城市地铁下穿既有铁路线路基注浆加固措施

付炬

【摘要】文章通过对石家庄地铁1号线解放广场—平安大街站区间新建框构桥下穿既有京广线、石太线、石德线时所采取的路基注浆加固措施的研究，克服了施工作业空间和时间有限、工程地质存在细沙层、线路隆起监测压力大等困难问题，采用水泥—水玻璃双液浆，固化路基主体，提高路基主体的稳定性，有效地预防了框构桥顶进过程中坍塌的危险，确保了线路运行行车安全，达到了地铁工程施工验收合格的标准。

【关键词】路基注浆加固；克服困难；验收合格

一、工程概况

（1）本工程位于石家庄市，为石家庄地铁1号线解放广场—平安大街站区间工程的一部分。地铁下穿石家庄老火车站北端站台，与中山路地道桥平行且部分重叠。地铁线路为双线，下穿铁路段右线里程为K9+850.67-K9+964.74，线路全长114.07m。新建框构桥下穿1号、2号、3号站台，框架桥设计为单孔16m框架地道桥，全长76.11m。

本工程与石太下行线交点里程为K1+500，与线路交角为73°32′，在石家庄老火车站北端站台下方，紧邻中山路下穿铁路地道桥。既有铁路共8股道，均为南北走向，从西至东线别及轨道标高依次为1道、2道、石太线、ⅣⅥ道、6道、7道、8道。

（2）地质情况，本工程场地内地下水埋深约45m，位于结构底板以下约30m，远低于本工程框架桥底板底高程，不受地下水影响。根据地勘资料，本场地土为中软土，新建地道桥底板位于粉细砂层，地下水位于底板以下。

二、工程难点和特点

（1）顶进过程中北侧与既有框构桥间有40cm间距，南侧为既有路基形成单侧土压力。顶进过程中保证方向不偏移是工程中的一难点。

（2）地质资料显示桥体底板底以上2m为细砂层，虽然地基承载力较高，但稳定性较差，框架桥顶进高程不易控制。

三、施工过程控制

（一）施工原理

结合当地的地质、水文条件，采用双液浆对桥体顶进范围内路基地段进行加固处理；对桥体南侧10m采用小导管注浆，浆液采用水泥浆液，来固化路基土体，提高路基土体的稳定性，防止顶进时路基坍塌。通过注浆，减小土体间的孔隙率，使路基土体得到填充加固，并使浆液与土体形成复合地基，从而提高土层的黏结力，增大内磨擦角值，使其基础具有较高的抗压强度，达到框构桥顶进的要求。

（二）路基注浆范围

注浆加固范围为桥体顶进范围及桥体南侧10m，为防止线路隆起，注浆范围为路肩以下2m至底板以下1m。注浆范围为顺顶进方向长76.11m，宽22.1m，高8.5m，道碴以下2m范围内不注浆。

（三）注浆孔的布置工艺参数

（1）注浆孔距布置。根据土质调查注浆地段土质渗透性较好，因此该路段孔距初步选择1m分别布置于线路两侧，并开挖0.5m深的注浆沟横向间距2m，注浆沟分别布置在原1、2、3号站台上距离股道3m处。注浆孔深度：11～28m。注浆孔直径：42mm；注浆扩散半径：0.6～1.0m。凝结时间：20s～60min。

（2）注浆压力。注浆压力控制在0.3MPa，靠近路基面的第一排注浆管注浆压力控制在0.1Mpa，并适当减少浆液的注浆率。

（3）注入顺序。先注周边后注中间，采取先深后浅，隔孔跳注顺序进行施工，为了减小注浆施工对行车安全的影响，在线路两侧对称分布设备。

（4）注浆材料。注浆材料采用水泥水玻璃双液浆液，配合比：水泥∶水玻璃=1∶1；水泥浆液配合比：水∶水泥=1∶1；水泥为P0·32.5普通硅酸盐水泥。

（四）施工工序及方法

（1）施工方案。桥体范围内注浆采用钻孔注浆，距线路3m处开挖注浆沟，然后将注浆机械放入注浆沟内，调整注浆设备钻杆处的角度，打入到预定深度后开始注浆。用注浆机注入浆液，根据图纸的注浆量算出每米的注入量，注浆时根据监控量测数据，控制浆液的压力和注入率。注浆管角度为15°～75°，角度增量為5°，保证注浆区域内漏注现象。由于注浆区域较宽，为了防止钻头无法达到预定位置，线路两侧注浆完成后，进行线间补强注浆。注浆量以及钻杆的一次提升长度根据现场试验段数据确定。

（2）注浆压力控制。施工时若注浆压力不足就达不到填充的目的，若压力过高就有可能引起轨道隆起，所以要严格控制注浆压力，外侧应控制在0.3MPa，靠近路基面的第一排注浆管注浆压力控制在0.1Mpa，并适当减少注浆量。当单孔注浆终压达到0.6～1.0Mpa，持续15分钟进浆量很少或不进浆时可结束本孔注浆。

（五）施工监测

施工监测是保证施工安全的重要环节，整个注浆过程中严格贯彻利用列车间隔进行注浆，通过监测数据指导、控制注浆，保证路基和轨道的几何尺寸准确性，确保行车安全。

注浆处理前应测出每个观测点的高程并作为初始值，注浆处理期间，应根据施工进度对正处理的地段跟踪观测，其数据及时提供给注浆施工有关人员，作为注浆工艺参数的重要依据。全部施工完毕后应全面观测一次，并整理好记录备案。

四、结语

路基加固处理是下穿铁路顶进施工的前期保障，正确高质的注浆后为顶进开挖面提供稳定围护系统，既保证了既有线铁路运行不受威胁，又保证顶进顺利推进，完成建设单位要求的工程质量和工期。

参考文献

[1]TB10106-2010，铁路工程地基处理技术规程[S].

[2]《营业线施工安全管理实施细则》（京铁师〔2016〕408号）[Z].