許棟楠

摘 要：為探討鐵路施工中路基沉降的控制技術(shù)，采用理論結(jié)合實踐的方法，立足路基沉降控制的必要性，分析了引起路基沉降的主要原因，并提出CFG樁控制技術(shù)在鐵路施工路基沉降控制的要點。分析結(jié)果表明，路基沉降是鐵路施工中比較常見的病害，引起路基沉降的原因比較多，處理難度大，需要結(jié)合現(xiàn)場實際情況，選擇有針對性的控制技術(shù)，才能更好的解決路基沉降問題，保證鐵路施工質(zhì)量，值得施工單位高度重視。

關(guān)鍵詞：鐵路施工;路基沉降;CFG樁;鉆孔

引言：

鐵路工程里程比較長，在施工建設(shè)中經(jīng)常會遇到軟土地基，承載力比較差，極易發(fā)生沉降問題，從而影響鐵路施工質(zhì)量。地基沉降不僅會影響鐵路施工質(zhì)量，而且威脅到后期列車運行的安全性。因此，在具體施工中，必須結(jié)合現(xiàn)場實際情況，選擇有針對性的控制技術(shù)，才能解決路基不均勻沉降問題，為鐵路施工營造一個良好對施工條件，更好的保障施工質(zhì)量。基于此，開展鐵路施工中路基沉降的控制技術(shù)的探究分析就顯得尤為必要。

1、開展路基沉降控制的必要性

鐵路施工對路基的穩(wěn)定性、承載力有很高的要求，如果路基存在沉降問題，就無法保證鐵路軌道鋪設(shè)的平整性，影響列車通行的安全性，而且會增大養(yǎng)護(hù)成本，如果情況嚴(yán)重，甚至?xí)鸾煌ㄊ鹿剩訌娐坊两悼刂频谋仨毐匾灾饕w現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，有利于提升鐵路工程施工質(zhì)量。衡量鐵路施工質(zhì)量的因素比較多，路基沉降控制質(zhì)量，就是非常重要的指標(biāo)。因此，在鐵路工程施工中，必須詳細(xì)分析地基的穩(wěn)定性和承載力，如果強度不足，易發(fā)生沉降，就需要選擇合理的控制技術(shù)，并加強對路基沉降控制技術(shù)落實的管理，將所有施工細(xì)節(jié)落實到實處，才能好的避免發(fā)生意外情況，保證施工質(zhì)量。

第二，有利于降低后期維護(hù)成本。路基是鐵路施工的基礎(chǔ)，加強路基沉降控制，可有效保證路基的質(zhì)量，降低后期維護(hù)成本和難度，以降低鐵路工程后期運維成本，促使鐵路事業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。

第三，有利于提升鐵路施工效益。對鐵路工程而言，前提建設(shè)投資成本比較高，加強路基沉降控制，可更好的提升經(jīng)濟效益和社會效益。如果路基沉降控制不到位，必然會引起返工問題，增加成本，延長工期，甚至?xí)绊懯┕挝坏氖袌鲂抛u，不利于長期發(fā)展。

2、引起鐵路施路基沉降的主要原因

在鐵路工程施工中，里程比較長，經(jīng)常需要穿越很多不同地質(zhì)條件，難免遇到軟土路基，處理不當(dāng)就會發(fā)生地基沉降。軟土路基含水量、承載力比較差，一旦受到外界壓力的作用，就會發(fā)生不均勻沉降。鐵路路基需要承受鐵路軌道、車輛自重等，如果路基承載力較差，就無法承受鐵路自重，影響列車行駛的安全性[1]。列車在行駛過程中，會將壓力傳遞給路基，促使路基的靜荷載發(fā)生變化，從而迫使路基出現(xiàn)沉降。此種沉降是鐵路隨著使用時間的增加而逐步累積起來的，鐵路路基多由散體材料回填碾壓而成，在鐵路自重、列車荷載、自然條件、水資源滲透等因素的影響下，就會出現(xiàn)不均勻沉降。沉降量的多少回填材料的材質(zhì)、回填方法、壓實方法等因素有關(guān)。

3、鐵路施工中路基沉降的控制技術(shù)

