浅谈高速铁路隧道混凝土缺陷综合治理技术

浅谈高速铁路隧道混凝土缺陷综合治理技术

摘要：本文结合新建南广高速铁路NGZQ-6标故哨顶1号隧道混凝土渗漏水等缺陷处理实例，阐述了二衬、仰拱填充及水电槽侧墙底部施工缝等部位渗漏水、二衬崩边崩块及错台、二衬翻砂及露筋等缺陷处理方法和施工工艺，为同类工程提供参考。

关键词：堵漏防水处理；二衬崩边崩块及错台；二衬翻砂及露筋处理

1 工程概况

故哨顶1号隧道起讫点里程为IDK229+230～IDK229+510，全长280米。全隧均位于曲线上，隧道内纵坡为单面坡，坡度为5.8‰，坡长1590m。隧道地处丘陵区，地形起伏较大，最大高差约50m，植被较发育，洞身主要穿越粉质黏土、弱风化的粉砂岩等。隧道进口采用偏压路堑式明洞门，出口采用单压式明洞门，其中IDK229+230～IDK229+239、IDK229+498～IDK229+510段为明洞门段，采用明洞式衬砌，其余采用复合式衬砌。

隧道地下水情况：勘探时未见地下水，但本区大气降水丰富，工点处植被良好，砾岩透水性较强，开挖时部分地段渗水较严重。

隧道衬砌完工后经过一段时间观察，发现二衬、仰拱及水电槽侧墙底等部位施工缝处出现不同程度的渗水现象；二衬部分施工缝处有崩边及错台，结构砼表面有少数麻面、翻砂现象。

2 隧道整治的基本原则

2.1隧道堵漏方案和施工遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则。

2.2隧道堵漏方案和施工要采用经过试验、检测和鉴定并经实践检验质量可靠的新材料，行之有效的新技术、新工艺、也应符合国家现行的有关强制性[规范]标准规定。

2.3隧道堵漏方案和施工必须符合环境保护的要求，并采取相应措施。

2.4隧道堵漏方案要注重抗震动扰动和不均匀扰动的使用条件，堵漏在刚柔相济尤其“柔”上做好特别的防护，加固要在“刚”上做好防护尤其是粘接力上做好防护，要考虑抗震动疲劳和高速压缩风扰动等高铁特有的条件。

2.5其他缺陷要符合《混凝土结构加固设计规范 》（GB50367-2006）、《混凝土裂缝

用环氧树脂灌浆材料》行业标准。

3 隧道缺陷及处理方案

3.1二衬渗漏

3.1.1危害性简述

因电气化铁路采用高压电接触网，渗漏水会造成电网漏电，危害结构安全和行车安全；对回填灌浆后施工缝漏浆的部位也需进行堵漏处理，漏浆证明二衬施工缝内的橡胶止水带已无止水作用，且水泥浆固化后是刚性的，会收缩产生细小裂缝，有渗漏的可能性，需灌注聚氨酯材料并采用弹性高粘接力密封膏封闭处理。

3.1.2目的

把裂缝中和麻面中的间隙水挤压到二衬背后，而顺利从二衬背后的排水通道排出。

3.1.3堵水方案简述

由于施工工艺、操作不规范等原因二衬中砼不可避免的存在施工缝、不规则裂缝和蜂窝麻面等。裂缝（隙）中的水和隧道内空气中CO2和SO2等形成腐蚀性液体，长期积累会风化和腐蚀混凝土结构，使缝隙变大而影响混凝土结构稳定性，降低混凝土的强度以致减少隧道的使用寿命，对隧道的安全使用构成潜在威胁。设计上要求二衬砼不能存在这些缝隙，对施工缝和沉降缝都要求采用止水带和止水条进行防水处理，并在二衬砼背后设计有防水板和排水盲管。

渗漏处理时对裂缝（隙）采用针孔法对二衬深层注浆把裂缝（隙）中填满水溶性聚胺脂和改性耐水耐潮湿环氧灌浆料等化灌浆材；对麻面采用梅花型针孔灌浆法后再涂刷水泥基渗透结晶；对有渗水潮湿面的地方涂上水泥基渗透结晶的涂料，让可以渗透的结晶体填满渗潮部位细小的渗水通道，并对已注完浆液的施工缝和沉降缝的表面涂上弹性聚胺脂涂料或丙烯酸类聚合物弹性耐潮湿涂料，防止因变形再重新出现渗漏。

