既有鐵路線漿砌石擋墻加固施工技術應用

作者簡介：

施剛成（1975—），工程師，主要從事鐵路路基維修工作。

山區既有鐵路地形復雜，工程地質條件惡劣，漿砌石擋墻穩定性差，遇強降雨極易發生擋墻坍塌的危害，嚴重威脅行車安全。文章以某既有鐵路邊坡漿砌石擋墻工程病害處治為例，分析造成擋墻工程病害的原因，提出加固措施，介紹了擋墻加固施工工藝，可為類似工程病害處治提供參考。

既有鐵路;漿砌石擋墻;加固;施工

U213.1+52.2A531903

0 引言

隨著我國基礎工程建設水平的逐步提高和節地環保意識的不斷增強，邊坡擋護工程在鐵路建設工程中受到了更多的青睞。漿砌石擋墻是一種采用砂漿與毛石料砌筑而成的砌體邊坡擋護結構。在我國西南山區鐵路建設中，由于石料來源比較充足，就地取材方便，漿砌石擋墻在鐵路邊坡擋護工程中被廣泛應用。

西南山區鐵路經過地區的地形復雜，工程地質條件惡劣，且因建設標準低，施工質量缺陷多，部分線路的漿砌石擋墻存在著尺寸不足的問題，擋墻呈頂部寬、下部窄的倒三角形狀，擋墻穩定性差，遇強降雨極易發生坍塌，嚴重威脅行車安全，為確保鐵路的運營安全，擋墻的加固已刻不容緩。

1 工程概況

某山區既有鐵路路塹邊坡位于隧道出口曲線段左側，塹高約40 m。坡面表層覆蓋土為砂黏土，下覆泥巖，風化嚴重，節理裂隙發育。邊坡底部為漿砌石擋墻，高6～15 m，坡比為1∶0.25，漿砌石擋墻頂部至坡面中部為漿砌片石護面墻，坡比為1∶1。

2 漿砌石擋墻工程病害分析

經現場調查發現，此處邊坡漿砌石擋墻工程病害突出，嚴重威脅行車安全。主要工程病害有：漿砌石擋墻及護面墻大部分勾縫砂漿脫落;漿砌石擋墻墻背、墻頂、墻面多處開裂，有多次臨時嵌補開裂痕跡;擋墻風化掉塊嚴重，表面不平整，墻面外鼓且存在空洞;擋墻泄水孔堵塞;擋墻墻身呈上大下小的倒三角截面形狀，穩定性極差，強降雨時易造成吸水飽和、軟化而導致擋墻沉降不均勻、滑移、斷裂、坍塌等，存在侵入軌道的嚴重安全隱患。

（1）擋墻局部開裂、外鼓，墻頂平臺下沉、開裂、皺皮。

工程病害分析：擋墻砌體采用易風化的泥質灰巖、頁巖做砌筑石料，自然風化嚴重;擋墻排水不暢，內有淤泥、軟土;基礎超挖后用素土回填夯實;地基土質不均勻，又未按規定設置沉降縫;砌筑質量低，沉降縫不垂直或塊石間相互交叉重疊。

（2）擋墻局部坍塌、外傾：表現為砌體產生較大的裂縫，整體傾斜或下沉，嚴重時砌體發生倒塌或墻身斷裂。

工程病害分析：墻背存在積水，擋墻泄水孔的功能未得到充分發揮;在雨季時易使擋墻基礎不均勻沉降，出現擋墻整體外傾、墻身斷裂或局部坍塌。

（3）擋墻墻身呈上大下小的倒三角截面形狀，墻背超挖嚴重，擋護結構不穩定破壞。

工程病害分析：擋墻設計標準低，墻體厚度不足;施工時超挖未回填，部分擋墻與土體分離，不能發揮有效的整體性作用，在雨季容易積水坍塌。

（4）擋墻泄水孔堵塞，表現為擋墻墻背填土潮濕，含水量大，但泄水管卻不出水，墻面干燥無水痕，塹頂、天溝破壞。

工程病害分析：多為泄水孔進水口處反濾層碎石含泥量高或反濾層外未包裹濾布，填土進入反濾層，使反濾材料被堵塞，或者反濾層位置設置不當;泄水孔被雜物堵塞;當出現其他病害特征并伴隨下雨時，其危害就會大大增加，甚至會造成擋墻的坍塌。

（5）擋墻內部結構不密實，厚度不足，表面水泥砂漿松散，勾縫砂漿脫落。

工程病害分析：勾縫前砌體沒有灑水濕潤;砂漿配比不準或強度不夠，在外力作用下碎裂脫落;砌筑時砂漿填縫不飽滿;砂漿勾縫養護不充分;過程監管不嚴、可能存在偷工減料等施工缺陷，會加速擋護結構的破壞。

