淺談運營過程中的高鐵隧道二襯空洞、不密實病害的整治施工

勾中華　王偉

【摘 要】隨著全國高速鐵路的修建如火如荼的進行，高鐵隧道的數(shù)量和長度也有了很大的增加。受地質(zhì)原因、施工質(zhì)量等問題的影響，部分高鐵隧道在開通后依然存在二襯背后空洞、不密實等現(xiàn)象。對于運營中的高鐵來說，維修天窗時間短、夜間天窗整治后要確保當天能準時常速開通、接觸網(wǎng)影響施工凈空等眾多條件限制對整治施工的制約很大，如何能保質(zhì)、保量、保安全的進行整治，是我們高鐵隧道專業(yè)需要思考的一個問題。

【關(guān)鍵詞】高鐵隧道；二襯不密實；整治

引言：

2014年，筆者單位管內(nèi)某高鐵隧道在開通運營3年后，通過地質(zhì)雷達檢測發(fā)現(xiàn)，二次襯砌背后存在大小不一的多處空洞及不密實病害。隨即，筆者單位組織對這些病害進行了灌漿處理。作為這次施工的全程參與者，筆者將以這次施工為例，簡要分析對類似病害的處理方法、工藝及所需注意的安全事項。

1、高鐵隧道二次襯砌空洞、不密實處理施工的技術(shù)標準和依據(jù)

（1）前期通過地質(zhì)雷達檢測和人工敲擊檢查得出的《隧道檢測病害統(tǒng)計表》。統(tǒng)計表應(yīng)詳細描述每處病害的里程、方位、大小等情況。（2）到現(xiàn)場觀測的現(xiàn)狀，圖片資料、視頻資料、以及設(shè)計圖紙等。（3）原施工過程資料。（4）國家相關(guān)技術(shù)標準和行業(yè)標準。

2、施工方案和施工工藝

2.1病害處理總體施工方案

根據(jù)隧道設(shè)備管理單位的第三方檢測檢測數(shù)據(jù)結(jié)果和現(xiàn)場排查結(jié)果，現(xiàn)場病害為空洞和不密實。本標段隧道二次襯砌厚度均大于20cm，對拱頂病害和不密實地段主要采取壓漿回填密實整治處理。目前該高鐵已正式運營，施工處理主要以要點夜間施工，現(xiàn)場施工應(yīng)該嚴格按營業(yè)線施工安全管理規(guī)定執(zhí)行，作業(yè)平臺采用自制軌道車搭設(shè)腳手架作業(yè)平臺，作業(yè)平臺考慮便于施工和不侵入洞內(nèi)接觸網(wǎng)吊柱和導(dǎo)線空間，并適當預(yù)留作業(yè)空間，現(xiàn)場施工作業(yè)時對軌道、吊柱、接觸網(wǎng)導(dǎo)線及電氣設(shè)備采用土工布覆蓋防護，防止施工廢渣、廢水、水泥漿液等污染對行車造成安全隱患。

2.2施工準備

（1）對病害地段進行核對

在施工前，提前要點，根據(jù)設(shè)備管理單位提供的隧道襯砌背后病害區(qū)域統(tǒng)計表采取現(xiàn)場核對施工里程，竣工里程，必要時進行鉆設(shè)Φ25-28mm孔進行脫空核對，對核實存在的病害區(qū)進行標識，做到標識清楚，編號有序，便于在有限的時間內(nèi)開展施工，不致于盲目施工，耽誤有效的作業(yè)時間。

（2）人員、物資、機械具準備

每天作業(yè)給點之前將所有機具材料轉(zhuǎn)入作業(yè)平臺車上，進洞所有原材料、機具進出和使用必須登記確認，具體人員、物資、機械設(shè)備配置見附表。施工前對運輸和搭架子等進行演練，對施工人員進行安全培訓(xùn)和考核，考核合格方可上崗。所有需上道的工機具、材料需提前貼好反光標識，每天上道前檢查反光標識的狀態(tài)，如缺失需重新貼好。

