一种用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法

技术领域

本发明属于地基加固及抬升纠偏整治领域，具体涉及一种用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法。

背景技术

随着城市经济的发展，各城市之间的相互交流越来越频繁，交通运输领域作为各城市之间沟通的纽带，在其中扮演着重要作用。其中铁路桥梁作为重要交通方式，其设置的安全性保障了各地经济的稳定与发展。

其中铁路救援通道作为铁路桥梁附属的独立结构，通常用于铁路检修人员日常上下桥作用，并可在发生自然灾害或桥上列车出现紧急情况时可用于快速疏散乘客。一般救援通道包括钢筋混凝土立柱和单梯梁悬挑板结构，由于其自身结构载荷较小，且结构基础一般为建造于软弱地层的独立基础，易受到所在地层的影响。当地层受雨季水位变化或周边环境等的影响发生变化时，救援通道地基的有效应力也随之发生变化，加上地基上部荷载的不均匀分布，导致地基产生较大或不均匀沉降产生偏移，进而导致救援通道向外倾斜，存在倾覆的风险，影响救援通道的正常使用。

目前常用的整治地基偏移的方法一般是通过迫降纠倾和顶升纠倾等偏移整治方案。其中迫降纠倾包括掏土纠倾、堆载纠倾、降水纠倾、地基加固纠倾和浸水纠倾等方法，而铁路救援通道紧靠铁路桥梁主体工程，运营铁路桥梁周边不允许开展堆载、降水、浸水等作业活动，因此，堆载、降水、浸水纠倾法不适用；另外，铁路救援通道多为高柱结构，基础多采用扩大基础，持力层多为填土、淤泥等复杂地层，掏土纠倾不易控制变形，易产生救援通道向运营铁路倾覆的风险；地基加固纠倾方法可对软弱地基进行加固，消除差异沉降，但无法解决救援通道偏移过大的问题。顶升纠倾加固需在结构物内部设置支点或基础底有支撑点，而铁路救援通道结构无法在内部分离，也无法试用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法，其通过对救援通道基础所在地层进行加固，并对基础进行注浆抬升，以在不影响铁路安全运营的条件下实现对基础的偏移整治。

为实现上述目的，本发明提供一种用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法，其包括以下步骤：

（1）根据现场勘查，确定救援通道基础的倾斜量，并确定整治方案；

（2）通过监测装置监测所述基础的在整治前、整治中以及整治后的沉降变形情况；

（3）在所述基础四周的地层中沿环向设置至少一排帷幕注浆孔，且所述帷幕注浆孔深度大于桥墩承台底面所在深度，并通过注浆管向所述帷幕注浆孔内注浆，以在所述基础周围形成隔浆帷幕；

（4）在所述基础倾斜一侧的地面上设置至少一排注浆加固孔，且该注浆加固孔连续延伸至所述基础的下方，并通过注浆管向所述基础下方注浆，以对所述基础下方地层进行加固；

（5）在所述基础倾斜一侧的地面上设置至少一排注胶抬升孔，且该注胶抬升孔连续延伸至所述基础底面倾斜一侧的下方，并通过注浆设备将注胶材料注入到所述基础的下方，以抬升所述基础。

作为本发明的进一步改进，步骤（3）中所述帷幕注浆孔为竖直打入所述基础周围的地层中，且所述帷幕注浆孔与所述基础边缘的横向距离为1m~1.4m。

作为本发明的进一步改进，步骤（4）中所述的注浆加固孔布置为多排，且每排布置为多个，并将每个所述注浆加固孔以不同深度打入所述基础的下方。

作为本发明的进一步改进，每个所述注浆加固孔以不同角度斜向打入所述基础下方的不同深度，以减小所述注浆加固孔的施工范围。

作为本发明的进一步改进，步骤（5）中所述注胶抬升孔为以一定角度斜向打通至所述基础底面倾斜一侧的下方，且所述注胶抬升孔的打孔端与相对的所述基础边缘的横向距离为1m~3m。

作为本发明的进一步改进，步骤（5）中所述注胶材料为发泡材料。

作为本发明的进一步改进，在所述桥墩上设置观测标，并将该观测标设置在所述监测装置的监测范围内，用于标定所述基础的沉降变化量。

作为本发明的进一步改进，在进行步骤（4）注浆加固过程时，将所述基础每天的沉降变化量控制在3mm以内，当超过3mm时应立即停工，并加强观测。

作为本发明的进一步改进，在进行步骤（5）注浆抬升过程时，将所述基础每天的沉降变化量控制在20mm以内，当超过20mm时应立即停工，并加强观测。

作为本发明的进一步改进，步骤（3）和步骤（4）中所述注浆管为袖阀管。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

