倾斜辐射注浆法在顶进涵路基加固中的应用.doc

1、倾斜辐射注浆法在顶进涵路基加固中的应用摘要：文中介绍了利用倾斜辐射注浆法在软塑淤泥性土中进行下穿既有铁路顶进框构小桥路基加固处理的施工方法。此方法通过正确的施工工艺选择及注浆试验，能够满足实际工程的需要，提高施工安全性，保证施工进度。文中以软塑淤泥性土中军粮城北站旅客地道顶进施工为例。 关键词：倾斜辐射注浆法 顶进涵 路基加固 中图分类号：TU472 文献标识码：A 施工概况 军粮城北站旅客地道 1#框构小桥位于铁路津山线 K159+822.52 附近，以 90交角下穿津山铁路，框构桥采用 8.2m 单孔封闭式框构形式，框构主体宽度 9.7m（正向宽度） ，边墙厚 0.75m（垂直） ，顶板厚

2、 0.75m，底板厚 0.85m，框构轴向主体长度 18.19m（垂直铁路） ，前悬臂板宽度：3.5m（垂直铁路） ，后悬臂板宽度：2.5m（垂直铁路） ，平衡重宽度2.5m（垂直铁路） ，结构净高 4.2m 结构全高 5.8m。 二选择施工方法 通过倾斜辐射注浆的方法对既有铁路下部路基进行填充空洞和加固松散路基土，防止雨水侵入并提高路基整体强度。在施工组织设计方案的基础上，结合具体孔位特征，随机调整注浆量。对边缘孔位及地下空隙较大的孔位适量加大注浆量；而对相对位置居中、地下空隙小或在注浆过程实地测量地面有抬升趋势，注浆泵压力表压力增加等情况下，适量减少注浆量。 三注浆材料及配合比 1.注浆材

3、料。由于地下工程的特点,要求注浆材料具有以下性能: (1)凝胶体或固结体的耐久性和抗渗性较好,受环境因素的影响小。(2)浆液的胶凝或固化时间可根据需要进行调节,具有较满意的强度。(3)浆液无毒,对环境无污染,而且灌注工艺比较简单。(4)注浆材料的来源广泛,价格相对低廉,贮存、运输方便。(5)要求浆液有一定的抗液化能力,即使在地震情况下也不发生液化。根据以往类似工程注浆施工经验，在软塑淤泥性土中选用无收缩注浆液。 2.注浆材料配比： 浆液为 AB 型双浆液，采用由 P.O 42.5 硅酸盐水泥砂浆组成的 A 液及水玻璃等组成的 B 液混合而成的浆液。 A 液中水泥浆液水灰比为 1：11.1：1。

4、B 液中水玻璃掺量为水泥用量的 5%(重量比) 。 在未初凝前,浆液容易被地下水稀释产生离析,因此,多采用瞬凝型浆液注浆。但如果胶凝时间过短,也会造成注浆尚未完成,浆液便已失去流动性,导致填充效果不佳。所以,应根据注浆速度、注浆量等情况,对双液浆各成分配比进行优化,控制双液浆的胶凝时间,使注浆效果达到最佳。 四施工机具配置 挖孔钻机的选择。应根据注浆孔成孔大小、方向、深度及地质情况等选择。 制浆设备。采用立式双层叶浆式制浆机，上层制浆系统拌制新浆液，下层为储浆搅拌桶 注浆泵。采用往复活塞式单注浆泵。该泵体积小、重量轻、耗能小。空气压缩机。排气量93/分钟,最大压力 0.8Mpa。 发电机。最大

5、功率15KW。 注浆高压管。采用高压钢丝编织胶管输送浆液。 施工工艺 1.定孔位：根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为3cm，入射角度偏差不大于 1。 2.钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。 3.钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于 30cm。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工； 4. 回抽钻杆：严格控制提升幅度，每步不大于 50cm

