赵宾

摘要 为解决铁路工程施工中软土地基的问题，文章以马来西亚东海岸铁路施工项目为例，对铁路工程施工软土地基的处理技术进行了研究，提出了以深层水泥搅拌桩施工技术为主的软土地基建设问题的处理技术，而深层水泥搅拌桩的施工工艺和施工流程相对较为成熟且容易实现，因此具有较强的适应性，能够普遍运用到各项铁路工程软土地基问题处理施工作业中。

关键词 铁路工程;软土地基;处理技术

中图分类号 U213.1 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）07-0109-03

0 引言

软土地基具有含水量大、压缩性能高并且抗剪强度低等特质，这些特质都会在铁路工程施工中产生较大的阻碍和问题，影响铁路工程施工的有效性。在铁路工程施工中，软土地基的问题如果不能得到妥善解决，很容易导致铁路轨道出现塌陷等安全风险[1-2]。深层水泥搅拌桩作为能够有效加固软地基的重要设施，能够有效削减软土地基的不利特质，降低相关安全风险事件的发生概率。当前深层水泥搅拌桩的施工工艺发展已较为成熟规范，在实践应用中具有较大的优势，以深层水泥搅拌桩作为铁路工程软土地基问题的处理方式，对其处理技术进行探讨[3]。

1 项目简介

该项目是马来西亚东海岸铁路施工项目，主要位于马来西亚的Kelantan 州境内，铁路地基多为软地基，全线7.911 km，采用深层水泥搅拌桩施工技术对软地基进行处理的段落一共分为四段，长度为943.26 m。该项目工程施工时正值马来西亚的雨季，当时气候湿润，全年降水量较高。在此施工气候环境下，施工现场的地基受到雨水浸泡较为严重，湿热的气候环境和施工环境给铁路工程施工带来了较大的困难。雨林、稻田和低洼的淤泥地是马来西亚东部沿海铁路施工时面临的复杂地理环境，施工建设的难度较大，软土地基的处理任务比较重。其中施工地段的一号地基具有最典型的软土地基特征，为水稻田，表面具有较为丰富的地下水，为冲基层，土壤孔隙较大且含水量较高、压缩性高。

2 深层水泥搅拌桩的施工方案

2.1 现场条件校对

开展整层水泥搅拌桩的施工工作，应对施工现场的条件进行校对，确定施工现场的自然地理气候和地质特征，保存文字记录和影像资料，进行真实性比对，发现施工现场的实际情况和设计规划有冲突，须及时上报给施工现场的监督管理部门进行整改。对深层水泥搅拌桩施工设计图纸进行审核并向作业人员进行技术交底，联合施工技术人员编制施工作业的指导书和施工规划。开展“四通一平”工作，即通水、通电、通路、通信以及平整地面。通水時应当就近取水，施工现场水资源丰富，供水相对较为便捷;供电大多采用发电机供应;在没有能够通行车辆和大型机械设备的道路时需要先打通公路到施工现场的最近道路;通信则是需要确保对外联系的需求能够实现;地面平整要求地面平整没有突出或凹陷。

2.2 施工准备

在开展深层水泥搅拌桩施工前需要进行较为严谨细致的施工作业准备工作，备齐施工机械（施工机械如表1所示），为深层水泥搅拌桩施工提供稳定的施工作业条件。在深层水泥搅拌桩施工的区域铺设相应的施工机械设备，不同的施工部位科学地铺设相应的机械设备，确保在深层水泥搅拌桩施工时能够直接使用，提高施工作业的便利性。铺设深层水泥搅拌桩时需要根据机械设备以及铺设安装规范标准来进行。铺设安装钻机时应当将钻杆呈垂直角度固定，将钻头对准桩位，以保障钻机铺垫平稳、机身平整。为了保证钻杆的垂直方位，可以使用倾角仪对钻杆的垂直度进行矫正。在钻机的铺设安装达到标准后进行低压涉水实验，观察和检查钻机喷嘴压力是否正常和畅通。通过制作水泥浆，为深层水泥搅拌桩施工进行材料准备。在该项目中，深层水泥搅拌桩施工的水泥浆使用散装水泥，水泥掺量采用 152 kg/m。在搅拌水泥浆时应遵循先加水后加水泥浆的施工工艺流程，每次搅拌水泥浆时保持2 min以上的充分搅拌时间。再将水泥浆从拌和机倒入集料斗，采取过滤的方式将水泥块过滤出来。在水泥浆制成后还需要进行浆料容重测试，当测试与设计的偏差不超过3%的情况下判定水泥浆符合施工标准。

