铁路道床翻浆冒泥病害治理方法研究

发表时间:2020/10/15   来源:《工程管理前沿》2020年7月19期   作者:王勇
[导读] 铁路道床翻浆冒泥是历年来我国既有铁路线最常见的路基病害之一
         
          
          王勇
          山东大莱龙铁路有限责任公司 山东烟台 265401


          铁路道床翻浆冒泥是历年来我国既有铁路线最常见的路基病害之一,也是数量最多的路基病害。翻浆冒泥的存在和不断发展,严重地影响了道床刚度和线路的稳定性,造成道床强度不一,轨枕受力不均,易断裂,钢轨磨耗大,极大地影响了铁路运输的安全和运输能力的提高。
          为施工便捷、减少对既有道床扰动,提高防水抗渗及承载力等各项性能,现探索研究采用5cm砂垫层+防水土工布+8cm聚氨酯混合料+防水土工布对翻浆冒泥地段进行处理。

          2治理方法和工艺
          2.1加固原理
          动荷载下聚氨酯级配碎石层能够提供良好的弹性变形和耗能作用,降低级配碎石动应力和动变形幅值,具有良好应力吸收作用;浸水后致密型聚氨酯级配碎石层能够有效防止水份进入级配碎石层。
          2.2工艺流程
          




          病害整治施工图
          
          2.3施工方法
          2.3.1施工方法
          (1)切边道砟
          将轨道两侧道砟扒开,使用石砟筛从轨枕头开始垂直往下进行道砟清筛,清筛达到规定的标准后将清筛好的道砟装袋堆放于轨枕外侧边坡,为后序施工留出足够的工作面。
          (2)增设千斤顶
          边坡道砟清理完毕后,每隔5-7根轨枕在两侧轨枕下加设一对液压千斤顶,保证破底清筛后轨道框架保持在原有位置高度不变,并保证轨道框架的原有几何位置不变,同时为破底清筛腾出空间。
          (3)扒取轨底道砟
          轨道框架在千斤顶的支撑下破底清筛轨枕下方翻浆冒泥。开挖枕下石砟时,清筛整个道床厚度,枕盒、枕下深度一致。开挖面要平整,不得有凸起道砟以免破坏后续铺设的土工布被破坏,挖至标高后,做好横向排水坡,一般坡度以4%为宜。对于开挖出来的污染道砟,装袋后存放于线路两侧或者存放于平板小车上运走。如遇陷槽较深或积水时,应增设横向盲沟,尽快排除陷槽积水,防止基床继续下沉。
          (4)铺筑砂垫层
          在路基上方铺筑5cm厚砂垫层,砂垫层要求平整,无大块石子,保护土工布不被硬物棱角刺破,以免土工布漏水,施工中一旦碰破应立即修补。
          (5)铺第一层防水土工布
          土工布宽度宜大于路基面宽度0.4m,以利于向上反折,铺设宽度按路基实际宽度确定。两次天窗点对接处土工布搭接长度应为0.1m。
          (6)聚氨酯混合料配料搅拌
          提前根据单次搅拌量将聚氨酯、碎石进行配组。聚氨酯A组份和B组份按照比例进行配制。施工前按照单次搅拌所需量将配比好的聚氨酯分装为3份(一次封锁每个搅拌机大概需要搅拌3桶)存放在搅拌机旁待用。碎石要求干燥、洁净、粉尘含量低,施工前按照单次搅拌所需量将配比好的碎石装袋分3堆(一次封锁每个搅拌机大概需要搅拌3桶)堆放在搅拌机旁待用。路基上无法放下搅拌机时可在路基坡脚搅拌完毕后运至作业点进行摊铺。采用试验室实验所得聚氨酯占碎石比例(一般为5%~9%,同碎石级配和聚氨酯材料性能有关),通过准确称量控制各组分比重,然后将聚氨酯AB组份搅拌均匀后倒入碎石搅拌机当中搅拌均匀。
          (8)摊铺聚氨酯混合料防水层
          将搅拌好的聚氨酯碎石料均匀摊铺到土工布上方,经实验室强度试验验证,摊铺厚度8cm则满足强度所需的要求,摊铺应当平整,并应该等待40分钟待聚氨酯碎石混合料初凝。特别注意避免过早回填道砟致使聚氨酯碎石混合料变形,影响聚氨酯碎石混合料防水层的厚度和强度。聚氨酯碎石料施工必须保证干燥状态施工,如施工过程中下雨,应停止铺设聚氨酯碎石料防水层,回填道砟捣固,利用下一个天窗封锁点重新搅拌聚氨酯碎石混合料进行摊铺。
          (9)摊铺第二层土工布
          摊铺第二层土工布,宽度应保持与路基面同宽。两次铺设防水土工布对接处防水土工布搭接长度应为0.1m,注意防水土工布不得有破损,否则应更换或者粘补以保证防水效果。
          (10)道砟回填恢复线路
          待聚氨酯碎石混合料防水层固化达到设计强度后取出千斤顶,回填道砟,并捣固密实。注意千斤顶取出位置土工布开口要进行粘补,同时补充聚氨酯碎石混合料和上层防水土工布开口粘补,以防水防土工布开口渗漏;道砟回填时不得掺杂物,存在杂物时进行过筛。回填过程中道砟不够时,使用备用道砟(备用道砟为一级道砟)。
          对线路几何尺寸进行检查,如需对线路进行起道,用耙子扒开枕盒内道砟,安放起拔器,起拔器必须放置平稳,放置在钢轨里口,然后进行捣固。
          捣固时先捣固钢轨中间部分道砟,然后再分别向两边路肩方向移动进行捣固,道砟扒除较深的部分进行分层捣固密实,捣固完成后对轨道水平及高低进行中间检查,达到通车条件后方可销点,次日再次进行捣固使线路达到最佳状态。每日对线路几何形位进行检测记录(轨距、水平(线路扭曲三角坑、轨向、高低)。

