關(guān)于鐵路路基防護(hù)施工技術(shù)的要點(diǎn)探究

馬得翼

(中交二公局鐵路工程有限公司，陜西 西安 710000)

0 前 言

鐵路建設(shè)規(guī)模隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而逐步擴(kuò)大，但在施工期間相繼出現(xiàn)各類問題，例如路基失穩(wěn)等，嚴(yán)重影響鐵路線路的整體通行服務(wù)水平。為給鐵路全線運(yùn)行營造安全的環(huán)境，必須做好路基建設(shè)工作，采取行之有效的防護(hù)措施，以此推動(dòng)鐵路工程行業(yè)的發(fā)展。

1 工程概況

肯尼亞內(nèi)馬鐵路一期內(nèi)羅畢至奈瓦沙段起止里程為DK0+000～DK120+000，該段總長120 km，由內(nèi)羅畢南站引出，止于奈瓦沙。該段鐵路采取中國國鐵I級建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度方面為客車120 km/h、貨車80 km/h，軌距1 435 m，限制坡度為雙機(jī)12‰。

2 鐵路路基工程施工工藝

1)路基試驗(yàn)。通過試驗(yàn)的方式確定合適的工藝參數(shù)，應(yīng)選擇具有代表性的路段，長度以200 m較為合適，從而充分反映現(xiàn)場施工情況。依據(jù)規(guī)范有序開展試驗(yàn)工作，加強(qiáng)對含水率、夯實(shí)度等方面的檢測，根據(jù)施工結(jié)果合理優(yōu)化工藝參數(shù)，配套相適應(yīng)的施工設(shè)備，提高機(jī)械化作業(yè)水平，若存在異常之處則采取調(diào)整措施。

2)路基地表的處理。穩(wěn)定性是路基施工的首要追求目標(biāo)，為確保路基施工質(zhì)量，在正式施工前需做好準(zhǔn)備工作，將地面的雜草等雜物清理干凈，給后續(xù)施工提供良好的條件。此外，配套排水設(shè)施，以免出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

3 鐵路路基防護(hù)施工技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)

3.1 土工網(wǎng)(墊)的植物防護(hù)

土工合成材料是路基防護(hù)工作中不可缺少的部分，除了根據(jù)施工需求采購合適的材料外，還需在材料進(jìn)場時(shí)做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作，檢查合格證、出廠日期、質(zhì)量報(bào)告單等，若不達(dá)標(biāo)則予以退場[1]。進(jìn)場后的材料應(yīng)分類堆放，采取防雨、防潮等相關(guān)防護(hù)措施，以免出現(xiàn)材料質(zhì)量問題。實(shí)際施工時(shí)利用小木棍穿插至土工網(wǎng)墊中，沿著特定的坡度拉出網(wǎng)墊，再通過塑料釘?shù)认嚓P(guān)零件將其固定，通常各釘子的間距以30 cm為宜，長度約15 cm，而對于坡面地形復(fù)雜的情況或是存在突變的區(qū)域，應(yīng)適當(dāng)減小釘子布設(shè)密度，確保土工合成材料的穩(wěn)定性。

3.2 土工格柵的施工

土工格柵施工前需做好準(zhǔn)備工作，即清理場地，使施工現(xiàn)場具有足夠的平整度，再于該處鋪設(shè)0.5 m厚的粗砂墊層，應(yīng)確保所用材料的含水量≤5%，以免出現(xiàn)地下水堵塞等問題。若無誤則有序鋪設(shè)土工格柵，采取固定措施以保證土工格柵具有穩(wěn)定性。土工格柵的鋪設(shè)方向必須相同，合理控制搭接寬度，使各土工格柵能夠形成完整的整體。結(jié)束土工格柵的鋪設(shè)作業(yè)后便可進(jìn)入到填土環(huán)節(jié)，按照從兩側(cè)逐步向中間推進(jìn)的方式有序填土，以機(jī)械作業(yè)的方式為主，安排數(shù)名施工人員輔助施工。任何機(jī)械設(shè)備均不可直接從土工格柵上駛過，否則易導(dǎo)致土工格柵局部受損而無法正常使用。土工格柵的施工現(xiàn)場如圖1所示。

圖1 土工格柵施工

3.3 錨孔鉆進(jìn)