6、，匀速回抽，注意注浆参数变化。 5. 浆液配比：采用经计量准确的计量工具，按照设计配方配料。 6. 注浆：注浆孔开孔直径不小于 45mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面砂层溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。土、砂层容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆。 7. 在注浆施工过程中，利用线上既有观测点 24 小时随时监测，建立完整的观测网，加强监控，安排有丰富经验线路工随时进行轨距、水平的检查，以便及时发现问题并立及解决。当出现路基抬升或变形异常情况，立即停止施工并采取抽取道砟、拨道等应急措施，降至原标高后，立即

7、分析原因，采取调整注浆量、注浆压力等相应措施，保证线路不会再次拱起或变形，再进行施工，确保铁路运输安全和施工的顺利进行。 六注浆孔布置 1. 南侧竖直孔共 4 排每排 10 孔，共计 40 孔。南侧辐射孔 6 排，每排 10 孔共计 60 孔；北侧竖直孔共 6 排每排 10 孔，共计 60 孔。北侧辐射孔 6 排，每排 10 孔，共计 60 孔；全桥共计 220 孔。根据现场地质情况，为保证注浆加固质量外增加 4 排辐射孔，在增加 4 排垂直孔。增加共计 40 孔。 2. 按照设计要求，水平注浆采用孔距 1 米,排距 1 米梅花型布置。 3. 扇形斜孔注浆实行两侧注浆方法。 4. 线路下面采用

8、布置斜孔，斜插入线路下面进行辐射注浆，其他地方采用垂直注浆，梅花桩布置，间距 1.0m。浆液注入率不小于 20%-25%；由于注浆范围距铁路原地面距离较近，对靠近路基面的第一排注浆管将注浆压力减小到 0.1MPa 以下，并适当减小浆液的注入率，并用测量系统实时观测线路标高变化，严格控制线路水平及方向。 5.注浆顺序。先进行斜下注浆施工，两侧各 60 个孔，先进行奇数孔施工，再进行偶数孔施工；每个孔先进行奇数根注浆施工，再进行偶数孔浆施工。水平注浆在基坑开挖完后进行水平注浆，采用从东向西进行注浆。每排孔注浆顺序为隔三打一，以免发生蹿浆冒浆。 七注浆试验 为了保证铁路行车安全又能满足设计要求的最佳

9、注浆配合比、注浆量和注浆压力，我项目部针对水泥浆配合比在铁路路基注浆范围内拐角进行了三块 3m*2m 注浆试验段，注浆深度地面下 12m，1m 间距梅花形布置，注浆量相同，配合比分别选用 1：0.8、1：1 和 1：1.2，注浆前在每块试验段四角和中心定木桩，在木桩上设置监测点。 根据设计要求和以往施工经验，试验段注浆量均为被加固土体的25%，水玻璃为水泥重量的 5%（加速凝结时间） ，注浆结束后，中心监测点最高隆起 3mm，其余隆起 1-2mm 不等，设计允许隆起值为20mm，满足设计隆起值要求，且承载力满足设计要求。 根据设计要求和以往施工经验，地面监测的隆起值，注浆过程中压力最大不超过

10、1.5Mpa，相反，地面隆起值不易控制且容易暴管。注浆压力控制在 0.2-1.2 Mpa，既能满足设计允许隆起值要求，又能满足施工要求。因此，泥浆配合比为 1：1；注浆量为被加固土体的 25%，水玻璃为水泥重量的 5%；注浆压力控制在 0.2-1.2 Mpa，最大不超过 1.5Mpa。 八结语 倾斜辐射注浆法施工使施工范围内的土层空隙得到了有效充填，路基范围内的土体经过注浆后，不同程度的得到了压密固结，承载力明显提高且根本消除了路基不均匀变形。此方法比起其他诸如碎石桩，大开挖换填等处理方法，不但技术上可行，经济上合理，工期较短，而且极大地提高了加固既有线铁路基础施工的安全性。 参考文献：1中华人民共和国标准.建筑地基基础工程施工质量验收规程(GB50202-2002)2 韩学良.铁路路基工程施工技术.山西建筑，20123阮文军.注浆扩散与浆液若干基本性能研究.岩土工程学报.2005