柳州铁路工程建设指挥部助理工程师 柳州 545007
摘要：站场营业线路基地下岩溶病害整治施工难度大，不确定因素多，安全风险高，因此，施工过程中必须加强铁路营业线施工安全管理，确保行车、人身和施工安全。本文结合桂林市临桂区二塘站路基岩溶注浆施工实践，从站场路基岩溶注浆施工、营业线施工安全保证措施等方面论述站场营业线路基岩溶整治施工中的安全技术。
关键词：岩溶注浆；站场营业线施工；安全措施
1、工程概况
湘桂线桂林西普速场至二塘站（含）368km170m至369km360m（对应设计里程DK368+170～DK369+360）段及相邻衡柳上下行线353km170m至354km360m段属岩溶侵蚀盆地地貌，地势北高南低，相对平缓。上覆土层为第四系坡洪积层、残积层黏土，厚约2～13m。根据历次勘探及注浆孔揭示岩溶发育，主要为裂隙及溶洞，溶洞规模大小不一，埋深深浅不同，溶洞大多有充填、半充填，少量为空洞。段内岩溶水主要赋存于灰岩、白云质灰岩岩溶裂隙、溶洞间，富水性好，水量较大。局部曾多次发生小范围地面岩溶塌陷，但未影响各类建筑物。总体而言，该段岩溶中等～强烈发育，属易塌陷区域，局部极易塌陷。
经过南宁局、中铁二院及有关专家进行方案比选，该段选用悬挂式帷幕注浆+加密斜孔进行整治，悬挂式帷幕灌浆孔内外共两排，梅花形布置，均设置在湘桂线上，衡柳正线位置无法施工直孔处采用斜孔进行处理。帷幕孔间距为2.0m，孔深为25m，终孔孔径不小于91mm。当压浆孔施钻至设计深度遇到溶洞时，则加深至溶洞底板下2.0m。帷幕孔孔间距依据现场施工情况适实进行加密调整。
2、岩溶注浆范围
站场路基岩溶整治施工必须以确保既有线线路稳定、行车安全为目标。严格按照“边探边灌，探灌结合，分序施工”的原则进行岩溶路基整治施工。结合分序钻孔勘探结果，逐步查清整治范围内隐伏岩溶的分布情况和发育特征，及时调整整治措施和施工工艺，提高注浆施工的效果。
本次采用湘桂上下行线逐道封锁施工方案进行，湘桂上下行线左右两侧各设置一排悬挂式止水帷幕。每排帷幕由两排注浆直孔组成，排距1.5m，每排孔间距2m，梅花形布置，在湘桂线施工两侧垂直衡柳线方向各设置二排隔离帷幕。施工时施做临时隔离防护措施，相邻的衡柳线列车限速，限速60km/h，以保证施工及行车安全。
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图1补强斜孔施工横断面图
如图1所示，补强斜孔位置同止水帷幕封端斜孔，布置在湘桂上下行线靠近衡柳正线一侧砟肩位置，角度参照设计图中代表性横断面执行，倾向线路侧。角度11～32。钻斜孔过程中均采用套管跟进施工、钻机向线路外侧倾斜，作业高度小于2.5m。施工围挡安装牢固，邻线来车时，斜孔钻停止施工。
3、施工准备
3.1既有线地下管线调查和施工计划报批
在施工前做好地下管线调查及迁改工作，与相关设备单位确认地下管线埋设及迁改情况，确保万无一失。如不能确定对所开挖区域地下管线调查清楚，开挖前人工挖探沟调查勘测，探沟须纵横穿越施工区域，具有代表性，探沟深度1.5m。地下既有管线不能迁改的，做好标记和保护措施，防止施工期间造成破坏。为了控制和减少施工现场的安全风险，确保铁路营业线行车安全和施工人员人身安全，编制施工安全防护方案上报给有关设备管理单位审批和备案并签订安全协议。并上报施工计划给路局统一安排，减少对铁路运营的影响。
