付炬
【摘要】文章通過(guò)對(duì)石家莊地鐵1號(hào)線(xiàn)解放廣場(chǎng)—平安大街站區(qū)間新建框構(gòu)橋下穿既有京廣線(xiàn)、石太線(xiàn)、石德線(xiàn)時(shí)所采取的路基注漿加固措施的研究,克服了施工作業(yè)空間和時(shí)間有限、工程地質(zhì)存在細(xì)沙層、線(xiàn)路隆起監(jiān)測(cè)壓力大等困難問(wèn)題,采用水泥—水玻璃雙液漿,固化路基主體,提高路基主體的穩(wěn)定性,有效地預(yù)防了框構(gòu)橋頂進(jìn)過(guò)程中坍塌的危險(xiǎn),確保了線(xiàn)路運(yùn)行行車(chē)安全,達(dá)到了地鐵工程施工驗(yàn)收合格的標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】路基注漿加固;克服困難;驗(yàn)收合格
一、工程概況
(1)本工程位于石家莊市,為石家莊地鐵1號(hào)線(xiàn)解放廣場(chǎng)—平安大街站區(qū)間工程的一部分。地鐵下穿石家莊老火車(chē)站北端站臺(tái),與中山路地道橋平行且部分重疊。地鐵線(xiàn)路為雙線(xiàn),下穿鐵路段右線(xiàn)里程為K9+850.67-K9+964.74,線(xiàn)路全長(zhǎng)114.07m。新建框構(gòu)橋下穿1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)站臺(tái),框架橋設(shè)計(jì)為單孔16m框架地道橋,全長(zhǎng)76.11m。
本工程與石太下行線(xiàn)交點(diǎn)里程為K1+500,與線(xiàn)路交角為73°32′,在石家莊老火車(chē)站北端站臺(tái)下方,緊鄰中山路下穿鐵路地道橋。既有鐵路共8股道,均為南北走向,從西至東線(xiàn)別及軌道標(biāo)高依次為1道、2道、石太線(xiàn)、ⅣⅥ道、6道、7道、8道。
(2)地質(zhì)情況,本工程場(chǎng)地內(nèi)地下水埋深約45m,位于結(jié)構(gòu)底板以下約30m,遠(yuǎn)低于本工程框架橋底板底高程,不受地下水影響。根據(jù)地勘資料,本場(chǎng)地土為中軟土,新建地道橋底板位于粉細(xì)砂層,地下水位于底板以下。
二、工程難點(diǎn)和特點(diǎn)
(1)頂進(jìn)過(guò)程中北側(cè)與既有框構(gòu)橋間有40cm間距,南側(cè)為既有路基形成單側(cè)土壓力。頂進(jìn)過(guò)程中保證方向不偏移是工程中的一難點(diǎn)。
(2)地質(zhì)資料顯示橋體底板底以上2m為細(xì)砂層,雖然地基承載力較高,但穩(wěn)定性較差,框架橋頂進(jìn)高程不易控制。
三、施工過(guò)程控制
(一)施工原理
結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文條件,采用雙液漿對(duì)橋體頂進(jìn)范圍內(nèi)路基地段進(jìn)行加固處理;對(duì)橋體南側(cè)10m采用小導(dǎo)管注漿,漿液采用水泥漿液,來(lái)固化路基土體,提高路基土體的穩(wěn)定性,防止頂進(jìn)時(shí)路基坍塌。通過(guò)注漿,減小土體間的孔隙率,使路基土體得到填充加固,并使?jié){液與土體形成復(fù)合地基,從而提高土層的黏結(jié)力,增大內(nèi)磨擦角值,使其基礎(chǔ)具有較高的抗壓強(qiáng)度,達(dá)到框構(gòu)橋頂進(jìn)的要求。
(二)路基注漿范圍
注漿加固范圍為橋體頂進(jìn)范圍及橋體南側(cè)10m,為防止線(xiàn)路隆起,注漿范圍為路肩以下2m至底板以下1m。注漿范圍為順頂進(jìn)方向長(zhǎng)76.11m,寬22.1m,高8.5m,道碴以下2m范圍內(nèi)不注漿。
(三)注漿孔的布置工藝參數(shù)
