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路基注浆加固技术下铁路工程论文

路基注浆加固技术是常见于铁路施工中的路基质量控制技术,主张通过对软基层渗透、固结,实现路基承载能力改良,提高施工质量与日后通车能力。该技术因具有经济效益好、污染小、技术先进等优点而被广泛应用在玉铁铁路施工建设之中。从整个施工流程来看,该技术有效提高了玉铁铁路整体施工能力,本文以此为基点,对路基注浆加固技术在玉铁铁路A路段中的应用进行简单分析。

1玉铁铁路工程简介与路基注浆加固技术施工要求

1.1玉铁铁路简介玉铁铁路工程北起黎湛铁路玉林站,终到铁山港,整体历程约为132km。由2009年12月28日施工,共通过21座隧道。其中,A路段主要经过风化岩层等复杂地貌,具有施工难度大、技术水平要求高等特点。

1.2路机注浆加固技术施工要求1)设计加固深度与范围。A路段加固范围主要为风化岩层区域,孔间距为1.5m,孔深分为2m、4m两种形式。采用先外后内的注浆顺序,形成“帷幕”;行“隔行跳打”施工工艺,先排为主、后排补注,避免出现冒浆、跑浆等现象[1]。2)施工设备。简单统计在A路段施工中的施工设备情况见表1。

2钻孔与注浆

2.1主要注浆材料主要采用P.042.5袋装水泥,根据相关标准进行水泥采购、入场与储存管理,保证水泥质量满足A路段施工建设的实际要求。水泥浆水灰比为1∶0.9。

2.2施工工艺A路段路基注浆加固工艺具体流程见图1。图1A路段路基注浆加固工艺流程

2.3主要施工工序在A路段施工过程中,其施工方法主要有以下几点。1)准备注浆、钻机设备。根据测量点位,当钻机准备就绪后,将钻机平稳安放,将水平钻头水平角度调整为垂直(参照钻机水平角度);注意注浆机、制浆机及其配套设施安置,固定注浆管线,通常情况下,注浆管线的长度应为(40±10)m,长度过长容易增加压力损失。现场准备拌合设备与材料,如粉煤灰、水玻璃等。2)钻孔施工方法。采用200型盘式钻孔机旋转钻进,使用50mm钻头,并依靠48普管护壁。整个钻孔过程严格采用干钻法,切忌在钻孔过程中加水[2]。3)浆液配置。按照上文分析合理配比水浆泥。根据制浆机容量取水;根据水灰比例选取相应重量的水泥,开启制浆机后边搅拌边添加水泥。通常情况下,搅拌时间可控制在(5±2)min(浆液无大范围沉淀即可),搅拌结束后将水泥浆置入储浆桶。水泥浆置入储浆桶后要不断进行人工搅拌,避免浆液沉淀。在A路段施工中,主要水泥浆配置原料为水、P.042.5水泥。先加水,后添加水泥与外加剂,拌合(15±5)min。水泥浆流过过滤筛后应过滤2~3边,再存入浆液池。4)注入压力。注浆压力与土质强度、重度有关,而这部分数值难以确定,因此在A路段施工中根据传统施工经验,将注浆压力控制为0.4MPa。5)终孔标准。采用压力-流量双控的方法控制注浆量,当注浆压力达到设计注浆压力并稳定时基本原则(稳定时间为4min)。注浆压力大于2倍设计压力并无法注浆可终孔。个别注浆孔注浆量偏大应停止注浆,分析注浆量偏大的原因后继续注浆。6)注浆结束封孔。注浆结束后,应立即拔出套管并用水泥将浆孔封堵。清洗制浆机、注浆泵后,移至下一处并施工。7)注浆效果检查。①注浆结束后,与物探结果资料进行对比,结合浆孔缝合效果,判断注浆效果。②注浆前后,对比钻孔注水实验单位吸水量,正常条件下,注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%),且未发现漏水现象。③钻孔效果检查,采取抽样检测方法,选取4%的注浆孔,根据芯浆情况判断注浆效果[3]。

3施工注意事项与常见问题处理

3.1施工注意事项在A路段施工时,为提高施工质量,主要进行以下几方面控制:①施工之前正确判断管沟具体位置。②在高压线下施工过程中,钻探机根据具体施工条件进行相应改装,并重视保护高压线路。③注浆孔应采取跳孔施钻的方式,切忌出现钻完全部注浆孔在注浆的情况,避免孔位串浆。注浆流程应按照“自路基坡脚向线路中心”的顺序,先两侧注浆再中间注浆,保证注浆质量。④注浆钻孔的孔位移动距离为0.5±0.1m,大于这个范围时必须进行处理。⑤注浆过程中,要重视地面观测记录;记录钻孔与注浆流程。⑥注浆过程应加强技术指导和基础数据统计工作,为日后进行数据分析提供具有参考价值的资料。⑦注浆过程中应加强环境保护,及时处理浆液废弃物。例如,在整理好场坪后,应在注浆场坪四周修建排水设施,保证污水能及时。⑧注浆结束后及时采用水泥砂浆、C15混凝土将注浆孔封填,并饱满至孔口[4]。

3.2路基注浆加固技术常见问题处理1)在A路段施工中,主要出现以下几点问题:①在注浆孔定位中,钻机受施工场地的影响,回转半径变小,定位速度减慢;同时钻塔较大,增加钻孔难度,经常出现钻孔偏离的现象。面对这一问题时,在钻孔过程中要尽量靠近最初的设计位置,对一些容易出现偏差的地形可进行简单加工后在进行处理。②由于A路段钻孔地层杂质较多,若钻孔振动较大可引发塌孔等现象,因此在施工过程中借助PVC管护孔,可有效避免塌孔等现象。③在注入浆液时,容易出现搅拌浆液不均匀与储浆桶内浆液沉淀现象,因此必须要紧抓搅拌环节,避免沉淀现象发生。④在注浆孔裂缝处理中,要不断观察裂缝变化问题,及时调整注浆压力值,必要时可停止注浆。2)要特别注意是注浆流程的连续性,若受外力因素而中断可采取一下措施进行处理:①应尽快恢复注浆,若注浆间隔时间过长应冲洗钻孔再进行注浆(若无法冲洗,应清理钻孔后再注浆)。②恢复注浆时,应继续使用同级水泥浆(注浆率与中断前相近即可),使用中断前同级水泥浆灌注最佳,注浆率与中断前相比减少较少则应使用加浓浆液灌注。③注浆后,若注浆率低于中断前且在短时间内停止吸浆,必须立即采取补救措施。例如,可增加相邻孔注浆压力或适当增加注浆孔数量。

3.3施工质量控制与检验方法1)分期、分批供应符合设计要求的水泥与外加剂等材料,在每次原材料供给之前应及时检查验收,并做好管理、发放工作。水泥与中砂等施工材料必须接受检验,试验师检验合格后,方可用于施工。2)注浆后,对比钻孔注水实验单位吸水量,正常条件下,注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%),且无法发现漏水现象,若发现漏水情况,应立即进行处理。

4结语

铁路工程施工建设一直是我国经济建设中的重点,本文所分析的路机注浆加固技术是一种产检的铁路工程施工技术。结合玉铁铁路A路段的施工方案,对路基注浆加固技术的应用情况进行简单分析,从上文分析结果来看,必须要从准备工作、浆液配置等多方面进行管理,再通过质量控制,才能切实保证施工质量。此外,在应用路基注浆加固技术的同时,要做到具体问题具体分析,重视注浆孔分布,合理安排工序,根据整体设计方案明确注浆固化的具体方法,以进一步提高施工质量。

作者:王建忠 单位:中铁二十局集团有限公司


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