在鐵路施工中經(jīng)常會遇到路基沉降問題，從而影響鐵路工程的總體質(zhì)量，這就需要采取一系列行之有效的控制技術(shù)進(jìn)行處理，常用的控制技術(shù)有：換填法、鉆孔灌注樁、強夯法、CFG樁等。其中CFG樁，在路基沉降控制效果、成本、效率、適用性等方面都有顯著優(yōu)勢，值得大范圍推廣應(yīng)用。

3.1施工前的準(zhǔn)備工作

在應(yīng)用CFG樁控制技術(shù)處理路基沉降前，需要相對地質(zhì)水文條件進(jìn)行全面勘探，并出具地質(zhì)報告書。再通過測量放線，確定每根CFG樁的具體位置，設(shè)計CFG樁布設(shè)圖，同時確定出路基沉降現(xiàn)場的水準(zhǔn)控制點，為CFG樁的施工營造一個“三通一平”的條件。

平整施工場地，清除CFG樁施工區(qū)域內(nèi)的障礙物，去除地表植被土，換填上普通土到設(shè)計標(biāo)高，普通土回填是要遵循分層回填，分層壓實的原則，以保證的密實度。地基沉降處理現(xiàn)場場地高程應(yīng)高出CFG樁設(shè)計樁頂標(biāo)高至少50cm，壓實完成做，對場地質(zhì)量進(jìn)行檢測，達(dá)標(biāo)后才能開始CFG樁施工。

3.2鉆機就位和校正

前期準(zhǔn)備工作全部到位之后，結(jié)合CFG樁樁位布設(shè)情況，逐步引導(dǎo)鉆機就位，完成就位后，及時進(jìn)行校正，可通過鉆機塔身前后和左右的垂直標(biāo)高檢查塔身導(dǎo)桿質(zhì)量，以調(diào)整鉆機鉆孔的位置，保證鉆頭、鉆頭、CFG樁中心在同一條鉛垂線上，控制CFG樁的垂直度最大偏差不超過1%。

3.3混合料拌和

由于在鐵路路基沉降處理中處理的范圍比較大，混合料用量大，因此，多選擇集中拌和的方法?；旌狭吓浜媳纫ㄟ^多次配合試驗來確定，以保證每種原材料的添加都符合設(shè)計要求。對CFG樁而言，在混合料拌和中，需要保證混合料的拌和時間不小于60s[2]。尤其是加水量和坍落度，需要結(jié)合具體的施工方法和CFG樁施工工藝進(jìn)行確定，在泵送混凝土之前，需要保證混凝土泵料斗中必須準(zhǔn)備好充足的熟料，以保證CFG樁施工的連續(xù)性。

3.4鉆孔施工

鉆孔也是CFG樁施工的主要工序，鉆孔孔徑、深度、傾斜度等都必須滿足施工要求。CFG樁具體的施工順序為：橫向要從鐵路線路兩側(cè)開始逐步向中心推進(jìn)。在正式鉆孔前，需要詳細(xì)檢查芯管頂部的氣眼是否通暢，以及混凝土軟管的連接是否緊密，是否存在扭曲問題。如果存在堵塞、滲漏、扭曲等必須及時處理。正式鉆孔中，要先關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿到鉆頭接觸地面為止，然后啟動電動機，開始鉆進(jìn)時，要先進(jìn)行低轉(zhuǎn)速，低壓力鉆進(jìn)，鉆入土層深度達(dá)到30～50cm時，在逐步加快鉆進(jìn)速度，直到達(dá)到設(shè)計鉆速為止，此種逐步提升鉆速的方法，既能減輕鉆桿的擺動幅度，也可以避免發(fā)生塌孔問題，發(fā)現(xiàn)偏差之后還能及時糾正。如果在鉆孔時，發(fā)現(xiàn)難以鉆進(jìn)問題，要適當(dāng)降低鉆速，緩慢推進(jìn)，否則容易CFG樁孔偏斜、位移等問題。如果情況嚴(yán)重，甚至?xí)茐你@桿和鉆具。當(dāng)鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計深度之后，在動力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機塔身位置要做醒目標(biāo)記，作為CFG樁鉆孔孔深控制的依據(jù)。但動力頭地面達(dá)到標(biāo)記位置后，CFG樁的長度滿足設(shè)計要求，在具體鉆孔施工中，還要嚴(yán)格控制施工工作面的標(biāo)高差異，以保證施工質(zhì)量。

