注浆技术在铁路顶进桥工程中的应用

注浆技术在铁路顶进桥工程中的应用

陈友东

中信建筑设计研究总院有限公司湖北武汉430010

摘要：随着近年来我国铁路工程尤其是高速铁路工程的跨越式发展，铁路的施工技术也随之产生了翻天覆地的变化。因此为了能够在当今的新形势下对铁路工程的施工质量进行更科学的控制，尤其是对我国铁路路基工程的施工质量进行更科学的控制，就必须解放思想、实事求是地摸索出一套有针对性的施工管理体系和方法，以此来适应铁路工程的施工材料、施工工艺的不断发展。本文分析了注浆技术在铁路顶进桥工程中的应用。

关键词：注浆技术；铁路顶进桥工程；应用

注浆技术作为解决铁路顶进桥工程路基加固的一种有效方法，越来越受到人们的关注。国内外在注浆材料、注浆方法和注浆工艺、注浆机具和设备，注浆效果检查及技术标准等诸多方面都取得了长足的进步。注浆可以提高砂卵(砾)石的承载能力，改善砂卵(砾)石层的稳定性。在铁路框架桥顶进施工中，注浆技术是一种加固铁路路基保证铁路行车安全的有效方法。

一、注浆技术的含义、分类和施工原理

1.含义。随着国家对基础设施投资力度的加大，以及交通路网建设的不断完善，铁路事业发展迅速。其中铁路的施工技术已经成为影响铁路建设事业发展中重要的一个方面，注浆技术作为解决铁路顶进桥工程的一种有效方法，越来越受到专家的关注。

2.注浆技术的分类。在我国高速铁路桥梁工程中，注浆法的分类并没有统一标准。按含水岩土地层揭露前后进行注浆施工可分为预注浆和后注浆；按注浆用的浆液材料又可分为水泥注浆、黏土注浆和化学注浆；按浆液产生的能量方式可分为静压注浆和高压喷射注浆；按浆液在地层中的运动方式可分为渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆和高压喷射注浆。不管怎样分类，其灌浆机理在实际桥梁施工中有可能单独发生，也可能几种同时并用。单一的渗透注浆仅发生在特殊的情况下，实际工程中往往会渗透注浆和压密注浆等一起应用。在高速铁路桥梁工程中最常应用的是渗透注浆和压密注浆两种方法。

3.注浆技术原理。在铁路顶进桥工程施工中注浆技术，就是利用注浆泵将能固化的浆液注入桥梁桩体的空隙，由于其喷射时能量大，速度快，当它连续和集中作用在加固体上，在压力和冲蚀等多种因素的影响下，便在很小的区域内产生效应，对颗粒很小的细粒土和颗粒较大的碎石，均有巨大的冲击和搅动作用，使注入的水泥浆和破碎的加固体凝固成新的固结体，对桥梁中桩体的加固体和桩端土起到渗透、填充、压密和固结等作用。

二、注浆技术在铁路顶进桥工程中的应用

1.线路加固方案。①顶进桥体穿越3股线路，加固体系以最低股线路轨底标高为基准，采用扣轨纵横梁加固方案。②最低股轨底距桥体结构顶面间距650mm（含防水保护层）。③线路加固抽换木枕（或板材）为3.5m，间距为0.90m。

2.防止线路横移措施。桥体顶进时，为避免线路横移及保证行车安全，根据现场的实际情况，采取了以下措施：①根据施工设计要求，在桥体就位前端设钢筋混凝土抗移桩，使线路的横向力能够传到钢筋混凝土桩上，增加线路稳定性。②在框架桥后端设置防线路横移地锚，间距2.5m，利用倒链起到调整线路方向的作用。③桥体顶部与横梁之间使用顶进小车，变滑动磨擦为滚动磨擦，以减小阻力。

