采用鋼制袖閥管加固既有鐵路基礎(chǔ)施工技術(shù)研究

楊曄

摘要：介紹常見鐵路基礎(chǔ)的加固技術(shù)，闡述了鐵路基礎(chǔ)加固方案、具體措施和加固效果，通過合理制定注漿方案、提高鉆孔施工效率、選用高性能注漿材料、合理安裝袖閥管、采用先進施工設(shè)備等措施，優(yōu)化鐵路基礎(chǔ)加固技術(shù)，可為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：既有鐵路；基礎(chǔ)加固；袖閥管；施工技術(shù)

0? ?引言

既有鐵路通常指運營時間較長、技術(shù)落后、設(shè)備老化、維護成本較高的鐵路。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，新鐵路建設(shè)的不斷推進，既有鐵路逐漸面臨更新改造的需求。在既有鐵路基礎(chǔ)的加固施工中，袖閥管的應(yīng)用是一個重要的研究領(lǐng)域。本文通過既有鐵路基礎(chǔ)加固工程實例，探討了鋼制袖閥管及其注漿工藝，以及相應(yīng)的加固施工技術(shù)和管理措施，旨在為既有鐵路基礎(chǔ)加固工程施工提供有益的參考。

1? ?常見鐵路基礎(chǔ)加固技術(shù)

對既有鐵路基礎(chǔ)進行防護，可結(jié)合路基、路塹、邊坡進行綜合治理。根據(jù)鐵路基礎(chǔ)防護工程的里程和對應(yīng)的側(cè)別情況，需要采取適當?shù)姆雷o措施來確保鐵路基礎(chǔ)的安全和穩(wěn)定。常見的對既有鐵路基礎(chǔ)采用的防護措施如下所述。

1.1? ?設(shè)置護坡或覆蓋植被

在邊坡上設(shè)置護坡，例如混凝土護坡、石方護坡、框架梁護坡、拱形骨架護坡等。通過以上結(jié)構(gòu)的護坡，可保持鐵路邊坡和基礎(chǔ)的穩(wěn)定。通過在邊坡表面覆蓋植被，可以減少鐵路邊坡和基礎(chǔ)的水土流失，增加其穩(wěn)定性。

1.2? ?安裝土工格柵或防護網(wǎng)

在邊坡上安裝土工格柵，用于增加土體的抗滑穩(wěn)定性，防止邊坡滑坡和坍塌。在邊坡表面安裝防護網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)，用于防止邊坡松散物滑落，保持鐵路邊坡和基礎(chǔ)土體的穩(wěn)定。

1.3? ?設(shè)置排水系統(tǒng)

合理設(shè)置排水系統(tǒng)，包括截水溝、吊溝、天溝、邊溝、排水管道等，以避免水分滲入邊坡內(nèi)部，減少對鐵路邊坡和基礎(chǔ)的液化和侵蝕覆蓋的植被。

1.4? ?設(shè)置斜樁或錨桿等

在鐵路基礎(chǔ)和邊坡中安設(shè)斜樁和錨桿，增加其抗沉降和抗傾斜能力。此外，設(shè)置施工坡道進出施工區(qū)域，可減少施工期間對邊坡的破壞和對周圍環(huán)境的影響。

2? ?鐵路基礎(chǔ)加固施工案例

2.1? ?制定加固方案

某既有鐵路的K5+370～K5+455段需要進行基礎(chǔ)加固施工，為此制定加固方案。根據(jù)該既有鐵路施工段內(nèi)基礎(chǔ)的具體情況、地質(zhì)條件和設(shè)計要求綜合考慮，選擇和采取不同的基礎(chǔ)加固措施，更好地組織基礎(chǔ)加固施工，并對基礎(chǔ)加固情況進行定期監(jiān)測，及時處理可能存在的質(zhì)量問題，確保工程施工的安全性和可靠性，確保符合相關(guān)的技術(shù)標準和規(guī)范要求。該加固方案決定采用鋼制袖閥管和不同的鉆孔布設(shè)方法進行基礎(chǔ)注漿。袖閥管主要由外管、橡膠套、堵頭、接頭、鍍鋅注漿內(nèi)管、注漿器等組成，其中外管由PVC管或鋼管制作。

袖閥管是一種只能向管外出漿，不能向管內(nèi)返漿的單向閉合裝置。注漿時，壓力將小孔外的橡皮套沖開，漿液進入地層，如管外壓力大于管內(nèi)時，小孔外的橡皮套會自動閉合。