錨孔鉆進(jìn)施工的擾動(dòng)性較大，為給施工創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境，需提前組織坡面測量作業(yè)，根據(jù)所得結(jié)果確定合適的鉆孔點(diǎn)，配置性能良好的鉆機(jī)。完成鉆機(jī)的安裝作業(yè)后檢測其位置情況并合理調(diào)整，使其精準(zhǔn)就位，隨后對鉆機(jī)采取固定措施，確保設(shè)備在運(yùn)行期間可始終維持穩(wěn)定。嚴(yán)格控制誤差，其中縱橫誤差應(yīng)在±50 mm內(nèi)，高低誤差應(yīng)在±100 mm內(nèi)。結(jié)合現(xiàn)場施工條件，擬采用無水干鉆的方式組織施工作業(yè)，期間加強(qiáng)對地層情況的分析，以此為依據(jù)合理調(diào)整鉆速、鉆壓等相關(guān)工作參數(shù)，完整記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的分析工作提供可靠的依據(jù)。

伴隨鉆進(jìn)作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，當(dāng)其達(dá)到設(shè)計(jì)深度要求后不宜立即拔出鉆頭，應(yīng)繼續(xù)鉆進(jìn)1～2 min并清理孔灰，以免出現(xiàn)孔底被淹沒的情況。此外，孔壁不可殘留任何雜質(zhì)，結(jié)束鉆孔作業(yè)后利用高壓空氣清孔，期間風(fēng)壓應(yīng)維持在0.2～0.4 MPa。結(jié)束錨孔鉆進(jìn)作業(yè)后，由現(xiàn)場監(jiān)理做全面的檢查，若無誤則進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)，否則需及時(shí)調(diào)整。

3.4 預(yù)應(yīng)力錨索施工

通過拉線尺量和水準(zhǔn)測量相結(jié)合的方式展開分析，確定合適的錨孔位置，若與設(shè)計(jì)要求相符，則使用紅色油漆做好標(biāo)記，確定錨孔的中心點(diǎn)并編號(hào)。各地層的地質(zhì)特點(diǎn)具有差異性，需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的錨桿鉆機(jī)，對于基巖層裂縫較大的區(qū)域，在該處施工時(shí)應(yīng)采取風(fēng)動(dòng)潛孔錘和潛孔管協(xié)同鉆進(jìn)的方式；而對于裂隙較小的基巖層，只需風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆入即可。施工中需要調(diào)整好錨桿鉆機(jī)的姿態(tài)，使其能夠緊貼巖面，鉆進(jìn)初期以小壓力為宜，伴隨鉆進(jìn)作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，后續(xù)逐步加大壓力以便快速完成鉆孔作業(yè)。鉆至設(shè)計(jì)深度后及時(shí)檢查鉆孔的直徑，分析其是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。利用壓縮空氣清理孔內(nèi)雜質(zhì)，保證孔內(nèi)足夠潔凈后即可安裝錨索，此后再設(shè)置導(dǎo)向帽，在其作用下確保錨索能夠維持穩(wěn)定狀態(tài)[2]。

錨索注漿所用材料為M30水泥漿，以孔底返漿的方式為宜，檢查鉆孔的狀態(tài)，若出現(xiàn)泥漿冒出現(xiàn)象后即可結(jié)束注漿作業(yè)。檢測水泥漿的強(qiáng)度，若實(shí)測值達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%或更高，即可進(jìn)入到張拉鎖定環(huán)節(jié)。配置專用的張拉設(shè)備，在正式操作前組織預(yù)張拉實(shí)驗(yàn)，以便分析張拉期間各部件的具體情況，在鋼絞線處于平行的狀態(tài)后即可正式張拉。張拉期間加強(qiáng)檢測，若錨索的預(yù)應(yīng)力荷載不足則要按照規(guī)范適當(dāng)施加荷載。結(jié)束張拉后再采取錨索鎖定措施，分析隨后48 h內(nèi)的情況，若存在預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象需及時(shí)組織補(bǔ)償張拉作業(yè)。結(jié)束錨索施工后驗(yàn)收單位抽樣檢查。

3.5 樁板墻施工的主要內(nèi)容

1)開孔施工之前需要將各項(xiàng)準(zhǔn)備工作落實(shí)到位，準(zhǔn)確測量并放樣樁位區(qū)域，保證各樁位的合理性，組織護(hù)壁模板的安裝作業(yè)，為快速且精準(zhǔn)地尋找安裝點(diǎn)，應(yīng)由專員在孔外部設(shè)龍門樁。樁板墻施工現(xiàn)場如圖2所示。

