分析鐵路工程施工中軟基路基處理技術的應用

【摘要】針對某擬建鐵路工程實際情況，對其軟基中換填和水泥攪拌樁兩種技術方法的應用進行深入分析，提出各施工環節的方法和要點，最后得出本工程軟基處理順利完成，效果顯著，所用處理技術合理可行，值得類似工程參考借鑒的結論。

【關鍵詞】鐵路;軟基;換填;水泥攪拌樁

如今，我國鐵路事業飛速發展，極大的方便了國民日常生活。而在鐵路工程建設中，時常會遇到軟基問題，軟基不可直接作為鐵路路基，必須采取措施加以處理，直到地基承載力能夠達到設計和規范的要求。

1、工程概況

某擬建鐵路工程C標段正線總長約21.3km，起訖樁號DK39+511～DK64+000。經前期地質勘察，軟基分布范圍包括以下四段：DK39+7511～DK41+272;DK43+091～DK44+860;DK46+130～DK57+850;DK58+500～DK59+300。因軟基不具工程性質，鐵路運營時易產生不均勻沉降，影響正常運營和運營安全，故需采用合理技術措施加以處理?，F圍繞本工程實際情況，對其軟基處理技術應用做如下深入分析。

2、軟基換填施工

2.1施工準備

（1）檢查并復核施工范圍內的所有水準控制點與導線，然后使用水準儀和全站儀測量并確定換填部位及深度，使用白灰灑線，防止超挖與欠挖。

（2）填料為細粒土含量在10%以內，且滲透系數不低于1.0×10-3cm/s的粗或巨粒土，注意細砂不可作為軟基換填材料。

2.2施工方法

2.2.1清淤

采用機械設備按照從上到下的順序開挖到和設計深度相距30-50cm的部位，然后采用人工進行清底。清淤應干凈徹底，為后續施工奠定良好基礎。將淤泥挖除干凈后，利用自卸汽車將淤泥運輸到指定地點存放，避免對周圍環境造成破壞與污染。完成清淤后，若坑底部存在滲水，需在基坑的周圍開挖臨時排水設施，然后用水泵將積水抽干[1]。以上工作完成后，由監理工程師進行檢查，經檢查確認合格后，方可進入到下一道工序。

2.2.2填前處理

當自然橫、縱坡超過1：5時，需在底面開挖臺階，其寬度應達到3m以上，并在臺階的頂部設置向內傾斜的斜坡，坡度按2%-4%控制。

2.2.3分層填筑

回填施工按照路基填筑基本要求實施，在回填過程中應以平行線為依據對填料的標高進行分層控制;填料的攤鋪和碾壓都應分層進行，松鋪厚度一般控制在30cm以內，攤鋪的寬度應比設計寬度大50cm。

填筑方法為橫斷面全寬和縱向分層。如果原地面存在高差，應從最低處開始向上分層填筑，對填料進行運輸時，需要對卸料的密度進行嚴格控制，采用方格法將方格畫好之后，開始卸料。在填筑區段卸好一層料之后，利用推土機和挖掘機將其攤鋪整平，使整個攤鋪面做到平順且均勻，確保之后的壓路機輪可以與攤鋪面充分接觸，保證碾壓效果。另外，在碾壓之前，要對粒徑在15cm以上的石塊進行解小[2]。

2.2.4碾壓

填料需使用振壓機碾壓，在壓實過程中，應先碾壓兩側，再碾壓中間，碾壓的路線為縱向平行，使碾壓反復進行。一般第一遍碾壓采用靜壓方式，之后先慢后快，從弱到強，壓路機行駛速度不能超過4km/h。壓路機的橫向接頭需保持0.4-0.5m的重疊，保證碾壓的均勻性，無死角與漏壓[3]。碾壓可將石料之間的密實狀態作為質量判定標準，當完成碾壓后表面沒有明顯的標高差，且壓實層的頂面保持穩定，無下沉與輪跡時，則可判定碾壓合格，填料處于密實狀態。碾壓完成后，先進行自檢，確認合格后由監理工程師進行抽檢，經抽檢合格后對上一層進行填筑與碾壓。

3、水泥攪拌樁施工

鐵路軟基水泥攪拌樁施工工藝流程如圖1所示。

3.1施工準備

（1）水泥為普硅水泥，用量按55kg/m控制，水泥漿的水灰比設計確定為0.45-0.55，在制備水泥漿的過程中，需摻加適量的外加劑，如三乙醇胺和石膏[4]。

（2）根據施工要求準備好各類機械設備，同時在機械設備使用前還要進行調試與標定，確認其處在最佳工況。

（3）本工程水泥攪拌樁的直徑為0.5m，長度在6-8m范圍內，樁間距為1.3-1.4m，現場按照正三角形進行布置。

（4）施工開始前先對施工范圍內的障礙物進行清理，再用推土機將場地的表面整平和壓實。

（5）檢查并復核施工范圍內的水準點、基準點與基軸線。將基準點標好以后，做好相應的編號及標志，予以妥善保護。借助全站儀對樁位邊線實施測定;施工范圍內存在的每個樁都要做好測量定位，使用木樁將其標記清楚，最后做好測量與記錄，為后續檢查復核奠定基礎。