（3）注漿參數(shù)設(shè)計

注漿材料及配合比：注漿漿液采用水泥漿、水泥砂漿灌漿料；

注漿壓力：0.2～1.0MPa；

漿液擴散半徑：不小于0.5m；

單孔注漿量：

Q=π×r2×L+π×R2×L×α×β

式中：r為鉆孔半徑，L為鉆孔長度，考慮與設(shè)計接近，取0.3m；R為漿液擴散半徑，取0.5m；α為漿液有效充填率，取0.9；β為漿液損耗系數(shù)，取1.15。

2.3脫空、不密實地段注漿回填工藝

2.3.1施工作業(yè)平臺安拆

作業(yè)平臺采用拼裝式腳手架，要求腳手架在洞內(nèi)拼裝時間不得大于20min，腳手架搭設(shè)底座帶有輪式走行系統(tǒng)和自鎖系統(tǒng)，腳手架每節(jié)搭設(shè)高度2m，并掛設(shè)人行上下梯步，梯步步距高度不得大于30cm，為了加快施工進度，梯步采用掛鉤式梯步，同時梯步設(shè)置高度不得小于1.0m扶手，頂部工作平臺滿鋪5cm厚的木板，木板采用綁絲綁扎牢固，嚴禁出現(xiàn)探頭板，頂部工作平臺四側(cè)設(shè)置高度不小于1.0m的圍欄，確保作業(yè)人員的安全。考慮到作業(yè)平臺較高，要求作業(yè)平臺設(shè)置四條攬風繩，攬風繩固定在鋼軌上，要求攬風繩具有絕緣功能。

2.3.2鉆孔及安設(shè)注漿管

利用搭設(shè)好的作業(yè)平臺，首先對檢測處空洞或不密實處采用紅油漆進行標識。

（1）脫空處理：要求鉆設(shè)不得小于2個有效孔，一個在空洞較高處，作為排漿孔和觀察孔，一個在較低處，做為注漿孔。鉆孔前應(yīng)注意觀察二襯回填泵達砼口和隧道坡度方向，一般來說脫空空洞位于遠離泵送口且位于上坡最高處，在此鉆設(shè)做為排漿孔兼觀察孔。在預(yù)計大約空洞較低處鉆設(shè)另一孔作為注漿孔。采用沖擊鉆鉆孔，鉆孔直徑為Φ28-32mm，先采用30cm短鉆桿鉆孔，待鉆至約20cm，根據(jù)地質(zhì)雷達掃描長度換設(shè)長鉆桿60-80厘米的長鉆桿繼續(xù)施鉆，直至鉆通二次襯砌厚度，找到脫空處，在鉆設(shè)的過程中注意嚴禁將防水板鉆通、鉆破，并根據(jù)鉆孔檢查防水板靠二次襯砌凈空處的脫空厚度及防水板背后是否有脫空，脫空厚度。如鉆孔發(fā)現(xiàn)確實存在防水板前方有空洞，采用毛刷將鉆孔清刷干凈，采用四周涂刷快凝的環(huán)氧樹脂Φ25mm中空錨桿（自帶閥門防止?jié){液回流），要求環(huán)氧樹脂錨固入砼的深度不得小于10cm，排漿孔錨桿深入距防水板約1cm處，盡可能伸出砼面。以便于排漿和驗證是否注滿漿液；注漿孔錨桿深入空洞約5cm即可，以便于漿液注入。要求環(huán)氧樹脂凝固時間控制在10min以內(nèi)，以加快施做進度。

發(fā)現(xiàn)需要脫空處理的位置，如果前后施工縫有滲漏痕跡，前后1-2道施工縫要做密封膏進行封閉，以防止灌漿的時候施工縫漏漿引起接觸網(wǎng)的安全隱患。

