高速铁路隧道衬砌缺陷整治措施探讨

2020-11-27钟卓纲

建材发展导向 2020年21期

关键词：断线概况环氧树脂

钟卓纲

（中国铁路北京局集团有限公司北京工务段，北京 101149）

1 工程概况

1.1 隧道概况

某高速铁路隧道全长455m，位于直线段，隧道内纵向为单面上坡，坡度为5.8‰，设计速度250km/h。二衬缺陷段落长10m，里程为：DK89+102～DK89+112。距离隧道出口15m。

1.2 地质概况

隧址区位于丘陵地带，地形起伏较大，最大高差约30m，植被较发育。隧道进出口地表为残坡积粉质黏土，洞身主要穿越强风化-全风化花岗岩，最大埋深约25m，全隧为Ⅴ级围岩。

1.3 原设计衬砌概况

全隧采用Ⅴb型复合式衬砌支护。初支采用C25网喷混凝土，厚28cm，二衬采用C35钢筋混凝土，厚50cm。

1.4 衬砌缺陷概况

通过人工检测和钻孔破检，发现该段衬砌缺陷情况如下：1）由地质雷达扫描结果看，隧道内K357+209～K358+219缺陷段（纵向10m，环向4m）二衬厚度为10～32cm（原设计二衬厚度为50cm），不满足设计要求，且原设计K357+210～K357+214段二衬内为双层钢筋，实测二衬内钢筋为单层钢筋或钢筋缺失。2）从混凝土衬砌强度反弹测试结果看，该段衬砌混凝土强度为33.0MPa，不满足设计强度（35.0MPa）。3）根据钻孔验证及破检情况（钻孔10处，破检1处），其中有4处在孔深10～22cm之间时见防水板，且存在脱空，脱空范围为2～5cm。4）在破检处有1条环向长约5m的裂纹，经验证，该裂纹为施工冷缝。

2 施工总体方案

2.1 关于衬砌脱空缺陷的整治

在长期使用后，受钢筋混凝土衬砌脱空的影响随之产生缺陷，以所在隧道的衬砌结构特性为基准，以不影响外层钢筋有效握裹为基本前提，为之实行回填注浆方式，在特殊情况下搭设钎钉。若衬砌厚度≤20cm，与此同时未握裹钢筋，需实行开“天窗”模筑的方式展开施工作业，所用材料为C40微膨胀细石混凝土，经回填注浆处理后改善衬砌性能。防水板：1）若出现防水板松弛现象，使用小直径PVC管，借助外层钢筋适当抬升防水板并使其与初支达到紧密贴合状态，2）防水板绷紧且与初支存在较大间隔时，若内支护厚度相对不足，此时可沿着隧道轴线处理防水板，经切割操作后再通过焊接的方式将外侧补齐，使防水板处于相对松弛的状态，并遵循1）的方法进一步处理，若防水板处于绷紧状态，同时内支护厚度满足工程要求。

2.2 关于钢筋混凝土夹层缺陷的整治

通过凿除的方式处理缺陷部分，做好清理工作，具体工序有：1）当钢筋外露时，需要对该部分进行打磨，在其表面涂抹适量改性环氧树脂材料，若保护层厚度未达到工程标准，实际刷涂厚度需超过1mm；2）若钢筋完全存在于衬砌之中，即未出现外露时，需使用砂轮机打磨，在保护层厚度不满足工程要求时，表面处理尤为关键，需要在该处涂抹适量改性环氧树脂，厚度需超过1mm。

2.3 关于衬砌施工缝裂损的整治

若衬砌施工缝在使用中出现掉块等缺陷，需要做好松弛部位的清理作业，以实际深度为准采取合适处理措施，诸如切口打磨或是喷射混凝土等，并在上述基础上涂抹适量改性环氧树脂。

2.4 关于止水带切割缺陷的整治

出现此类病害后，需要将发生裂损的部分清理干净，分析支护带松动情况，做好该部分的割除作业，特殊情况下可通过注浆的方式加以处理。

2.5 关于拱部异物的整治

分析衬砌混凝土的表面状况，若出现注浆管松动或是玻璃掉块等问题，需做好拱部异物的清理工作，可利用手持砂轮机加以打磨，提升其平顺性。

2.6 关于衬砌裂缝缺陷的整治

在出现衬砌裂损病害后，需分析具体的裂缝状况，考虑形态、贯通性等多方面因素，为之制订可行的处理措施。

2.7 关于衬砌蜂窝麻面等缺陷的整治

将缺陷处的混凝土块清理干净，随后使用清水处理，针对缺陷区域刷涂渗透性材料，持续操作2次，刷涂3次环氧胶泥，使得环氧胶泥能够有效进入到结构内部，增强与混凝土的黏接效果。

2.8 验证孔洞处理

部分衬砌出现未钻透现象，此时需针对口部加以处理；若钻孔完全穿透混凝土，考虑到堵漏效果，需将环氧树脂填入其中。

3 施工注意事项及应急措施

1）施工中产生的弃渣、废料不得随意丢放，可先集中堆放洞口附近的栅栏外，达到一定数量后二次倒运到附近原渣场。2）当隧道变形管理等级达到三级时，列车正常运行；当隧道变形管理等级达到二级时，列车限速慢行；当隧道变形管理等级达到一级时，封锁运行区间。3）开通时必须确保工完料清、场地干净、结构安全稳固。无任何构件侵入限界，经核查无误后方可收工，开通线路。4）模板掉落时及上部结构松动的处理。①接触线断线、回流线断线抢修利用双挂梯或便携式车梯作业，将断线用手拉葫芦临时紧起，脱离接地，用电联接短接，保证接触线高度不低于该区段规定最小值5150mm，送电降弓通过；②承力索断线抢修利用双挂梯或便携式车梯作业，将断线用手拉葫芦临时紧起，脱离接地，用电联接短接，满足机车车辆限界要求，送电开通。