高 虎 上海鐵路局徐州鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部

新建鐵路路基鄰近既有干線鐵路巖溶注漿施工技術(shù)

高 虎 上海鐵路局徐州鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部

結(jié)合鄭徐客專徐州樞紐相關(guān)工程一段緊鄰既有隴海鐵路的路基巖溶注漿加固的施工實(shí)踐，從巖溶路基注漿加固鄰營施工的施工方法、施工參數(shù)及安全保證措施等方面進(jìn)行介紹。

巖溶注漿；鄰近營業(yè)線；施工

1 工程概況

新建鄭徐客專徐州樞紐相關(guān)工程多數(shù)路基地段位于巖溶發(fā)育地區(qū)，其中KSDK4+697～KSDK8+774段路基緊鄰既有隴海鐵路，線巖溶率7.11%，且屬覆蓋型巖溶區(qū)，覆蓋層厚度17.5 m～30.70 m。地下水位較高，地下水的波動易使上覆土體產(chǎn)生潛蝕性破壞甚至形成土洞引起地表塌陷，需采用巖溶注漿進(jìn)行加固處理。

在巖溶地段鉆孔注漿加固施工中要先探明巖溶發(fā)育情況，按照邊探邊灌、探灌結(jié)合的原則，根據(jù)巖溶發(fā)育的具體情況確定合理的施工工藝和地基處理相關(guān)參數(shù)。

2 巖溶注漿范圍

本段的巖溶注漿注漿孔距離既有線路中心距離為5.5 m～20.95m之間，施工至回流線范圍2m～5 m時(shí)鉆機(jī)加裝接地裝置。根據(jù)先導(dǎo)勘探孔揭示的巖溶發(fā)育情況，鉆孔要鉆入基巖不小于5m（對于巖溶集中發(fā)育地段，孔深至溶洞底板不小于1 m）；對于鉆孔施工過程中遇到溶洞的情況，必須鉆孔至溶洞底板下不小于1m。

3 主要機(jī)械設(shè)備配置

主要機(jī)械設(shè)備配置計(jì)劃見表1。

表1 主要機(jī)械設(shè)備配置計(jì)劃

4 施工準(zhǔn)備

（1）在既有隴海線路肩上按照間隔20 m埋設(shè)沉降、位移觀測樁，對施工涉及的既有接觸網(wǎng)立柱貼觀測反光條。開工前3天開始進(jìn)行觀測，記錄原始數(shù)據(jù)。

（2）與工務(wù)設(shè)備管理單位協(xié)調(diào)，要求安排線路檢測人員，對既有線鋼軌沉降、位移進(jìn)行檢查。

（3）與工務(wù)配合部門形成聯(lián)測，并對觀測與檢測數(shù)據(jù)共同進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)沉降數(shù)據(jù)超標(biāo)，按照制定的應(yīng)急方案進(jìn)行處理。

5 施工工藝

巖溶注漿施工工藝流程圖見圖1。

圖1 巖溶注漿施工工藝流程圖

5.1 鉆孔工藝

施工前進(jìn)行場地平整，采用人工開挖排水溝，排水溝與沉淀池和既有的排水溝相連，確保施工現(xiàn)場無積水。

移動鉆機(jī)至鉆孔位置，復(fù)核孔位，孔位偏差〈50 cm，鉆機(jī)就位后，調(diào)整鉆機(jī)角度，對鉆桿進(jìn)行垂直度檢查，垂直度〈1%，符合要求。

鉆機(jī)安裝牢固，定位穩(wěn)妥，鄰近營業(yè)線側(cè)設(shè)置地錨，采用φ12 mm鋼絲繩作為纜風(fēng)繩，同時(shí)鉆機(jī)做接地處理，對接地進(jìn)行測試，接地電阻〈4 Ω，符合要求。

土層中成孔直徑大于110 mm，在巖層中鉆孔孔徑應(yīng)大于91 mm，為確保成孔率，施工過程中采用跳孔施鉆。鉆孔深度為深入巖土界面以下要大于5 m，如鉆孔過程中遇溶洞要繼續(xù)鉆至距溶洞底板下不小于1 m。

成孔后，套管下至巖土交界處0.1 m；為便于作業(yè)套管露出地表0.3 m為宜。

5.2 注漿工藝

為了保證既有線的安全，注漿方式遵循先注靠近既有線一側(cè)，再注遠(yuǎn)離既有線一側(cè)，最后注線路中間的孔，注漿采用跳孔注漿，既有線側(cè)一排孔全部采用雙液注漿（水泥漿+水玻璃）。