3 擋墻加固施工

3.1 擋墻加固方案選擇

邊坡擋墻工程加固是指通過各種有效的工程技術措施阻滑邊坡和減少邊坡下滑力，提高擋墻結構或構件的強度、剛度、穩定性和耐久性，提高擋墻結構的可靠度，減少事故隱患，從而延長結構使用年限，保證正常使用要求。擋墻加固技術措施主要有增設抗滑垛、抗滑樁、壓漿錨固、錨桿錨索加固、錨桿框架、樁板墻、錨定板擋墻、刷坡減載、樁基托梁擋土墻、錨桿擋墻等單一或者組合措施。結合該工點實際結構受力特點、新的使用功能要求、周遭環境，并根據現場調查工程病害情況，選擇錨桿框架結合壓漿錨固進行加固施工。

（1）錨桿框架加固

對于漿砌石擋墻工程出現的大面積勾縫脫落、裂損情形，工程上多在墻體或坡面增設錨桿或錨桿框架梁進行加固。優勢是避免對既有結構進行大拆大改，較為安全可靠;結構新穎，機械化程度高，便于標準化、模塊化施工;施工工作面多，可多點同步進行施工。劣勢是對設置部位坡面的平整度要求較高;對施工工藝的要求較高;施工期間對時間有一定的要求，需要在鐵路線運營天窗內施工，施工工期較長。

（2）壓漿錨固加固

壓漿錨固以壓入水泥漿液為主，特殊地段加入其他溶液的化學漿液，高壓注漿后，漿液擴散進入巖體范圍內，漿液凝結產生提高巖石內部抗滑力、抗剪切力效應，適用于高度不大、內部空隙較多的漿砌石擋墻。優勢是施工工藝簡單，對鐵路行車干擾很小，較為安全可靠;施工工作面多，可多點同步進行施工，施工工期較短。劣勢是容易堵塞擋墻的排水，對注漿壓力有一定的控制要求，壓力過大易引起擋墻不穩定。

3.2 擋墻加固施工工藝

為防止路塹、擋墻坍塌，消除擋墻坍塌侵入軌道的安全隱患，確保行車安全，該工點漿砌石擋墻采用壓漿結合錨桿框架的加固施工方法，擋墻頂上坡面護面墻也采用錨桿框架進行加固。

擋墻加固施工工藝流程如下：施工準備（設置安全防護欄等臨時設施、設置觀測標志、施工放線、機具材料進場并按規定堆碼整齊）→平整場地→接水接電接風→搭設腳手架→錨桿框架、錨桿鉆孔、注漿、安裝錨桿、綁扎鋼筋→框架梁（22a工字鋼加固）、框架梁立模、澆注混凝土→掛網噴射C20混凝土→漿砌石翻修（平臺、局部破損及裸露部分）→勾縫、抹面→拆除模板、腳手架→全面整理現場。

在保證施工安全和施工質量的情況下，各施工工序采取平行、交叉施工，施工現場應及時優化作業流程。

擋墻具體加固施工措施如下（施工平面及斷面示意圖見下頁圖1、圖2）：

（1）線路左側邊坡中部護面墻新建錨桿框架梁加固。

（2）線路左側漿砌石擋墻采用錨桿框架結合22a工字鋼加固。

（3）線路左側護面墻頂至天溝間掛網錨噴C20混凝土。

（4）線路左側擋墻后平臺采用M10漿砌石翻修。

（5）對線路左側擋墻墻頂平臺重新抹面。

（6）對線路左側護面墻重新勾縫。

（7）對既有漿砌石護面墻局部破損部分用M10漿砌石翻修。

（8）對隧道出口線路右側翼墻上部護面墻裸露部分用M10漿砌石翻修。

（9）線路右側采用M10漿砌石加高水溝外護面墻。

3.3 擋墻加固實施效果

本工點所采取工程加固施工效果達到預期，工程竣工后邊坡穩定，鐵路運營良好。

4 結語

邊坡漿砌石擋墻工程病害對既有鐵路線行車安全造成了極大的安全隱患，必須及時響應，快速處理。通過對工點進行詳細的工程地質勘察，并對邊坡擋墻工程病害進行分析，比選加固施工措施，采用壓漿結合錨桿框架的加固施工方法對原有擋護結構進行加固，使得原有工程病害得到充分處治，取得了良好的社會和經濟效益，具有一定的實踐借鑒意義。

[1]胡小軍.邊坡加固工程支擋結構研究[D].合肥：合肥工業大學，2007.

[2]楊云華.既有鐵路擋護工程病害分析及工程防護對策研究[D].成都：西南交通大學，2014.

[3]李海光.新型支擋結構設計與工程實例[M].北京：人民交通出版社，2004.

[4]佘清榮.重力式擋墻組合加固方法應用[J].福建建筑，2010（2）：103-105.

[5]楊 發.漿砌塊石擋墻質量病害及防治措施[J].科技信息，2007（13）：122-123.

[6]沈 坤.漿砌片石護坡處治膨脹土路塹在雞石一級公路的應用[J].黑龍江交通科技，2004（4）：122-133.