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铁路隧道塌方处理地表注浆施工技术

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：操礼胜

[导读] 摘要：随着技术的不断发展，我国在开展基建工程的过程中不断提升了施工的质量和效率，并且逐渐对现有技术加以升级，以此贴合生态型社会构建的理念。

        中铁四局集团第四工程有限公司 230011
        摘要：随着技术的不断发展，我国在开展基建工程的过程中不断提升了施工的质量和效率，并且逐渐对现有技术加以升级，以此贴合生态型社会构建的理念。铁路隧道的开挖和施工中其面临的危险要素较多，很容易发生塌方等安全问题，需要在出现以上问题后及时给出处理的意见，由此保障整体作业的进程和质量。因此，本文将重点研究铁路隧道塌方处理地表注浆施工技术，从技术的具体内涵出发，说明技术应用的流程，并结合应用中可能带来的问题给出应对的办法，以期全面提升施工作业的质量。
        关键词：铁路隧道；塌方处理；地表注浆技术
        引言：
        综合考虑到铁路施工对于城市化建设的现实价值，应当着力研究在出现施工问题后采取的处理办法，并在进度、质量和成本控制的要求下，研究更为高效的施工作业技术。目前地表注浆施工技术已经在铁路隧道塌方问题的处理中被广泛应用，其具备着处理速度快、多设备共同作业等优势，能够在短时间内实现施工要求。
        1 铁路隧道塌方处理地表注浆施工技术研究
        1.1 钻孔
        在这一阶段要使用钢尺、全站仪等能够辅助技术应用的设备，并在引入到施工现场之前结合图纸和相应的设计需要说明设备是否符合孔位确定的需求，进而为后续施工奠定基础。使用钻机对已经定位准确的区域实施作业项目，主要钻孔工作，要求钻入的角度与地面垂直，一般使用KLEMM钻机，其能够保证水平偏差和垂直度误差被控制在相应的范围内，例如：垂直度方面，水平误差方面。要求在这一阶段的施工中将作业的流程、操作形式和方法准确记录，描述出钻孔所在的地理环境和条件，从而在此资料的指导下实现对后续作业的完善。需要采用相应的护壁作业方法，使用膨润土，在钻孔过程中保护内壁，或者将套管套在容易塌陷的位置，同样起到护壁的作用。
        1.2 安设袖阀管
        袖阀管的安装中要首先将钻孔作业中的钻杆退掉，运用铁丝，使得袖阀管能够顺着内壁分层次的下放到孔底，在此期间要保证各节袖阀管连接的紧密度，使用专用PVC胶，使得整体结构更为牢固，从而为底盖的作用奠定结构基础，确保底部的底盖能够承托上部的结构。注浆管沿着套管顺次作用于指定位置，将套壳料缓缓注入，并在注入前对其配料比加以衡量，保证配比的科学性。完成以上作业后，使用速凝水泥砂浆，封住孔口，起到填充的作用，避免造成返浆的问题，提升注浆质量[1]。
        1.3 支护超前大管棚
        首先要设定超前大管棚的尺寸，设计其长度、外轮廓线、环向间距、外插角度和数量等，就其所使用的大管棚的参数进行细化，要使用壁厚、外径、管长合适的材料，并在管棚两端设置内外连连接丝扣，从而确保能够将前端封闭。并前端的形状制作成锥形，便于封闭工作的开展。运用梅花形布置的办法，将对称溢浆孔垂直分布在管壁外沿两侧，设置相应的孔间距，但值得注意的是，在钢管末节不设溢浆孔。在以上准备工作完成后，进入到注浆作业中，采用一次性注浆作业的方式，确定参数，将上断面检查孔与管棚口重合[2]。
        1.4 配置浆液选定材料
        浆液的选择与配置是维持施工中浆体质量的关键要素，这就要求要基于钻孔岩层的地质条件而定。在某工程中所应用的注浆材料是普通水泥和水玻璃混合的浆液，其参数是，进行作业前要针对浆液的相关性质展开检验和测定的工作，主要测定的类目是单位时间的进浆量、注浆适宜压力值、注浆适宜速度、浆体的流动性等，依据所生成的数据报告考量是否需要掺入外加剂，以此维持浆液的性质和性能。结合施工现场所使用的搅拌桶容量，对现已计算的配合比予以调整，使其充分契合施工现场的材料要求，并标注明确实际的配合比，按照搅拌桶外的刻度加入一定量的水，并将搅拌机启动，逐步将水泥加入到搅拌桶中，使得形成较为稳定的混合物，待混合均匀后即可投入使用。
        1.5 注浆施工
        注浆施工的基本流程是设备选定、工艺优化和顺次施工。