3.2沉降观测桩设置
施工前，利用天窗点时间在线路及线路间每隔20m设置监控量测点并记录好原始数据，施工过程中加强观测工作，一旦发现线路明显变化，及时通知现场施工负责人，施工负责人会同建设、设计、监理及技术人员现场分析线路变化的原因并进行相应的处置。
3.3机械设备改装和进入现场
所有机械设备需检验合格后方可进场使用，为保证施工安全及不影响铁路运营要求，在钻机进入现场前改装成钻杆上升高度为3m的小型平板车，采用1m长短钻杆、短套筒，必要时将钻杆和套筒截断使用。空压机固定在小平板车上。所有机械设备在进入现场之后用木楔和绳子绑扎固定以免倾斜，影响行车安全。
3.4临时隔离施工
按照“先防护，后施工”的原则，采用稳固扎实，不易变形、不易破坏的隔离网片与已施做的高普隔离栅栏进行连接，使既有线与施工区域进行隔离，且高度基本一致。
4、施工主要工艺
地下管线调查→施做临时施工隔离→完善临时防、排水设施→完善水、电设施→检验机械设备→钻孔与冲洗→封孔→试验→注浆→质量检测→工程验收。
4.1钻孔工艺
钻孔位置根据施工图施放，孔位偏差不大于50cm。因斜孔无法用取芯钻机钻进，只能利用潜孔钻机按设计要求对斜孔进行钻孔，由于无法取芯，只能根据钻杆长度来确定土石分界面和钻孔入岩深度是否达到设计深度的要求，并在钻孔过程中钻土和钻石更换不同钻头保证施工质量，确保开孔直径不得小于110mm，终孔直径不得小于91mm。
为保证施工安全，斜孔均采用110mm的钢花管钻进措施，钢管按间距15cm梅花形设置射浆孔，孔径10mm。
4.2注浆工艺
为了保证既有线行车安全，注浆先直孔再斜孔，采取跳孔注浆。直孔24小时进行全天注浆作业，斜孔在“天窗点”（天窗点时间为23:40-次日2点40分）内完成注浆，当“天窗点”内未完成注浆的，及时把注浆孔冲洗干净。确保下个“天窗点”能够顺利注浆。为确保注浆质量，在衡柳线天窗点内注浆来不及完成的孔，注浆时间可以后延至4点30分（即非动时段），利用行车间隔继续注浆。所有注浆作业，均在来车预报后立刻停止，列车通过后再恢复注浆。
5、既有线施工安全措施
5.1施工前安全准备措施
（1）对于不能迁改的既有设备和地下管线，做好标志，在施工过程中严禁碰撞和移动。以免产生红光带及破坏设备影响行车。
（2）施工区域按规定设置安全标志，按要求设置驻站联络员，现场防护员及专职安全员，以上人员均由指定的、经过路局培训考试合格的人员担任，持证上岗，携带防护及信号用品。施工前由安质环保负责人和设备管理单位安全科负责人对所有参加施工人员进行安全技术交底和安全教育培训，特种作业人员要求执证上岗。
5.2施工中安全防护措施
为防止钻孔、注浆过程中出现冒水、喷浆现象影响行车，采取以下措施：
（1）斜孔采用跟钢花管钻进，在土石分界线上钢花管不设置注浆眼，封孔深度尽量靠近土石分界面，确保浆液由孔底向上充填，充分利用覆盖层及线路的自重压力。
（2）在来车方向2km的位置设置预报人员，当预报人员发现有车辆开往工地方向时，立即通知驻站防护员和现场防护员来车信息，并确认防护员已经收到。现场采用“一机一防护”的方式，确保现场防护员收到来车信息时，能够立即通知斜孔钻机操作手停止吹孔、注浆机管理员停止送浆，等列车通过后再恢复作业。当预报人员通信中断，现场工地防护员立即通知操作手和注浆管理员停止吹孔和注浆，且作业人员应尽量撤至远离隔离栅栏侧，如确实无法撤离的，应保持不动。
