城市地鐵下穿既有鐵路線路基注漿加固措施

付炬

【摘要】文章通過對石家莊地鐵1號線解放廣場—平安大街站區間新建框構橋下穿既有京廣線、石太線、石德線時所采取的路基注漿加固措施的研究，克服了施工作業空間和時間有限、工程地質存在細沙層、線路隆起監測壓力大等困難問題，采用水泥—水玻璃雙液漿，固化路基主體，提高路基主體的穩定性，有效地預防了框構橋頂進過程中坍塌的危險，確保了線路運行行車安全，達到了地鐵工程施工驗收合格的標準。

【關鍵詞】路基注漿加固；克服困難；驗收合格

一、工程概況

（1）本工程位于石家莊市，為石家莊地鐵1號線解放廣場—平安大街站區間工程的一部分。地鐵下穿石家莊老火車站北端站臺，與中山路地道橋平行且部分重疊。地鐵線路為雙線，下穿鐵路段右線里程為K9+850.67-K9+964.74，線路全長114.07m。新建框構橋下穿1號、2號、3號站臺，框架橋設計為單孔16m框架地道橋，全長76.11m。

本工程與石太下行線交點里程為K1+500，與線路交角為73°32′，在石家莊老火車站北端站臺下方，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，從西至東線別及軌道標高依次為1道、2道、石太線、ⅣⅥ道、6道、7道、8道。

（2）地質情況，本工程場地內地下水埋深約45m，位于結構底板以下約30m，遠低于本工程框架橋底板底高程，不受地下水影響。根據地勘資料，本場地土為中軟土，新建地道橋底板位于粉細砂層，地下水位于底板以下。

二、工程難點和特點

（1）頂進過程中北側與既有框構橋間有40cm間距，南側為既有路基形成單側土壓力。頂進過程中保證方向不偏移是工程中的一難點。

（2）地質資料顯示橋體底板底以上2m為細砂層，雖然地基承載力較高，但穩定性較差，框架橋頂進高程不易控制。

三、施工過程控制

（一）施工原理

結合當地的地質、水文條件，采用雙液漿對橋體頂進范圍內路基地段進行加固處理；對橋體南側10m采用小導管注漿，漿液采用水泥漿液，來固化路基土體，提高路基土體的穩定性，防止頂進時路基坍塌。通過注漿，減小土體間的孔隙率，使路基土體得到填充加固，并使漿液與土體形成復合地基，從而提高土層的黏結力，增大內磨擦角值，使其基礎具有較高的抗壓強度，達到框構橋頂進的要求。

（二）路基注漿范圍

注漿加固范圍為橋體頂進范圍及橋體南側10m，為防止線路隆起，注漿范圍為路肩以下2m至底板以下1m。注漿范圍為順頂進方向長76.11m，寬22.1m，高8.5m，道碴以下2m范圍內不注漿。

（三）注漿孔的布置工藝參數

（1）注漿孔距布置。根據土質調查注漿地段土質滲透性較好，因此該路段孔距初步選擇1m分別布置于線路兩側，并開挖0.5m深的注漿溝橫向間距2m，注漿溝分別布置在原1、2、3號站臺上距離股道3m處。注漿孔深度：11～28m。注漿孔直徑：42mm；注漿擴散半徑：0.6～1.0m。凝結時間：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，隔孔跳注順序進行施工，為了減小注漿施工對行車安全的影響，在線路兩側對稱分布設備。

（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。橋體范圍內注漿采用鉆孔注漿，距線路3m處開挖注漿溝，然后將注漿機械放入注漿溝內，調整注漿設備鉆桿處的角度，打入到預定深度后開始注漿。用注漿機注入漿液，根據圖紙的注漿量算出每米的注入量，注漿時根據監控量測數據，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°，保證注漿區域內漏注現象。由于注漿區域較寬，為了防止鉆頭無法達到預定位置，線路兩側注漿完成后，進行線間補強注漿。注漿量以及鉆桿的一次提升長度根據現場試驗段數據確定。

（2）注漿壓力控制。施工時若注漿壓力不足就達不到填充的目的，若壓力過高就有可能引起軌道隆起，所以要嚴格控制注漿壓力，外側應控制在0.3MPa，靠近路基面的第一排注漿管注漿壓力控制在0.1Mpa，并適當減少注漿量。當單孔注漿終壓達到0.6～1.0Mpa，持續15分鐘進漿量很少或不進漿時可結束本孔注漿。

（五）施工監測

施工監測是保證施工安全的重要環節，整個注漿過程中嚴格貫徹利用列車間隔進行注漿，通過監測數據指導、控制注漿，保證路基和軌道的幾何尺寸準確性，確保行車安全。

注漿處理前應測出每個觀測點的高程并作為初始值，注漿處理期間，應根據施工進度對正處理的地段跟蹤觀測，其數據及時提供給注漿施工有關人員，作為注漿工藝參數的重要依據。全部施工完畢后應全面觀測一次，并整理好記錄備案。

四、結語

路基加固處理是下穿鐵路頂進施工的前期保障，正確高質的注漿后為頂進開挖面提供穩定圍護系統，既保證了既有線鐵路運行不受威脅，又保證頂進順利推進，完成建設單位要求的工程質量和工期。

參考文獻

[1]TB10106-2010，鐵路工程地基處理技術規程[S].

[2]《營業線施工安全管理實施細則》（京鐵師〔2016〕408號）[Z].