾壓等相關(guān)因素影響下,將會(huì)導(dǎo)致各種路基病害的產(chǎn)生,主要病害之一就是道碴陷槽。道碴陷槽會(huì)導(dǎo)致路基排水不良,從而導(dǎo)致路基翻漿冒泥,線路出現(xiàn)不均勻下沉,導(dǎo)致軌面在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)條件下的不平順,道床板結(jié)。為滿足我國(guó)鐵路提速的需要,確保列車運(yùn)行安全,要徹底清除橋頭病害。通過(guò)對(duì)比各個(gè)方案,最后選擇水泥壓漿加固作為處理方法,通過(guò)壓漿填充密實(shí)路基空洞及不密實(shí)的地方。
二、導(dǎo)致橋頭路基下沉病害的因素
1、地基條件
通常來(lái)講，地基土的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)不同，所產(chǎn)生的沉降和沉降達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間也不同。在路橋過(guò)渡段，由于靠近河流、溝壑，往往地基土含水量大，地質(zhì)條件更差，線路若修筑在條件差并未經(jīng)很好處理的軟弱地基土上，路橋過(guò)渡段的路基和橋的工后沉降量將顯著不同，這樣在路橋過(guò)渡段必然有沉降差。
2、路基與橋臺(tái)結(jié)構(gòu)差異
橋臺(tái)一般是剛性的，而路基則是柔性的。它們的自重不同，強(qiáng)度不同，由于這兩種結(jié)構(gòu)的差異，在路橋過(guò)渡段內(nèi)，當(dāng)受到動(dòng)荷載作用時(shí)，在剛?cè)嶂g必然存在著沉降差。路基與橋臺(tái)結(jié)構(gòu)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(tái)間，就是在路橋過(guò)渡點(diǎn)附近出現(xiàn)不均勻沉降，造成軌面發(fā)生彎折。它產(chǎn)生的原因是路堤填料固結(jié)程度低，強(qiáng)度不足，由于自重力作用產(chǎn)生沉降，在列車動(dòng)荷載的作用下不均勻沉降繼續(xù)發(fā)展，而橋臺(tái)則基本不發(fā)生沉降。
?。?）受路堤與橋臺(tái)的剛度差異懸殊的影響，無(wú)法良好匹配，從而導(dǎo)致該部分軌道出現(xiàn)不平順。這兩種不平順有可能單獨(dú)存在，也可能同時(shí)存在于路橋過(guò)渡段線路病害中，其影響程度亦有輕有重。
3、施工
在進(jìn)行施工時(shí)，質(zhì)量控制的薄弱環(huán)節(jié)是路橋過(guò)渡段。首先，一般橋臺(tái)后路基碾壓的作業(yè)面較為狹小，難以控制碾壓質(zhì)量，其壓實(shí)度難以滿足設(shè)計(jì)要求。其次，路橋過(guò)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(shí)間，在施工單位被迫趕工期的情況下，無(wú)法很好地控制填土壓實(shí)質(zhì)量，導(dǎo)致填土本身產(chǎn)生沉降變形。
4、填料
如果填料達(dá)不到要求，會(huì)使過(guò)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(shí)度達(dá)不到要求，水的滲透流動(dòng)將帶走填料中的細(xì)顆粒土，這兩種情況都會(huì)使橋頭出現(xiàn)下沉變形。
三、壓漿加固法施工要點(diǎn)
1、壓漿處理方案
?。?）要達(dá)到施工中不封閉、列車正常運(yùn)營(yíng)。
?。?）由于該病害位于鐵路干線上,因此在施工過(guò)程中不能對(duì)行車安全造成任何影響,并且要盡量避免對(duì)行車造成干擾。
?。?）針對(duì)以上要求,施工采取鉆眼注漿的方法,并采用直觀的質(zhì)量檢查方法,對(duì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控,以確保既有線的行車安全。
2、鉆孔
?。?）借助風(fēng)鉆在路肩處鉆壓漿孔,孔深控制在2m~3m左右,孔底應(yīng)落于鋼軌投影位置,兩臺(tái)風(fēng)鉆同時(shí)在兩側(cè)路肩上對(duì)稱布孔,平均孔距1.5m。
?。?）在鉆孔過(guò)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(guò)程中將其破壞,保證施工安全。
?。?）為確保壓漿完整性, 要適當(dāng)保持鉆孔間距,并進(jìn)行經(jīng)常觀察。
（4）在鉆孔位置的道碴中部挖一個(gè)檢查孔 ,孔底標(biāo)高高于路肩5cm。
（5）在進(jìn)行鉆孔時(shí),通過(guò)高壓風(fēng)在孔道內(nèi)壓風(fēng),風(fēng)壓要≥6k以打通陷槽中的空隙通路,以保證在壓漿過(guò)程中,水泥漿的注入通暢,防止留下后患。