2.3 成桩施工

进行深层水泥搅拌桩施工时采用“四搅四喷”的施工工艺，将成桩施工分为四个环节，分环节开展施工作业，提高深层水泥搅拌桩施工的质量和效率水平（“四搅四喷”施工流程如图1所示）。开展第一次下沉搅拌喷浆时，桩机应以 0.8 m/min的频率下沉，同下沉旋转的方式切土，并且喷浆，使水泥浆液能够深入设计的施工作业深度。在进行成桩施工时，施工技术人员还应当把控桩机下沉的速度，用电机的监测表对工作电流进行监测和控制，确保施工过程中桩机的工作电流低于或等于 60 A。在下沉喷浆过程中如果发现有地下阻碍物，须适量降低钻进速度，以保证水泥浆在地下的充分融合渗透。开展第二次提升搅拌并喷浆作业，即在第一次下沉搅拌喷浆施工作业后提升钻杆，使其能从设计深度逐渐向上提升，同时进行喷浆搅拌施工。严格控制钻头的提升速度，将其速度控制在 1.2 m/min范围内，使钻机在提升过程中水泥浆与土体充分拌和。在完成第一次下沉搅拌喷浆和第三次提升搅拌喷浆施工作业后，再重复第一次和第二次的施工作业，上下搅拌喷浆施工作业，进一步搅拌均匀软土层和水泥浆。在“四搅四喷”成桩施工作业完成后，逐步开展水泥浆搅拌机械设备和施工现场的清洗工作，将桩机移到下一个施工区域，对搅拌桩进行质量检验，根据技术规格书分别在成桩 7 天和28天后开展相应的检查[4]。

3 应用深层水泥搅拌桩处理铁路工程中软土地基的措施

3.1 开展安全绿色的施工

应用深层水泥搅拌桩处理软土地基时，从安全性角度和环保角度对深层水泥搅拌桩进行施工作业，综合考量搅拌桩施工时可能带来的施工风险，比如：作业时机械设备倾覆、机械现场组装和操作、用电不规范导致漏电以及泥浆排放流向难以控制等。在深层水泥搅拌桩的施工作业现场，按照安全防护的要求和标准放置醒目的安全警示标志和标牌以及安全防护设施，安排现场安全管理人员对安全警示标志牌和安全设施进行管理，为保障施工现场的用电安全，应严格禁止私接乱接电线情况发生，对施工现场的电力线路和用电机械设备电源进行每日一次的检查和定期维修养护，相关用电机械设备使用完后关闭电源，锁好电箱，防止发生意外事故。搭建电线线路时绝缘导线和移动式线路使用胶皮电缆，定期检查电缆的裸露情况。开展深层水泥搅拌桩施工时，要注重环境的保护，对施工现场进行定期洒水，减少施工粉尘对施工现场周围的环境污染。禁止施工人员在现场随意乱扔垃圾，并将施工作业的各种废料、废浆和废渣进行环保处理。

3.2 完善施工质量控制管理制度体系

深层水泥搅拌桩施工作业时应当建立健全完善的施工质量控制管理制度体系，坚持“百年大计，质量第一”的铁路工程施工软土地基的处理原则，将质量控制和管理作为施工作业的基本。人才管理作为实施质量控制的重要因素，要坚持以人为本的控制管理原则，充分调动施工人员和管理人员的工作积极性，规范施工作业规范，减少人为失误。施工质量控制管理部门应当加强管理力度，定期组织施工人员参与技能培训和技术学习。建立完善的施工人员绩效考核和质量责任制度，实施问责制，以规范施工作业操作。施工质量控制管理人员应当实施有效的施工工序控制和管理，将深层水泥搅拌桩的施工分为多道工序，规范每道工序的要求，以确保每一道工序完成后都能够实现相应的质量目标。

