桥涵台后路基下沉及道碴囊病害整治论文_张岩峰

桥涵台后路基下沉及道碴囊病害整治论文_张岩峰

哈尔滨铁路局工务处 黑龙江省哈尔滨市 150006

摘要:近几年,新建桥涵较多,桥涵台后路基下沉及道碴囊的病害凸显,结合以往注浆治理方法和工艺,介绍注浆技术在桥涵背后路基下沉病害治理中的应用。

关键词:路基;下沉;铁路;措施

1 引言

桥涵背后路基填土大多为石屑或粘砂土,土质回填不密实,路基产生不均匀下沉,在荷载和雨水的作用下甚至产生空洞、塌陷等病害。注浆是在不改变土层组织结构的情况下,将土层颗粒间存在的水挤出,使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结,达到改良土层性状的目的。注浆的结果使土层粘聚力(C)和内摩擦角(φ)增大,地层粘结强度及密实度增加。

2 影响桥涵背后路基下沉的因素

近些年列车提速和开行重载列车以来,对路基质量的要求也越来越高。而既有线由于修建时的各种原因及经年的风雨侵蚀危害,影响列车运营的提速。很多路基由于沉陷,形成了道碴囊1.0m~2.5m深,降雨时,使雨水不能排出路基,并长时间的浸泡危害路基,使路基内形成很多冲刷空洞,特别是桥头,几乎成了通病。

3 注浆施工

3.1注浆工艺

(1)注浆采用水泥浆,水灰比为1:1,水泥为普通硅酸盐水泥42.5级。

(2)注浆管采用Φ40mm,下部为锥头,注浆管上每隔30cm设置注浆孔,每排设置4个注浆孔(如图1),直径4mm。

(3)注浆管以倾斜30度、45度插入土体中(如图2),注浆前应先进行压力吹风,以保证注浆孔不堵塞。注浆管在注浆范围内间距1米1根;

(4)注浆钻孔可根据现场路基病害进行调整钻孔深浅。

(5)注浆压力P=0.25~0.3MPa,施工时注意隔排跳孔施工,扩散半径0.7米。

(6)减水剂亚甲基二奈磺酸钠(NN0)按水泥质量的0.2~0.5%掺入水泥浆,速凝剂HZC-1按水泥质量的1~2%掺入水泥浆。

(7)所有注浆地段路肩表面均应素土夯实。

(8)下部注浆管头应达到轨道中心位置处。

3.2 注浆期间可能出现的问题及应对方法

在注浆施工过程中,由于浆液和土体应力间的相互作用,使土体失去了原来的平衡状态,所以会经常出现一些异常现象。例如:冒浆、串浆、隆起等。

(1)冒浆 施工时应严格控制冒浆问题。冒浆太多,说明没有足够的浆液进入土中,起不到理想的加固效果。注浆孔冒浆时,可采用堵孔的办法,用废弃水泥袋或其它柔性材料捣入冒浆处。如遇注浆孔普遍冒浆,则应调整注浆泵的压力,但不宜小于0.1MPa,以保证浆液的劈裂、渗透作用。

(2)串浆 串浆现象在一般灌浆工程中是比较普遍的,也是正常的。但在观测串浆的同时,要加强路基路床位移回弹的观测,认真分析对路基的整体和局部安全是否有影响。

(3)隆起 如果发生隆起现象,应暂停灌浆,组织有关人员分析研究隆起原因。首先应查阅灌浆期的路基沉降观测资料,是否是湿陷大造成隆起;过量的地面隆起会减弱地基的加固效果和影响周围构筑物的正常使用,也说明地层的容浆量小或上覆压力较小。

3.3 注浆施工过程中,应实时用道尺、折尺等监测工具观测路基状态。

(1)注浆观测项目主要包括表面变形、路基位移、注浆压力及冒浆观测等。

(2)在注浆过程中,有专人负责观测工作,全面控制注浆质量,及时发现和解决问题。

(3)注浆观测应充分利用已有的观测设备,必要时可增设永久的和临时的观测设备。

(4)注浆观测与注浆控制密切配合,协调一致。相关的项目和标点,宜同时观测,以便于分析。观测资料应及时处理,随时掌握注浆期间路基的情况。

(5)路基变形主要为竖向位移监测,具体观测项目应根据不同需要进行。

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(6)竖向位移观测,主要在轨道路基两侧合理设置两组观测标点。在注浆前,至少应观测2次,在注浆期间,每天观测1次,非注浆期间,每5天观测一次。

