鐵路路基注漿加固施工技術(shù)

溫剛偉

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通建設(shè)也不斷發(fā)展，其中鐵路施工建設(shè)一直是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重點(diǎn)，為了保證鐵路建設(shè)的工程質(zhì)量，需要運(yùn)用不同的技術(shù)來提高工程施工質(zhì)量。路基注漿加固技術(shù)是鐵路工程施工技術(shù)一種，本文對路基注漿加固技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行簡單分析研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：鐵路路基；注漿加固；技術(shù)

引言

路基注漿加固技術(shù)是常見于鐵路施工中的路基質(zhì)量控制技術(shù)，主張通過對軟基層滲透、固結(jié)，實(shí)現(xiàn)路基承載能力改良，提高施工質(zhì)量與日后通車能力。該技術(shù)因具有經(jīng)濟(jì)效益好、污染小、技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在鐵路施工建設(shè)之中。

一、注漿加固技術(shù)概述

目前，注漿加固技術(shù)在建筑工程、隧道（巷道）工程以及水利工程中都得到廣泛應(yīng)用。此項(xiàng)技術(shù)的本質(zhì)是通過采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒁恍┕袒髲?qiáng)度較高的漿液注入到巖土地基、圍巖等裂隙和孔洞中，置換出其中的空氣，通過粘結(jié)、固化來改善巖土的力學(xué)性質(zhì)?，F(xiàn)在已有的注漿材料有水泥漿液、化學(xué)漿液和混合漿液，一般常用的為水泥漿液。而注漿方法有高壓噴射注漿和靜壓注漿兩種，在大多數(shù)工程中，多采用靜壓注漿方法。

二、施工案例分析

1、工程簡介

本鐵路施工地區(qū)主要經(jīng)過風(fēng)化巖層等復(fù)雜地貌，具有施工難度大、技術(shù)水平要求高等特點(diǎn)。

2施工措施

在進(jìn)行正式注漿前，通常情況下，需要在現(xiàn)場選擇不同的注漿段落，并選取2-3個(gè)鉆孔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步對注漿壓力、水灰比、注漿量、注漿的擴(kuò)散半徑等注漿參數(shù)進(jìn)行確定。通過觀測驗(yàn)證附近的注漿鉆孔，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，對注漿參數(shù)、設(shè)計(jì)注漿孔距等進(jìn)行確定。

3、施工工藝

路基注漿加固工藝具體流程見圖。

路基注漿加固工藝流程

在施工過程中，其施工方法主要有以下幾點(diǎn)。

1）準(zhǔn)備注漿、鉆機(jī)設(shè)備。

根據(jù)測量點(diǎn)位，當(dāng)鉆機(jī)準(zhǔn)備就緒后，將鉆機(jī)平穩(wěn)安放，將水平鉆頭水平角度調(diào)整為垂直（參照鉆機(jī)水平角度）；注意注漿機(jī)、制漿機(jī)及其配套設(shè)施安置，固定注漿管線，通常情況下，注漿管線的長度應(yīng)為（40±10）m，長度過長容易增加壓力損失。現(xiàn)場準(zhǔn)備拌合設(shè)備與材料，如粉煤灰、水玻璃等。

在鉆孔過程中，需要在適當(dāng)位置建立注漿泵站，同時(shí)固定注漿所需注漿泵、攪拌機(jī)、貯漿槽等設(shè)備，或者在臺(tái)車上安裝上述機(jī)械、貯漿槽等，將其改造成移動(dòng)注漿泵站。

2）鉆孔施工方法。

采用盤式鉆孔機(jī)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，使用鉆頭，并依靠普管護(hù)壁。整個(gè)鉆孔過程嚴(yán)格采用干鉆法，切忌在鉆孔過程中加水。在鉆孔過程中，需要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)要求，確保鉆孔方向、角度和孔徑的一致性。確定鉆孔方向、鉆孔角度后，鉆機(jī)經(jīng)過固牢處理后即可開鉆。

3）漿液配置。

按照上文分析合理配比水漿泥。根據(jù)制漿機(jī)容量取水；根據(jù)水灰比例選取相應(yīng)重量的水泥，開啟制漿機(jī)后邊攪拌邊添加水泥。通常情況下，攪拌時(shí)間可控制在（5±2）min（漿液無大范圍沉淀即可），攪拌結(jié)束后將水泥漿置入儲(chǔ)漿桶。水泥漿置入儲(chǔ)漿桶后要不斷進(jìn)行人工攪拌，避免漿液沉淀。在施工中，主要水泥漿配置原料為水、水泥。先加水，后添加水泥與外加劑，拌合（15±5）min。水泥漿流過過濾篩后應(yīng)過濾2～3邊，再存入漿液池。