（2）當為不密實時：在不密實區(qū)邊緣線外0.5m范圍內(nèi)采用沖擊鉆鉆孔，孔徑為28mm，注漿孔深20cm（根據(jù)地質(zhì)雷達檢測厚度進行，嚴禁將防水板鉆通），孔間距50×50cm梅花形布置，然后安設(shè)馬牙扣型注漿管，要求用環(huán)氧樹脂錨固入砼的深度不得小于10cm，外露長度按5cm控制。

（3）2.3.3注漿

（1）脫空處注漿：注漿材料要求需具有良好的流動性，選用的注漿泵、管接頭、閘門控制系統(tǒng)等設(shè)備應(yīng)保證漿液流動暢通并盡可能減少注漿液收縮，接頭牢固可靠。本脫空注漿漿液采用1：0.4：0.01：（水泥：水：灌漿劑或細沙），注漿漿液采用攪拌機二次拌漿，確保攪拌質(zhì)量，注漿機壓力控制在0.2～0.5MPa，注漿盡可能一氣呵成，直至排氣孔排出均勻漿液，要求注漿孔和排漿孔均應(yīng)設(shè)置漿液閥，出漿孔應(yīng)設(shè)漿液回漿管，回流漿液流入攪拌料儲料桶。當排漿孔無空氣流出時，關(guān)閉出漿孔閥門穩(wěn)壓慢慢注3min即可停止注漿，待終凝后將鋼管采用砂輪機割掉，進行防銹處理。注漿結(jié)束后將露出的注漿管割除并將注漿孔封填密實。

（2）不密實地段注漿：不密實地段注漿流動性必須要好，注漿漿液采用1：1：0.01：（水泥：水：灌漿劑或細沙或超細水泥基無收縮灌漿材料，必要的時候需要用環(huán)氧灌漿材料），注漿漿液采用攪拌機二次拌漿，確保攪拌質(zhì)量，注漿機壓力控制在0.5～1.0Mpa。

3、施工要點及安全質(zhì)量保證措施

3.1施工方案審批程序及要點作業(yè)程序

施工前，編制施工方案，由相關(guān)路局工務(wù)處及工務(wù)段審批后方可執(zhí)行。施工前4天由施工所在車間提報施工大計劃，如需供電維管段配合停電及掛地線時，所在工務(wù)車間應(yīng)提前與供電維管車間聯(lián)系停電配合事項，并提報停電計劃。每天的施工由工務(wù)段派專職人員配合協(xié)調(diào)，負責每天的要點、消點以及拿工作門的鑰匙及現(xiàn)場的質(zhì)量、安全監(jiān)督。

3.2安全措施

（1）洞內(nèi)每個作業(yè)人員和管理必須佩帶安全帽及反光服。（2）接到供電維管段的停電指令后，方可搭設(shè)腳手架。腳手架上需貼反光條，腳手架搭設(shè)牢固、可靠，加設(shè)斜撐。高孔作業(yè)人員必須戴好安全防護繩。（3）發(fā)電機、注漿機、鉆機等設(shè)備必須先檢查后無漏電方可使用，需要配置無漏電開關(guān)。

4.結(jié)束語：

隨著高鐵的建設(shè)里程越來越長，運營時間越來越久，對于高鐵隧道的維修管理工作也越發(fā)凸顯出重要的意義。

許多人認為高鐵隧道設(shè)計標準高，施工控制嚴，運營中維修管理的問題較少，屬于“免維護”的設(shè)備，這種想法是十分危險的。我們對于高鐵隧道的維修管理工作現(xiàn)在還處于摸索和探索的階段，這一個課題的破解還需要一代又一代的高鐵人努力下去。

參考文獻：

（1）《隧道工程》朱永全、宋玉香ISBN978-113-08226-0

（2）《橋隧工》ISBN978-7-113-11372-8

（3）國家標準《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50208-2011

（4）國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2006

（5）國家標準《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》DL/T5148-20103