施工工序：1、清理裂缝表面；2、钻孔：使用电锤沿裂缝两侧(10-15cm)进行斜钻孔，钻头直径为10mm或14mm，钻孔角度宜≤45°，钻头深度≤结构厚度的2/3，钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿（壁后灌浆除外）；3、洗缝：用高压清洗机或空压机向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净；4、埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头），针头后带膨胀橡胶，并用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水；5、封缝：将洗缝时出现渗水的裂缝表面用环氧类快干水泥进行局部封闭处理，预留观测位置，目的是在灌化学浆时少跑浆；6、灌浆：使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注特种配比—根据现场情况来配比的化学灌浆料（107和108加KT改进剂混合液）。立面灌浆顺序为由下向上：平面可从一端开始，单孔逐一连续进行、

当相邻孔开始出浆后，保持压力3-5min，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔；7、拆嘴：灌浆完毕，确认不漏即可去掉或敲掉外露灌浆嘴。清理干净已固定化的溢漏出的灌浆液；8、封口：用快干水泥对灌浆口的修补、封口处理；9、防水：用水泥基渗透结晶涂刷施工完的表面（施工缝和沉降缝不涂水泥基渗透结晶），再沿注浆完成的缝用切割机或人工凿出2厘米宽2厘米左右深的V型槽，清理干净后保持干燥，用密封膏的底涂液涂刷V型槽两侧，在底涂液干燥前用搅拌均匀的专用聚氨酯密封膏填塞，用塑料刮子把表面刮平，再用高性能聚氨酯类（高粘结性和高弹性）防水材料或丙烯酸类聚合物涂料将化学灌浆部分涂三遍（底涂、中涂、面涂）以作表面防水处理。

3.1.4排水方案简述

用电镐沿着裂缝开槽，槽深8-10cm，宽6-8cm，清洗干净后刷专用混凝土界面剂，装上3.5cm防腐蚀软质塑料排水管后再用快速水泥基胶泥封闭周边形成排水通道，等基本干燥后再用特种聚氨酯和丙烯酸涂刷表面3-4遍，防止震动开裂和加强防水效果。

图3.1 堵水灌浆材料 图3.2 快干水泥

图3.3 止水针头 图3.4 二衬施工缝处开槽排水处理

3.2仰拱填充裂缝防水处理

3.2.1危害性简述

从仰拱填充裂缝渗上来的水长期积累会流到表面，高速动车通过会吹起积水，对列车的零件和底盘仪表有影响，影响行车安全。

3.2.2方案简述

3.2.2.1堵水方案

用电镐和切割机把缝扩大和切开，槽深4厘米，宽4厘米，把槽内清理干净后保持干燥，涂刷专用界面剂后用聚硫密封膏填塞封闭，再用丙烯酸涂刷表面3-4遍。若伸缩缝渗漏水，用二衬拱墙裂缝的针孔法堵漏工艺施工。

3.2.2.2排水方案

用电镐沿着裂缝开槽，槽深8-10cm，宽6-8cm，清洗干净后刷专用混凝土界面剂，再用快速水泥基胶泥用抽管法封闭成无管空腔排水通道，等基本干燥后

再用特种聚氨酯和丙烯酸涂刷表面3-4遍，防止震动开裂和加强防水效果。

3.2.2.3特殊处理措施

对其他隧道围岩类别差和开挖时涌水量大的仰拱位置，用地质钻机将仰拱钻透，泄调以后积聚的水压力，钻孔位置应在中心水沟正下方且垂直相通，泄压水直接排至中心水沟里。

图3.5 水电槽侧墙底针孔注浆图3.6 仰拱填充施工缝处开槽排水处理 3.3水电槽侧墙开裂

3.3.1危害性简述

侧墙开裂使得中间水沟的水会流向两侧的通信和电力槽内，长期会腐蚀电缆表面引起漏电和短路，给行车安全和信号安全造成影响。