高铁运营期间对隧道病害的整治措施

路桥建设　建材发展导向２０１５年１１月上　高铁运营期间对隧道病害的整治措施　林政宋　（中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司）　摘　要：近几年来，我国高铁运营呈现突飞猛进的发展，高铁运营期间相继出现各种隧道病害，且隧道病害对高铁运行　的影响较大。常见的病害有隧道衬砌脱空、不密实、厚度不足、漏水、衬砌裂纹、局部掉块等，为了保障高铁的安全运行，本　文将根据具体的施工案例来浅析高铁运营期间隧道出现的病害以及提出相应的防治措施。　关键词：高铁运营；隧道；防治措施　中图分类号：Ｕ４５７．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—１６７５（２０１５）２１—０１７４—０３　１工程概况　１．１工程概况　温福铁路某隧道工程，为设计时速２５０ｋｍ／ｈ的双线隧道，总　占测线总长的３．５９％，其中极严重区段无，严重区段８５．６ｍ／２２　处，较严重１７５．８ｍ／７７处，轻微段８４．８ｍ／４６处。　３隧道病害的整治　（１）整治方案要求简单、有效、最大限度减少对铁路运输生产　的影响。　长１６０６ｍ。隧道采用复合式衬砌，防排水设计。该隧道于２００５年　３．１整治原则　１２月开工，２００８年９月竣工，２００９年６月开通运营至今。　１．２工程地质、水文地质　该隧道地处低山和剥蚀丘陵区，地形起伏，相对高差１２０ｍ，　（２）结合衬砌裂缝、厚度不足、脱空等病害缺陷，统筹考虑、综　　自然坡度３０～４０￣，植被发育，局部基岩裸露，洞身段发育较大沟　合治理、标本兼治。（３）整治后满足隧道结构安全及使用功能和耐久性需要。　谷，地表水发育，流量较大。　２隧道病害情况　根据《铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定》，隧道衬砌　３．２整治施工机具配备　根据施工安排，配置灌浆性能良好、配套混凝土凿孑Ｌ、钢筋加　缺陷分为衬砌厚度不足、背后空洞、回填不密实三个项目，每个　工安装、小型混凝土拌和及振捣等施工机械设备，主要配备轨道　车２台、灌注机１台、电锤２台、电钻２把、切割机２台、发电机２　项目分为轻微、较严重、严重、极严重四个等级进行评定。　表１隧道衬砌厚度检测结果表　严重程度　１＞ｈ１／Ｏｈ≥　０９０＞ｈｌ／ｈ≥０．７５　０．７５＞ｈ１／ｈ≥０．６０　．台、插入式振捣器２把、电锯２台、角磨机２台、钢丝刷２把、回　弹仪１台、锚杆拉拔１台等。　Ｏ．６ｏ≥ｈｌ／ｈ　９Ｏ　．３．３整治措施　隧道拱项裂缝、漏水、脱空、注浆工序都需接触网停电及天窗　时间内进行施工，我们与供电段签订安全协议，并租用供电段的　轨道车作为施工平台，作业日期根据供电段的安排进行施工，轨　道车计划提报及防护均由供电段负责。轨道车升降平台上施工　人员：施工负责人１人、注浆２人、凿除混凝土２人，机具均放在　轨道车平台上，不在升降平台。由供电段协调停电等问题。　３．３．１渗漏水处理　缺陷等级　轻微　轻微　较严重　较严重　严重　严重　极严重　ＬＣ≥５　（ｍ／处）　量化指标　ＬＣ不限　ＬＣ＜５　ＬＣ≥５　Ｉ￡＜５　ＬＣ≥５　ＬＣ＜５　名　位置　（ｍ／处）　（ｍ／处）　（ｍ／处）　（ｍ／处）　（ｒｄ处）　（ｒｒｇ处）　隧道　测线　厚度不足　厚度不足　厚度不足　厚度不足　厚度不足　厚度不足　厚度不足　左边墙　２６．５／１４　１０．６／ｌ０　左拱腰　２１．４／２３　１４／Ｉ１　｝　０，０　ｏｆｏ　１ｆ６　５，４　ｏ　０／０　５．７／３　２．５／１　Ｏ／０　０／０　０，０　ｏ内　拱顶左　８１．５，７８　１ｏ０．７，６５　８．８１１　５５．５／３９　６．８／１　３１．２／ｌ２　．隧道　拱顶右　ｌ７７４／１４５　１５４，１１２　４１．８／６　右拱腰　８０．８，５２　５６．