铁路路基桥头下沉压浆加固施工
2016-03-23
一、前言
大部分铁路线在几年运营以后,在路基受施工及重载列车的振动碾压等相关因素影响下,将会导致各种路基病害的产生,主要病害之一就是道碴陷槽。道碴陷槽会导致路基排水不良,从而导致路基翻浆冒泥,线路出现不均匀下沉,导致轨面在动态和静态条件下的不平顺,道床板结。为满足我国铁路提速的需要,确保列车运行安全,要彻底清除桥头病害。通过对比各个方案,最后选择水泥压浆加固作为处理方法,通过压浆填充密实路基空洞及不密实的地方。
二、导致桥头路基下沉病害的因素
1、地基条件
通常来讲，地基土的性质及结构不同，所产生的沉降和沉降达到稳定所需要的时间也不同。在路桥过渡段，由于靠近河流、沟壑，往往地基土含水量大，地质条件更差，线路若修筑在条件差并未经很好处理的软弱地基土上，路桥过渡段的路基和桥的工后沉降量将显著不同，这样在路桥过渡段必然有沉降差。
2、路基与桥台结构差异
桥台一般是刚性的，而路基则是柔性的。它们的自重不同，强度不同，由于这两种结构的差异，在路桥过渡段内，当受到动荷载作用时，在刚柔之间必然存在着沉降差。路基与桥台结构差异引起桥头下沉可分为两种:
（1）由柔性(或半刚性) 路堤与刚性桥台间，就是在路桥过渡点附近出现不均匀沉降，造成轨面发生弯折。它产生的原因是路堤填料固结程度低，强度不足，由于自重力作用产生沉降，在列车动荷载的作用下不均匀沉降继续发展，而桥台则基本不发生沉降。
（2）受路堤与桥台的刚度差异悬殊的影响，无法良好匹配，从而导致该部分轨道出现不平顺。这两种不平顺有可能单独存在，也可能同时存在于路桥过渡段线路病害中，其影响程度亦有轻有重。
3、施工
在进行施工时，质量控制的薄弱环节是路桥过渡段。首先，一般桥台后路基碾压的作业面较为狭小，难以控制碾压质量，其压实度难以满足设计要求。其次，路桥过渡区段的填土碾压工作一般安排在施工工期的尾部，不具备一定的静置稳定时间，在施工单位被迫赶工期的情况下，无法很好地控制填土压实质量，导致填土本身产生沉降变形。
4、填料
如果填料达不到要求，会使过渡段路基本体渗排水不畅，地表水和雨水的淤积将使路基的含水量提高;如果密实度达不到要求，水的渗透流动将带走填料中的细颗粒土，这两种情况都会使桥头出现下沉变形。
三、压浆加固法施工要点
1、压浆处理方案
（1）要达到施工中不封闭、列车正常运营。
（2）由于该病害位于铁路干线上,因此在施工过程中不能对行车安全造成任何影响,并且要尽量避免对行车造成干扰。
（3）针对以上要求,施工采取钻眼注浆的方法,并采用直观的质量检查方法,对质量进行监控,以确保既有线的行车安全。
2、钻孔
（1）借助风钻在路肩处钻压浆孔,孔深控制在2m~3m左右,孔底应落于钢轨投影位置,两台风钻同时在两侧路肩上对称布孔,平均孔距1.5m。
（2）在钻孔过程中,要人工挖槽先探明电缆及光缆的路径及深度,防止钻孔过程中将其破坏,保证施工安全。
（3）为确保压浆完整性, 要适当保持钻孔间距,并进行经常观察。
（4）在钻孔位置的道碴中部挖一个检查孔 ,孔底标高高于路肩5cm。
（5）在进行钻孔时,通过高压风在孔道内压风,风压要≥6k以打通陷槽中的空隙通路,以保证在压浆过程中,水泥浆的注入通畅,防止留下后患。
（6）在路基边坡两侧,设检查槽,便于观察压浆的饱满性,钻孔布置。
3、吹风
要重视吹风这一步,为确保注浆通道畅通,钢管钻到设计位置后,应用高压风吹风,风压不小于6kg。
4、压浆
（1）压浆设备设有压力表和流量表。
（2）压浆泵的压力通常控制在0.05MPa到0.3MPa之间，满足正常注浆要求即可。
（3）灰浆搅拌在拌制灰浆过程中,必须严格根据实验好的水灰比进行配浆,搅拌时间≥3min。
（4）一旦某一钻孔注浆达不到标高时,应立即在该孔0.2m~0.3m范围内补孔补注,以确保注浆的完整性,以使注浆达到设计标高。
（5）注浆时要严格观察检查孔,当浆液达到标高时,立即停止注浆,不得欠注或超注。
（6）注浆用管为小于25 mm钢管,四周为梅花状预留孔,孔径6mm,孔距10cm。
（7）如浆液一直注不满,表明路基中有空洞,对此要连续注浆,以确保路基注实。
（8）注浆时,浆液沿注浆钢管向路基中呈散射状注浆,当浆液逐步密实后,并逐步上升,此时从观察槽及观察孔观察,当浆液达到观察槽及观察孔时,立即停止注浆,并及时将注浆管抽出。
5、记录
（1）按施工里程对每一对(左、右)钻孔位置在施工时进行记录。
（2）对每一孔压浆数量、水灰比、压力和施工时间进行记录。
6、桥头压浆施工安全措施
（1）开工前,对职工要进行安全教育,执行各项安全规章制度,把不安全因素消灭在萌芽状态。要做到人人保安全, 个个反违章。
（2）施工工点必须由项目经理指定工点负责人, 负责统一指挥施工及安全作业。
（3）整个施工过程,防护人员必须了望监视列车情况,及时通告施工地点的工作人员。
（4）施工时应设置专职安全防护人员,随时观察施工、列车运行及路基变化等情况,严防造成对列车的干扰和危害。
（5）路肩宽度不够时要搭设平台,做到稳固、安全,各种施工机具不准侵限。
（6）所有机械设备无论停放或移动均不得侵入铁路限界内,距钢轨头部不得少于1.5m,并应堆放稳固防止倒塌。
（7）列车经过时应暂停一切施工,待列车通过后方准开始作业。
（8）施工人员休息时,不准在铁道上行走、站立、闲谈、休息、吃饭、睡觉。不准把衣服和工具放在轨道上。严禁穿混淆铁路信号的红、黄衣服。
（9）施工前应及时与铁路工务、电务、铁通、供电等部门联系,签定安全配合协议,并确定电缆、光缆的路径及深度。在施工开挖检查槽时躲开电缆、管道位置,防止碰断、碰混光缆和电缆。
（10）有列车通过时在线路上工作的人员必须停止工作,挪开材料、工具,撤除工作面到安全地点避让,在列车距离施工地点800m以外所有施工人员走下轨道,距外侧钢轨不少于2m外面向车尾,防止被车上落下坠落物打伤。
（11）在掏挖检查孔时,要在两枕木间挖检查孔,并特别注意两边来车。压浆完成后,应将检查孔处的道碴回填好,并捣固密实。
（12）施工负责人应随时与两端车站住站防护员联系,及时了解列车动向,两端车站住站防护员应及时与施工地点防护员联系,联系用对讲机、手机等。
（13）施工负责人应将施工情况及时向工务段工地代表汇报。