（1）本发明的用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法，其通过帷幕注浆在救援通道的周围形成一道封闭帷幕，以确保后续注浆加固时浆液在有效加固范围内，减少浆液对桥墩承台的影响；通过向基础的下方进行注浆，以对基础所在地层进行补强加固，确保救援通道基础不再因为地基塌陷而导致救援通道偏移，并为后续基础抬升提供有效的反力基础；同时通过向基础的下方注入发泡材料进行注胶抬升，以对基础进行定量定向纠偏，减少甚至回复救援通道平台与铁路桥梁人行道之间的间隙。

（2）本发明的用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法，其通过在施工现场安装监测装置，对基础在整治前、整治中、整治后的沉降变形情况进行实时监测，并在整治过程中对基础每天的沉降变化量进行控制，以确保施工的安全性与可靠性；同时通过在桥梁桥墩上设置观测标对基础的实时位置进行标定，以保证监测的沉降变化量的准确性。

（3）本发明中的用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法，能够在不影响铁路正常运行的情况下对救援通道进行抬升纠偏加固，消除救援通道倾覆的安全隐患，其整治方法简单，整治过程安全、有效，具有较好的应用前景和发展前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中铁路桥梁救援通道偏移的整治方法的帷幕注浆工序示意图；

图2是本发明实施例中铁路桥梁救援通道偏移的整治方法的加固注浆工序示意图；

图3是本发明实施例中铁路桥梁救援通道偏移的整治方法的注胶抬升工序示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1、基础；2、桥墩；3、桥墩承台；4、帷幕注浆孔；5、注浆加固孔；6、注胶抬升孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1~图3，本发明优选实施例中的用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法，其主要是通过对帷幕注浆对基础1的周围进行封闭，并对基础1所在地层进行补强加固，同时通过注浆抬升实现对已偏移的基础1进行纠偏，以恢复救援通道的使用功能。

具体而言，该桥梁救援通道偏移的整治方法包括如下步骤：

（1）根据现场勘查，确定基础1的倾斜量，并确定整治方案。

（2）通过监测装置监测基础1的在整治前、整治中以及整治后的沉降变形情况。

根据基础1沉降的实际情况，并结合现场地层条件和周边环境特点，在施工现场安装监测装置，以实时监测基础1的沉降变形情况。实际设置时，监测装置可优选为水准仪或沉降仪等，并优选将监测装置安装在桥墩2的四角或中间部位，以保证监测装置安装的可靠性。

优选地，在桥墩2上还设置有观测标，且该观测标在监测装置的监测范围内，并通过监测基础1相对观测标的位移变化量对基础1的沉降变形量进行标定。同时，进一步优选该观测标为埋设在桥墩2上并具有强制对中的CPⅢ测量标志，以确保观测点设置的可靠性，保证监测数据的准确性和连续性。

在实际施工时，监测装置的监测一般是在施工整治前开始，并优选为施工整治前至少一周开始监测，以确定施工整治前基础1的实际沉降变化情况，以拟定合适的整治方案。相应地，在施工整治时和整治完成后通过监测装置的监测确定通过整治，基础1的恢复情况。

在一个具体实施例中，在施工整治前一周开始对基础1进行监测，并每两天监测一次；整治开始时，每天正式施工前监测一次，施工整治天窗点期间每一个小时监测一次，每天施工完成后监测一次，并在施工整治期间天窗点外每天监测两次；整治完成后的两周内每三天监测一次。当然，在实际施工时，具体可根据现场的实际情况进行调整监测时机和监测次数。

（3）帷幕注浆：在基础1四周的地层中沿环向设置至少一排帷幕注浆孔4，且帷幕注浆孔4深度大于桥墩承台3底面所在深度，并通过注浆管向帷幕注浆孔4内注浆，以在基础1周围形成隔浆帷幕。

在整治施工过程中，为了减少施工对周围环境的影响，在基础1所在地层的周围，尤其是在救援通道的基础1与桥墩承台3之间通过打孔注浆的方式设置隔浆帷幕，以形成连续的阻水帷幕，防止注浆加固时对桥墩承台3造成影响，保证铁路车辆的正常运行，同时，确保后续注浆加固的浆液在有效加固范围内。

如图1所示的优选实施例中，优选采用竖直打孔的注浆方式进行施工，以减少注浆量，并优选帷幕注浆孔4与基础边缘的横向距离优选为1m~1.4m，同时优选通过袖阀管对帷幕注浆孔4进行注浆。

