高压旋喷注浆在既有线路堑地段加固工程中的应用.pdf

施工技术广东建材2010年第3期高压旋喷注浆在既有线路堑地段加固工程中的应用吴雄[广州铁路(集团)公司工务处]摘要：从分析高压旋喷注浆的作用机理和技术控制入手，提出了在钻孔、制浆、成孔巾的质量控制及易发生的常见BU题，针对这砦叫题，以京J“线末阳车站南端K1815+960“K1816+350路堑地段加固工程为实例进行了分析，并提出了相应的处理措施。关键词：高压旋喷注浆；路基加固I工程概况本工程位于京广线K1815+960一--K1816+350耒阳车站南端，线路为曲线加宽低路堑地段，下行线左侧为未新铁路线，以路堑形式通过，左高右低。自2003年4月份开始，上行线K1816+000～K1816+017的线路中心及外侧道床坡脚出现陷坑，经量测，坑口直径1～1．5m，深1．7一-．3．Om，呈空洞式坍陷。为确保京广线、耒新线的行车安全，该段路基必须进行加固处理。经地质勘探，该段地下有灰岩，岩体节理裂隙发育，溶蚀现象严重，表现为串珠状溶洞，溶隙多有黏土充填，部分可见大的空洞。经技术、经济比较，决定采用高压旋喷注浆进行路基加固。2高压旋啧注浆参数的确定2．1孔位布置及钻孔深度根据地质钻探数据及工点施工现场平面位置，拟在K1815+960"-K1816+1lO线路左右中心外侧3～4m路肩及侧沟附近，布置两排注浆钻孔，同排直孔与斜孔相间布置，钻孔间距3m，直孔间距6m，斜孔间距6m，两排交错布置，钻孔深22m，注浆区为黏土层以下至孔底。K1816+110一--240线路左右中心外侧3～4m路肩及侧沟附近，布置两排探灌结合孔，同排直孔与斜孔相间布置，钻孔问距4～5m，两排交错布置，钻孔深lOm，注浆区为黏土层以下至孔底。K1816+240～350线路左右中心外侧3～4m路肩及侧沟附近，布簧两排注浆钻孔，同排直孔与斜孔相间布置，钻孔间距4m，直孔间距8m，斜孔间距8m，两排交错布置，钻孔深18m，注浆区为黏土层以下到孔底。2．2注浆工艺流程一58一钻机就位一钻机成孔一钻至设计深度一安装孔口套管一安装法兰盘及注浆管进行注浆一浆液凝固后拆除法兰盘一封孔。2．3注浆用机械的选择高压注浆泵：KBY50／70型三台；钻机：地质钻八台(100型)。3高压旋喷注浆的施工工艺(见图1)图l4主要施工要求与技术控制4．1高压旋喷注浆的作用机理高压旋喷注浆技术是指浆液在高压下通过注浆管，从喷嘴高压射出，注入基岩，在射流的冲击、渗压、搅拌作用下，浆液与原基岩结成一体，局部裂隙较大处，浆液将缝隙填充，达到加固路基本体的目的。4．2钻孔 广东建材2010年第3期施工技术钻孔采用C110地质钻进，为防止塌孔，采用了膨润上的稳定浆液。开孔位置与设计位置偏差不得大于50mm。钻孔顺序按交错梅花型、逐渐加密的原则进行。钻孔时，应先对地下电缆进行挖探，探明无电缆及其它管网后方可钻孔，线路右侧用枕木搭工作平台，左侧需封锁耒新线后方可作业。钻孔时应详细记录孔位、孔深、地层变化、掉钻等情况，以便注浆时根据不同地质状况采取相应措施。钻进暂停或终孔待喷时，裸孔应加以保护。4．3制浆(1)浆液材料：灌浆材料采用32．5号普通硅酸盐水泥，浆液配合比为水：水泥：水玻璃等于1：1：0．04。(2)制浆：制浆材料称量采用重量法，要求误差不大于5％，浆液水灰比控制在1：1，浆液密度不大于1．