５／３２　１３，２　１０６／７ｌ　０／０　３３．９，１６　１７．２／１４　１５．８／２　４．５／５　ｏ　ｌ１／４　５．２／２　ｏ恐　ｏｆ０　右边墙　２２．２／２１　１２．８／１０　５．９／１　根据施工缝或裂缝的渗漏量选择措施，有明水的采用钻孔注　表２隧道衬砌背后空洞（脱空）检测结果表　缺陷等级　量化指标　轻微　较严重　严重　极严重　ＬＣ≥５　浆止水，先钻斜孔并注入聚氨酯灌浆材料止水，然后二次钻斜孔　注入可在潮湿环境下固化的环氧树脂灌浆材料或水泥基灌浆材　料，注浆后沿裂缝走向在两侧各２０ｃｍ范围内的基层表面先涂而　水泥基渗透结晶型防水涂料２次，再单层抹压聚合物水泥防水　砂浆６　８ｍｍ。　ＫＬＣ≤１　ｌ＜ＫＬＣ≤３　３＜ＫＬＣ≤５　隧道名　测线位置　空洞（ｍ／处）　空洞（　处）　空洞（ｍ／处）　空洞（ｍ／处）　隧道长度（ｍ）　左边墙　左拱腰　隧　拱顶左　道　拱顶右　ｏｆ０　２１．５／１１　１７．９／ｌ１　１７－３，９　１．５／１　４．８『２　３４，ｌ６　５６．９／２　９．５／２　３．２／１　ｌ９．９／６　０／０　Ｏ　ｏ／０　０／Ｏ　潮湿但无明水的采用贴嘴注浆，注入可在潮湿环境下固化的　１６０６　６，３１　环氧树脂灌浆材料，再沿裂缝走向在两侧各２０ｃｍ范围内的基层　右拱腰　右边墙　１５．５／８　１２．６／７　６８．７，２４　１０．２／３　４４／１ｌ　Ｏ／０　ｏ／０　ｏ｝０　表面先涂而水泥基渗透结晶防水涂料２次，再单层抹压聚合物　水沁防水砂浆６　８ｍｍ。　３．２裂缝处理　根据地质雷达检测结果显示，隧道衬砌厚度达到设计要求测　３．由于衬砌结构的缺失、衬砌厚度不达标和衬砌背后出现空洞　线长度８５００．８ｍ，未达到设计要求厚度的缺陷段共计１　１３５．２ｍ／７６３　处，占测线长度的１１．７８％。空洞（脱空）区段缺陷长度３４６．２０ｍ，　・１７４・　引发的混凝土裂缝现象，利用铁路维修天窗，电气化停电作业，　建材发展导向２０１５年１１月上　路桥建设　在裂缝地段可采取凿槽灌浆补强措施。将裂缝两边各３ｅｍ宽范　场切割成型，利用轨道车作为工作平台进行安装。从下至上拼装　围内衬砌表面刷洗干净，清除松动混凝土块，沿裂缝间隔２０～　组合，模板面与衬砌混凝土面齐平。位于最高模板处预留灌料　孔洞尺寸为３Ｏｃｍ　ｘ３０ｃｍ，孔洞处模板为活动板，便于混凝土浇　３０　ｍ贴一处胶带然后刮涂封缝胶两道，封缝胶固化后揭除胶带，　孔，　安设灌浆嘴灌注ＡＢ型双组份灌浆树脂。注浆压力０．３～０．５ＭＰａ，　筑。待树脂固化后，拆除灌浆嘴并清理表面封缝胶，刮涂“渗克宝”渗　透结晶型防水涂料二遍，以此修补衬砌混凝土的缝隙。　（７）混凝土浇筑　混凝土采用０３０微膨胀混凝土，按照空洞计算体积的１．２倍　在现场采用小型拌和桶拌和，一次性整体浇筑成型。当混凝土浇　筑面己接近顶部，为了保证空气能够顺利排除，在预留注浆孔安　装排气管（采用￣２５ｍｍ镀锌管），排气管一端尽可能靠防水板顶　部。当发现有离析水、稀浆自排气管中流出时，即说明模板内已　完全充满了混凝土，停止浇筑混凝土，疏通排气管。后期可利用　排气管对混凝土背后空隙进行压力注浆填实。　（８）拆模和养护　！　ｌ　示意　图１　混凝土拆模拱墙模板在混凝土强度达到设计强度的７５％后　方可拆模，拆模后对错台位置要进行打磨处理，刮涂“渗克宝”渗　透结晶型防水涂料二遍。　３．３．４衬砌后背脱空、不密实处理　示意　３．３．３掉块处理　对于衬砌混凝土出现的局部轻微掉块，可直接凿除处理；较　为严重的掉块采取混凝土恢复加固处理。　（１）钢筋加工　采用衬砌背后回填注浆施工方案，注浆材料采用水泥砂浆，　回填注浆初压０．１　０．２ＭＰａ。当空洞深度≤４Ｏｃｍ时，一次性填充。　当空洞深度＞４０ｃｍ时，采用分层注浆，分层注浆轻质混凝土，极严　钢筋在钢筋加工场进行制作，钢筋弯制前进行调直，根据凿　重级及以上地段注浆前应先对注浆段采用工字钢架进行临时支　除后凹槽尺寸进行下料、弯制，待进行连接部分植筋及铺设双层　护，并做好接地处理。　