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1、注浆技术在铁路框架桥顶进施工后的应用论文摘要：房山区（京石高速公路岳李路）联络线改建工程京广线K38+416.8 17.5m-7.5m双孔框架地道桥，铁路框架桥顶进过程中，桥体两侧路基在随桥体顶进受到不同程度扰动，本工程施工路基地质为亚粘土、亚砂土，中粗砂等，其联结性与地下水的含量关系密切。失水后整体性结构稍差。基本为松散结构，承载性能和变形性能前后变化很大，而行车对路基震动较大，处理不当就会对工程质量及行车埋下安全隐患。为了保证施工结束后线路的长久安全稳定，在桥体两侧注浆，增加其稳定性意义重大。因此必须对铁路路基进行加固处理，工程实践表明，注浆加固技术是对铁路路基的有效保护，确保铁路行车运营
2、安全。关键词：路基加固 注浆目 录一、工程概况 31.1立交桥规模及结构型式 31.2工程地质及水文地质 3二、编制依据 4三、注浆原理 5四、设计内容 54.1 注浆材料54.2 注浆压力54.3 注浆扩散半径5五、 孔位布置55.1 注浆孔布置说明65.2 注浆顺序75.3 注浆量7六、注浆质量保证7七、安全技术措施8一、工程概况房山琉璃河东大街是连接京石高速公路和京保公路之间的一条联络线，因现状道路已经不能满足实际交通运输需要，房山区政府及北京市路政局拟对该路段进行改建。 新修道路在京广铁路下行K38+416.8处与之相交，交角为56.5，新建地道桥的锐角按56.5进行设计。1.1立交桥
3、规模及结构型式:17.5m7.5m钢筋混凝土双孔封闭框构，轴线长63.20m（未含切除部分），分两节制作，长度为34.11m和29.05m（未含沉降缝40mm）。设计结构断面：顶板厚1.00m、底板厚1.10m；南墙、中墙厚1.00m、北墙厚0.80m；结构总宽度27.80m；结构总高度8.90m。桥位线路现况：京广铁路为双线电气化铁路，桥位位于京广铁路琉璃河车站北咽喉，桥位处有京广上、下行正线2股，到发线5股，机车整备线1股，共8股道，均为直线。正线为60kg/m钢轨，III型钢筋砼枕，无缝线路，道岔为SC325型60kg/m-1/12可动心轨辙叉砼枕提速道岔；站线除3道为60kg/m钢轨外
4、，其余均为50kg/m钢轨，轨枕除道岔前后有部分木枕外，其余为钢筋砼枕，道岔为50kg/m木岔枕道岔。路基两侧有铁路通信、信号电缆、光缆和电力贯通、自闭线。桥位范围内路基上有电气化接触网硬横梁，矮柱信号机等铁路设施。1.2工程地质及水文地质根据设计单位提供的设计文件，在勘探深度范围内，铁路两侧地层主要为第四系亚粘土、亚砂土、细砂、中粗砂等。本桥底板位于亚粘土层，地基基本承载力160kPa。勘察期间在勘探深度范围内揭露1层地下水,地下水类型为第四系潜水。初见地下水位埋深为5.007.50m，相应高程为22.8125.22m；稳定地下水位埋深为2.205.70m，相应高程为24.8127.16m。
5、据调查，近35年最高水位高程在27.50m。地下水对混凝土无腐蚀性，在干湿交替情况下，对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性。本场地抗震设防烈度为度，场地类别为类，标准冻结深度1.0m。本桥体顶进穿越8股线路，京广正线与到发线4道3股线路和到发线3道、5道、7道、9道、11道5股线路，8股线路不在同一标高和坡度上，所以控制好线路沉降，对保证线路安全至关重要。二、编制依据1、京广线K38+416.8 17.5m-7.5m双孔框架地道桥工程设计图纸和文件。2、铁道部及北京铁路局既有线顶桥工程的有关规定及相关技术文件。3、依据现行铁路桥涵施工规范、铁路桥涵验收规范、铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范、铁路
6、测量规范和城镇地道桥顶进施工及验收规程等规范 。4、北京铁路局下发的“京铁师2005455号营业线施工及安全管理实施细则”的通知。5、现场调查资料三、注浆原理注浆法是指利用液压、气压和电化学原理，通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透、挤密等方式，挤出土体颗粒或岩石裂隙中的水份和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性好的“结石体”。四、设计内容：4.1、注浆材料：用于填充土体空隙的浆液强度要求并不严格，要求流动性稍大，析水率小，浆体中粉煤灰含量可多一些，水泥:粉煤灰=3:14:1，在实践中我们
