中国铁路郑州局集团有限公司新乡桥工段 河南新乡 453000
摘要:路基是铁路建设中的重要组成部分,其质量的好坏直接影响了铁路的使用性能。而在现实中,由于需要反复承受各种荷载和自然因素的作用,导致路基的形状、边坡坡度发生改变,严重影响了铁路的质量和稳定性。路基一旦发生病害,就急需对其进行整治以防发生影响行车安全的事故。铁路路基病害整治的方法也多种多样,本文具体结合工程实例,来阐述注浆法在铁路路基病害整治中的施工工艺。
关键词:铁路;路基注浆
一、工程概况
某铁路线K10+144-K10+244段路基高3-4m,路肩宽1.5-2m,因受汛期强降雨影响,造成路基下沉,线路几何尺寸难以保持,严重干扰了铁路行车安全,急需对该地段进行路基注浆加固。
二、施工条件
施工期间,昼夜限速45km/h,施工结束后,恢复正常,慢距100米。施工过程中应保证所有机具、材料不侵限。检查人员要加强对线路的观测,密切注意线路的变化,发现异常或路肩面隆起、下沉等情况时,及时采取保安措施,并做好记录。
三、施工程序
(1)场地平整及三通。
(2)按照设计图确定注浆孔的位置。
(3)钻机就位,按设计角度成孔,钻进到设计深度。为了确保工程质量,先进行靠路肩侧直孔的灌注,然后依次向线路方向灌注;为了防止串浆,应隔孔灌注。
(4)将注浆胶管和注浆管连接,无漏浆后,开启注浆泵开始注浆。
(5)注浆泵稳步提高压力,慢慢的将水泥浆压入土体中。
(6)注浆过程中,注意泵压的变化及注浆量,避免大量浆液的流失。
注浆量是地层空隙或裂隙的体积,但是在实际注浆过程中,浆液不可能完全充满所有的空间,所以在计算浆液用量时通常乘以一个灌注折减系数,同时考虑浆液流到加固区外的损耗,计算浆液体积的公式可用:
Q=Vnm(1+L)
式中:V—加固区的总体积;
n—土体的孔隙率;
m—孔隙充填系数,黄土可取0.5-0.8;
L—浆液损耗系数,取5-15%。
(7)达到注浆结束的标准后,结束本次注浆。注浆结束的标准主要有以下几种:
①待注浆压力稳定在0.5Mpa;
②超过注浆量的10%;
③孔口或周围发生冒浆;
④超过预定压力或压力稳定后突然下降;
⑤其他需要停止注浆的原因。
四、技术标准
4.1材料机具
(1) 材料
水泥选用425#普通硅酸盐水泥,粉煤灰可以根据当地情况做出调整。
(2)机具
主要施工机具一览表
4.2技术要求
(1) 施工工艺简介
通过注浆泵将具有填充和胶结性能的浆液材料注入地层中土颗粒的间隙、土层的界面或土层的裂隙内,使其扩散、渗透、胶凝并固化,以填充裂隙、增加地层的密度和强度、降低地层渗透性、防止地层变形,改良地基土。
(2)技术参数
水泥:粉煤灰(重量比)=1:4。
水灰比(重量比):0.9。
每方浆液中材料含量:水0.540吨,水泥0.120吨,粉煤灰0.480吨。
注浆压力:0.5Mpa以内。
(3)各工序技术要求
①合理布置作业场地。
②选孔:孔眼的选择和布置应保证浆液能充分压入路基的所有裂缝和空隙内,孔眼可交错布置,距离圬工边缘不小于0.4m,孔间距离一般为0.9~1.5m。具体位置可在蜂窝、裂纹、渗水、砌缝或锤击声响不正常等处设置。
③钻孔:孔眼直径38~50mm;在平面上灌浆孔应钻成垂直孔,在立面上的灌浆孔应向下倾斜10°左右。
④冲洗:压浆前要先冲洗孔眼,用0.2MPa至0.4MPa的压力,向孔内压水清洗,直到邻孔流出清水为止。冲洗顺序自上而下逐孔进行。冲洗后用0.2MPa的压缩空气吹风20-30min,吹出缝隙内的清水,然后用木塞塞紧注浆孔。
⑤压浆:在平面上由中间的孔眼开始逐孔向四周进行,在立面上由最下层孔眼开始逐孔向上进行。灌浆开始时水泥浆的水灰比用10:1,压力用0.05-0.1MPa,以后水灰比逐渐增加到0.9,压力逐渐增加到0.3~0.5Mpa。四周孔眼流出水泥浆时,表示该孔已灌满,可再灌第二个孔眼。当最后一个孔眼灌满后,应保持O.1-0.15MPa风压2小时,以便挤出多余水分。灌浆完毕应拆出注浆管,并用1:1砂浆填塞孔眼。
(4)在灌浆时发现压力小而大量进浆时,表示有漏浆处所,应查明并堵塞漏浆后再灌;如找不到原因立即停止压注,待所灌灰浆凝结后(约48h)再继续灌浆。为了加速灰浆凝结,可掺入适量促凝剂。
(5)每次配浆不宜过多,否则因时间过长,硬化变稠影响灌注和质量。
五、注意事项
(1)钻注浆孔前,必须先经电务和通信人员确认,探明光、电缆位置和走向,用白灰沿光电缆路径做好标志,未经确认和探测的电缆严禁钻孔注浆。
(2)严格按照设计图纸及规范要求施工。施工中要控制好注浆压力和浆液配比,注浆设备必须安装限压阀,时刻关注压力表的变化情况,要防止注浆压力过大,把线路鼓起;同时还要避免压力太小造成注浆效果不佳。注浆时保证注浆压力不超过0.5MPa,水灰比满足设计要求。
(3)注浆施工要循序渐进,不能急功冒进,注浆时要隔孔进行,不得在基床内形成应力集中,要保证注浆空内应力有一个充分的释放过程。
(4)严格控制每次注入的浆液量,若注的浆液量明显增多时,要采取分批补注,间隔时间满足浆液凝固强度的需要。
(5)注浆时必须加强线路养护工作,派出有经验的线路工配合现场作业,加强观测。对线路进行巡养检查,随时注意线路水平、高低、方向的变化;在作业过程中要对线路几何尺寸测量并做好记录,一旦发现因注浆引起线路隆起时,立即停止施工,同时做好隆起线路两侧的线路顺坡工作,必要时限速或封锁线路。
(6)雨天不得进行路基注浆施工。
六、总结
通过对铁路路基进行注浆加固,将水泥浆液注入到土层内的空隙中,并使其胶凝和固化,降低地层渗透性、防止地层变形,大大提高铁路路基的稳定性,保证线路几何尺寸的稳定,为铁路的行车安全夯实了基础。
论文作者:孙光明
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第24期
论文发表时间:2018/4/8
标签:注浆论文; 浆液论文; 路基论文; 孔眼论文; 线路论文; 压力论文; 地层论文; 《建筑科技》2017年第24期论文;