客技站轨道板下沉病害整治研究.pdf
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1、客技站轨道板下沉病害整治研究潘荫慧(南宁局集团公司广西宁铁工程有限公责任公司,工程师,广西南宁530001)摘要:通过分析北湖客技站洗车线轨道板下沉病害,根据道床板工况环境、基床软弱易变形特点和填充材料性能要求,结合天窗时间内作业特点,提出简便、快捷、高效的施工流程进行处理,同时监测临近构筑物位移和开裂,确保施工安全。关键词:基床;下沉;注浆;封闭;排水基床下沉、翻浆是路基常见病害,会导致上部轨道发生明显变化影响行车安全。部分段管线铺设轨道板的整体道床地段因工作需要设置了部分特殊结构建筑物影响排水畅通,所以病害表现特别明显。1病害现场1.1线路概况南宁北湖客技站交2道是进入客技站的正线,也是南
2、宁车辆段普速铁路客车的洗车线,由KJ1#岔首基本轨接头引出经KJ2#、KJ5#、KJ6#到KJ9#道岔终止,全长734m,1999年建成使用,在KJ5#与KJ6#间K0+580.5+632.5铺设52m长标准预制轨道板,单块轨道板长 645cm、宽 255cm、厚 50cm60cm,共铺设8块,平面示意如图1所示。K0+613+630修建有构筑物,布置了附属设备,右侧距离线路中心线2.96m,左侧距离线路中心线仅2.92m。图1平面示意图1.2病害情况病害主要集中在 K0+606.5+632.5段,病害长度总计26m。存在轨道板下沉如图2所示、基床下沉与冒浆如图3所示、水沟破损和堵塞如图4所示
3、、混凝土接缝未密封如图5所示、扣件老化失效等多种病害,其中以轨道板下沉、基床下沉病害较为典型(其中5号轨道板下沉最大达120mm),导致轨道结构几何形位改变,造成线路几何尺寸超限严重,威胁行车安全。为避免运营中的列车反复荷载作用导致基床和轨枕块下沉扩大,组织对1#板4#板进行基床注浆、钢轨间增加临时支撑和轨距拉杆等应急加固处理。图2轨道板下沉图3基床下沉冒浆图4接缝未密封图5水沟破损堵塞广西铁道2023年增刊37广西铁道2023年增刊2原因分析2.1水是基床软弱病害的主要诱发因素一是地表洗车水、雨水通过未密封混凝土轨道板间接缝、基床和水沟间混凝土接缝处渗入基床下并积聚,基床下黄土路基长时间浸泡
4、后膨胀,承载力降低,导致基床持续下沉。二是线路两侧水沟头淤堵未及时清理,地表水不能及时排走而蓄积,通过水沟破损部位或水沟间混凝土接缝处持续下渗。2.2列车动荷载是加剧病害的外在原因一是在列车动荷载作用下,轨道板形成抽吸作用,将进入基床内积水挤出、将泥浆从接缝处带出形成冒浆。二是列车通过时动荷载引起轨道板间裂缝迅速扩大,抽吸作用加速雨水侵入,经过长期发展黄土路基顶部被掏空,导致基床和轨枕块加速下沉。2.3轨道板下基础承载力不足是初始原因因洗车线建设标准低,轨道板直接铺设在路基填方上,加之建设时压实度不够,更未在轨道板下设置足够厚度和强度基础,无法支撑轨道板自重和列车通过时产生的动荷载,所以轨道板
5、下沉是必然的。3整治方案及效果基床下黄土路基遇水膨胀,长期被水浸泡后软化,承载力减弱,须阻止地表水进入,同时隔断外来水进入黄土路基通道,对路基固结才能保证病害不重复发生。整治工作在运营状态下进行,每天天窗结束后须保证当日施工后部位能即刻承受列车振动而不被破坏。根据施工特点,确定“以疏为主,加以封堵”的整治思路,采用施工在天窗时间内作业,施工完毕即恢复行车的方案。一是疏通并修复侧沟后再在侧沟两端增加引流管防止侧沟积水。二是对黄土路基注浆固结,更换调整轨枕块和老化失效扣件。三是基层板顶设置砂浆封层。四是基床板间横向接缝、水沟边墙纵向接缝、砼表面裂缝等采用防水硅酮材料封闭。因线路中心线2m内左右两侧
6、均有洗车棚构筑物,注浆固化黄土地基可能造成临近构筑物位移、开裂,因此须监控测量,施工流程如图6所示。图6施工流程图4整治措施4.1疏通修复侧沟一是清理疏通淤积1#4#板两侧104m水沟,修复边墙裂纹和破损,用防水硅酮材料封闭。二是凿除清理积水严重和底部混凝土破损严重的5#8#板排水沟底混凝土,重新浇筑C20混凝土,厚度不小于100mm。三是水沟两端增加引流管排水,防止侧沟积水。4.2固结黄土路基选取流动性强、黏结性好、固结后强度高的水泥浆液和水玻璃混合物作为固化剂对路基层固化,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥(水灰比为0.5:11:1)。此类固化剂沿路基软弱部位可充分渗透充填、胶结固化周边颗粒
7、、在注浆机压力下能迅速压密固结,消除地质缺陷,改善路基受力性状,提高路基承载力,减少地表不均匀沉陷。一是采用电动式水钻钻透整体基床部分。二是采用单体式气动凿岩机使用中空六角钎杆钻透至设计深度。三是使用双料液注浆机通过高压气源将固结剂压入软弱基础中。4.2.1清理现场一是清理整治范围内的基床、排水沟、线间、枕肩泥沙及黄土泥浆等。二是对表层碎裂混凝土凿除及清理,并用高压水清洗吹扫干净。4.2.2测量放线按设计将钻孔位置准确测量放线38在轨道上并喷注白漆标记,孔距750mm800mm,孔位误差控制在30mm,侧沟内注浆孔沿线路两侧交错布孔、轨道板区段呈在满足基底加固效果前提下,根据实际情况适当调整注
8、浆孔间距和孔位布置确保无轨枕挡住注浆孔钻设,如图7、图8所示。图7注浆孔平面布置图图8现场钻设的侧沟注浆孔4.2.3封闭孔缝打磨整治区域所有裂缝,采用早强聚合物砂浆进行裂缝封堵,特别是基床板间横向接缝、水沟边墙纵向接缝、砼表面裂缝,防止压力注浆时注浆料从裂缝中渗出而无法到达基底待加固区域。4.2.4钻机就位天窗点开始后先将钻机移动到施工部位,机位调整,确保开钻时钻头就位纵横误差控制在30mm,钻孔过程中保证钻杆垂直下钻,减少偏杆时钻杆长度够,但高程不足的,尽可能减少高程误差,高程误差控制在100mm。4.2.5钻孔钻进一是选用直径稍大于设计孔径的60mm钻头确保成孔直径不少于50mm。二是钻进
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