既有線隧道襯砌空洞處理方案

摘要：隧道襯砌空洞是隧道工程眾多病害中較常見的一種，但在既有線利用“天窗”點(diǎn)施工確較為困難，本人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工摸索，結(jié)合李家莊3號(hào)隧道施工為例進(jìn)行總結(jié)，以便為其它同類隧道病害處理作參考。

關(guān)鍵詞：既有線隧道襯砌空洞處理

1 襯砌段病害情況

2012年6月25日工務(wù)段在巡檢線路時(shí)發(fā)現(xiàn)李家莊3號(hào)隧道在K1131+576處拱頂出現(xiàn)砼掉塊，2012年6月27日工務(wù)段對(duì)其進(jìn)行鑿除，發(fā)現(xiàn)初期支護(hù)與巖體完整穩(wěn)定，此處二襯不密實(shí)，二襯局部厚度不足，該處襯砌后存在空洞，空洞縱向長(zhǎng)3.5米，環(huán)向4.5米，位于兩板襯砌接頭處。該處襯砌為27cmC25噴射砼+55cmC30砼。為保證行車安全，需對(duì)該處病害實(shí)施整治處理。

2 施工組織方案

2.1 編制依據(jù)

2.1.1 原施工設(shè)計(jì)文件、竣工文件。

2.1.2 鐵道部現(xiàn)行有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范。

2.1.3 鐵道部、鐵路局營(yíng)業(yè)線施工管理的有關(guān)規(guī)定。

2.2 施工影響范圍及施工期限

2.2.1 施工影響范圍：施工期間需上下行同時(shí)封鎖，每次封鎖120分鐘，供電段接觸網(wǎng)停電配合。停電范圍：上下行供電臂。

2.2.2 施工期限：2012年8月。

2.3 主要工程量（見下表）

李家莊3號(hào)隧道主要工程數(shù)量表

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2.4 施工簡(jiǎn)述。李家莊3號(hào)隧道空洞處理采用C35噴射混凝土填充（模噴），為保證安全及填充效果，砼分四塊三次進(jìn)行掛模噴射。模噴前，鑿除結(jié)構(gòu)松散、開裂混凝土，并在襯砌和初支混凝土上打孔，把錨固筋植入到二襯混凝土和初支混凝土內(nèi)，錨固筋的外端用12.6號(hào)槽鋼作為支撐，模板采用5cm厚落葉松木板。砼混凝土養(yǎng)護(hù)完畢后，空洞處理段隧道環(huán)向范圍內(nèi)襯砌表面粘貼高強(qiáng)度碳纖維布（將四周砼表面清理干凈，粘貼范圍超出空洞1米）。

2.5 組織機(jī)構(gòu)。根據(jù)本次病害點(diǎn)的規(guī)模及特點(diǎn)，設(shè)總體負(fù)責(zé)人1名、技術(shù)負(fù)責(zé)人2名、電工1名、修理工1名、開挖工4名、安裝工4名、電焊工3名、材料員1名、防護(hù)員5人、后勤1名。

2.6 施工方案、方法

2.6.1 總體工藝流程。施工準(zhǔn)備→申請(qǐng)?zhí)齑包c(diǎn)→放樣布點(diǎn)，鑿除混凝土，布設(shè)錨固點(diǎn)→鉆孔→植筋→安裝槽鋼、模板→噴射砼注漿→拆除注漿管及其它、粘貼高強(qiáng)度碳纖維布。

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2.6.2 作業(yè)臺(tái)架。由于隧道凈空較高，作業(yè)平臺(tái)采用接觸網(wǎng)作業(yè)車加建筑用腳手架。

2.6.3 錨筋施工

2.6.3.1 錨筋加工和制作。錨固鋼筋采用Φ22熱軋帶肋鋼筋，錨入二襯的長(zhǎng)度為50cm，錨入初支有效長(zhǎng)度20cm，另一端絲扣長(zhǎng)度15cm。

2.6.3.2 鑿除松散開裂混凝土。對(duì)空洞處，由于部分砼已開裂，因此，采用電鎬鑿除，并確保松散、開裂部分全部鑿除，鑿除掉落的砼碴塊及時(shí)清理出隧道。

