丁 亞 斌

(武漢鐵路局信陽工務(wù)段，湖北 武漢 464000)

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談既有線隧道病害整治技術(shù)

丁 亞 斌

(武漢鐵路局信陽工務(wù)段，湖北 武漢 464000)

根據(jù)某既有線隧道病害的類型特點(diǎn)，分析了隧道病害的產(chǎn)生機(jī)理，并確定了病害的整治方案，著重闡述了隧道裂損加固與邊墻滲排水的施工技術(shù)，達(dá)到了預(yù)期的治理效果。

隧道，病害機(jī)理，錨桿，砂漿

1 工程概況及病害原因

1)一段全長為1 457 m的隧道，經(jīng)測量線路的坡度為3‰，曲拱邊墻標(biāo)段為洞身+00～+756，其余標(biāo)段均為直邊墻。相關(guān)資料顯示，該隧道的地質(zhì)概況為：隧道地處高原地區(qū)，屬高原中低山剝蝕、溶蝕地貌，上覆第四系坡殘積碎石土、砂礫土、粘土厚度0 m～4 m，下伏C1ds，C1dj頁巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r，局部巖溶發(fā)育。圍巖以Ⅲ類、Ⅳ類為主。隧道常年涌水量為3 631 m3，雨季涌水量為127 m3/d。經(jīng)過這幾年運(yùn)營列車的振動，尤其是在經(jīng)歷過5·12地震后，受地震力的影響，大大增加了隧道內(nèi)的裂紋數(shù)量。因此，需受到相關(guān)部門的重視加緊整治。

2)主要病害。a.裂紋分布范圍：洞身+132～+235，+243～+271，+281～+286，+290～+305，+393～+398，+421～+458，+479～+484，+513～+520。b.裂紋發(fā)生部位：邊墻、起拱線、拱部、避車洞等處。c.裂紋的形狀主要分為水平裂紋、斜向裂紋、豎向裂紋、拱頂部縱向裂紋、網(wǎng)狀裂紋等。其中，左右貫通縫為+513.5 m的頂部，裂紋最短寬度為3 mm，最長寬度為4 mm。裂紋共計(jì)40多處，長度合約467 m。

2 病害機(jī)理

襯砌混凝土強(qiáng)度下降、開裂、腐蝕、疏松、表面脫落或掉塊等現(xiàn)象是由不同的物理或化學(xué)等原因造成，是運(yùn)營鐵路隧道不可避免的病害。

引起這類病害的主要原因有：1)襯砌混凝土容易與酸、堿、鹽等侵蝕環(huán)境介質(zhì)或大氣中各種有害氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生侵蝕現(xiàn)象。2)在配置混凝土?xí)r，通常會將一定數(shù)量的堿性骨料加入其中，而堿性骨料與水發(fā)生反應(yīng)會使生成物因吸水而膨脹，最終導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂紋。3)去鈍化的工作原理在于，通過碳化作用或氯鹽污染進(jìn)而破壞混凝土中鋼筋的鈍化膜，若混凝土中濕度適中，鋼筋便會被銹蝕，繼而出現(xiàn)混凝土順筋脹裂、保護(hù)層與部分邊角脫落等現(xiàn)象。4)襯砌混凝土還會受到溫度、收縮、膨脹、不均勻等因素的影響而出現(xiàn)變形裂縫等現(xiàn)象。這些都使得混凝土的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的安全與耐久性降低。

3 整治方案

3.1 施工工序

1)按設(shè)計(jì)厚度鑿除既有襯砌，并對原襯砌的裂紋情況進(jìn)行記錄，同時進(jìn)行灌縫及嵌補(bǔ)處理，對有出水點(diǎn)的地方埋管引排；測量每個鋼帶位置斷面的凈空，設(shè)置鋼帶及錨桿，施作縱向、環(huán)向連接鋼筋及釬釘，噴射C25混凝土，直至本段施作完成，每次施作長度為2 m～3 m。

2)W鋼帶縱向間距1.0 m，自鉆式錨桿每根長4 m，沿鋼帶環(huán)向設(shè)置，布置方向詳見設(shè)計(jì)圖，錨桿尾部通過鋼帶中部的錨桿孔與鋼帶加墊板連接，鋼帶長度為4 m，相鄰兩鋼帶搭接40 cm。

3)鋼筋網(wǎng)環(huán)向、縱向與釬釘之間的間距分別為0.5 m，0.33 m，1.0 m。鋼筋網(wǎng)的凈保護(hù)層需與鋼筋網(wǎng)相連接，其厚度不得低于4 cm。

3.2 隧道裂損加固施工

1)施工準(zhǔn)備：主要機(jī)具設(shè)備進(jìn)場，將機(jī)具合理進(jìn)行布局以方便施工，連接管路后對機(jī)具進(jìn)行調(diào)試；由于天窗點(diǎn)的時間并不充裕，因此，應(yīng)選擇能在10 min之內(nèi)快速拆卸的腳手架；材料進(jìn)場。

