既有铁路线浆砌石挡墙加固施工技术应用

作者简介：

施刚成（1975—），工程师，主要从事铁路路基维修工作。

山区既有铁路地形复杂，工程地质条件恶劣，浆砌石挡墙稳定性差，遇强降雨极易发生挡墙坍塌的危害，严重威胁行车安全。文章以某既有铁路边坡浆砌石挡墙工程病害处治为例，分析造成挡墙工程病害的原因，提出加固措施，介绍了挡墙加固施工工艺，可为类似工程病害处治提供参考。

既有铁路;浆砌石挡墙;加固;施工

U213.1+52.2A531903

0 引言

随着我国基础工程建设水平的逐步提高和节地环保意识的不断增强，边坡挡护工程在铁路建设工程中受到了更多的青睐。浆砌石挡墙是一种采用砂浆与毛石料砌筑而成的砌体边坡挡护结构。在我国西南山区铁路建设中，由于石料来源比较充足，就地取材方便，浆砌石挡墙在铁路边坡挡护工程中被广泛应用。

西南山区铁路经过地区的地形复杂，工程地质条件恶劣，且因建设标准低，施工质量缺陷多，部分线路的浆砌石挡墙存在着尺寸不足的问题，挡墙呈顶部宽、下部窄的倒三角形状，挡墙稳定性差，遇强降雨极易发生坍塌，严重威胁行车安全，为确保铁路的运营安全，挡墙的加固已刻不容缓。

1 工程概况

某山区既有铁路路堑边坡位于隧道出口曲线段左侧，塹高约40 m。坡面表层覆盖土为砂黏土，下覆泥岩，风化严重，节理裂隙发育。边坡底部为浆砌石挡墙，高6～15 m，坡比为1∶0.25，浆砌石挡墙顶部至坡面中部为浆砌片石护面墙，坡比为1∶1。

2 浆砌石挡墙工程病害分析

经现场调查发现，此处边坡浆砌石挡墙工程病害突出，严重威胁行车安全。主要工程病害有：浆砌石挡墙及护面墙大部分勾缝砂浆脱落;浆砌石挡墙墙背、墙顶、墙面多处开裂，有多次临时嵌补开裂痕迹;挡墙风化掉块严重，表面不平整，墙面外鼓且存在空洞;挡墙泄水孔堵塞;挡墙墙身呈上大下小的倒三角截面形状，稳定性极差，强降雨时易造成吸水饱和、软化而导致挡墙沉降不均匀、滑移、断裂、坍塌等，存在侵入轨道的严重安全隐患。

（1）挡墙局部开裂、外鼓，墙顶平台下沉、开裂、皱皮。

工程病害分析：挡墙砌体采用易风化的泥质灰岩、页岩做砌筑石料，自然风化严重;挡墙排水不畅，内有淤泥、软土;基础超挖后用素土回填夯实;地基土质不均匀，又未按规定设置沉降缝;砌筑质量低，沉降缝不垂直或块石间相互交叉重叠。

（2）挡墙局部坍塌、外倾：表现为砌体产生较大的裂缝，整体倾斜或下沉，严重时砌体发生倒塌或墙身断裂。

工程病害分析：墙背存在积水，挡墙泄水孔的功能未得到充分发挥;在雨季时易使挡墙基础不均匀沉降，出现挡墙整体外倾、墙身断裂或局部坍塌。

（3）挡墙墙身呈上大下小的倒三角截面形状，墙背超挖严重，挡护结构不稳定破坏。

工程病害分析：挡墙设计标准低，墙体厚度不足;施工时超挖未回填，部分挡墙与土体分离，不能发挥有效的整体性作用，在雨季容易积水坍塌。

（4）挡墙泄水孔堵塞，表现为挡墙墙背填土潮湿，含水量大，但泄水管却不出水，墙面干燥无水痕，堑顶、天沟破坏。

工程病害分析：多为泄水孔进水口处反滤层碎石含泥量高或反滤层外未包裹滤布，填土进入反滤层，使反滤材料被堵塞，或者反滤层位置设置不当;泄水孔被杂物堵塞;当出现其他病害特征并伴随下雨时，其危害就会大大增加，甚至会造成挡墙的坍塌。

（5）挡墙内部结构不密实，厚度不足，表面水泥砂浆松散，勾缝砂浆脱落。

工程病害分析：勾缝前砌体没有洒水湿润;砂浆配比不准或强度不够，在外力作用下碎裂脱落;砌筑时砂浆填缝不饱满;砂浆勾缝养护不充分;过程监管不严、可能存在偷工减料等施工缺陷，会加速挡护结构的破坏。

