浅析高速铁路隧道缺陷的整治与养护

发表时间：2019-04-16T15:11:28.310Z 来源：《防护工程》2018年第36期 作者： 赵书涛

[导读] 会出现各种程度的缺陷，如结构之间的接缝脱落、高铁隧道的结构渗漏、隧道二次衬砌的开裂变形等，严重威胁着隧道的交通安全。

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摘要：我国高铁的发展一直位于世界的前列，拥有世界上先进的技术，我国高速铁路的发展拥有自己的特色。高速铁路的隧道是建设高铁的重要部分，他的施工难度比较大，存在很多难点和缺陷，高铁建设行业一直重视这些问题。减少高铁隧道建设中的缺陷是高速铁路建设的关键任务。

关键词：高速铁路隧道；缺陷；整治；养护

由于受到施工、设计等各个环节的不利因素的影响，隧道结构中的衬砌大部分存在不同程度的缺陷，包括衬砌后面的空旷程度、衬砌的厚度严重不足、钢筋之间的距离太大等缺陷。因此，新修建的高速铁路隧道在顺利运营阶段后，会出现各种程度的缺陷，如结构之间的接缝脱落、高铁隧道的结构渗漏、隧道二次衬砌的开裂变形等，严重威胁着隧道的交通安全。 1 高速铁路隧道存在的缺陷 1.1 二衬混凝土一系列问题

高速铁路隧道二次衬砌混凝土裂缝、二次衬砌渗漏、二次衬砌混凝土错台、二次衬砌不密实、隧道二次衬砌的空腔是高铁隧道施工过程中比较常见的问题。隧道二次衬砌渗漏过程中最主要原因之一是隧道二次衬砌后预先留下的排水管堵塞或混凝土局部不密实。高速铁路隧道的开挖使得地下水的渗流场发生了一定的变化，高速铁路隧道周围的地下水进入隧道，隧道的防水材料安装不合理，隧道的变形缝和施工缝操作的不精细。

二次衬砌混凝土裂缝形成的主要原因是：在围岩的监测不稳情况下，二次衬砌施工的某些地段就开始施工，会使得二次衬砌承受围岩压力的超设计荷载；使用的混凝土是随机分配的，在混凝土泵送和运输过程中，存在加水的情况，仰拱虚拟道砟的局部未完全清理干净，梁车的特殊荷载导致第二道衬砌不均匀沉降和开裂等。 1.2 隧道底部出现的问题

隧道底部频繁出水和隧道仰拱下虚渣的存在是高速铁路隧道底部在修建过程中经常存在的问题。 1.3 槽道施工缺陷

在安装接触网槽时，容易出现不同规格的误差，施工作业损坏，安装结构位置不准确。此环节要求相关人员计算位置和规格，不允许存在误差。一旦安装错误，将影响第四发电项目的后续施工。 2 治理高速铁路隧道问题的方法 2.1 二衬混凝土一系列问题的整治

采用超细水泥浆和环氧树脂对二次衬砌混凝土的表面湿斑和渗区进行处理。主要方法是：在湿涝区和渗流区边缘线0.5m范围内设置灌浆喷嘴和灌浆孔。灌浆孔深h（h=衬砌厚度-10cm），灌浆时候的压力大约为1.0～1.5Mpa，两孔之间的距离为0.2×0.2m，在施工的过程中，应该根据施工现场的具体情况慢慢加大灌浆压力，最终确定压力值。检查并清理表面混凝土，厚度不小于2mm。对环形和纵向排水管进行疏通后，然后对渗漏施工缝采取凿灌堵水措施，具体做法是凿出、外宽4～5cm、内宽5～6c的倒梯形槽。施工缝深5cm，用清水冲洗罐及其周围。在施工过程中，每隔20～30米打一个孔，孔深基本为衬里厚度2/3，孔口用胶带封好。然后在槽内沿施工缝设置两道快干密封胶，将密封胶固化，去除胶带，应该在孔内设有一定的灌浆喷嘴，按照1:1的比例注入超细水泥浆，期间的灌浆压力应该在1.0～1.5Mpa之间，在施工过程中逐渐加大压力。确定最终的压力要根据具体情况而定，如果灌浆结束后三天内没有出水现象则判定为合格。检查合格后，对凹槽进行一定的清理，然后在槽内固定直径为50毫米的半圆波纹管，使用金属卡固定间距为20cm，最后在槽内灌入掺合的聚硫密封胶，仔进行平滑处理。聚硫密封胶干燥时，应采用调整后的结晶型防水涂料进行防水处理，其厚度应大于2mm。