2.2? ?具體加固措施

按照基礎(chǔ)加固工程的里程和對應(yīng)的側(cè)別，采取的具體加工措施，如下所述。

對K5+370～K5+455鐵路基礎(chǔ)采用鋼制袖閥管進行注漿處理。其中1股道的砟腳采用傾斜角度為11°的鉆孔注漿方法；2股道、4股道的道心采用垂直鉆孔注漿方法，鉆孔沿鐵路方向的間距為1.8m；1、2股道之間，2、3股道之間，3、4股道之間采用垂直、傾斜交錯鉆孔注漿方法，鉆孔沿鐵路方向間距為0.9m，其中K5+370～K5+385段的鉆孔傾斜角度為11°，K5+385～K5+455段的鉆孔傾斜角度為6°。對K5+370～K5+455鐵路右側(cè)邊坡采用坡面布設(shè)錨桿、鋼筋網(wǎng)片和C30混凝土進行加固防護。其中錨桿長度為6m、間距為2m，混凝土厚度為0.3m。此外，邊坡增設(shè)仰斜式泄水孔，其長度為25m、間距為3.0m。

2.3? ?施工效果

2.3.1? ?工期

K5+370～K5+455鐵路基礎(chǔ)加固工程的施工周期為90天，實際完成時間為82天，提前8天完成了施工任務(wù)。這說明在施工過程中，項目團隊做到了良好的進度管控和協(xié)調(diào)，確保了施工進度的順利進行。

2.3.2? ?質(zhì)量和效益

在施工過程中，共進行了14次檢測，其中12次為合格，2次為局部不合格。對不合格部位進行了二次注漿，并在后續(xù)的檢測中得到了合格結(jié)果。這說明項目團隊在施工過程中，對于施工質(zhì)量進行了嚴格把控，并及時進行了整改和返工，確保了施工質(zhì)量符合要求。本次施工總投入為956萬，實際使用資金為954萬，其中以材料費、人工費和設(shè)備租賃費為主。

2.3.3? ?現(xiàn)場施工管理

在施工過程中，項目團隊對包括施工前的準備工作、現(xiàn)場安全管理、施工質(zhì)量監(jiān)控等方面進行了嚴格的管理和監(jiān)督，確保了施工過程的可控性和質(zhì)量的穩(wěn)定性。同時，項目團隊對施工人員進行了技能培訓(xùn)和指導(dǎo)，提高了施工人員的技能和水平，減少了施工中的差錯和失誤，提高了施工效率和質(zhì)量。這說明項目團隊在施工管理和協(xié)調(diào)方面做的非常出色，為施工的順利進行和質(zhì)量的保障奠定了堅實的基礎(chǔ)。同時對于既有鐵路基礎(chǔ)加固袖閥管的安全性和穩(wěn)定性進行了提升和加強，有效避免了可能出現(xiàn)的事故和故障，保證了鐵路的正常運行。

3? ?基礎(chǔ)加固技術(shù)優(yōu)化措施

3.1? ?合理制定注漿方案

對既有鐵路基礎(chǔ)進行加固施工，制定合理的注漿方案非常重要。應(yīng)針對鐵路基礎(chǔ)的土壤類型、含水量、孔隙率、水壓力，以及鐵路周邊環(huán)境等情況進行調(diào)查和綜合分析，在此基礎(chǔ)上制定合理的注漿方案。根據(jù)不同的地質(zhì)情況選擇注漿材料，例如在地層松軟、地下水位較高的區(qū)域，應(yīng)選擇水泥、礦物質(zhì)膠凝等抗?jié)B、固化能力強的材料。根據(jù)不同的注漿材料和地質(zhì)條件選擇注漿孔徑、鉆孔密度和注漿壓力。一般來說，孔徑越小、注漿密度越大，固化效果越好[1]。

3.2? ?提高鉆孔施工效率

3.2.1? ?鉆機的選擇和維護

多功能潛孔鉆機是一種新型的鉆孔設(shè)備，其采用液壓驅(qū)動、自動吸塵降噪、電子控制、模塊化設(shè)計技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、操作簡便、節(jié)能環(huán)保、鉆探各種地質(zhì)等優(yōu)點。在既有鐵路基礎(chǔ)加固施工中，使用該種鉆機可提高鉆孔施工效率。

要根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況合理制定鉆孔方案。要考慮鉆孔深度、鉆孔直徑、鉆孔位置等要素，確保鉆孔的質(zhì)量和精度。在鉆孔過程中，應(yīng)加強對鉆孔的維護保養(yǎng)。鉆孔前需要對鉆頭進行檢查，確保其完好無損。在鉆孔過程中，需要定期檢查鉆孔機的液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，保證其正常運行。應(yīng)采用高性能的鉆頭和配件，提高鉆孔質(zhì)量和效率。

3.2.2? ?袖閥管的選擇和使用

在既有鐵路基礎(chǔ)加固施工過程中，應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑、地質(zhì)條件和注漿材料特性等因素選擇袖閥管。采用鋼制袖閥管，可有效提高鉆孔施工的效率和質(zhì)量。