3.3 提高深层水泥搅拌桩施工的精细化程度

提高深层水泥搅拌桩的精细化程度需要从各个精细化的施工作业项目出发，根据相应的施工技术标准和要求开展施工作业。在定桩位时，应根据施工现场的实际情况，使用全站仪放线，配合钢尺丈量以及钢钎定位，确定最合适的桩位，并由监理工程师验收通过后再开展深层水泥搅拌桩施工作业。在确定和控制深层水泥搅拌桩的深度时，要以实际底层变化、工作电流的高低以及钻机下沉速度状况为基础信息，调整制桩深度。在进行“四搅四喷”施工作业时，进行下沉搅拌或提升搅拌施工作业时，调整确定好搅拌轴转速，应用全自动控制系统精确钻杆下沉及提升时的旋转搅拌速度。在软土地基、淤泥层内进行加固作业时，为保障土体强度的要求，应在保持科学合理的搅拌速度下提高注浆泵电机的旋转速度，以满足增加浆体喷入量要求，起到加固土体的作用。此外，在制作水泥浆的过程中开展边喷浆、边搅拌、边提升的连续性作业，细致观察输浆管的脉动情况，查看是否存在堵塞的情况，并检查制浆机器仪表的数值变化，如发现数值异常则需要倒出水泥浆对其进行重新调整[5]。

3.4 特别环境下开展适应性施工作业

由于马来西亚东部沿海铁路施工项目为热带季风气候，在雨季的时候气候炎热多雨。在特别环境下开展适应性施工作业，应根据当地环境制定好施工方案。在雨季开展深层水泥搅拌桩施工，需要做好暴雨天气信息的搜集，根据当地的实际天气情况安排施工，在出现暴雨并且必要时停止所有施工作业，以保障施工安全。工程项目部还应当成立雨季施工领导小组，对天气环境进行监控，在遇到险情时及时地反馈信息并且进行警示。此外，為了预防突如其来的紧急情况，避免出现断水、断电、对外通信中断等情况，还需在施工现场长期配备储存相应的应急物资，按照施工作业将施工人员分为多个班组，由雨季施工领导小组分别对各个班组进行应急物资管理，根据特殊应急情况下的应急物资表准备应急物资（应急物资表如表2所示），避免在紧急情况来临时没有充足的应急物资支持。各个班组应当准备齐全移动配电箱以及施工机具绝缘防水线、防水雨棚和防水工具盒等。要做好深层水泥搅拌桩施工区域的防水和排水工作，通过开挖沟渠的方式排出施工区域的雨水，或及时用抽水机将现场低洼地段的积水排出施工区域。并做好大型施工机械设备的防水挡水工作[6]。

4 结束语

综上所述，马来西亚东部沿海的软土地基改造和问题处理是比较成功的，通过各项措施提高了马来西亚东部沿海铁路软土地基的牢固性。要始终遵循“因地制宜”的施工原则，进一步提高铁路工程项目的安全性、牢固性和稳定性，切实提高施工质量。

参考文献

[1]谭春腾. 分析铁路桥梁隧道软土地基的处理技术工艺[J]. 科技创新导报， 2020（23）： 29-30+33.

[2]陈佐林. 某铁路站场软土地基处理中多向加芯搅拌桩的施工质量控制[J]. 工程建设， 2020（1）： 56-60.

[3]刘兴定. 浅谈铁路软土路基处理技术[J]. 建筑工程与管理， 2020（2）： 16-18.

[4]张磊. 浅析铁路工程软土地基处理技术应用[J]. 百科论坛电子杂志， 2020（9）： 1305-1306.

[5]张宇. 铁路工程施工中软土地基处理技术研究[J]. 建材发展导向（上）， 2020（6）： 297.

[6]李艾兵. 铁路工程施工中的软土地基处理技术研究[J]. 工程技术研究， 2021（15）： 102-103.