?。?）在路基邊坡兩側(cè),設(shè)檢查槽,便于觀察壓漿的飽滿性,鉆孔布置。
3、吹風(fēng)
要重視吹風(fēng)這一步,為確保注漿通道暢通,鋼管鉆到設(shè)計(jì)位置后,應(yīng)用高壓風(fēng)吹風(fēng),風(fēng)壓不小于6kg。
4、壓漿
?。?）壓漿設(shè)備設(shè)有壓力表和流量表。
?。?）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。
?。?）灰漿攪拌在拌制灰漿過(guò)程中,必須嚴(yán)格根據(jù)實(shí)驗(yàn)好的水灰比進(jìn)行配漿,攪拌時(shí)間≥3min。
?。?）一旦某一鉆孔注漿達(dá)不到標(biāo)高時(shí),應(yīng)立即在該孔0.2m~0.3m范圍內(nèi)補(bǔ)孔補(bǔ)注,以確保注漿的完整性,以使注漿達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
?。?）注漿時(shí)要嚴(yán)格觀察檢查孔,當(dāng)漿液達(dá)到標(biāo)高時(shí),立即停止注漿,不得欠注或超注。
?。?）注漿用管為小于25 mm鋼管,四周為梅花狀預(yù)留孔,孔徑6mm,孔距10cm。
?。?）如漿液一直注不滿,表明路基中有空洞,對(duì)此要連續(xù)注漿,以確保路基注實(shí)。
?。?）注漿時(shí),漿液沿注漿鋼管向路基中呈散射狀注漿,當(dāng)漿液逐步密實(shí)后,并逐步上升,此時(shí)從觀察槽及觀察孔觀察,當(dāng)漿液達(dá)到觀察槽及觀察孔時(shí),立即停止注漿,并及時(shí)將注漿管抽出。
5、記錄
（1）按施工里程對(duì)每一對(duì)(左、右)鉆孔位置在施工時(shí)進(jìn)行記錄。
?。?）對(duì)每一孔壓漿數(shù)量、水灰比、壓力和施工時(shí)間進(jìn)行記錄。
6、橋頭壓漿施工安全措施
（1）開工前,對(duì)職工要進(jìn)行安全教育,執(zhí)行各項(xiàng)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(gè)個(gè)反違章。
?。?）施工工點(diǎn)必須由項(xiàng)目經(jīng)理指定工點(diǎn)負(fù)責(zé)人, 負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮施工及安全作業(yè)。
?。?）整個(gè)施工過(guò)程,防護(hù)人員必須了望監(jiān)視列車情況,及時(shí)通告施工地點(diǎn)的工作人員。
?。?）施工時(shí)應(yīng)設(shè)置專職安全防護(hù)人員,隨時(shí)觀察施工、列車運(yùn)行及路基變化等情況,嚴(yán)防造成對(duì)列車的干擾和危害。
?。?）路肩寬度不夠時(shí)要搭設(shè)平臺(tái),做到穩(wěn)固、安全,各種施工機(jī)具不準(zhǔn)侵限。
?。?）所有機(jī)械設(shè)備無(wú)論停放或移動(dòng)均不得侵入鐵路限界內(nèi),距鋼軌頭部不得少于1.5m,并應(yīng)堆放穩(wěn)固防止倒塌。
?。?）列車經(jīng)過(guò)時(shí)應(yīng)暫停一切施工,待列車通過(guò)后方準(zhǔn)開始作業(yè)。
?。?）施工人員休息時(shí),不準(zhǔn)在鐵道上行走、站立、閑談、休息、吃飯、睡覺(jué)。不準(zhǔn)把衣服和工具放在軌道上。嚴(yán)禁穿混淆鐵路信號(hào)的紅、黃衣服。
（9）施工前應(yīng)及時(shí)與鐵路工務(wù)、電務(wù)、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(shí)躲開電纜、管道位置,防止碰斷、碰混光纜和電纜。
?。?0）有列車通過(guò)時(shí)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(diǎn)避讓,在列車距離施工地點(diǎn)800m以外所有施工人員走下軌道,距外側(cè)鋼軌不少于2m外面向車尾,防止被車上落下墜落物打傷。
?。?1）在掏挖檢查孔時(shí),要在兩枕木間挖檢查孔,并特別注意兩邊來(lái)車。壓漿完成后,應(yīng)將檢查孔處的道碴回填好,并搗固密實(shí)。
?。?2）施工負(fù)責(zé)人應(yīng)隨時(shí)與兩端車站住站防護(hù)員聯(lián)系,及時(shí)了解列車動(dòng)向,兩端車站住站防護(hù)員應(yīng)及時(shí)與施工地點(diǎn)防護(hù)員聯(lián)系,聯(lián)系用對(duì)講機(jī)、手機(jī)等。
?。?3）施工負(fù)責(zé)人應(yīng)將施工情況及時(shí)向工務(wù)段工地代表匯報(bào)。