(7)注浆压力观测。在注浆管上端安装压力表,压力表精确度0.1kgf/cm2,在注浆过程中应随时观测压力变化,并应注意记录瞬时最大压力,对照路基位移变化,合理控制注浆压力。

(8)注浆量采用泥浆泵流量进行观测,每次注浆量及总注浆量皆应准确记录,每次注浆量不得超过实际允许值,以便控制注浆质量。

(9)在注浆期间应有专人经常巡视,如发现冒浆及时处理,同时作好观测记录和描述。冒浆观测,主要为目测。

3.4 施工注意事项

(1)施工前,维修部门调查沿线既有电缆的位置、埋深、防护等资料,并在施工图中标明其位置,划出防护范围,防止施工中破坏既有电缆。

(2)所有参加施工人员都要严格按照施工操作规程进行施工,各种机械用电、接电线等的使用一定要有专业技术工人进行操作。

(3)注浆施工应在天窗点内进行施工,为了行车及人身保证安全,施工人员、线路防护人员及驻站联络员应相互用对讲机加强联系。

(4)注浆质量检测

①施工前,主要通过现场注浆试验,了解设计采用的注浆参数、浆液配方等是否合适,固结体质量能否达到设计要求。施工后,对施工质量的鉴定,一般在注浆施工告一段落后进行;

②检测数量应为施工总数的2%~5%,检测对象应选择地质条件较复杂的地区及注浆时有异常现象的固结体。检测不合格的,应在不合格的点位附近进行补注或采取补救措施,然后再进行质量检测;

③注浆处理地基的强度较低,28d的强度在1~10MPa之间,强度增长速度较慢。检测时间应在注浆结束后4周进行,以防在固结强度不高时,因检测而受到破坏,影响检测的可靠性;

④检测采用钻孔取芯法。在已注浆好的固结体中钻取岩芯,并将岩芯做成标准试件进行室内物理力学性能试验。取芯后,钻孔处采用0.5:1.0的浓浆进行回填封堵;

⑤要加强整个过程的控制,做好详细的现场检测记录;

⑥其中未详细说明的应按相关的规范、规程条文严格执行。

(5)对施工范围内电气等设备的施工注意事项:

①施工单位在施工前应与工务、电务、供电等有关部门密切配合,做好线路及各种电缆的拨移及防护,不得将既有电缆设备损坏。

②向参与施工的人员进行技术交底和安全培训教育,必要时还应进行专门的培训,考试合格后,持证上岗。

③作业人员及其携带物件,或在建筑物及设施上施工,与接触网带电部分的距离必须保持在2m以上,接触网可不停电,但应有接触网工的监护。

④当接触网断电时,无论已断导线是否落到地上,严禁任何人接触。

(6)注浆施工时,注意观察泵口的压力变化及注浆口周围冒浆的情况,以免浆液流失,亦或使既有线轨道局部抬高、几何尺寸变化过大,而影响行车安全。

(7)正式开工前,在现场进行注浆试验,按照设计要求,通过注浆试验和效果检验确定注浆控制压力、水泥用量、浆液配合比、注浆次数等施工参数。

4 结 语

桥涵台后路基下沉采用注浆法进行整治,改变了原有路基地质状态,增加了所使用路基的抗张、抗压强度,提高了路基的整体性和内在抗力,取得了显著的治理效果。另外,这种注浆工艺还具有工期较短、见效迅速、操作性和实用性强的特点,易于推广和使用。

参考文献:

[1]《铁路路基设计规范》(TB10001—2005);

[2]铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5—2005);

[3]铁路路基大维修规则》铁运[2008]96号文;

[4]《注浆技术规程》YSJ211-92;

论文作者:张岩峰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/3

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