鐘卓綱
(中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司北京工務(wù)段,北京 101149)
某高速鐵路隧道全長(zhǎng)455m,位于直線段,隧道內(nèi)縱向?yàn)閱蚊嫔掀?,坡度?.8‰,設(shè)計(jì)速度250km/h。二襯缺陷段落長(zhǎng)10m,里程為:DK89+102~DK89+112。距離隧道出口15m。
隧址區(qū)位于丘陵地帶,地形起伏較大,最大高差約30m,植被較發(fā)育。隧道進(jìn)出口地表為殘坡積粉質(zhì)黏土,洞身主要穿越強(qiáng)風(fēng)化-全風(fēng)化花崗巖,最大埋深約25m,全隧為Ⅴ級(jí)圍巖。
全隧采用Ⅴb型復(fù)合式襯砌支護(hù)。初支采用C25網(wǎng)噴混凝土,厚28cm,二襯采用C35鋼筋混凝土,厚50cm。
通過人工檢測(cè)和鉆孔破檢,發(fā)現(xiàn)該段襯砌缺陷情況如下:1)由地質(zhì)雷達(dá)掃描結(jié)果看,隧道內(nèi)K357+209~K358+219缺陷段(縱向10m,環(huán)向4m)二襯厚度為10~32cm(原設(shè)計(jì)二襯厚度為50cm),不滿足設(shè)計(jì)要求,且原設(shè)計(jì)K357+210~K357+214段二襯內(nèi)為雙層鋼筋,實(shí)測(cè)二襯內(nèi)鋼筋為單層鋼筋或鋼筋缺失。2)從混凝土襯砌強(qiáng)度反彈測(cè)試結(jié)果看,該段襯砌混凝土強(qiáng)度為33.0MPa,不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度(35.0MPa)。3)根據(jù)鉆孔驗(yàn)證及破檢情況(鉆孔10處,破檢1處),其中有4處在孔深10~22cm之間時(shí)見防水板,且存在脫空,脫空范圍為2~5cm。4)在破檢處有1條環(huán)向長(zhǎng)約5m的裂紋,經(jīng)驗(yàn)證,該裂紋為施工冷縫。
在長(zhǎng)期使用后,受鋼筋混凝土襯砌脫空的影響隨之產(chǎn)生缺陷,以所在隧道的襯砌結(jié)構(gòu)特性為基準(zhǔn),以不影響外層鋼筋有效握裹為基本前提,為之實(shí)行回填注漿方式,在特殊情況下搭設(shè)釬釘。若襯砌厚度≤20cm,與此同時(shí)未握裹鋼筋,需實(shí)行開“天窗”模筑的方式展開施工作業(yè),所用材料為C40微膨脹細(xì)石混凝土,經(jīng)回填注漿處理后改善襯砌性能。防水板:1)若出現(xiàn)防水板松弛現(xiàn)象,使用小直徑PVC管,借助外層鋼筋適當(dāng)抬升防水板并使其與初支達(dá)到緊密貼合狀態(tài),2)防水板繃緊且與初支存在較大間隔時(shí),若內(nèi)支護(hù)厚度相對(duì)不足,此時(shí)可沿著隧道軸線處理防水板,經(jīng)切割操作后再通過焊接的方式將外側(cè)補(bǔ)齊,使防水板處于相對(duì)松弛的狀態(tài),并遵循1)的方法進(jìn)一步處理,若防水板處于繃緊狀態(tài),同時(shí)內(nèi)支護(hù)厚度滿足工程要求。
通過鑿除的方式處理缺陷部分,做好清理工作,具體工序有:1)當(dāng)鋼筋外露時(shí),需要對(duì)該部分進(jìn)行打磨,在其表面涂抹適量改性環(huán)氧樹脂材料,若保護(hù)層厚度未達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際刷涂厚度需超過1mm;2)若鋼筋完全存在于襯砌之中,即未出現(xiàn)外露時(shí),需使用砂輪機(jī)打磨,在保護(hù)層厚度不滿足工程要求時(shí),表面處理尤為關(guān)鍵,需要在該處涂抹適量改性環(huán)氧樹脂,厚度需超過1mm。
若襯砌施工縫在使用中出現(xiàn)掉塊等缺陷,需要做好松弛部位的清理作業(yè),以實(shí)際深度為準(zhǔn)采取合適處理措施,諸如切口打磨或是噴射混凝土等,并在上述基礎(chǔ)上涂抹適量改性環(huán)氧樹脂。
出現(xiàn)此類病害后,需要將發(fā)生裂損的部分清理干凈,分析支護(hù)帶松動(dòng)情況,做好該部分的割除作業(yè),特殊情況下可通過注漿的方式加以處理。
分析襯砌混凝土的表面狀況,若出現(xiàn)注漿管松動(dòng)或是玻璃掉塊等問題,需做好拱部異物的清理工作,可利用手持砂輪機(jī)加以打磨,提升其平順性。
在出現(xiàn)襯砌裂損病害后,需分析具體的裂縫狀況,考慮形態(tài)、貫通性等多方面因素,為之制訂可行的處理措施。
將缺陷處的混凝土塊清理干凈,隨后使用清水處理,針對(duì)缺陷區(qū)域刷涂滲透性材料,持續(xù)操作2次,刷涂3次環(huán)氧膠泥,使得環(huán)氧膠泥能夠有效進(jìn)入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部,增強(qiáng)與混凝土的黏接效果。
部分襯砌出現(xiàn)未鉆透現(xiàn)象,此時(shí)需針對(duì)口部加以處理;若鉆孔完全穿透混凝土,考慮到堵漏效果,需將環(huán)氧樹脂填入其中。
1)施工中產(chǎn)生的棄渣、廢料不得隨意丟放,可先集中堆放洞口附近的柵欄外,達(dá)到一定數(shù)量后二次倒運(yùn)到附近原渣場(chǎng)。2)當(dāng)隧道變形管理等級(jí)達(dá)到三級(jí)時(shí),列車正常運(yùn)行;當(dāng)隧道變形管理等級(jí)達(dá)到二級(jí)時(shí),列車限速慢行;當(dāng)隧道變形管理等級(jí)達(dá)到一級(jí)時(shí),封鎖運(yùn)行區(qū)間。3)開通時(shí)必須確保工完料清、場(chǎng)地干凈、結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)固。無任何構(gòu)件侵入限界,經(jīng)核查無誤后方可收工,開通線路。4)模板掉落時(shí)及上部結(jié)構(gòu)松動(dòng)的處理。①接觸線斷線、回流線斷線搶修利用雙掛梯或便攜式車梯作業(yè),將斷線用手拉葫蘆臨時(shí)緊起,脫離接地,用電聯(lián)接短接,保證接觸線高度不低于該區(qū)段規(guī)定最小值5150mm,送電降弓通過;②承力索斷線搶修利用雙掛梯或便攜式車梯作業(yè),將斷線用手拉葫蘆臨時(shí)緊起,脫離接地,用電聯(lián)接短接,滿足機(jī)車車輛限界要求,送電開通。
目前高速鐵路運(yùn)營(yíng)隧道襯砌病害整治最安全可靠的措施是采用套襯施工技術(shù),該措施滿足鐵路運(yùn)營(yíng)安全和耐久性要求。本文通過對(duì)高速鐵路隧道病害整治套襯的實(shí)踐驗(yàn)證,并經(jīng)過鐵路局各專業(yè)部門組織驗(yàn)收,滿足設(shè)計(jì)及運(yùn)營(yíng)安全要求。