59／cm。。水泥浆液自制备至用完的时间，当环境气温在10度以下，不超过5h；当环境气温在10度以上，不超过3h，当浆液存放超过有效时间时，则降低标号使用或按废浆处理。(3)浆液质量控制：在高压喷射注浆过程中，应不断检测进浆、同浆浆液的数量及密度。浆液密度出现异常情况时应分析原因，并按照注浆过程特殊情况的处理办法进行处理，以确保施工质量。4．4高压喷射注浆参数高压注浆施工技术参数：浆液由稀到浓，注浆压力应控制在0．1～O．3MPa。当出现下列情况之一时，应停止注浆：注浆压力到达1MPa时浆液难以注入时；冒浆点已出有效范围或注浆范围外3---5m时；注浆量达到平均注浆量的1．5倍，且进浆量明显减少时；当路基出现异常时。4．5施工技术质量措施(1)钻孔经验收合格后，方可进行高喷注浆。高喷施工前，应做好如下准备工作：根据孔深计算二重管的长度，检查管路是否畅通，密封是否良好。(2)--重管下入孔底的深度与实际钻孔深度的差值不大于0．1m，如达不到设计深度，必须继续清孔至设计深度。(3)准备就绪后，进行高压喷射注浆，注浆开始时先静喷5--一8min，返浆压力及浓度正常后，再开始提升二重管。喷射过程中的返浆水泥含量控制在进浆量的20％左右。(4)喷头提升按照设计速度提升。在提升和喷浆过程中，如发现浆液浓度和压力变化时，分析原因并根据分析结果，加快提升速度或降低注浆压力。喷射中断时，将喷射装置下放至原位置以下0．3m再次喷浆，确保搭接长度不少于0．3m。(5)施工时应如实记录高喷注浆的各项技术参数，浆液材料的用量、出现异常情况及处理情况等。5高压喷射注浆过程中特殊情况的处理(1)在高压注浆过程中，出现压力突降或突升，孔口回浆浓度或网浆量异常情况时，应查明原冈及时处理。孔内出现严重漏浆时，应根据地层情况分别采取以下措施进行处理：降低喷射管提升速度或停止提升；降低压力、流量，进行原地注浆；在浆液中掺加适当的速凝剂；加大浆液浓度灌注水泥砂浆，水泥粘十浆等。(2)在喷射过程中发生串浆，应填堵被串孔。待注浆孔喷灌浆结束后，应尽快进行串孔扫孔、注浆或继续钻进。(3)高压喷射注浆完毕后，就及时进行回灌，避免高喷注浆后由于地层中浆液的析水、收缩而使路基本体产生空缺现象，从而影响加固质量。(4)在喷射注浆过程中，应细心观察冒浆情况，以及时了解土层情况和喷射参数是否选用合理。冒浆量小于注浆量的20％为正常现象。超过20％或完全不冒浆时应查明原因并采取相应措施，若为地层中有较大空隙引起的不冒浆，则要求在浆液中掺加适量的速凝剂，同时增大注浆量，如冒浆过大，可减少注浆量或加快提升速度。6结束倍(1)在既有线上进行路基加固工程应将安全放在首位。尤其注意施工场地的布置应符合既有线安全施工要求。施工过程中，各种施工机具不得侵限。本工点将注浆机放在线路左侧，用套管穿越轨道，对下行线左侧进行注浆时，考虑到下行线左侧耒新线有列车通过，而钻机作业只能连续工作，不得中途移机，故在施工期间每天定点封锁该专用线，以确保安全。(2)高压旋喷注浆工艺简单，施工快捷，操作方便，较适合在既有线对路基塌陷病害进行加固。通过本工点高压喷旋注浆施工实例，为今后在路基加固同类型工程中的推广应用积累了经验，具有一定的参考价值。●【参考文献】[1]铁道部第一勘探设计院主编，铁路工程设计技术手册《路基》。中国铁道出版社一59—