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在选定设备的过程中要确定高压双液注浆泵、高速搅拌桶、流量计、水泵的数量，在检查其工作的质量后可将其投入使用。而后，对注浆工艺加以研讨，找准作业面，制作止浆盘，普遍采用厚混凝土封闭地表的范围为左右，以此达到质量控制的要求[3]。运用跳孔注浆的办法，对袖阀管进行施工，周边双序孔的作业要在单序孔作业完毕后进行，以此保证作业的顺畅程度，并且在完成以上作业后，配置1：1的双液浆体，将其灌注到内部孔中。运用后退式的办法应用于单孔注浆作业中，主要的操作办法是：从孔底处开始对注浆段注浆，每段的长度设定在左右，并在完成前一个注浆段的作业后，将芯管退出，进入到下一注浆段的施工中，按照这一规律直到所有的作业完成。在整体注浆的环节中要时刻管控注入的速度，一般控制在的范围内，并以检查周期为节点，将速度的具体数值和作业的情况准确记录，测定浆液凝胶的时间，由此将压力管控在范围内。通过对大量工程注浆作业的研究发现，其基本流程是：（1）最外层两排孔灌注（2）向内推进（3）两端优先（4）交错施工（5）维持间隔
        1.6 效果检查
        在效果检查的过程中，要将压力设定为管控的标准，设定终压，检查每个掌子面的注浆情况，查看各个孔位内是否存在水分和涌泥。利用取芯的办法，在每个孔位设置检查点，一般按照每20为一组的形式，将孔深设置为与原孔深度一致，加固体的强度要控制在。随后进入到压水实验中，查看在压力下其吸水量的平均值是否处于左右，只有在满足检查条件的前提下才能认证注浆效果和质量，如若结果不符合，则需要二次作业。
        2.铁路隧道塌方处理地表注浆施工的常见缺陷和应对办法
        2.1 成孔环节
        在成孔作业中可能会出现孔位串浆的问题，出现此种情况的原因是施工中所采用的办法是以边孔为起始点，进而向内侧作业，即为处理横向的两侧施钻隧道后，进而沿着纵向完成内侧的施工作业，一般要在钻孔作业整体完成后，才能开展注浆，但此种操作形式很容易导致清孔工作难度的提升。以至于在施工前期阶段，有些注浆作业不及时，没能在成孔后即刻注浆，而且扰动了其他孔位，会带来坍塌的问题，解决以上问题时要根据塌孔的情况而定，对于塌陷程度较浅的，应当二次清孔，对于程度较深的要先回填而后钻进[4]。
        2.2 孔口冒浆
        产生孔口冒浆的原因在于：孔壁与套管之间的贴合无法做到完全紧密，使得孔口封闭不够严密，因此要认真按照注浆套管的标准，将孔口冒浆控制在一定的程度内。而且不同的孔口其直径和特征不同，使得贴合的程度也有所差异，因此要结合其基本特征，将套管拔出去，清理完全后，向四周挖掘一定的深度，加长套管，而后使用麻丝绳缠绕套管外部，进而封堵住孔口的圆坑，完成注浆作业[5]。
        2.3 串浆
        出现串浆的原因是注浆压力较大、单孔注浆过大导致的，解决此问题的办法是调节参数，适度降低速度和压力，或者运用跳孔注浆或者间歇注浆的办法，从而加大跳孔之间的距离，利用控制注浆量和定量注入的办法解决串浆的问题。
        结束语
        综上所述，铁路隧道塌方处理中要引入地表注浆施工技术，为保证质量要认真记录钻孔信息，描述周围的地质环境，科学管控注浆孔之间的排距和间距，从而控制误差，同时选好材料，科学配比浆液，经过验证和试验合格后才能应用于实际施工环节，从而确保处理的质量。
        参考文献：
        [1]王玉龙.隧道高地应力硬岩软夹层地质塌方处理技术[J].安徽建筑，2020，2704：126-127.
        [2]任强.铁路隧道施工病害原因分析及处理技术[J].中国住宅设施，2020，06：30-31.
        [3]任强.铁路隧道大变形及塌方病害整治技术[J].交通世界，2020，26：119-121.
        [4]郑腰华.蒙华铁路彭家岭二号隧道施工风险评估与综合超前地质预报研究[D].华东交通大学，2020.
        [5]王磊.铁路软弱围岩隧道塌方处治施工技术[J].设备管理与维修，2019，07：136-137.