李向東

（中鐵十六局集團(tuán)第四工程有限公司 北京 懷柔 101400）

1 引言

斜向水泥土樁法已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸列車通行的情況下的路基加固施工技術(shù)，對于現(xiàn)代社會運(yùn)輸行業(yè)具有關(guān)鍵的意義。目前為止，斜向水泥土樁法是唯一一種可以在列車通行狀態(tài)下對鐵路路基進(jìn)行加固的方法，同時該技術(shù)還具備較高的牢固性與效率。斜向水泥土樁法結(jié)合了加固技術(shù)與單管旋噴高壓注漿技術(shù)，進(jìn)而在路基內(nèi)部形成斜向柱狀的固體水泥載體，不僅有效加固了鐵路路基，還在較大程度上改善了因鐵路路基承載力不足難以承載較大的、各方面的壓力而導(dǎo)致的一系列危害。該技術(shù)最大的特點是操作上的簡便性、適用的廣泛性、列車通行下便可進(jìn)行施工、安全系數(shù)較高、允許在0到90度范圍內(nèi)的任何加固角度進(jìn)行一定的調(diào)整，總而言之，該技術(shù)不管是在強(qiáng)度、效率還是在質(zhì)量上都達(dá)到了較高的水準(zhǔn)，是目前應(yīng)用于鐵路路基加固一種非常有效的方式。

2 斜向水泥土樁法進(jìn)行鐵路路基加固的結(jié)構(gòu)原理分析

斜向水泥土樁法在加固鐵路路基施工工藝上一般包含兩個主要的程序：（1）噴鉆成孔。在該過程中，一般由施工者應(yīng)用專用或普通的鉆孔設(shè)備進(jìn)行預(yù)成孔，亦或是應(yīng)用旋噴鉆機(jī)驅(qū)動噴射管頭直接進(jìn)行噴射成孔。在第二種直接噴射成孔中，要求噴射管的密封性必須良好，在噴射頭的選擇上必須是1到2個，而且必須要具備橫向噴嘴這個比較特殊的裝置。若是采用第一種預(yù)成孔的方式，在普通鉆孔機(jī)鉆到原定深度的時候，需要進(jìn)一步采用旋噴機(jī)進(jìn)行施工，將噴射頭下置到孔洞的底部，將噴射頭直接送至原定的深度再進(jìn)行施工。（2）噴射鞏固。在該施工過程中，需要使用高壓水泥漿或者是其他類型的固化劑等，此時，需要在大于等于15MPa的壓力下，進(jìn)行噴射加固，固化劑通過噴射管到達(dá)噴射頭再進(jìn)行土中的橫向噴射。在這個過程中，施工人員在噴嘴的選擇上注意選取直徑大約為2毫米的橫向噴嘴，當(dāng)噴嘴在途中進(jìn)行施工作業(yè)時，施工人員要運(yùn)用鉆桿進(jìn)行整體性的輔助作業(yè)，一邊上升一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使其作業(yè)的效率得到較大的提高。在此施工過程中，由于高壓噴射強(qiáng)流在削削上具有非常大的力度，從而有效結(jié)合了中途噴射出來的水泥和周邊土壤，促使二者形成攪拌混合與削切圓滑結(jié)合的有利關(guān)系，水泥漿與土壤的有效結(jié)合形成了“斜向水泥土樁”成型之前的加固體，同時，這也是該項技術(shù)對鐵路路基進(jìn)行加固的根本原理之所在。

3 斜向水泥土樁法施工過程中所需工具分析

（1）噴旋鉆機(jī)是該施工技術(shù)正常進(jìn)行的必備工具之一，在對該工具進(jìn)行選擇時，主要看中工具的鉆進(jìn)提升速度、提升力、旋轉(zhuǎn)速度等等相關(guān)參數(shù)，擇優(yōu)而取，就目前來講，我國在施工過程中主要使用的噴旋鉆機(jī)型號主要有M G50-AX、M GJ50A等；（2）高壓注漿泵是進(jìn)行液態(tài)單管旋噴的專門工具，其在壓力要求上必須大于等于15MPa，施工過程中常使用的高壓注漿泵型號主要有GPB-90、GZB-40C；（3）高壓膠管的主要作用是連接高壓注漿泵與鉆機(jī)，其內(nèi)徑一般在19到25毫米之間，同時采用高壓鋼絲對膠管進(jìn)行編纏，有效保障工作壓力高于或者等于噴射泵的壓力；（4）噴射注漿管一般包括單管導(dǎo)流器、噴射頭和鉆桿三個部分，是該施工技術(shù)的專用器具；（5）泥漿攪拌機(jī)，主要是對水泥漿進(jìn)行攪拌，在此應(yīng)根據(jù)實際注意其容積及其攪拌翼旋轉(zhuǎn)速度的控制；（6）排漿泵主要用來處理施工現(xiàn)場大量的廢棄泥漿；（7）發(fā)電機(jī)主要用于在難以連接外部電源的區(qū)域進(jìn)行自行發(fā)電，為施工提供電源；（8）其他輔助器具。除以上各類工具外，該技術(shù)的正常施工還需要一些監(jiān)測儀表等輔助工具，通過儀表顯示等的報警等及時發(fā)現(xiàn)原定數(shù)據(jù)與施工數(shù)據(jù)之間的差異并及時改進(jìn)及即時控制，也可以通過這些儀表錄入的數(shù)據(jù)為以后施工設(shè)備的選擇提供一些參考依據(jù)，避免不必要的麻煩與意外狀況的發(fā)生。