钢架和箍筋是通过轨道车运至施工现场。　（２）混凝土凿除　对拱顶处混凝土脱落掉块附近混凝土进行检查，较严重及以　较严重、严重的衬砌内脱空但二次衬砌厚度≥２０ｃｍ，采用衬　砌内回填注水泥砂浆方案。　严重级及以上，衬砌内脱空且二次衬厚度为１０　２Ｏｃｍ的，采　上的裂缝该范围的混凝土需凿除，同时对空洞附近的混凝土强　用＋２５预应力自进式中空注浆猫杆＋镀锌钢带进行结构补强，锚　度进行回弹检测，如其强度低于Ｃ２５混凝土需凿除。混凝土凿除　杆长度Ｌ－￣，５ｍ，间距１．２ｍｘ１．２ｍ，补强后衬砌内回填水泥砂浆。　采用电锤，凿除混凝土时，缺口应内窄外宽，形成Ｖ字形。凿除表　严重级及以上，衬砌内脱空且二次衬厚度为１０ｃｍ的，采用　面应粗糙，但结构应致密，不得留有松散、气泡、裂隙等缺陷，然　凿除混凝土、植筋、锚固、钢筋混凝土嵌土补措施。　后采用钢丝刷清理后用水冲洗，并在施工期间保持壁面洁净。未　４质量保证措施　经凿除的部分混凝土壁面需进行凿毛，凿毛标准为凹凸差不小　于６ｍｍ的粗糙面。　（３）防水板检查、修复　（１）整治前由技术人员向施工人员进行详细的技术交底，明　确每道工序的质量要求和标准。　（２）对凿除、凿毛的衬砌表面，必须用水冲洗干净，检查并彻　混凝土凿除过程中，二衬背后的防水板可能受到破坏，混凝　底清除松动部分，施工缝内杂物必须清除并打凿至完整面。　土凿除完成后对防水板进行全面检查，发现防水板局部破坏的，　（３）在施工过程中要保证工作质量，加强人员的旁站监管。整　治过程中，发现问题，及时纠正；用检测控制工序，让工序控制过　程，过程控制整体，从整治的每一道工序，每一个环节入手，并及　时记录检测数据保证工程质量。　采用新防水板进行局部修补，焊接牢固，防水板处理完成后，进　行气密性试验检测，确保封闭完整后方能进行下道工序施工。　（４）施工缝处理　在新老混凝土接触面涂刷ＳＣ混凝土界面剂，防止从施工缝　处出现渗水现象，保证混凝土完整性。　（５）植连接筋、安装钢筋网　连接筋植筋前应检查孔深，并确保孔内洁净干燥，对原二衬　混凝土壁四周进行钻孔植入排距０．４ｍ、埋深０．４ｍ、间距０．２ｍ的　双层＋１８螺纹钢与补强衬砌内双层钢筋进行绑扎连接，植筋钻　５安全保证措施　（１）病害整治必须在“天窗”点内并封锁区间进行。　（２）加强对现场施工人员的安全教育，现场设置安全员处理　安全隐患，防止安全事故的发生。　（３）严格遵守铁路运营线施工安全管理规范，做好施工要点　登记工作，与工务、电务部门加强联系并做好各项衔接工作。按　封锁时间组织施工，控制好工作量，不得有延时情况，开通时必　须确保工完料清，场地干净，结构件安全稳固。　孔采用冲击钻钻孔，植筋胶采用固立特ｗｚｊ　Ｉ型植筋胶，植筋施　工应符合《混凝土加固设计规范》。双层钢架及箍筋安装位置应　准确，符合设计要求，安装时应注意防止破坏背后防水板。　（６）模板安装　６结语　隧道病害的整治以及防护对高铁的运行具有重要意义，根据　模板采用５ｃｍ木板与内衬宝丽板组合模板，木板３０ｃｍ宽，　长度根据空洞尺寸并确保与原衬砌搭接长度不小于０．５ｍ在加工　实际情况进行隧道病害的监测，掌握衬砌病害的整治方法，明确　・１７５・　路桥建设　建材发展导向２０１５年１１月上　路桥施工中的软土地基施工技术应用研究　林在明　（福建鼎恒建设有限公司）　摘要：随着我国经济的发展，路桥的建设越来越多。在这些路桥施工中最常见的地基是软土地基，这种地基最明显的　缺点就是无法满足路桥的压力，当建成后的路桥正常运行时很容易出现承载压力过重而使地基发生陷落。针对这种问题。　如果不能够及时的处理便会发生路面断裂、路基失衡、桥体倾斜的问题。因此，软土基对路桥的危害十分严重，该问题应该　给予足够的重视。本文在分析了软土基的特点及施工时需要注意的事项的基础上，提出了路桥工程中软土基处理的方法　及措施，希望本文能为从事相关工作的人员提供一定的指导和帮助。　