3 挡墙加固施工

3.1 挡墙加固方案选择

边坡挡墙工程加固是指通过各种有效的工程技术措施阻滑边坡和减少边坡下滑力，提高挡墙结构或构件的强度、刚度、稳定性和耐久性，提高挡墙结构的可靠度，减少事故隐患，从而延长结构使用年限，保证正常使用要求。挡墙加固技术措施主要有增设抗滑垛、抗滑桩、压浆锚固、锚杆锚索加固、锚杆框架、桩板墙、锚定板挡墙、刷坡减载、桩基托梁挡土墙、锚杆挡墙等单一或者组合措施。结合该工点实际结构受力特点、新的使用功能要求、周遭环境，并根据现场调查工程病害情况，选择锚杆框架结合压浆锚固进行加固施工。

（1）锚杆框架加固

对于浆砌石挡墙工程出现的大面积勾缝脱落、裂损情形，工程上多在墙体或坡面增设锚杆或锚杆框架梁进行加固。优势是避免对既有结构进行大拆大改，较为安全可靠;结构新颖，机械化程度高，便于标准化、模块化施工;施工工作面多，可多点同步进行施工。劣势是对设置部位坡面的平整度要求较高;对施工工艺的要求较高;施工期间对时间有一定的要求，需要在铁路线运营天窗内施工，施工工期较长。

（2）压浆锚固加固

压浆锚固以压入水泥浆液为主，特殊地段加入其他溶液的化学浆液，高压注浆后，浆液扩散进入岩体范围内，浆液凝结产生提高岩石内部抗滑力、抗剪切力效应，适用于高度不大、内部空隙较多的浆砌石挡墙。优势是施工工艺简单，对铁路行车干扰很小，较为安全可靠;施工工作面多，可多点同步进行施工，施工工期较短。劣势是容易堵塞挡墙的排水，对注浆压力有一定的控制要求，压力过大易引起挡墙不稳定。

3.2 挡墙加固施工工艺

为防止路堑、挡墙坍塌，消除挡墙坍塌侵入轨道的安全隐患，确保行车安全，该工点浆砌石挡墙采用压浆结合锚杆框架的加固施工方法，挡墙顶上坡面护面墙也采用锚杆框架进行加固。

挡墙加固施工工艺流程如下：施工准备（设置安全防护栏等临时设施、设置观测标志、施工放线、机具材料进场并按规定堆码整齐）→平整场地→接水接电接风→搭设脚手架→锚杆框架、锚杆钻孔、注浆、安装锚杆、绑扎钢筋→框架梁（22a工字钢加固）、框架梁立模、浇注混凝土→挂网喷射C20混凝土→浆砌石翻修（平台、局部破损及裸露部分）→勾缝、抹面→拆除模板、脚手架→全面整理现场。

在保证施工安全和施工质量的情况下，各施工工序采取平行、交叉施工，施工现场应及时优化作业流程。

挡墙具体加固施工措施如下（施工平面及断面示意图见下页图1、图2）：

（1）线路左侧边坡中部护面墙新建锚杆框架梁加固。

（2）线路左侧浆砌石挡墙采用锚杆框架结合22a工字钢加固。

（3）线路左侧护面墙顶至天沟间挂网锚喷C20混凝土。

（4）线路左侧挡墙后平台采用M10浆砌石翻修。

（5）对线路左侧挡墙墙顶平台重新抹面。

（6）对线路左侧护面墙重新勾缝。

（7）对既有浆砌石护面墙局部破损部分用M10浆砌石翻修。

（8）对隧道出口线路右侧翼墙上部护面墙裸露部分用M10浆砌石翻修。

（9）线路右侧采用M10浆砌石加高水沟外护面墙。

3.3 挡墙加固实施效果

本工点所采取工程加固施工效果达到预期，工程竣工后边坡稳定，铁路运营良好。

4 结语

边坡浆砌石挡墙工程病害对既有铁路线行车安全造成了极大的安全隐患，必须及时响应，快速处理。通过对工点进行详细的工程地质勘察，并对边坡挡墙工程病害进行分析，比选加固施工措施，采用压浆结合锚杆框架的加固施工方法对原有挡护结构进行加固，使得原有工程病害得到充分处治，取得了良好的社会和经济效益，具有一定的实践借鉴意义。

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