在施工前，應(yīng)對袖閥管的使用進行周密的計劃和準備，包括具體的施工流程、技術(shù)要求、設(shè)備選擇、配管長度等；在下放袖閥管之前，需要對鉆孔進行清潔處理，確保鉆孔內(nèi)部干凈整潔后，將袖閥管安裝到孔內(nèi)，并確保袖閥管與鉆孔壁之間的距離符合要求；在安裝袖閥管的過程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、鉆孔直徑和注漿材料特性等因素，合理控制下放袖閥管的下降速度，防止觸碰孔壁造成塌孔；在注漿過程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、注漿深度和注漿材料特性等因素，合理控制注漿壓力和流量，以確保注漿效果和施工安全。

3.3? ?選用高性能注漿材料

既有鐵路基礎(chǔ)加固的注漿材料是確保加固效果的重要因素之一，選擇高性能注漿材料可以提高加固工程的質(zhì)量和效率，應(yīng)根據(jù)工程施工的實際情況選用適合的注漿材料。選擇注漿材料要考慮到施工環(huán)境、加固對象、注漿方式等多個因素。例如，在潮濕環(huán)境下施工時，需要選用具有良好防水效果的注漿材料。對于不同類型的袖閥管，需要選用不同強度等級的注漿材料。

高性能注漿材料應(yīng)具備以下特點：良好的流動性和可滲透性，能夠充分滲透到被加固體內(nèi)部，填充空隙和裂縫，使加固效果更加均勻和牢固；較高的強度和耐久性，能夠滿足基礎(chǔ)加固的強度要求，保證加固效果持久穩(wěn)定；注漿材料要能夠適應(yīng)施工工藝要求，如注漿壓力、注漿速度、固化時間等[2]。

3.4? ?袖閥管的安裝

既有鐵路基礎(chǔ)加固施工過程中，袖閥管的安裝是關(guān)鍵的一步。為了提高袖閥管的安裝效率和準確度，應(yīng)采用一些先進的工具和技術(shù)，如激光測距儀、高空作業(yè)平臺等，還需要經(jīng)驗豐富的施工人員進行操作和監(jiān)督。

安裝袖閥管要點如下：在施工前，需要對袖閥管的安裝位置和數(shù)量進行仔細的布置和計算，確保袖閥管的位置和密度滿足加固要求；根據(jù)加固要求選擇袖閥管的直徑和長度，準備好管夾、吊具、懸掛鉤等相關(guān)工具；將袖閥管垂直插入鉆孔中，與管壁緊密接觸，然后將管夾固定在管口處，防止?jié){料泄漏；安裝過程中要注意袖閥管的位置和傾斜度，保證加固后的鐵路基礎(chǔ)符合設(shè)計要求；袖閥管安裝完畢后，為了防止串漿、冒漿，需要在管口安裝水囊式灌漿止?jié){塞，以滿足壓力注漿和分段注漿需求，保證袖閥管與孔道的密封性和袖閥管注漿壓力[3]。

3.5? ?采用先進施工設(shè)備

在既有鐵路基礎(chǔ)加固施工過程中，采用先進的施工設(shè)備可提高施工效率和施工質(zhì)量，進而降低工程成本。采用先進施工設(shè)備的具體措施如下：選擇具有穩(wěn)定性和高效性的注漿設(shè)備，如高壓注漿泵及其自動控制系統(tǒng)；選擇高性能鉆孔機械，如多功能鉆機；選用高精度的檢測設(shè)備，如探測雷達、高密度電法和面波法等探測設(shè)備。此外，引入注漿量自動計量和智能控制系統(tǒng)等自動化技術(shù)，不但可提高施工效率和質(zhì)量，還可減少人為因素對施工質(zhì)量的影響[4]。

4? 結(jié)束語

本文通過合理制定注漿方案、提高鉆孔施工效率、選用高性能注漿材料、合理安裝袖閥管、采用先進施工設(shè)備等措施，優(yōu)化鐵路基礎(chǔ)加固技術(shù)，未來對既有鐵路基礎(chǔ)加固施工的研究，將更加注重效益問題，包括對施工成本、質(zhì)量、工期等方面的提升，以滿足社會和市場的需求。既有鐵路基礎(chǔ)加固施工優(yōu)化及研討是一個充滿挑戰(zhàn)和機遇的領(lǐng)域，需要不斷探索和創(chuàng)新，準確把握未來的發(fā)展方向，為既有鐵路的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和維護作出更大貢獻。

參考文獻

[1] 梁勝明，吳紅剛.既有鐵路路堤袖閥管注漿加固治理技術(shù)研究[J].路基工程，2021（1）：77-79.

[2] 尹國榮.袖閥管注漿法加固地基技術(shù)的改進與應(yīng)用研究[J].路基工程，2021（7）：48-50.

[3] 郭文超，羅梟.袖閥管注漿在生態(tài)堤基礎(chǔ)加固處理施工中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2022，29（9）：105-107.

[4] 羅躍文，高春羽，高春雷.袖閥管注漿法在雜填土地層基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用[J].中國水能及電氣化，2022（6）：34-36.