(1)注漿孔距布置。根據(jù)土質(zhì)調(diào)查注漿地段土質(zhì)滲透性較好,因此該路段孔距初步選擇1m分別布置于線(xiàn)路兩側(cè),并開(kāi)挖0.5m深的注漿溝橫向間距2m,注漿溝分別布置在原1、2、3號(hào)站臺(tái)上距離股道3m處。注漿孔深度:11~28m。注漿孔直徑:42mm;注漿擴(kuò)散半徑:0.6~1.0m。凝結(jié)時(shí)間:20s~60min。
(2)注漿壓力。注漿壓力控制在0.3MPa,靠近路基面的第一排注漿管注漿壓力控制在0.1Mpa,并適當(dāng)減少漿液的注漿率。
(3)注入順序。先注周邊后注中間,采取先深后淺,隔孔跳注順序進(jìn)行施工,為了減小注漿施工對(duì)行車(chē)安全的影響,在線(xiàn)路兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布設(shè)備。
(4)注漿材料。注漿材料采用水泥水玻璃雙液漿液,配合比:水泥∶水玻璃=1∶1;水泥漿液配合比:水∶水泥=1∶1;水泥為P0·32.5普通硅酸鹽水泥。
(四)施工工序及方法
(1)施工方案。橋體范圍內(nèi)注漿采用鉆孔注漿,距線(xiàn)路3m處開(kāi)挖注漿溝,然后將注漿機(jī)械放入注漿溝內(nèi),調(diào)整注漿設(shè)備鉆桿處的角度,打入到預(yù)定深度后開(kāi)始注漿。用注漿機(jī)注入漿液,根據(jù)圖紙的注漿量算出每米的注入量,注漿時(shí)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù),控制漿液的壓力和注入率。注漿管角度為15°~75°,角度增量為5°,保證注漿區(qū)域內(nèi)漏注現(xiàn)象。由于注漿區(qū)域較寬,為了防止鉆頭無(wú)法達(dá)到預(yù)定位置,線(xiàn)路兩側(cè)注漿完成后,進(jìn)行線(xiàn)間補(bǔ)強(qiáng)注漿。注漿量以及鉆桿的一次提升長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段數(shù)據(jù)確定。
(2)注漿壓力控制。施工時(shí)若注漿壓力不足就達(dá)不到填充的目的,若壓力過(guò)高就有可能引起軌道隆起,所以要嚴(yán)格控制注漿壓力,外側(cè)應(yīng)控制在0.3MPa,靠近路基面的第一排注漿管注漿壓力控制在0.1Mpa,并適當(dāng)減少注漿量。當(dāng)單孔注漿終壓達(dá)到0.6~1.0Mpa,持續(xù)15分鐘進(jìn)漿量很少或不進(jìn)漿時(shí)可結(jié)束本孔注漿。
(五)施工監(jiān)測(cè)
施工監(jiān)測(cè)是保證施工安全的重要環(huán)節(jié),整個(gè)注漿過(guò)程中嚴(yán)格貫徹利用列車(chē)間隔進(jìn)行注漿,通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)、控制注漿,保證路基和軌道的幾何尺寸準(zhǔn)確性,確保行車(chē)安全。
注漿處理前應(yīng)測(cè)出每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的高程并作為初始值,注漿處理期間,應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度對(duì)正處理的地段跟蹤觀測(cè),其數(shù)據(jù)及時(shí)提供給注漿施工有關(guān)人員,作為注漿工藝參數(shù)的重要依據(jù)。全部施工完畢后應(yīng)全面觀測(cè)一次,并整理好記錄備案。
四、結(jié)語(yǔ)
路基加固處理是下穿鐵路頂進(jìn)施工的前期保障,正確高質(zhì)的注漿后為頂進(jìn)開(kāi)挖面提供穩(wěn)定圍護(hù)系統(tǒng),既保證了既有線(xiàn)鐵路運(yùn)行不受威脅,又保證頂進(jìn)順利推進(jìn),完成建設(shè)單位要求的工程質(zhì)量和工期。
參考文獻(xiàn)
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