（3）施工过程中安排专业的线路工对每日施工地段前后500m所有线路进行不间断巡查，采用肉眼及仪器设备配合。如发现异常情况，立即停止施工，待各单位确定好合适的处理方案后方可继续施工。
（4）为保证营业线道床、边坡及设备不被泥浆脏污，对钻机附近的临时栅栏和路基面采取遮挡措施，如用彩条布、土工布等覆盖、遮挡。并对孔位前后各2m的临时栅栏加高至1.5m并在靠钻机侧挂设彩钢板遮挡。为了避免施工地段道床板结，所有孔位位置先下挖钢轨下80cm，所有污水及泥浆通过护管三通连接排水管排出。
（5）加强对易漂浮物及排水设施的管理；每次施工完成之后，专人检查和清理易漂浮物（如彩条布），以免吹入营业线内和接触网上，影响行车安全。排水设施，做到随堵随清理，保证排水设施畅通。
为防止在注浆过程中线路上拱，采取以下措施：
（1）注浆过程中，在注浆后台安排专人控制水泥浆配合比、浓度，在每个注浆孔安排专人控制注浆压力和注浆量。
（2）使用压力表校验器，在每次注浆前由试验室对所有注浆压力表进行校验，确保压力表的示值误差、指针偏转平稳性、回程误差、轻敲位移在误差之内。
（3）保证施工过程中及时发现线路变形，预防线路变形引起的行车事故，安排专人对线路进行监控量测。在既有线轨面每隔10-15m设监控点，在钻孔前、注浆前、注浆中、注浆后安排专人对每日的施工区段内用水平仪、全站仪、悬线法观测轨面高程、平面位置变化。注浆开始至线路开通前，施工单位与设备管理单位安排专人在注浆位置前后各50m范围对湘桂线及衡柳上下行线的钢轨、道床、接触网进行全面巡查。其中，注浆过程中采取不间断巡查，注浆完成后2h内在每趟列车通过后进行一次巡查，每天动检列车通过前巡查一次。若有变化及时汇报，同时组织安排维修人员并协调工务专业技术人员现场指导作业，经处理满足通行条件后，方可开通线路。
（4）保障岩溶注浆过程中对营业线的行车安全及施工安全，采用营业线限速60km/h来施工。
（5）在线路开通前，施工负责人、监控人员及现场防护人员对本工点进行详细检查，确认列车放行条件。
为防止机具溜逸、倾覆及红光带，采取以下措施：
（1）在封锁的线路上用枕木横向摆放并用绳子绑扎到钢轨上，同时在枕木用油漆刷上醒目的颜色，防止施工设备及施工人员超出施工范围。
（2）所有机械底部采用工字钢、钢管及绝缘轨道轮制作的推行小车，与钻机通过螺栓连接形成一体，进入施工现场之后，用木楔固定，用绳索绑扎到铁轨上。所有机械接地，避免感应电电击人员。
（3）钻机、空压机在施工过程中采用两根枕木将钻机架空，并用拉紧器和捆绑带将钻机与钢轨绑扎紧，避免倾覆。
（4）在线路上人力推运轻型四轮绝缘平板车，速度不超过5km/h。除有足够跟随人员外，还应在道岔区设专人随车移动，精心防护，防止掉道、倾倒。不用时放置在固定的安全地点并绑牢。
6、施工中营业线安全情况
本段邻近衡柳线，并在湘桂线上施工，在采取了相应的安全措施后，在整个施工过程中未出现影响营业线行车安全情况，既确保了施工安全及质量，也保证了铁路运营要求。
7、结束语
既有线上进行岩溶注浆施工，采用潜孔钻斜孔对运营高铁地基进行处理，在施工过程中采取相应的安全措施。实践证明，既确保了该段路基岩溶整治注浆的顺利进行，又保证了衡柳线安全运营，为今后的高铁既有线岩溶路基处治提供了经验。
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