4）注入壓力。

注漿壓力與土質(zhì)強(qiáng)度、重度有關(guān)，而這部分?jǐn)?shù)值難以確定，因此在施工中根據(jù)傳統(tǒng)施工經(jīng)驗(yàn)，將注漿壓力控制在一定范圍內(nèi)。在進(jìn)行注漿前，為了確保注漿泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通常情況下需要進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)方法是，先調(diào)整三通閥門位置，開泵后，待泵吸水正常時(shí)，慢慢調(diào)小三通閥回漿口，徐徐上升注漿泵的壓力，當(dāng)注漿泵達(dá)到預(yù)定注漿壓力并持續(xù)3分鐘不出故障，在這種情況下，可以認(rèn)為注漿泵性能正常。

5）終孔標(biāo)準(zhǔn)。

采用壓力-流量雙控的方法控制注漿量，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力并穩(wěn)定時(shí)基本原則（穩(wěn)定時(shí)間為4min）。注漿壓力大于2倍設(shè)計(jì)壓力并無法注漿可終孔。個(gè)別注漿孔注漿量偏大應(yīng)停止注漿，分析注漿量偏大的原因后繼續(xù)注漿。

6）注漿結(jié)束封孔。

注漿結(jié)束后，應(yīng)立即拔出套管并用水泥將漿孔封堵。清洗制漿機(jī)、注漿泵后，移至下一處并施工。

7）注漿效果檢查。

①注漿結(jié)束后，與物探結(jié)果資料進(jìn)行對比，結(jié)合漿孔縫合效果，判斷注漿效果。②注漿前后，對比鉆孔注水實(shí)驗(yàn)單位吸水量，正常條件下，注漿后單位吸水量應(yīng)略小于注漿前（約為5%），且未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象。③鉆孔效果檢查，采取抽樣檢測方法，選取4%的注漿孔，根據(jù)芯漿情況判斷注漿效果。

三、路基注漿加固技術(shù)常見問題處理

1、在施工中，主要出現(xiàn)以下幾點(diǎn)問題：①在注漿孔定位中，鉆機(jī)受施工場地的影響，回轉(zhuǎn)半徑變小，定位速度減慢；同時(shí)鉆塔較大，增加鉆孔難度，經(jīng)常出現(xiàn)鉆孔偏離的現(xiàn)象。面對這一問題時(shí)，在鉆孔過程中要盡量靠近最初的設(shè)計(jì)位置，對一些容易出現(xiàn)偏差的地形可進(jìn)行簡單加工后在進(jìn)行處理。②由于路段鉆孔地層雜質(zhì)較多，若鉆孔振動(dòng)較大可引發(fā)塌孔等現(xiàn)象，因此在施工過程中借助PVC管護(hù)孔，可有效避免塌孔等現(xiàn)象。③在注入漿液時(shí)，容易出現(xiàn)攪拌漿液不均勻與儲(chǔ)漿桶內(nèi)漿液沉淀現(xiàn)象，因此必須要緊抓攪拌環(huán)節(jié)，避免沉淀現(xiàn)象發(fā)生。④在注漿孔裂縫處理中，要不斷觀察裂縫變化問題，及時(shí)調(diào)整注漿壓力值，必要時(shí)可停止注漿。

2、要特別注意是注漿流程的連續(xù)性，若受外力因素而中斷可采取一下措施進(jìn)行處理：①應(yīng)盡快恢復(fù)注漿，若注漿間隔時(shí)間過長應(yīng)沖洗鉆孔再進(jìn)行注漿（若無法沖洗，應(yīng)清理鉆孔后再注漿）。②恢復(fù)注漿時(shí)，應(yīng)繼續(xù)使用同級(jí)水泥漿（注漿率與中斷前相近即可），使用中斷前同級(jí)水泥漿灌注最佳，注漿率與中斷前相比減少較少則應(yīng)使用加濃漿液灌注。③注漿后，若注漿率低于中斷前且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，必須立即采取補(bǔ)救措施。例如，可增加相鄰孔注漿壓力或適當(dāng)增加注漿孔數(shù)量。

四、施工質(zhì)量控制與檢驗(yàn)方法

1、分期、分批供應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的水泥與外加劑等材料，在每次原材料供給之前應(yīng)及時(shí)檢查驗(yàn)收，并做好管理、發(fā)放工作。水泥與中砂等施工材料必須接受檢驗(yàn)，試驗(yàn)師檢驗(yàn)合格后，方可用于施工。

2、注漿后，對比鉆孔注水實(shí)驗(yàn)單位吸水量，正常條件下，注漿后單位吸水量應(yīng)略小于注漿前（約為5%），且無法發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)漏水情況，應(yīng)立即進(jìn)行處理。

結(jié)束語

在完成注漿加固施工一年多以來，本段道路路面未出現(xiàn)裂縫、滲水等現(xiàn)象，路基下降量滿足相關(guān)要求，承載能力明顯增強(qiáng)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。注漿加固技術(shù)已經(jīng)很成熟，但對設(shè)計(jì)和施工人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高，在施工中各單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，這才是保證質(zhì)量合格的有力保證。此外，在應(yīng)用路基注漿加固技術(shù)的同時(shí)，要做到具體問題具體分析，重視注漿孔分布，合理安排工序，根據(jù)整體設(shè)計(jì)方案明確注漿固化的具體方法，以進(jìn)一步提高施工質(zhì)量。

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