鐵路路基注漿加固施工技術(shù)

李福林

摘要：注漿質(zhì)量一般是指注漿施工是否嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范進(jìn)行，如注漿材料的品種規(guī)格、漿液的性能、鉆孔角度和注漿壓力等要符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。注漿效果則是指注漿后能將所加固區(qū)域地層的地質(zhì)條件改善到什么程度。本文對(duì)鐵路路基注漿加固施工的施工方法、質(zhì)量控制要點(diǎn)等技術(shù)進(jìn)行了探討和闡述。

關(guān)鍵詞：施工措施 ?施工注意事項(xiàng) ?注漿施工工藝 ?質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1 工程概況

K61+235～K61+410段長(zhǎng)度175m，地表層覆蓋的人工填土厚0-16m，鐵路建成后，為了避免因地基沉降過(guò)大進(jìn)而損壞鐵路設(shè)備，進(jìn)而在一定程度上影響行車的安全，在這種情況下，需要對(duì)地面以下至巖土分界線通過(guò)鉆孔注漿的方式進(jìn)行加固。在加固區(qū)域中心沿線路方向布置鉆孔，如圖1所示，間距控制在3.0m，鉆孔數(shù)量為276個(gè)?？咨钤?.0-12.5m之間。

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(chǎng)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(duì)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(guò)觀測(cè)驗(yàn)證附近的注漿鉆孔，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，對(duì)注漿參數(shù)、設(shè)計(jì)注漿孔距等進(jìn)行確定。

3 施工參數(shù)

3.1 單液注漿選擇使用純水泥漿，水泥選擇42.5水泥，并且水灰比控制在0.8：1-1：1。

3.2 注漿壓力為0.2-0.4MPa，終注壓力0.2-0.5MPa。在終注壓力下，連續(xù)注漿時(shí)間持續(xù)30min，并且注入率每分鐘小于20升，其注漿可以終止。

3.3 本次對(duì)鉆孔進(jìn)行注漿，只處理鐵路路基基床以下的部位，通過(guò)注漿段填土裂隙率、注漿半徑和沖填漏失等實(shí)際情況進(jìn)一步確定注漿量，注漿量一般為0.2m3每米。

3.4 水灰比的選用：確保注漿壓力不變，持續(xù)減少注入率，或者保持注入率不變而持續(xù)升高壓力，在這種情況下，不得改變水灰比，當(dāng)某級(jí)漿液的注入量超過(guò)100升，或者灌注時(shí)間超過(guò)30分鐘，這時(shí)，如果注漿壓力和注入率不變，需要改用較濃的灰水比。

4 施工注意事項(xiàng)

①依據(jù)平面布置圖施放鉆孔位置。②在直徑方面，鉆孔終孔不得小于91mm，鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，需要埋入相應(yīng)的注漿管，用水泥漿加速凝劑對(duì)管外孔口段進(jìn)行凝固處理，當(dāng)達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度要求后，實(shí)施注漿。③在鉆孔過(guò)程中，通過(guò)跟管干鉆的方式對(duì)土層進(jìn)行處理，嚴(yán)禁使用泥漿鉆，大水鉆進(jìn)的方式進(jìn)行鉆孔。④在進(jìn)行施工前，需要對(duì)地下管線情況進(jìn)行調(diào)查，借助相應(yīng)的措施，確保管線的安全。⑤在注漿過(guò)程中，需要遵守低壓、慢灌、多量的原則，注漿壓力控制在0.2MPa以下，終灌控制在0.5MPa，以便注入更多的漿體。⑥在注漿過(guò)程中，遵守先下后上的原則，成孔沖孔完畢后，將漿液管下落到孔底，由孔底開始進(jìn)行注漿，在注漿過(guò)程中一邊注漿一邊拔注漿管，便于漿液從孔底擴(kuò)散，在拔管的同時(shí)，需要將粗砂或碎石緩慢投入到孔內(nèi)，進(jìn)一步對(duì)充填進(jìn)行加固。⑦注漿過(guò)程需要連續(xù)進(jìn)行，如果注漿過(guò)程中出現(xiàn)中斷，需要采取相應(yīng)的措施，盡快恢復(fù)注漿。⑧進(jìn)行注漿時(shí)，需要對(duì)注漿壓力進(jìn)行控制，同時(shí)加大巡視力度，避免對(duì)環(huán)境造成污染，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，需要采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。