2.6.3.3 鉆孔。①采用沖擊鉆鉆孔，結(jié)合模板懸掛布置實(shí)施。②鉆孔采用直徑25mm鉆頭。③作業(yè)平臺(tái)采用接觸網(wǎng)作業(yè)車+建筑用腳手架。施工注意事項(xiàng)：a鉆孔方向?yàn)閺较蜚@入，出現(xiàn)偏差時(shí)需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整；槽鋼在施工鎖腳前先用膨脹螺栓固定。b鉆孔過程中遇到鋼筋時(shí)可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整鉆孔位置。c鉆孔完成后用小型吹風(fēng)機(jī)將孔內(nèi)灰塵清除干凈。

2.6.3.4 錨筋安裝。錨筋安裝采用植筋膠，型號(hào)RE-500型注射式植筋膠（A級(jí)膠），植筋時(shí)先注射入膠體，再插入錨筋，然后用錘頭輕敲打入錨孔內(nèi)，要求孔內(nèi)植筋膠體的飽滿度不小于鉆孔體積的95%，鋼筋植入后3天內(nèi)不得懸掛重物或有撞擊、敲打現(xiàn)象，以保證錨筋的抗拔強(qiáng)度。

2.6.3.5 錨筋施工參數(shù)。共布置鎖腳錨筋40根，單根長(zhǎng)65cm，錨固深度50cm，導(dǎo)向錨筋10根，單根長(zhǎng)90cm，錨固深度20cm。

2.6.3.6 錨筋平面布置

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2.6.4 模板設(shè)計(jì)

2.6.4.1 槽鋼及模板加工。槽鋼在模板生產(chǎn)廠家加工完成后，按設(shè)計(jì)半徑進(jìn)行彎制，預(yù)先拼裝，并進(jìn)行編號(hào)。為保證受力，槽鋼兩端長(zhǎng)出40cm，用于安裝鎖腳錨筋，施工槽鋼時(shí)，先用膨脹螺栓固定，在拱頂施作兩根導(dǎo)向錨筋，便于固定槽鋼。

在空洞較高處的模板上預(yù)留1個(gè)注漿孔和1個(gè)排氣孔，注漿管管徑為5cm鋼管，外露部分長(zhǎng)20cm，排氣孔設(shè)置在空洞的最高處，管徑為2cm金屬管，豎向布置，通氣孔鋼管頂距隧道初支面距離不得大于1.5cm。

2.6.4.2 木板安裝。錨筋安裝完成3天后進(jìn)行槽鋼模板安裝，安裝模板時(shí)，拱頂?shù)?塊模板暫不安裝，等1#塊砼模噴完成后，再行安裝，最后施工3#塊模噴砼。首先安裝環(huán)形槽鋼，在槽鋼安裝時(shí)，先不擰緊螺栓，待木板安裝后，再行擰固。

2.6.4.3 模板及槽鋼材質(zhì)。木板寬度15cm，長(zhǎng)度3.7m，厚度5cm；槽鋼采用12.6號(hào)，單根長(zhǎng)2.6m，兩根一組；模板采用5cm厚落葉松，容許彎曲應(yīng)力14.5Mpa，砼容重2400

kg/m3，容重0.582kg/m2，12.6號(hào)槽鋼12.318kg/m，每個(gè)槽鋼在兩端設(shè)置鎖腳錨筋。

2.6.5 模噴細(xì)石混凝土施工

2.6.5.1 采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌合混凝土，每盤拌合0.1立方，人工加入噴射機(jī)。機(jī)具型號(hào)：DYB-20型濕噴機(jī)、UJZ-15型攪拌機(jī)。

2.6.5.2 模噴砼分四段三次施工，具體如下：

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首先施工1#塊（2塊）→2#塊→3#塊，最后注入M35號(hào)水泥砂漿填滿空洞。注漿與模噴混凝土間隔時(shí)間約為24小時(shí)。砼模噴過程中應(yīng)對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)，在每條接觸網(wǎng)線上套塑料管，避免砼污染接觸網(wǎng)。

2.6.6 注漿施工

2.6.6.1 配合比設(shè)計(jì)。經(jīng)試驗(yàn)，M35水泥砂漿配合比如下：P.O42.5R普通硅酸鹽水泥：1200kg；中細(xì)河砂（干凈無雜質(zhì)）：1200kg；自來水：482kg；減水劑（減水率不小于12，泌水率不大于90）：33.6kg。要求M35水泥砂漿有良好的和易性，保證灌注后填充密實(shí)。

