摘要
唐包铁路线塔黄旗东站有5段人工填土高路基出现下沉量100~600 mm的病害现象，严重影响行车安全。采取了向沉降路基上部填土及道砟底部注浆、向站区两边缘沉降区段路肩处增设挡墙、护砌的病害治理措施，施工过程中解决了高路基站区的物料二次垂直倒运、高路基站区路基顶部近水平倾斜注浆管植入、注浆管壁环隙封堵、线轨上注浆管植入等施工难题，达到了病害治理的质量标准和工程目标。
唐包铁路线塔黄旗东站位于唐包线K317+230~K319+840区段，分别有5段人工填土高路基出现下沉量100~600 mm的病害现象，尤其是该站段外缘两侧线轨水平漂移频次及沉降量日趋加剧，特别是遇连续降雨使雨水浸泡路基时长增加，极易导致局部路基塌陷并加剧路基沉降，严重影响行车安全。采取了注浆及挡墙护砌技术对高路基站台沉降病害进行了治理，并取得了良好的效果。
唐包铁路线穿越燕山山脉约260 km，根据站区多道线路并行区的站台建设要求，沿途站台多选址在山凹间地势较为平坦开阔地段。较为宽展的山坳成为站台选址的优势，但其地形存在的高低不平是出现高路基站台沉降量加大的客观因素。2015年开通的塔黄旗东站就是典型的一例，其累计沉降量见
| 序号 | 站区区段 | 沉降监测值/mm |
|---|---|---|
| 1 | K317+230~275 | 590 |
| 2 | K317+360~410 | 100 |
| 3 | K318+270~370 | 550 |
| 4 | K319+200~380 | 600 |
| 5 | K319+780~840 | 400 |
图1 K319+200~380上行侧路基下沉及注浆挡墙施工照
Fig.1 Construction photos of roadbed sink, grouting and retaining wall in the K319+200~380 uplink side
图2 K319+200~380下行侧路基下沉及注浆挡墙施工照
Fig.2 Construction photos of roadbed sink, grouting and retaining wall in the K319+200~380 downlink side
本次唐包线塔黄旗东站路基沉降病害治理共分5大段，其治理方案及施工方法相近。本文对K319+200~318段病害治理技术进行介绍，
图3 K319+290路基注浆断面示意
Fig.3 Coross‑section of K319+290 grouting subgrade
图4 路基注浆平面布置示意
Fig.4 Plane sketch of the grouting subgrade
如
从站区路基边坡注浆管设计可以看出，高路基整个土体本次不做注浆加固。其原因是，高路基（8~18 m高）填土经通车数年的行车重载碾压和震动密实，其土体密实度已接近其设计值，土体内注浆后进一步加固作用不大。本次只在路肩顶部0.5~1.0 m范围内注浆，其注浆影响范围可至路肩面垂向向下2.0 m。注浆的功效主要是：（1）进一步注浆密实路基上部两边缘至线轨间顶部2.0 m宽垂向区路基土体，减小路基顶部垂向2 m范围土体的沉降；（2）路肩顶部0.5~1.0 m范围内的注浆人为地降低了该层边坡土体的渗透系数，从而进一步降低和减轻了因降雨诱发高路基沉降病害的程
向路基土体尚存的孔隙内注水泥浆，进一步减少路基顶部约4 m厚填土土体的孔隙率。详见
注浆管垂直于路基面且每一线轨沿线轨向布设3排，其中线轨中心线上布设1排管间距为2倍轨枕距的注浆管，另2排注浆管分别布设在同一线轨上两轨枕头处，管间距为2倍轨枕距，同一线轨上3排注浆管按梅花状间隔分布。每根注浆管设计长4.50 m。植管管头与道砟平齐，道砟厚度（路基沉降较重处）一般在1.4 m，注浆管植入路基土中约3.1 m。
施工中考虑到道砟层覆盖较厚，注浆管植入如仍采用钻进成孔后植入方法则孔口护筒安装工艺较为复杂，且工时耗费较大，因此采用了分段风镐震击法植管的工法。
从道线注浆管布置原则和注浆管植入路基填土深度可以看出，道线注浆作用有两点：（1）密实线路上部路基约3.5 m厚层段的土体，减小其受载沉降量；（2）道线路基顶部3.5 m范围的注浆密实，更有效地阻止天然降水对下伏路基土体的渗透，从而降低高填土路基的总体沉降病害程
道线路基注浆是重力注浆与劈裂注浆共存的注浆形式。
向两线路边缘超厚道砟注浆，
路基下沉后采用加厚道砟维持线路运行，站段内两外侧线轨Ⅲ道线、Ⅳ道线水平侧向位移病害加重。其原因是道砟增加厚度超量，加之列车行车震击作用，道砟向线轨外侧坍移所致。因此超厚道砟须用水泥浆固化使其恢复道砟设计厚度，即下部已固化道砟人为地变成坚固的路基，同时将沉降的路基新作混凝土挡墙并平齐于道砟注浆面高度，形成新的混凝土路肩。详见