二衬混凝土裂缝的主要处理方法是低压注胶修补，主要材料是JN-L密封胶和JN-F密封胶。施工操作按以下方法进行：裂缝调查→裂缝处理→灌浆喷嘴安装→JN-F胶封缝→密封缝检查→JN-L胶→压力胶（低压慢喷）→养护→养护检查。 2.2 衬砌的局部欠缺整治

衬砌的灌浆方案：如果钢筋混凝土的衬砌的缺陷厚度不小于25cm，素混凝土衬砌的缺陷厚度不小于30cm时，应该采用衬砌灌浆的方案，处理衬砌后空腔。

（1）设计方案中的参数：①方案中的钻孔参数：用Φ42的钻头钻孔、每个孔之间的横向间距为1米、交错排列、倾角、垂直衬砌；方案中所用的钻杆长度为1m；②方案中的灌浆参数：灌浆过程中应用的材料及配合比：该过程中采用微膨胀水泥砂浆灌浆，42.5的普通硅酸盐水泥，使用的水泥砂浆配合比为 0. 8∶ 1;方案中的灌浆压力：使用的钢筋混凝土衬砌应该控制在1Mpa之内；方案中的灌浆时间：在灌浆压力到达设计终压并且稳定在5min以上的时候，且吸浆量很少或者没有吸浆量的时候，可以结束在孔内灌浆。

（2）方案中的施工方案：1）施工过程中的准备。在拱顶处施工的衬洞内，工作前必须要搭设平台，所需设备为气枪、压浆机、发电机等，作业前可进行施工；2）衬洞处理：1钻孔：a.首先确定空洞的位置和孔的位置。经现场验证，孔位按钻孔布置示意图布置，钻孔编号；b.钻孔：用气枪在标记的钻孔处钻孔，按被测衬里的实际长度钻孔。钻孔时必须进行测量，以防过钻破坏防水板。钻孔至实际衬里厚度停止钻孔，检查衬里背面是否空，防水板是否损坏。如果钻孔深度达到测量厚度而尚未钻孔，则应在钻孔时测量并做好记录。孔管预埋：在孔口处对Φ32孔管进行灌浆，在灌浆过程中用植筋胶锚固在Φ42灌浆孔内。相邻的灌浆孔均设有孔塞，以防泥浆流淌；2、灌浆：a、灌浆前检查管道及机械状况，确认正常后进行灌浆试验，确定合理的灌浆参数，指导施工；b.在灌浆时，应该实时检查孔口和相邻孔是否有串浆的现象。如过有串浆的现象，应该立即停止灌浆活动，或者采用间歇性灌浆来封闭串浆口，一直到下出料孔灌满浆为止。期间可以采用快硬水泥砂浆封堵。假如在灌浆过程中压力突然提升，可能会堵塞管道，应该立即停止管道检查。c.下出料孔充浆时，中间孔继续

灌浆，其余两孔封堵良好，灌浆时观察上出料孔，直至充浆为止。及时停止灌浆，及时封堵灌浆口和排气孔。在衬砌背面灌浆时，隧道应纵向下山，侧壁孔和两侧孔应横向注入，然后再注入拱顶孔。通过记录分析，判断灌浆效果。必要时，当灌浆达到设计强度时，应钻检查孔检查灌浆效果。如果灌浆不密实或者仍然有空隙，就应该用钻孔灌浆的方式，来保证衬砌空腔填充的密实。 2.3 槽道施工缺陷问题的整治

以锚槽形式预留悬链线悬挂装置。所有的沟槽预埋金属体应该和地面相连接，预埋点的具体位置应与隧道施工缝一块布置。同时还要满足接触网悬挂点的跨度要求。安装接触网槽的过程中，对于放置方式错误的问题，应根据模型尺寸及时在现场进行拆除和搬迁。施工作业如有损坏，应按设计图纸进行。对外部损坏区域进行拆卸和更换。接触网是连接铁路运营过程各环节的重要方式。在工作之初，要做好接触网质量和使用寿命的保证工作。 3 结语

高速铁路列车的运行对铁路建设有着很高的要求。为避免操作过程中的故障造成事故和人员伤亡，避免后期难以修复的隐患。在高速铁路隧道施工过程中，要保证各项工程按照法定程序进行，有关部门和职工要进一步实践探索。 参考文献

[1]王立川，周东伟，吴剑，等．铁路隧道复合衬砌脱空的危害分析与防治［J］．中国铁道科学，2011(05):56－63．

[2]张素磊，张顶立，刘胜春，等．基于对应分析模型的隧道衬砌病害主成因挖掘［J］．中国铁道科学，2012(02):54－58．