2)鑿除混凝土：在天窗點(diǎn)內(nèi)用切割機(jī)對既有邊墻混凝土進(jìn)行分塊切割，再用風(fēng)鎬鑿除7 cm～12 cm厚的混凝土。每次破除長度縱向控制在3 m范圍內(nèi)，并進(jìn)行跳段施工。

3)打設(shè)錨桿：采用錨桿鉆機(jī)在設(shè)計(jì)位置鉆孔，鉆孔前先標(biāo)定鉆孔位置，孔深誤差不大于5 cm。鉆孔結(jié)束后用高壓風(fēng)將孔內(nèi)雜物吹凈。鉆孔應(yīng)圓且直，孔口巖面整平，并使巖面與鉆孔方向垂直。

4)錨桿注漿：配拌、壓注砂漿：中粗砂最為適宜，其粒徑最大不能超過2.5 mm，且需過篩清洗后才能使用，水泥選用P.O32.5普硅水泥，速凝膠必須選用合格的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，且所有材料均需要遵守《技術(shù)規(guī)范》要求，先取樣試驗(yàn)再使用。早強(qiáng)水泥漿配合比采用灰骨比1∶1～1∶2，水灰比0.38～0.45，水泥采用早強(qiáng)水泥，并摻早強(qiáng)劑。砂漿用砂漿攪拌機(jī)拌合均勻，隨拌隨用。

用注漿泵向鉆孔內(nèi)壓注早強(qiáng)水泥漿。要求灌漿工作中途不間斷，這樣才能保證滿足錨孔內(nèi)砂漿的飽滿程度符合要求，繼而保證錨桿、砂漿、圍巖間的粘結(jié)力。

5)噴射混凝土：噴射混凝土要另采用網(wǎng)噴加固。拱部噴層厚度為7 cm～12 cm。

a.使用前應(yīng)做速凝劑對水泥的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)，測試其初凝和終凝時間，確定其摻入量，初凝時間控制3 min～5 min，終凝時間控制在7 min～10 min。

b.混凝土配合比：噴射混凝土的強(qiáng)度等級為C25，水灰比為0.43?；炷僚浜媳葹椋核唷蒙啊檬印盟倌齽?1∶1.71∶1.71∶0.04。

c.選擇適用的防水劑及速凝劑，保證初凝時間控制在15 min左右。

d.噴射作業(yè)順序，要分片、分段依次進(jìn)行。先噴兩側(cè)拱角、拱腰，最后噴拱頂。

3.3 邊墻滲排水施工

對于拱部滲漏水嚴(yán)重的部位，應(yīng)先在對應(yīng)涌水點(diǎn)的邊墻位置開泄水孔，以減少涌水點(diǎn)水壓，然后再用“立止水”封堵漏水點(diǎn)，具體施工方法如下：

1)鑿除滲漏處混凝土或巖石的松動部分，并加工形成圖1形狀的槽口。

2)拌制W-21速凝堵漏砂漿。在容器中按比例加入W-21 速凝堵水砂漿粉料和水(W-21粉料∶水=1∶0.25～1∶0.3(重量比))，用量少時可以找工人持小棍在40 s～50 s內(nèi)迅速拌成密度均勻的漿體；用量大時則應(yīng)多人分散拌制。

3)將拌制好的 W-21速凝堵水砂漿(漿體比重：1.99 kg/L)立即填入加工好的槽口內(nèi)(自拌制時不超過120 s)，并以略大于槽口表面的硬質(zhì)板壓住砂漿體，直至砂漿凝固硬化。

4 結(jié)語

將以上施工方法運(yùn)用到實(shí)踐過程中，不僅使施工進(jìn)度得到了極大提升，為工程的質(zhì)量提供了保障，更節(jié)省了大量的人力、物力、財力。相關(guān)工程也可以借鑒這樣的施工方式，以保證良好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

[1] 王毅才.隧道工程[M].北京：人民交通出版社，2005.

[2] 陳雄冬.隧道工程常見通病的原因分析及防治[J].山西建筑，2006，32(5)：290-291.

On treatment techniques for existing tunnel diseases

Ding Yabin

(XinyangTrackMaintenanceDivision,WuhanRailwayBureau,Wuhan464000,China)

According to the type features of some existing tunnel diseases, the paper analyzes the mechanism for the tunnel diseases, identifies the disease treatment scheme, and mainly illustrates the construction techniques for the tunnel crack consolidation and side wall leakage, so as to achieve the expected effect.

tunnel, disease mechanism, anchor rod, mortar

1009-6825(2016)22-0169-02

2016-05-29

丁亞斌(1974- )，男，助理工程師

U457

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