实际施工时，当桥墩承台3与基础1之间距离较近时，可以减小帷幕注浆孔4之间的间隔，以增大隔浆帷幕的施工密度，确保后续注浆加固不会对桥墩2产生影响。相应地，当桥墩承台3与基础1之间的距离较远时，整治施工时，注浆加固对桥墩2的影响较小时，此时可以减小隔浆帷幕的施工密度，以提高施工效率，同时还可以节省施工成本。

可以理解的是，如图1中所示，当遇到基础1与桥墩承台3在竖向上有交叉的情况时，此时不宜在两者交叉的对应侧设置注浆管，可通过控制注浆加固的范围减少对桥梁桥墩承台3的影响。

优选地，为了确保工艺工序及各工艺参数设置的可靠性，在进行大面积注浆施工之前，优选在待施工位置设置少量帷幕注浆孔4进行工艺试验，并通过工艺试验初步确定合理的施工单元长度、帷幕注浆孔4的个数及孔间距等参数，并确定注浆压力、注浆量等。

在一个具体实施例中，在施工前设置2~3个帷幕注浆孔4进行工艺试验，并确定帷幕注浆孔4的孔径为90mm，同时帷幕注浆孔4之间的横向间距为1m、纵向间距为1.1m，并优选帷幕注浆孔4底部在桥墩承台3底面以下2m。

（4）注浆加固：在基础1倾斜一侧的地面上设置至少一排注浆加固孔5，且该注浆加固孔5连续延伸至基础1的下方，并通过注浆管向基础1下方进行注浆，以对基础1下方地层进行加固。

实际设置时，为了防止对基础1纠倾后再次因为地层沉降导致救援通道倾斜，在对基础1进行纠倾之前，需要先对基础1所在地层进行加固。如图2中所示，优选在基础1倾斜一侧的地层中布置了多排注浆加固孔5，并优选每排布置有多个注浆加固孔5，且每个注浆加固孔5根据不同的角度斜向插入至基础1下方的不同深度，通过注浆管对注浆加固孔5进行注浆，并优选采用袖阀管进行注浆，以在基础1下方形成一定深度的加固结构，实现对基础1下方地层进行加固的目的，同时为后续注胶抬升提供有效的反力作用。

优选地，为了确保注浆加固中各工艺参数设置的可靠性，在进行注浆加固之前，同样在施工位置处选择几个注浆加固孔5进行工艺试验，以确定注浆加固工艺中注浆加固孔5的长度、数量、孔间距以及注浆压力、注浆量等施工参数。

同时，在注浆加固过程中可根据实际监测的基础1沉降变化情况，对各工艺参数进行及时调整。并优选将沉降变化量控制在3mm/天，如果超过该限值，需要立即停止施工，并加强监测，以保证施工的安全性。

在如图2所示的具体实施例中，优选在基础1倾斜一侧布置有两排注浆加固孔5，并在每排设置有两个注浆加固孔5，且每个注浆加固孔5在地面上的间距为1.4m。

（5）注胶抬升：在基础1倾斜一侧的地面上设置至少一排注胶抬升孔6，且该注胶抬升孔6连续延伸至基础1底面倾斜一侧的下方，并通过注浆设备将注胶材料注入到基础1的下方，以抬升基础1。

优选地，该注胶材料为发泡材料，并利用发泡材料的膨胀固化作用，对已偏移的救援通道的基础1进行定量定向纠偏，减少甚至恢复救援通道平台与铁路桥梁人行道之间的间隙。

实际设置时，可优选通过可调整角度旋转钻机或其他成孔设备进行成孔操作，其中注胶抬升孔6的打孔端与相对的基础边缘的横向距离优选为1m~3m，并将注胶抬升孔6的孔底设置在基础1的下方，优选按一定的倾斜角度进行打孔，并进一步优选为孔底距离基础1底面的竖直距离为0.5m。

另外，在注浆抬升作业之前，应提前对注浆设备进行调试，以确保设备的正常运行。同时，优选对注浆材料的起发、表干时间等因素进行测试，以确认注浆材料是否满足施工要求。优选地，实施例中采用A、B双组分的高聚物注浆发泡材料。

相应地，在注浆抬升施工过程中，同样需要通过监测装置对施工现场进行实时监测，并根据实时监测结果，对注胶抬升量进行现场复核。优选地，将抬升过程中基础1的沉降变化量，也即是救援通道与铁路桥梁连接处的距离变化量控制在20mm/天，如果超过该限值，需要立即停止注浆抬升施工，并加强观测，同时调整后续各施工参数，以确保抬升过程是在安全可控的范围内进行开展。

本发明中的用于运营铁路桥梁救援通道偏移的整治方法，能够在不影响铁路正常运行的情况下对救援通道进行抬升纠偏加固，消除救援通道倾覆的安全隐患，其整治方法简单，整治过程安全、有效，具有较好的应用前景和发展前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。