          (11)限速慢行
          基床翻浆冒泥病害处理完成后,由于施工对道床有影响,因此,线路开通后需要进行限速通行。施工期间当日第一列15km/h,第二列25km/h,第三列45km/h,不少于4小时,以后恢复常速至下次封锁前。
          2.4要求及注意事项
          1.道床破底清筛开挖面要平整,不得有凸起道砟以免破坏后续铺设的土工布,做好横向排水坡,一般坡度以3%~5%为宜。
          2.土工布不得有破损,否则应更换或者粘补以保证防水效果。
          3.聚氨酯碎石混合料搅拌后要及时清理搅拌机,以防聚氨酯固化后无法清洗搅拌,耽误后续工作。在后续的摊铺聚氨酯碎石混合料工作中,洒落在轨枕及钢轨上时,也需要及时清理,以防聚氨酯固化后无法清理。
          4.千斤顶取出位置土工布开口要进行粘补,同时补充聚氨酯碎石混合料和上层土工布开口粘补,以防土工布开口渗漏。
          5、聚氨酯碎石混合料摊铺完毕1小时之后方可开通线路,1小时之内列车及作业轨道车不得行驶。
          6、本次施工结束至下次天窗点间,加强施工后线路巡查、保养,发现问题,设置好防护后及时整治,需要封锁点整修时,必须上报整修计划,登记要点及时消灭,确保行车安全。
          3.营业线施工安全措施
          (1)施工前,必须组织施工安全技术交底,向施工队、有关人员交代清楚施工方案,安全措施和应急处置有关事项,同时,针对施工中可能出现的问题,做好应急准备工作,准备好必要的机具、材料。
          (2)施工负责人召集技术、安全等相关人员,进行施工前安全交底,开展安全预想,落实施工安全责任。
          (3)驻站联络员和工地防护员必须经过施工安全培训,持证上岗,施工期间,驻站联络员和工地防护员要通过电话和对讲机进行联系,掌握现场施工状况,保证通讯畅通。
          (4)工地防护员除按规定配备相关安全防护备品外,现场配备对讲机、信号旗,工地防护员必须熟悉掌握应急处理措施,出现险情要严格按照“先防护,后处理”的原则进行处置。
          (5)每日施工销点后,保证铁路限界内不留“一人、一机、一物”,不危及行车安全为本工程安全管理重中之重。
          4质量保证措施
          在施工前进行专题技术教育及专项技能培训,专项技术教育的培训对象是参加施工的管理、技术、安全员、质量员、专业施工人员等,培训内容为各分项工程的施工工艺、质量控制及检测方法等;专项技能培训对象为施工、测量、试验、安质、机械操作、各专业施工操作人员等,培训内容为施工技术及操作技能、质量安全管理知识、环保水保管理知识、质量验收标准、工艺内控标准等,并组织考核,持证上岗。
          
          编制依据:
          (1)《客货共线铁路路基工程施工技术规程》Q/CR-9651-2017
          (2)《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414-2018
          (3)《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-2009
          (4)《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302-2009
          (5)《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010
          (7)《普速铁路工务安全规则》TG/GW101-2014
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