3.5灌注和拔管

CFG樁鉆孔達(dá)到設(shè)計要求之后，及時進(jìn)行檢驗，保證鉆孔的深度、孔徑、傾斜度等都達(dá)到設(shè)計要求之后，及時進(jìn)行泵送。鉆桿芯充滿混凝土之后，及時進(jìn)行拔管操作，切不可先提管，后泵送混合料。在CFG樁成樁操作中，拔管提升的速度要控制在2m/min～3m/min之間，整個灌注過程要連續(xù)進(jìn)行，避免混合料供應(yīng)不足發(fā)生停機待料問題，形成接縫，影響CFG樁成樁質(zhì)量，降低路基沉降控制質(zhì)量。在整個灌注過程中，要由專業(yè)人員負(fù)責(zé)對灌注施工過程的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，保證灌注量不能小于設(shè)計混合料量，控制CFG樁超灌量控制在不小于50cm。在CFG樁施工中，混合料的坍落度普遍比較大，經(jīng)常出現(xiàn)“下座”情況，這就需要及時進(jìn)行補漿操作[3]。當(dāng)CFG樁灌注完成之后，樁頂需要采取濕黏土進(jìn)行封頂，并進(jìn)行合理保護(hù)，嚴(yán)禁任何車輛進(jìn)入到路基沉降處理部位，以免發(fā)生斷樁操作問題。

3.6試驗跟蹤和移機

在CFG樁施工中，為驗證CFG樁施工質(zhì)量，需要抽樣做混合料試塊，每臺機械每天都需要制作三塊試件，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測定抗壓強度。當(dāng)上一根CFG樁施工完成之后，及時進(jìn)行鉆機移動，進(jìn)行下一根CFG樁施工。在具體施工中，CFG樁的鉆出土量比較大，經(jīng)常會覆蓋臨近的CFG樁。甚至經(jīng)常發(fā)生鉆機支撐腳壓在臨近CFG樁上的問題，影響影響CFG樁成樁質(zhì)量。為解決這一問題，需要根據(jù)軸線或者周圍CFG樁的具體位置進(jìn)行復(fù)核，嚴(yán)格按照測量放線確定的樁位進(jìn)行施工。

3.7樁頭處理

當(dāng)CFG樁成樁時間達(dá)到7天后，要及時鑿除樁頭，為提升施工效率，清土工作可選擇小型機械聯(lián)合人工的方法進(jìn)行開挖和清運，以免破壞CFG樁，引起斷樁問題。機械開挖到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)約20cm時，進(jìn)行人工清除和找平。清槽結(jié)束之后進(jìn)行人工截樁，具體而言，可采取3根鋼釬，相互之間的距離控制在12cm左右，沿著CFG樁的徑向，楔入到CFG樁中，直到上部樁頭全部斷開。斷開后的樁頭，要用小型鋼釬修正平齊[4]。針對樁頭處理出現(xiàn)的裂縫、斷裂問題，需要先鑿毛后，露出干凈的原混凝土層，再涂刷一層素水泥漿液，再用比原混凝土高一級的混凝土進(jìn)行填補和振搗，填補完成之后還要進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果達(dá)標(biāo)后，再進(jìn)行樁帽和墊層施工，完成鐵路路基沉降處理工作。

結(jié)束語：

綜上所述，在鐵路路基施工中，難免會遇到一些軟土地基或者高回填地基，此種地基抗壓強度比較差，容易發(fā)生不均勻沉降，影響鐵路施工的總體質(zhì)量。這就需要施工單位結(jié)合路基沉降的成因，選擇合適的處理技術(shù)，并加強質(zhì)量控制，才能降低路基沉降對鐵路施工造成的不利影響。適用于鐵路路基沉降控制的技術(shù)比較多，而CFG樁控制技術(shù)，在施工效率、施工質(zhì)量、控制效果等方面有顯著優(yōu)勢，值得大范圍推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[4]陳際明.改進(jìn)GM（1，1）模型在鐵路路基沉降預(yù)測中的應(yīng)用[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2019，45（1）：4.