3.顶进及挖土作业。顶进时每次进尺为1.2m，每次顶进挖土约560m3；采用两台挖掘机和两台装载机挖土，每次进尺顶两镐，每镐行程0.6m。完成一个顶程后回镐；更换不同长度的顶铁，再次开镐，如此往复。顶进是现场工作的中心环节，要求各部门必须严密组织，统一指挥，协调好线路加固、出土和顶进的关系。并在每次开镐前对设备、线路加固和前端清土情况进行全面检查，确认一切正常后再开镐顶进。顶进应在列车运行间隙进行。施工执行四不顶制度，即：列车通过时不顶、后背倾斜或严重变形时不顶、顶柱发现扭曲时不顶、顶进超过偏差且无措施时不顶。采用机械挖土，人工清槽、刷坡，并用装载机、自卸汽车配合作业。施工执行四不挖制度，即：列车通过时不挖、框架顶进时不挖、发现塌方迹象时不挖、顶进设备发生故障时不挖。严格控制一次挖掘进尺在规范允许范围内，勤顶勤挖掘，并根据桥体偏差确定刃角与底板是否吃土。挖土坡度大致与刃角相近，挖土坡度大致平顺整齐，同时挖土与测量工作密切配合，根据框架的偏差情况及时改变挖土方法。

4.注浆的施工技术

（1）在施工前由项目经理组织召开该项目施工管理人员和技术人员全体会议，要求认真查看施工图纸、施工规范、合同文件以及有关施工的技术文件，对在注浆中可能出现的问题进行分析并制定出相应的对策。在图纸会审阶段要与设计人员和监理人员积极沟通，作好施工图纸及设计说明工作，对于图纸中设计部位与注浆施工中相矛盾的地方要及时作出处理和整改，对项目部施工人员及技术人员、现场施工人员、特种作业人员进行逐级技术交底，按照各项施工技术规范进行施工。导线点、水准点已经复核、加密，并据此进行定线放样，放出桩中心及轴线，上报监理工程师审批。根据该标段的施工现场情况，项目部组织经验丰富的施工人员和精良的施工设备准备进场，同时组建了工作小组，所有组员按照全过程的动态管理。遇到技术上的问题及时上报，及时解决。

（2）注浆浆液材料的选择。根据注浆的目的和受注体的地质条件来选择注浆浆液材料，注浆材料一般分为粒状浆材和化学浆材两大类。按注浆材的特点又可分为稳定的粒状浆材、不稳定的粒状浆材、无机化学浆材和有机化学浆材。根据注浆的目的、工程性质、土质条件、施工技术和造价高低等因素来选择合适的浆材及合理的浆液配比进行注浆。

（3）注浆技术的施工工艺。一是钻孔放样方法。采用钢卷尺或皮卷尺进行注浆孔的钻孔放样，对钻孔逐一进行编号。保证实际孔位和设计孔位偏差不大于5cm，每个施工点钻孔放样保质保量一次完成。注意路面的工程设施，要保证和涵洞、桥台、其他管道、挡墙之间有一定的距离，确保施工安全。二是成孔工艺施工。成孔工艺施工前应组织对图纸的会审，桩基施工用的临时设施准备，保证在开工前一切准备就绪，平整施工场地，检修施工机械，使机器正常作业。在打孔时要使用潜孔锤，不得使用冲洗液，保证偏差率。如果想注浆过程中桥面不发生变形，则可以采用两段注浆的方法。在施工结束后，应采用钻孔取芯或物探结合进行注浆的施工质量检查。检测单位进行灌浆质量检测时，采用电测深、瞬态面波法及电磁波CT等综合物探方法，必要时辅以钻孔取芯、注水或注浆实验，以进行施工前后物性参数变化的对比，注水或注浆施工参数变化对比。综合分析后对注浆施工质量进行全面评价。

由于注浆施工属于隐蔽工程，所以施工工程要对其质量进行严格控制。流量控制法、压力控制法等都属于传统的控制方法，施工过程中要在传统方法的基础上加以改进，不能单靠某一个指标就用浆量或注浆终压来控制这个注浆工程，因为流量和压力是随着时间不断变化的。现如今，很多国家的注浆监控都已经达到半自动或自动化的水平，注浆阶段的注浆压力、流量浆液成分及所注浆液的发展情况都可以及时获取，可用来对整个工程进行指导，并通过统计分析获得全部资料，积累大量实测资料，但如何运用这些成果解释和指导施工，目前还缺乏有说服力的论证。

参考文献

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[3]王杰，杜嘉鸿.注浆技术的发展与展望[J].化工矿山技术，2017年8期.