5 注漿施工工藝流程（圖2）及施工要點(diǎn)

5.1 鉆孔 將漿液通過(guò)鉆孔注入巖層裂隙或破碎巖層，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)堵水與加固的目的，所以，在鉆孔過(guò)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(guò)固牢處理后即可開鉆。

5.2 設(shè)置注漿管 在鉆孔過(guò)程中，對(duì)于注漿管上止?jié){塞在鉆孔內(nèi)的位置，需要根據(jù)鉆孔出水位置和巖石的實(shí)際情況進(jìn)行確定。在出水點(diǎn)巖石較完整的地段設(shè)置止?jié){塞，進(jìn)而在一定程度上確保止?jié){塞受壓縮產(chǎn)生橫向變形與鉆孔密封。

5.3 注水試驗(yàn) 進(jìn)行注水試驗(yàn)，其目的主要是：對(duì)止?jié){塞的止?jié){效果進(jìn)行檢查。為了確保漿液的密實(shí)性和膠結(jié)強(qiáng)度，通常情況下需要將未沖洗凈同時(shí)殘留在孔底或粘滯在孔壁上的雜物推到注漿范圍以外。通過(guò)對(duì)鉆孔的吸水量進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)一步對(duì)巖層的透水性進(jìn)行核實(shí)，進(jìn)而在一定程度上為注漿選用泵量、泵壓，以及確定漿液的配比提供參考依據(jù)。

5.4 注漿

5.4.1 備料 對(duì)于注漿站來(lái)說(shuō)，通常情況下，需要存放足夠數(shù)量的新鮮水泥。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，水泥的強(qiáng)度等級(jí)為P.O42.5級(jí)，在水泥品種方面，一般選用普通硅酸鹽水泥。

5.4.2 設(shè)備的安裝 在鉆孔過(guò)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。

5.4.3 試泵 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。

5.5 選擇注漿參數(shù) ?①漿液的凝膠時(shí)間。結(jié)合注水試驗(yàn)的實(shí)際情況，當(dāng)選用水泥-水玻璃漿液時(shí)，如果進(jìn)水量比較大，并且泵壓力長(zhǎng)時(shí)間不升高，在這種情況下，可以將凝膠時(shí)間控制在1～2分鐘;如果進(jìn)水量適中，并且泵壓穩(wěn)定上升，那么可以將凝膠時(shí)間控制在3～4分鐘，反之，凝膠時(shí)間控制在5～6分鐘，甚至可以更長(zhǎng)。②進(jìn)漿量。在注漿過(guò)程中，如果注漿液選擇水泥-水玻璃漿液，當(dāng)進(jìn)漿率超過(guò)320L/分鐘，并且泵壓在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)難以升高，那么需要增加進(jìn)漿量;當(dāng)進(jìn)漿率在120～320L，泵壓力穩(wěn)定上升，那么進(jìn)漿量按照正常值;反之，則降低進(jìn)漿量。當(dāng)進(jìn)漿量比較大時(shí)，需要對(duì)漿液濃度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步加快凝膠時(shí)間。

6 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

在注漿過(guò)程中，通常情況下，滿足下列條件之一，可認(rèn)為注漿合格，否則，需要重新進(jìn)行補(bǔ)孔注漿，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。①對(duì)鉆孔巖土芯進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)多處漿液凝固體，在這種情況下可以認(rèn)為基本填滿可見(jiàn)縫隙。②對(duì)開挖情況進(jìn)行檢查：在注漿范圍內(nèi)，檢查土層的相對(duì)密度不小于0.85或空隙率低于0.32。③靜力觸探，地基承載力不小于150MPa。

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