关键词：路桥建设；软土地基；路基失衡：软土基处理　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—１６７５（２０１５）２１—０１７６—０２　引言　外部力的作用下极易发生凹陷，抗压力、抗剪力都十分低，抗剪　ｍ２。　路桥的建设完成以后，在地基的横断面上出现了凹凸不平的　力的值小于３０Ｎ／３软土含水量大、变形量大　地线，整个地面上的沉降值各不相同。和一般地基一样软土基承　１．软土本身是由淤泥、软层组成，本质上强度都不大，当受到外　载着车辆和路桥的重量，在其内部容易产生弯力矩，桥面和下部　的桥墩经常因沉降而使其表面失去同行能力。另外，在软土基上　部力的作用时会造成土体发生侧向变形，变形发生后的覆盖范　修建的桥梁或公路的地基宽度常常会变窄。因此，路桥的寿命和　围变大。另外，软土的含水量大但是其透水性却十分低，当地基　　安全性会受软土地基的影响，近期交通部颁布了软土基施工规　被外力压实后内部会自然形成一种张力。范，该规范第一次把软土基写入到我国的建筑中让路桥的建设　单位在施工方面有了参考，从这件事情中也不难看出软土基的　所示。　表１　２软土地基施工时注意的规则　①在施工进行之前测量人员需要对现场勘察并检测当地土　要求，若出现和标准规范有较大差别时应及时对项目施工地提　出详细的分析报告并上报上一级部门，这样做的目的是要确保　施工占有十分重要的地位。目前软土基的浅层处理方法如表１　的特性，记录相关的数据对照相关规章规范判断是否满足施工　序号　１　２　３　４　名称　砂垫层　换填　土工织物　反压护道　处理方式　将软土层开孔处理加入砂石　换填的物体很多包括石块、煤渣等　加入织物增强路基的稳定和强度　对道路两旁反复碾压，已达到稳定的目的　整个工程的建设科学合理。②当土质满足施工要求后需制定施　工计划。软土基的施工应充分计及当地的水文环境，综合考虑所　用材料的特性、施工机械、性能等做出合理的施工方案和工程计　划。值得一提的是在制定计划时应充分考虑雨天不出工，提高机　械之间的协调性以便提升作业效率、缩短施工工期。③需严格控　ｌ软土地基的特点　１．１软土基特点综述　制施工过程，建造过程中严格按照设计的图纸进行并做好各项　监测工作，做好监测记录发现问题及时向有关部门反映且计划　软土主要是有淡水或盐水沉积而成，沉积处的环境包括海　好应对措施。为避免事故的发生，需要定期对桥体水平位移和水　针对观测数据判定地基是否稳定。　滩、三角洲、河口、湖泊和沼泽，沉积环境的不同必定会使软土结　平沉降定期观察，构和组成成分不同。软土基的特点主要是空隙较大、含水量多、　透气性强、土质硬度弱、变形量大。　３软土地基处理不合格给路桥工程带来的危害　在软土基上方建造桥或路面会发生各种各样的危险，最常见　到的是桥梁下陷、路面产生裂痕、桥梁抗压性降低。上述问题如　１．２软土孔大、强度低　我国的软土空隙比较大，其下部含有淤泥层、土质松软层，在　果得不到有效处理将会严重限制桥体承载重力及路桥表面车辆　技术标准，配备好相关施工资源，控制好加强的相关环节，达到　借鉴。　参考文献　［１］陈东柱．高速铁路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施研究【Ｄ］．中南大学，　２０１２，８（１２）：１４５～１５６．　２２３．　高速铁路隧道基底软岩动力特性及结构安全性研究［Ｄ］．中南大　施工质量可控，消除隐患的目的。为今后的隧道整治提供参考与　［３ＩＴ祖德．学，２０１２，５（１２）：２６～２８．　［４】蒋骞．沪宁城际高速铁路沉降规律分析与路基病害治理措施研究【Ｄ】．　中南大学，２０１４，５（５）：１５６　１５７．　收稿日期：２０１５—１０—１９　［２］吴少杰．高速铁路隧道常见病害的整、冶【Ｊ］＿山西建筑，２０１４，１８（５）：２２２～　・１７６・