楊曄
摘要:介紹常見鐵路基礎的加固技術,闡述了鐵路基礎加固方案、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、采用先進施工設備等措施,優(yōu)化鐵路基礎加固技術,可為相關技術人員提供參考。
關鍵詞:既有鐵路;基礎加固;袖閥管;施工技術
0? ?引言
既有鐵路通常指運營時間較長、技術落后、設備老化、維護成本較高的鐵路。隨著技術的不斷發(fā)展,新鐵路建設的不斷推進,既有鐵路逐漸面臨更新改造的需求。在既有鐵路基礎的加固施工中,袖閥管的應用是一個重要的研究領域。本文通過既有鐵路基礎加固工程實例,探討了鋼制袖閥管及其注漿工藝,以及相應的加固施工技術和管理措施,旨在為既有鐵路基礎加固工程施工提供有益的參考。
1? ?常見鐵路基礎加固技術
對既有鐵路基礎進行防護,可結合路基、路塹、邊坡進行綜合治理。根據(jù)鐵路基礎防護工程的里程和對應的側別情況,需要采取適當?shù)姆雷o措施來確保鐵路基礎的安全和穩(wěn)定。常見的對既有鐵路基礎采用的防護措施如下所述。
1.1? ?設置護坡或覆蓋植被
在邊坡上設置護坡,例如混凝土護坡、石方護坡、框架梁護坡、拱形骨架護坡等。通過以上結構的護坡,可保持鐵路邊坡和基礎的穩(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土體的穩(wěn)定。
1.3? ?設置排水系統(tǒng)
合理設置排水系統(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部,減少對鐵路邊坡和基礎的液化和侵蝕覆蓋的植被。
1.4? ?設置斜樁或錨桿等
在鐵路基礎和邊坡中安設斜樁和錨桿,增加其抗沉降和抗傾斜能力。此外,設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段需要進行基礎加固施工,為此制定加固方案。根據(jù)該既有鐵路施工段內基礎的具體情況、地質條件和設計要求綜合考慮,選擇和采取不同的基礎加固措施,更好地組織基礎加固施工,并對基礎加固情況進行定期監(jiān)測,及時處理可能存在的質量問題,確保工程施工的安全性和可靠性,確保符合相關的技術標準和規(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方法進行基礎注漿。袖閥管主要由外管、橡膠套、堵頭、接頭、鍍鋅注漿內管、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
按照基礎加固工程的里程和對應的側別,采取的具體加工措施,如下所述。
對K5+370~K5+455鐵路基礎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鐵路右側邊坡采用坡面布設錨桿、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。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,確保了施工進度的順利進行。
2.3.2? ?質量和效益
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果。這說明項目團隊在施工過程中,對于施工質量進行了嚴格把控,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量的穩(wěn)定性。同時,項目團隊對施工人員進行了技能培訓和指導,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量。這說明項目團隊在施工管理和協(xié)調方面做的非常出色,為施工的順利進行和質量的保障奠定了堅實的基礎。同時對于既有鐵路基礎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? ?基礎加固技術優(yōu)化措施
3.1? ?合理制定注漿方案
對既有鐵路基礎進行加固施工,制定合理的注漿方案非常重要。應針對鐵路基礎的土壤類型、含水量、孔隙率、水壓力,以及鐵路周邊環(huán)境等情況進行調查和綜合分析,在此基礎上制定合理的注漿方案。根據(jù)不同的地質情況選擇注漿材料,例如在地層松軟、地下水位較高的區(qū)域,應選擇水泥、礦物質膠凝等抗?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備,其采用液壓驅動、自動吸塵降噪、電子控制、模塊化設計技術,具有結構緊湊、體積小、操作簡便、節(jié)能環(huán)保、鉆探各種地質等優(yōu)點。在既有鐵路基礎加固施工中,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,確保鉆孔的質量和精度。在鉆孔過程中,應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。應采用高性能的鉆頭和配件,提高鉆孔質量和效率。
3.2.2? ?袖閥管的選擇和使用
在既有鐵路基礎加固施工過程中,應根據(jù)鉆孔直徑、地質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量。
在施工前,應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、技術要求、設備選擇、配管長度等;在下放袖閥管之前,需要對鉆孔進行清潔處理,確保鉆孔內部干凈整潔后,將袖閥管安裝到孔內,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,應根據(jù)地質情況、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,應根據(jù)地質條件、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量和效率,應根據(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
既有鐵路基礎加固施工過程中,袖閥管的安裝是關鍵的一步。為了提高袖閥管的安裝效率和準確度,應采用一些先進的工具和技術,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符合設計要求;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? ?采用先進施工設備
在既有鐵路基礎加固施工過程中,采用先進的施工設備可提高施工效率和施工質量,進而降低工程成本。采用先進施工設備的具體措施如下:選擇具有穩(wěn)定性和高效性的注漿設備,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備,如探測雷達、高密度電法和面波法等探測設備。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,不但可提高施工效率和質量,還可減少人為因素對施工質量的影響[4]。
4? 結束語
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、采用先進施工設備等措施,優(yōu)化鐵路基礎加固技術,未來對既有鐵路基礎加固施工的研究,將更加注重效益問題,包括對施工成本、質量、工期等方面的提升,以滿足社會和市場的需求。既有鐵路基礎加固施工優(yōu)化及研討是一個充滿挑戰(zhàn)和機遇的領域,需要不斷探索和創(chuàng)新,準確把握未來的發(fā)展方向,為既有鐵路的基礎設施建設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研究[J].路基工程,2021(1):77-79.
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[3] 郭文超,羅梟.袖閥管注漿在生態(tài)堤基礎加固處理施工中的應用[J].技術與市場,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加固中的應用[J].中國水能及電氣化,2022(6):34-36.