（6）正式開工前設置數量符合要求的試樁，以此確定適宜的操作參數，如泵送的時間、攪拌機提升速度與復攪深度等，并對攪拌的均勻性進行驗證，掌握下鉆及鉆頭提升阻力等實際情況，同時制定行之有效的措施。

3.2施工方法

3.2.1樁機就位

（1）安排專人對樁機就位進行指揮，在移動樁機之前，先對樁機的周圍進行檢查，確認是否存在障礙物，當有障礙時，應立即排除。樁機移動到指定位置后，對其定位情況進行檢查，若發現較大偏差，應立即調整和糾正[5]。

（2）樁機的就位必須保持平穩和周正，樁機的攪拌頭、動力頭和樁位中心必須處在同一垂直線，攪拌頭定位偏差應控制在5cm以內，而垂直偏差應控制在1%。

3.2.2預攪下沉

（1）使用鋼絲繩把攪拌機吊于起重機上，然后用膠管進行連接，確認攪拌機運轉正常后，開啟電機，松開鋼絲繩，由攪拌機的自重開始對土層進行切削下沉。

（2）在施工過程中，應使用電流監測表對下沉速度進行嚴格控制，通常情（下轉152頁）（上接150頁）況下不能超過0.38-0.75m/min。

3.2.3水泥漿制備

預攪下沉過程中，用拌漿機根據設計配合比進行水泥漿的拌制，待攪拌機下沉至設計要求的深度后，向集料斗內灌入泥漿。

3.2.4噴漿攪拌提升

待攪拌機下沉至設計要求的深度后，對攪拌頭進行上提，再啟動灰漿泵，使水泥漿進入到地基當中，在漿液流動至噴漿口處后，按照0.3-0.5m/min的速度在噴漿的同時對攪拌機進行提升。

3.2.5重復攪拌

將攪拌機提升到設計確定的加固深度后，將集料斗中剩余的水泥漿都清除干凈。為了使水泥漿與軟土之間的攪拌達到均勻，需要在攪拌頭提出后再次旋轉進入軟土層中，到設計確定的加固深度后，二次提升，并在提升的過程中向地層中壓入一定量水泥漿。

3.2.6清洗

攪拌完成后，向料斗中添加一定量的水，啟動灰漿泵，對管路中殘留泥漿進行清洗，到基本干凈為止，防止管路中的泥漿干硬造成堵塞，影響后續正常使用。

3.2.7樁機移位

將攪拌機提出到地面上以后，將電機關閉，再把樁機移動到下一個樁位，對以上步驟進行重復，完成下一個樁的作業。

3.2.8技術要求

（1）水泥和外加劑的類型、質量與規格都必須滿足設計要求。

（2）在成樁之后，樁徑應達到0.5m以上，樁間距的偏差應控制在10cm以內，且垂直度的偏差應控制在1.5%以內。

（3）在成樁28d后進行抽芯取樣以確定無側限抗壓強度，抽檢的數量應達到總數的2%，同時不能少于3根，當抗壓強度在1.2 MPa以上時，視為合格。另外，復合地基形成后，其承載力應達到150kPa以上。

3.3質量控制

開鉆之前，先利用清水對管道進行清洗，同時檢查管道是否堵塞，管道中的水排除干凈后，即可開始下鉆。對于預攪下沉速度，采用電流監測表進行控制，要求工作電流不能超過額定電流。在鉆機進入到軟土層后，電流將顯著增加，此時應放慢速度進行提鉆噴漿。因深度較大或土質較粘而發生堵管時，應立即進行疏通。將管道疏通好以后，需要在上、下分別進行噴攪，避免發生斷樁。為提高樁頂的強度，每個樁均要在其下部實施復攪，樁底噴漿持續時間應達到30s以上，確保漿液能夠到達樁頂處，之后再進行攪拌和提升。在成樁時，如果因故中斷施工，則需要把攪拌頭下沉到停漿點下部0.5m，確認供漿恢復正常后再進行持續攪拌和提升。另外，如果停機的時間達到3h以上，則需要對管道進行拆卸清洗。

結語：

綜上所述，軟基是鐵路工程建設常見問題之一，施工中應根據工程實際情況，制定有效施工技術處理軟基。本工程通過對以上兩項技術措施的應用，順利完成軟基處理施工，并經檢查確認質量合格，處理后地基承載力達到設計與規范的要求。

參考文獻：

[1]劉益良，莫宗云，付旭，白力改，吳小芳.唐曹鐵路工程軟基處理方法的研究[J].北華航天工業學院學報，2018，28（06）：16-18.

[2]富延.靜壓法預應力管樁施工技術在鐵路軟基處理中的應用[J].建筑技術開發，2018，45（21）：117-118.

[3]魏利輝.鐵路工程施工中軟基路基處理技術的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017（33）：112+111.

[4]宋玉昊.變截面擠密螺紋樁在蒙華鐵路軟基施工中的應用[J].石家莊鐵路職業技術學院學報，2017，16（02）：37-40.

[5]江濤.雙向攪拌粉噴樁技術在連鹽鐵路軟基處理中的應用[J].建設科技，2017（09）：108-109+255.

作者簡介：

周瓊（1980年出生），男，河南省駐馬店市，本科，工程師，主要從事工作：工程監理方面。