7、多用的比例为：水泥:粉煤灰=3:1，水灰比可为1.0左右4.2、注浆压力：在注浆过程中，注浆压力不能过高，一般为0.81MPa之间，即采用压力较小的静压力法注浆，不改变原有地层结构。4.3、注浆扩散半径确定：在设计压力下，浆液所能扩散的有效半径。浆液扩散半径r是一个重要参数，它对灌浆工程量及造价具有重要的影响。R值可按理论公式进行估算；当地质条件较复杂或计算参数不易选准时，就应通过现场注浆试验来确定。 式中：K-渗透稳定系数 P-注浆压力r0-注浆半径 t-注浆时间n-土的孔隙率 -损失系数，一般取0.1-0.3五、孔位布置根据地层情况，有效扩散半径，确定合理的孔距、排距、孔数和排数及位置。注
8、浆施工框架桥在建过程中事先预埋好注浆管，尺寸等同于墙体厚度。管位布置如图所示：图一 桥体箱身横截面注浆管布置图图二 桥体平面注浆管布置5.1注浆孔布置说明在桥体两侧，每股线路的正下方布置注浆孔，预留注浆孔道，分上中下三个，间距如图一所示，共有48个，在框架桥进过程中，随桥体顶进，埋设钢化管，位置如图二所示，在每股轨道两侧，距离外轨1.2m，桥体外侧0.3m处，路基稳定性稍差地区可适当增加注浆管数量。5.2注浆顺序根据桥体及路基特点，注浆采用自下而上的方式进行，每股轨道逐一注浆加固。打开所有孔道初始密封盖，先从最下面的孔道开始注浆，注浆过程中，除了控制好水泥与粉煤灰的配合比及水灰比外，注浆压力严
9、格控制在0.81MPa之间，过小渗透效果不理想，甚至部分地方由于注浆压力不足导致浆液扩散半径过小。压力过大则对路基原有状况破坏，部分地区引起不均匀沉降，危及线路及行车安全。在压力控制良好情况下，直至中间孔道开始出现浆液时停止对下面孔道注浆，封闭下孔道，开始从中间开始注浆，当最上端孔道有浆液流出时，封闭中间孔道，最后，从最上端孔道注浆，当路基预先埋设钢花管浆液流出时，此股轨道注浆完毕，开始下一股轨道注浆施工。5.3注浆量理论上注浆量的体积应为土的孔隙体积，但在注浆过程中，浆液并不可能完全充满土的孔隙体积，而土中水分亦占据孔隙的部分体积。所以，在计算浆液用量时，通常应乘以小于1的灌浆系数，但考虑到
10、浆液容易流到设计范围以外，所以灌注所需的浆液总用量Q可参照下式计算：Q=KVn1000式中：Q为浆液总用量（L）；V为注浆对象的土量（m3）；n为土的孔隙率；K为经验系数。六、注浆质量保证为保证加固质量，在明确设计要求后，做好现场注浆试验，确定合适的施工工艺，施工中从各环关严把质量关。包括：材料进场关，注浆材料应符合规范要求，严禁使用过期水泥工程放样关；工程放样关，每次都要进行复核。做到精准无误；施工操作关，注浆参数要进行严格把关。安排专职人员全程盯控；制浆、注浆关，配浆时最大误差为：水泥、水5%。浆液要搅拌均匀，未搅拌均匀或有沉淀的浆液禁止使用。注浆过程中，应时刻注意泵压及流量的变化，并应加
11、强对铁路线路的观测，及时调整注浆参数，防止铁路线路隆起，危及行车安全，注浆结束后进行注浆效果检查。注浆前，注浆孔道进行预留，根据桥体与线路的关系，在浇筑桥体墙体时预留到适当位置。钢花管埋设距线路外轨部能过小，以免注浆压力控制不均导致路基不均匀沉降。在注浆时要采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工，注浆一定要按程序施工，每孔进浆要准确，注浆压力一定要严格控制在0.8MPa1MPa，并且要由培训过的专人操作，当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每孔注浆量应严格按设计进行，跑浆或漏浆时应采取措施确保注浆量满足设计要求，并严格控制地面高程，防止地面隆起。七、安全技术措施注浆施工时，安全工
12、作很重要，一般要注意以下几点：1、安全用电，遵守国家规范，规范用电。2、施工人员须注意安全生产，配备好必备的劳动及保护用品。3、注浆时，防止注浆用输浆管爆裂，在接触注浆管的时候，尤其要注意。做到不合格管不同，磨损超标的材管不用。4、铁路路基监测：在注浆过程中，要派专人对铁路线路进行观测，每股线在铁路线中设立观测点，每两小时由指派的专人观测一次，如果在注浆过程中铁路路基出现变化（顶升或沉降），要立即派专业队伍对铁路线路进行整修，当路基的沉降变化过大时，超过既有营业线线路标准时，要立即调注浆方案，采取措施，保证铁路行车安全。对观测结果要详细分析，保证在注浆过程铁路路基的稳定。主要参考文献： 1铁路工程施工技术手册路基2铁路路基施工规范3铁路路基工程检验验收标准4田铸 框架桥涵顶进质量通病的预防和处理J山西建筑.20035赵斌 张川 注浆技术开发与应用A北京 煤炭出版社.20044彭振斌 注浆工程设计计算与施工M武汉：中国地质大学出版社.199710
