路基段无砟轨道高聚物注浆抬升技术应用

路基段无砟轨道高聚物注浆抬升技术应用

曹方方

中铁十局集团有限公司第四工程有限公司，江苏南京   210000

作者简介：曹方方（1987.12-），男，汉族，山东菏泽郓城县人，工程师。

摘要：随着高速铁路工程不断的快速发展，施工工期的不断压缩，加之路基附近降水水井封堵不及时等原因，容易引发无砟轨道结构轻微沉降，无砟轨道高聚物注浆抬升技术作为一种新型工艺，在高铁工程应用较多，用于无砟轨道沉降整治。在国内高铁工程维护整治中应用越来越广泛。鲁南高铁庄寨站无砟轨道沉降问题整治采用了此项技术。 

关键词：高聚物注浆；抬升；无砟轨道；沉降。   

无砟轨道高聚物注浆抬升技术，以“最大限度的减少无砟轨道整治次生病害的发生、维持原有的无砟轨道结构整体性”及“确保线路整体结构安全”为原则，根据庄寨站内路基段无砟轨道结构特点，采用高聚物注浆抬升技术对无砟轨道沉降结构进行整体抬升，恢复了设计轨道面高程且保证了线路平顺性，全部满足现行工程质量验收规范要求。

一、施工工艺

无砟轨道高聚物注浆抬升施工工艺：施工测量确定提升量→孔位布置→钻孔→安装注浆管→注浆抬升→注浆填充→注浆孔封堵封闭层修复

二、施工技术管理

1.施工准备

（1）技术准备

①组织建筑技术人员深入理解和学习图纸，掌握建筑技术准则，明确建筑工艺步骤。

②根据施工图纸要求做好施工安全质量交底，明确施工过程中安全质量卡控重点。

③根据施工图纸及设计方案，编制分部分项工程专项施工方案，并组织进行施工交底。

（2）材料准备

①根据施工工程量情况，编制材料用量计划和进场调拨计划。

②根施工现场场地情况合规规划材料堆放场地，聚合物砂浆等防水防潮材料存于车站站台。注浆抬升材料存于与施工便道靠近线路外侧空旷区域，每日根据施工用量，由人工配合平板小车转运至施工地点。

（3）现场准备

①将施工工机具材料通过汽车运输方式倒运至线路外侧施工便道，然后通过人工配合平板车转运至施工地点。

②确定施工区域范围，将施工机具设备安装固定于对应路肩上，并进行状态调试。

2.轨道几何尺寸测量

（1）标识测量点

在轨道板上标识出轨道高程及中线测量点，并进行编号。

（2）测量

我们使用电子水准仪和全站仪对线路的高程数据以及平面数据进行了收集，从而确定出现在轨道表面上与预期轨道表面高度之间的偏差。根据收集数据确定抬升区段对应轨枕处的抬升量。

3.孔位布置

(1)对于上升幅度超过10mm的直线，我们选择使用注浆提升和灌浆填充的方法，具体的注浆提升孔位置的平面布局请参考图12。

(2)对于抬升量小于10mm的正线，我们选择了注浆提升和填充方法。具体的注浆提升孔位置如图13所示。

（3）道岔区域注浆抬升孔布置采用如下原则：

①在进行钻孔时，需要特别留意轨道板内的钢筋位置，以免造成钢筋损坏；另外，应尽量避开轨道、扣件、承轨台、应答器、轨道电路、转辙机等设施。

②采用梅花状的注浆孔布局，出浆口的间距应该保持在大约1300mm。

③在轨道外侧，注浆孔的出口应该与被抬升的结构侧边缘保持大约600mm的距离。具体的注浆孔位置布局可参考图1 - 6和图1 - 7。

图 1-2正线及钻孔布置平面图（抬升量10mm以上区域）

图 1-3 正线及平面布置图（抬升量10mm以下区域）

图 1-4 正线地段钻孔横断面图

图1 - 5展示了填充孔和观察孔的横断面布局。

图1-6 道岔区板钻孔横断面图

图 1-7 道岔区钻孔平面布置图

4.钻孔

根据孔位布置进行钻孔，图上T表示注浆抬孔，S表示灌浆孔，G表示灌浆观察孔。其中在底座板伸缩缝位置注浆孔布设在轨道板两侧；无伸缩缝位置布设在底座板中间，现场施工时可根据原轨道板或者抬升过程中左右轨高程偏差情况在轨道板两侧增设注浆孔（T）。