4 斜向水泥土樁法施工工藝分析

4.1 前期準(zhǔn)備工作

正式施工前，進(jìn)行多次現(xiàn)場勘查，掌握詳細(xì)的地質(zhì)狀況、制定施工計劃是十分必要的，最好是制定成冊，以保證整個施工過程能夠順利開展。具體來講，施工前應(yīng)該按照施工的設(shè)計圖紙對施工現(xiàn)場的孔位進(jìn)行勘察，查看孔位是否存在障礙物影響施工或者因障礙物引起安全問題，如果發(fā)現(xiàn)障礙物存在則應(yīng)及時制定相關(guān)的解決策略進(jìn)行障礙物的排除，如果存在的障礙物難以移除，那么施工方則應(yīng)該及時與相關(guān)的單位進(jìn)行協(xié)商，對孔位的選擇設(shè)計進(jìn)行修改；除了對孔位進(jìn)行詳細(xì)的勘察外，對于施工現(xiàn)場的質(zhì)地進(jìn)行勘察也是十分必要的，只有在經(jīng)過前期詳細(xì)的勘察、制定了詳細(xì)的、符合實際的施工計劃之后才能更好的進(jìn)行后期的施工工作。

4.2 斜向水泥土樁法具體施工工藝相關(guān)程序分析

（1）程序安排：鉆機(jī)就位、開孔、放置注漿管、鉆頭到達(dá)原定的深度、高壓注漿泵噴射注漿、水泥漿噴射到原定的高度、結(jié)束噴射、噴鉆機(jī)停滯、拔出注漿管、清潔機(jī)具和孔口。

（2）設(shè)定施工相關(guān)的參數(shù)。在斜向水泥土樁法對既有鐵路路基進(jìn)行加固施工的整個施工過程中，施工方必須根據(jù)施工地的質(zhì)地、想要獲得的加固效果、根據(jù)其施工經(jīng)驗，進(jìn)行施工技術(shù)相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，在對各項參數(shù)進(jìn)行設(shè)定之后，還要嚴(yán)格控制其在整個施工過程中的實際應(yīng)用。

（3）斜向水泥土樁法施工工藝。

斜向水泥土樁法施工工藝主要包含四大步驟：（1）噴射過程，采用高壓噴射注漿的方式，在噴射管插入后自下而上、自里而外的進(jìn)行噴射，有時注漿也需要分析，以便以繼續(xù)進(jìn)行，將噴射管拔出，隨后進(jìn)行相關(guān)搭接，在此應(yīng)該注意搭接的長度大于等于100毫米，以保證固結(jié)體的整體性；（2）第二次噴射，在該過程中，主要是對首次噴射的部位再次進(jìn)行噴射，需要保證噴到頂之后再將其放下進(jìn)行該部分的重新噴射，二次噴射的效果主要是增強(qiáng)了固結(jié)體的整體效果，所以，在外界條件許可的狀況下，亦可以進(jìn)行多次噴射；（3）泥漿外冒處理，在該過程中，施工人員應(yīng)注意觀察外冒泥漿中所摻雜的顆粒狀土塊，并根據(jù)其土塊情況進(jìn)行地質(zhì)、土層狀況的判定，從而做出是否進(jìn)行施工參數(shù)修改的決定，以保障施工的良好效果及順利進(jìn)行；（4）防止收縮的處理，在該過程中應(yīng)注意適當(dāng)使用搗實并回灌外冒泥漿的方式進(jìn)行二次注漿，以防止因漿液析水或者地質(zhì)層性質(zhì)等因素而出現(xiàn)的凹穴的產(chǎn)生。

[1]宋緒國，王鑄.斜向水泥土樁加固路基設(shè)計計算方法探討[J].鐵道工程學(xué)報，2013(08).

[2]王鑄，宋緒國.斜向水泥土樁法加固既有鐵路路基施工技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2013(01).