圖2 樁板墻施工

2)施工不可受到外界因素的干擾，因此，加強(qiáng)對周邊環(huán)境的控制具有重要意義。樁孔開挖過程中，在達(dá)到特定深度要求后可設(shè)置組合鋼模，以便形成具有較強(qiáng)穩(wěn)定性的護(hù)壁混凝土，施工時(shí)需注重對護(hù)壁混凝土中心線的檢測與控制，將其與設(shè)計(jì)軸線展開對比分析，要求產(chǎn)生的偏差應(yīng)在20 mm內(nèi)，否則需及時(shí)調(diào)整。若護(hù)壁頂面略高于地面，需要將超出高度的部分處理干凈，使頂面平整。預(yù)制鋼筋籠，成型后通過吊裝的方式轉(zhuǎn)移至指定區(qū)域，詳細(xì)檢查樁孔斷面的尺寸以及護(hù)壁等方面的實(shí)際施工情況，若實(shí)測結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即可組織鋼筋籠的放樣工作，按照要求將鋼筋籠安裝到位，各節(jié)鋼筋籠之間需得到有效的焊接處理，從而形成完整的整體結(jié)構(gòu)[3]。

3)鋼筋籠吊裝到位后，全面清理樁孔內(nèi)的雜物，如各類雜質(zhì)和積水，根據(jù)設(shè)計(jì)配比要求生產(chǎn)混凝土，將其用于澆筑作業(yè)。必須保證雜物得到徹底的清理，否則在澆筑后易發(fā)生混凝土離析現(xiàn)象。澆筑過程中通過串筒的作用將混凝土轉(zhuǎn)移到樁底，利用插入式振搗器處理，以便提高混凝土的密實(shí)度，結(jié)束澆筑作業(yè)后進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，可根據(jù)現(xiàn)場氣溫合理調(diào)整灑水頻率以及單次灑水量，持續(xù)時(shí)間以7～15 d較為合適，具體需要以混凝土的強(qiáng)度情況為準(zhǔn)合理調(diào)整。養(yǎng)護(hù)到位后檢測樁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，若強(qiáng)度、平整度等各項(xiàng)指標(biāo)都與設(shè)計(jì)要求相符，即可將擋土板安裝到位，再澆筑適量混凝土。

4)防沖刷措施。受路線設(shè)計(jì)等因素的影響，部分路基在建設(shè)時(shí)將遇到河流、水庫等特殊地段，該段的路基受水流沖刷的影響較大，難以有效保證路基的穩(wěn)定性。對此，需要以路基實(shí)際情況為準(zhǔn)，采取相適應(yīng)的防護(hù)措施，保證路基在極端環(huán)境下依然可維持穩(wěn)定[4]。鑒于路基易受到?jīng)_刷的情況，可通過修建支擋結(jié)構(gòu)的方式加以處理，構(gòu)成完整的防護(hù)屏障，以免穩(wěn)定性不足的路段受到?jīng)_刷。支擋結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果較好，但要注重對尺寸的控制，可采取分段依次設(shè)置的方式。做好支擋結(jié)構(gòu)基坑開挖前的準(zhǔn)備工作，即配套完善的排水設(shè)施；按照基坑尺寸要求合理開挖，成型后配套墻后排水設(shè)施，再組織路堤的回填作業(yè)。需注意的是，填料對支擋結(jié)構(gòu)的使用效果具有明顯影響，因此，需加強(qiáng)對此類材料的質(zhì)量控制。

5)防風(fēng)沙措施。風(fēng)沙易損傷鐵路路基，需采取行之有效的防護(hù)措施，具體要以風(fēng)沙的性質(zhì)為立足點(diǎn)，選擇相適應(yīng)的防護(hù)方法。對于通過粉砂填筑而成的邊坡，在防護(hù)時(shí)可設(shè)置土工網(wǎng)，利用該裝置阻止風(fēng)沙所帶來的侵蝕現(xiàn)象。對于含水量>2%的風(fēng)沙區(qū)，可通過土工網(wǎng)和種植植物的雙重手段實(shí)現(xiàn)防護(hù)。路基兩側(cè)防護(hù)時(shí)，較適宜的是固沙和阻沙的方式。防風(fēng)沙的可選措施較多，無論是土工網(wǎng)還是設(shè)置沙障等，其都要與旱地生灌木林相結(jié)合，從而構(gòu)成完整的防風(fēng)沙體系，全面維持鐵路路基的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

鐵路工程施工具有系統(tǒng)性，路基防護(hù)施工對于路基乃至整體施工質(zhì)量都將帶來明顯的影響，為營造安全的鐵路路基施工環(huán)境并確保施工質(zhì)量，需加強(qiáng)路基防護(hù)。作為施工單位，則要以實(shí)際情況為立足點(diǎn)，采取合適的路基防護(hù)工藝，依據(jù)規(guī)范將各項(xiàng)工作落實(shí)到位，確保路基的安全性和穩(wěn)定性，從而推動(dòng)鐵路工程的持續(xù)發(fā)展。

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