2.6.6.2 注漿壓力設(shè)計(jì)。注漿壓力根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并充分考慮輸送垂直高度、輸送管道摩阻損耗、輸送管終端壓力等因素，注漿壓力不宜超過0.1MPa，注漿達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后進(jìn)行效果檢查后即可終止注漿。機(jī)具要求：注漿機(jī)：DYB-70/80雙液壓注漿機(jī)。

2.6.6.3 注漿施工注意事項(xiàng)。①注漿過程中應(yīng)監(jiān)控量測(cè)混凝土襯砌變形，如發(fā)現(xiàn)開裂立即停止注漿。②注漿壓力宜采用漸進(jìn)逐步增加，并注意控制注漿的速度。③注漿過程中應(yīng)對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)，在每條接觸網(wǎng)線上套塑料管，避免砂漿污染接觸網(wǎng)，每日完成后撤除。注漿時(shí)，在道床上鋪設(shè)塑料布，避免污染道碴。

2.6.7 填充效果檢查?，F(xiàn)場(chǎng)通過埋設(shè)的檢查孔進(jìn)行觀測(cè)，在水泥砂漿灌注過程中由檢查孔口溢出，即為空洞注漿體填充完成。

2.6.8 粘貼高強(qiáng)度碳纖維布?；炷琉B(yǎng)護(hù)完畢后，空洞處理段隧道環(huán)向范圍內(nèi)襯砌表面粘貼高強(qiáng)度碳纖維布，碳纖維布環(huán)縱向超出空洞處理范圍1m，確保粘貼質(zhì)量和耐久性。

2.6.9 天窗利用安排。根據(jù)每個(gè)天窗時(shí)間計(jì)劃2.0個(gè)小時(shí)，扣除施工準(zhǔn)備和現(xiàn)場(chǎng)清理作業(yè)時(shí)間，每次有效施工時(shí)間約90分鐘，計(jì)劃處理時(shí)間為15個(gè)天窗點(diǎn)。

利用天窗點(diǎn)作業(yè)措施：①發(fā)電機(jī)、注漿機(jī)、濕噴機(jī)、空壓機(jī)、小型工具、砂石料及作業(yè)人員在天窗點(diǎn)前提前備于隧道出口，做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，材料、發(fā)電機(jī)等要放在不影響行車的安全地點(diǎn)。②車站行車室設(shè)置防護(hù)人員1人，作業(yè)組兩側(cè)各設(shè)行車防護(hù)人員1人，每個(gè)作業(yè)小組設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)監(jiān)護(hù)人1人。

3 施工安全保證措施

3.1 凡上道的路工、勞務(wù)工必須經(jīng)人身安全培訓(xùn)和電氣化安全培訓(xùn)。

3.2 所有上道作業(yè)人員按規(guī)定穿著橙色反光馬夾，所有施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴好安全帽，高空作業(yè)必須系好安全帶，配備齊全有效的防護(hù)用品，防止人身事故的發(fā)生。

3.3 施工時(shí)按照《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》規(guī)定設(shè)置施工防護(hù)。施工完畢，施工負(fù)責(zé)人確認(rèn)人員、機(jī)具、材料均已撤至安全地點(diǎn)，線路達(dá)到放行列車條件后，方可通知防護(hù)員撤除防護(hù)。

3.4 高空作業(yè)中所用的物料必須堆放平穩(wěn)，不可置放在臨邊附近。

3.5 嚴(yán)格遵守電氣化鐵路區(qū)段安全規(guī)定，所有人員和所攜帶的物件與接觸網(wǎng)設(shè)備、牽引變電設(shè)備和電力機(jī)車的帶電部分，必須保持2米以上的距離；禁止通過任何物體與上述設(shè)備相接觸。

3.6 接觸網(wǎng)作業(yè)車進(jìn)入封鎖區(qū)間的行車憑證為調(diào)度命令（包括車次、作業(yè)地點(diǎn)、返回車站時(shí)刻等），不得超時(shí)作業(yè)。

3.7 用電必須做到“一機(jī)一閘一漏”，且要經(jīng)常檢查電線有無破損，接頭是否完好，閘箱要做好防水措施。機(jī)電設(shè)備的操作人員必須由經(jīng)過專門訓(xùn)練，懂機(jī)電設(shè)備原理、性能用途，會(huì)使用、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)排除故障的專人操作和管理。

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