底座板上注浆抬升孔钻孔与垂直方向成45度角，轨道板上钻孔垂直轨道板钻入，钻孔直径25mm，钻孔深度以达到底座板底面以下10~20cm为准，现场施工过程中按照该深度注浆困难，可根据需要将注浆孔深度加深。

在钻孔工作结束后，如果不进行注浆操作，应立刻使用专门的堵头和硅酮密封胶对注浆孔进行暂时性的封闭，以防止雨水和其他杂物渗入。

5. 无砟轨道注浆抬升

注浆抬升阶段主要工作:根据轨道结构沉降情况分遍进行，沉降量超过30mm，分三遍进行抬升，沉降量在30mm以下区域分两遍进行抬升。第一遍首先抬升沉降量较大区域，将轨道结构沉降量整体恢复至30mm左右，然后进行第二遍、第三遍抬升，全部抬升施工完成后，进行轨检小车测量，确认无误后，进行注浆填充。

①抬升量复核

测量了抬升区域内的轨道表面和轨道板顶部的高度，并研究了各个扣件的调整数值，以确定其调整量。

②安装注浆管

按照注浆孔的深度选择60 ~ 80厘米长的注浆管，然后将其插入孔内，用扳手紧固管口螺母以确保注浆管的稳定。

③注浆抬升

在开始注浆作业之前，必须预先对注浆设备进行调整，以确保其正常运行。同时，还需要测试注浆材料的起始和表干时间，以确保其达到规定的标准。

在进行注浆操作时，应从最大沉降量的地方开始，按照设定的注浆单元和顺序执行。注浆单元的长度大约为5. 6米，每次的最高升高不能超过15毫米。

在执行注浆提升操作时，我们使用了精准的电子水平测量仪器来监测道路板两边的铁轨高度，当到达预期的高度增幅之后就终止注浆工作;同时，我们也利用了一台高级别的全自动测距器去检测铁路的横向移动情况，如果发觉到其偏离程度超过一定范围，就会立刻中断注浆任务，然后深入研究问题产生的原因，找出根源并且实施相应的解决方案才能重新开始施工。

④拆除注胶管

在每个注浆孔的注浆工作完成之后，立刻利用拔管器将其拆除。当一天的注浆任务全部完成后，将所有的注浆管移除并使用堵头和硅酮密封胶对注浆孔进行封闭。6.注浆填充

对于抬升量在10mm以下区域，轨道结构下抬升后产生的离缝较小，为保证填充效果，采用流动性和填充效果较好的化学浆液进行填充，化学填充工序流程参考化学抬升工序。

对于抬升量超过10mm的正线及到发线，轨道高程全部抬升到位后，采用聚合物砂浆进行注浆填充。

（1）钻孔

利用水钻在轨道板自流平砂浆灌浆孔位置钻设注浆填充孔（S），在轨道板两侧钻设观察孔（G），孔位布置如图 1‑3所示。

（2）灌浆填充

采用灌浆机进行灌浆，灌浆过程采用一台电子水准仪对轨道高程进行实时监测，同时加强对轨道周边漏浆情况的观察。

若出现轨道高程上拱或者观察孔漏浆时，及时停止注浆，转移至下一注浆孔进行注浆。

在注浆工作完成之后，我们需要对轨道进行全方位的测量并与注浆前的数据进行比较和分析，以检验抬升效果。如果出现不足，我们会立即补充抬升。同时，在补充抬升过程中，我们也需要对周围点进行全面且持续的健康监测，以防止已经达到标准的抬升过度。

三、结论

遵循先沉降数据评估，后注浆抬升整治的原则，确定抬升位置及抬升量、准确布置注浆孔位、钻孔注浆，及时封堵，完成了路基段无砟轨道高聚物注浆抬升，全部工程达到现行铁路工程质量验收规范要求。

参考文献：      

[1]王士杰.遂渝铁路无砟轨道病害原因分析及治理措施[J]路基工程.2015（06）：217-221.

[2]李梦媛.高聚物注浆技术在高速公路养护工程中的应用[D]合肥工业大学.2015.

[3]王玮岳，张宝祥。高聚物注浆技术分析[J]交通标准化.2014.42（09）：161-164.