图5 Ⅲ道线边坡护砌断面
Fig.5 Cross‑section of track III slope protection
路肩因沉降需增补的主要工程是：（1）嵌入式浇筑宽度40 cm、高度等高于道砟注浆面高度的C25混凝土挡墙；（2）浇筑上缘与挡墙相接下缘覆盖原有沉降路肩拱顶20 cm厚的C25混凝土护砌；（3）夯填挡墙与道砟间增补新路肩的碎石、三七灰土，使其成为新做路肩。
线轨面（Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ线轨）工程作业时间均须在“天窗点”内进行（“天窗点”即是无列车通行条件下的线路维修时区），“天窗点”每隔1~2天安排一次，每次约5 h。路基坡面处可在铁路安全监防护人员的防护条件下白班进行施工。
因站区内病害路基填土高度在8~18 m范围，注浆孔钻机无法稳固安装，故采取如下工艺措施。
站区路基两侧上缘处（如
站区路基底处设置制浆站并安装注浆泵，制浆设备是自制的水泥浆搅拌筒，注浆泵是吉林-100型泵与改装无级电磁调速电机组合而成，其注浆泵量可在0~100 L/min范围内无级调节。
注浆工艺参数控制如下：
（1）多次用溢浆法封堵孔口1 m封堵段管壁环隙，间歇停注后彻底清洗注浆管内储留浆液，保持注浆管通畅，便于后续注浆顺利进行。
（2）采用PO42.5普通硅酸盐水泥制成水灰比为1的水泥浆，按水泥量的0.2%~0.5%加入减水剂亚甲基二奈磺酸钠（NNO）；遇路基注入量较大时，以水泥量的1%~2%在浆中加入速凝剂HZC-1。
（3）通常情况下路基土体注入速度控制在40~60 L/min，孔口注浆泵压≮0.25 MPa。可连续注浆4 h。
（4）随着注浆时长和注入浆量的增加，泵压逐渐升高，必须减小泵量以便控制泵压<0.25 MPa续注，直至注浆泵量<10 L/min方可终止注
站区内线轨浅部路基注浆施工均在“天窗点”内进行，其技术措施如下。
因注浆体是道砟不是路基土，注浆工艺流程及方法变化较大，具体措施如下。
如
注浆管植入全部采用风镐击入法，注浆管为单根通长，无需截断接长工序。
挡墙及边坡护砌是在站区边缘道线超厚道砟注浆完成后进行施工。
参见
根据站区交通条件、工程分部工作面及原始地面高差条件，具体采用了如下施工工法：
（1）人工平整护砌坡面及挖深挡墙下卧基槽：按设计图纸尺寸要求挖深护砌坡面20 cm并平整下挖后坡面；下挖路基边缘处挡墙40 cm深基槽。
（2）安装Ø75 mm PVC挡墙底部通水管并进行挡墙支模加固。
（3）现浇混凝土挡墙，现浇混凝土坡面护砌。
（4）夯填碎石及三七灰土，并按设计要求逐层填筑夯实。
因站区路基高出地面约15~18 m，高路基两侧均为林地和农田地，站区内填土高路基站台面下有3座箱涵式地方道路相交并从站台面下通过。施工机具及物资全部安装和存放在相交箱涵洞口处，站区高路基顶部所用混凝土及机具材料均须二次倒运。其所用混凝土由混凝土泵供给，碎石及其它材料物料由轨道式“爬山虎”托牵到路基顶面处。整个倒运工作量大，高差大，倒运效率较低，耗时费工。
高路基顶部两排注浆管（管长分别为7.27 m和8.12 m，参见
解决如上两个难题的措施是：（1）在注浆孔设计孔位的路基顶部延线上搭设钢管铰架工作平台，在工作平台上安装QZJ-100D型轻便钻机钻进成孔；（2）由于被钻土体有块石存在，采用Ø60 mm风动潜孔锤钻进含块石土体以提高成孔效
本次注浆机理为劈裂式注浆，注浆过程中必须在孔口建立注浆压力，浆液只有在封闭有压腔隙内的压力条件下方能提高注浆效率及注浆质量。对于以钻孔植管工法植入的注浆管，其孔口以下1 m段孔壁环隙尽管采取封堵措施，但在注浆压力作用下管孔环隙及注浆管周围土体仍有浆液窜溢现象。
解决措施：停止注浆并在浆液初凝后终凝前（停注4~6 h）冲洗注浆管内残存水泥浆沉淀于管口之外，其后再次接管注浆。如孔口处不再溢浆且恢复正常注浆压力和泵量即可正常连续注浆，否则须重复孔口止溢浆程序：停注→冲洗注浆管→溢浆管壁环隙待凝固→注浆。直至在管壁环隙封堵处不再窜浆条件下注入足量水泥浆并达到终止注浆条件为
浆液窜溢解决彻底与否是保证注浆质量达标的关
唐包铁路线塔黄旗东站高路基沉降病害治理历经2个多月的注浆加固路基、道砟硬化及路肩挡墙制作、路基顶部护砌铺设施工，遇到了多个施工难题，在现场工程技术人员、施工人员共同努力下，经站区现场多次试验确定了解决难题的有效工艺方法。加固工程竣工后经常态化列车运行考证：站区两边缘线路Ⅲ、Ⅳ道砟稳定，不再向外坍滑；该路基高程高差变化小于其允许值，达到了病害治理的质量标准和工程目标。
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