用PE管插入注漿孔內(nèi)注水清孔，直至孔口冒出清水，沖洗時(shí)間應(yīng)控制在30 min左右。

在注漿支架上安裝注漿管，其中一根的管底至孔底的距離以0.8 m～0.9 m為宜，另一根的管底至巖面的距離0.5 m～0.6 m為宜，在注漿孔口的進(jìn)漿管上安裝標(biāo)定0.6 MPa的壓力表，通過安裝在套管頂部止?jié){閥進(jìn)行注漿的控制。

現(xiàn)場陪配制兩種漿液：①單液：采用水：水泥為1：1的比例配制（適用于遠(yuǎn)離既有線側(cè)）；②雙液：采用水：水泥：水玻璃為1：1：0.1配制（靠近既有線側(cè)）。

注漿：

（1）巖中用距離孔底0.8 m的注漿管注漿，當(dāng)注漿壓力達(dá)到0.3 Mpa后，持續(xù)時(shí)間10 min注漿量不大于5 L/min為宜。

（2）巖土界面1 m帷幕中，用至巖土界面距離較近進(jìn)行的注漿管注漿，觀察壓力表讀數(shù)達(dá)到0.4 Mpa后，持續(xù)注漿10 min即可。

注漿過程中對既有營業(yè)線進(jìn)行變形觀測，同時(shí)安排專人對線路進(jìn)行巡檢，詳細(xì)作好變形觀測記錄。注漿結(jié)束后，采用場拌C20細(xì)石砼進(jìn)行封孔。

6 施工質(zhì)量控制措施

（1）采用P.O42.5復(fù)合硅酸鹽水泥，有出廠合格證和品質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告單。漿液配置嚴(yán)格按照配比進(jìn)行，注漿用水、水玻璃，使用前出具檢測報(bào)告。

（2）開鉆前對鉆機(jī)的平穩(wěn)性和孔位進(jìn)行檢查和復(fù)核，孔位偏差小于5 cm，鉆孔偏斜〈1% 。

7 鄰近營業(yè)線施工安全措施

（1）注漿施工應(yīng)先兩側(cè)后中間，鄰近營業(yè)線要先施工既有線一側(cè)，注漿時(shí)營業(yè)線側(cè)應(yīng)全部加10%水玻璃進(jìn)行雙漿液施工，保證注漿質(zhì)量和行車安全。

（2）安排專人監(jiān)測注漿口0.6 MPa壓力表，在巖層控制在0.1 MPa～0.3 MPa、帷幕層保持在0.1 MPa～0.4 MPa的壓力不超標(biāo)。

（3）施工時(shí),現(xiàn)場把關(guān)的相關(guān)人員要加強(qiáng)對既有線的路基、鋼軌的沉降、位移變化的觀測，如果發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)按照施工預(yù)案做好處理。

（4）保障巖溶注漿施工過程中對營業(yè)線行車安全的影響，根據(jù)施工計(jì)劃的安排，鄰近既有隴海線路的巖溶注漿按照限速60 km/h的方式組織實(shí)施。

8 質(zhì)量檢測結(jié)果

8.1 壓水試驗(yàn)

根據(jù)壓水試驗(yàn)檢測報(bào)告，表明注漿效果較好，注漿質(zhì)量符合要求。

8.2 取芯檢驗(yàn)

現(xiàn)場取芯情況顯示鉆芯完整芯樣判斷達(dá)到壓漿效果（見圖2）。

圖2 巖溶注漿芯樣圖

8.3 綜合物探測試

巖溶注漿完工后采用瞬態(tài)面波進(jìn)行探測。根據(jù)檢測報(bào)告說明檢測面波波速較為均勻，曲線光滑無明顯“之”字形拐點(diǎn)，沒有軟弱界面（見圖3）。

圖3 瞬態(tài)面波檢測

9 營業(yè)線安全情況

本段鄰近隴海線巖溶注漿利用慢行點(diǎn)進(jìn)行施工，確保了既有線運(yùn)營安全和施工質(zhì)量。

10 結(jié)束語

鄰近既有線進(jìn)行巖溶注漿，施工采用先施工既有線一側(cè)，兩側(cè)后中間，采用不同的漿液，施工過程中加強(qiáng)對既有線的變形觀測，既保證注漿質(zhì)量又確保行車安全，為今后的巖溶注漿鄰近營業(yè)線施工提供了有利的借鑒。

責(zé)任編輯：許耀元

來稿日期：2017-03-02