鐵路隧道襯砌脫空與滲漏水的預防措施

石孝勇

[摘 要]我國鐵路隧道路隧道中出現(xiàn)襯砌脫空、滲漏水的情況是比較常有的，這與周圍地質環(huán)境、地下工程埋深、防水設計和防水材料等因素存在著聯(lián)系，還有混凝土自身的結構性能、施工方案和施工工藝等也會影響鐵路隧道的防水性能。文章就以實際的工程案例作為分析，希望可以有效解決隧道襯砌脫空和滲漏水的問題。

[關鍵詞]鐵路隧道；襯砌脫空；滲漏水；預防措施

中圖分類號：T114 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）28-0070-01

引言

隨著鐵路建設大潮，我國運營的鐵路隧道越來越多。經(jīng)過數(shù)十年的運營，隧道大都不同程度地存在著影響鐵路運營安全的諸如隧道襯砌裂損、滲漏水、襯砌腐蝕等類型的病害，尤其是襯砌裂損，是隧道較為多發(fā)的一種病害。由于大部分鐵路需要維持正常運營，因此鐵路隧道病害整治措施既要求安全可靠，又需要考慮在極短的天窗時間內(nèi)是否具有可實施性。

1 工程概述

A隧道為雙線隧道，位于SX省NW縣與YP市交界處，隧道走向為北東110°。隧道進口里程為K19+734.7，出口里程為K32+516.2，全長12.7815km。

2 襯砌裂損情況

長梁山隧道范圍內(nèi)上、下行線襯砌存在不同程度的縱裂、斜裂、環(huán)裂、網(wǎng)裂、月牙形裂縫等病害，本文選取三處比較典型的裂縫、掉塊作為分析對象。

（1）K20+324下行拱頂月牙形裂紋、掉塊。K20+324下行拱頂裂紋呈月牙形，長1.8m，最寬處0.3m，縫寬2～10mm，錯牙3～5mm。

（2）K26+431～436上行拱腰混凝土裂縫。K26+431～436上行拱腰混凝土裂縫長5m，縫寬超限，并錯縫10mm，此處襯砌有脫皮現(xiàn)象（見圖1）。2012.08.07現(xiàn)場工作人員對裂縫附近拱腰部位鉆孔，結果顯示襯砌背后密實，二襯厚度為43cm。

（3）K27+924～930拱頂二襯大面積剝落。K27+924～930混凝土縱裂長6m，錯牙50mm，2012.08.04日拱頂裂縫縱向長6m。裂縫嚴重超限，并有錯牙50mm，并掉塊0.6m*0.4m*0.1m。根據(jù)現(xiàn)場鉆孔結果顯示，襯砌厚度27cm，襯砌背后脫空20cm。2014.02.10拱頂K27+928～930段縱向兩個模版二襯剝落，并剝落防水板，出露初支。K27+924～928段拱頂存在襯砌剝落掉塊，局部嚴重點可見防水板。剝落的襯砌厚度為8～20cm。2014.02.18對初支鉆孔20cm左右，見初支鋼筋網(wǎng)，初支襯砌堅硬。

3 防止隧道脫空的預防措施

3.1 嚴格規(guī)范開挖及支護工作

通常情況下，施工企業(yè)一般會在開工初期偏重于工程進度的追求，從而容易導致隧道成型的質量較差以及超挖現(xiàn)象嚴重，由此決定采取以下措施：1）加強放樣精度的把控，對周邊以及槽孔位置進行標注；2）爆破參數(shù)需要根據(jù)具體的地質情況靈活調(diào)整；3）對局部超挖現(xiàn)象用網(wǎng)噴混凝土進行填補，而局部欠挖的應及時補炮處理；4）嚴格按照分層施工順序，采取自下而上混凝土噴注的施工方法，保持初期支護表面的平順度。

3.2 防水層的鋪設

為保證防水層的鋪設質量，必須合理設置掛點、控制好防水層的松弛度。若掛點不當或預留松弛度不合理時，容易在初支護和襯砌混凝土間形成以下問題：襯砌混凝土和防水層間形成空洞現(xiàn)象；混凝土擠破防水層；因防水層的褶卷引起的結構性混凝土集中切割。

（1）熱熔墊圈的布置

按照鐵路隧道施工技術要求，墊圈應按照“梅花形”進行布置，但這樣做不利于防水板在特殊位置的設置，因此本工程決定按照“井”字型進行布置，而且要求在進行墊圈固定時嚴防釘頭高出墊圈表面位置，這樣可以有效預防了防水板被刺穿。

（2）對防水板松弛度的控制

在進行防水板掛設時按照設計及松弛度的有關要求進行防水板的長度預留：要求在縱向也應進行防水板的長度預留；通常情況下初期支護的平整度是松弛度預留的主要依據(jù)；實際上應避免用防水板自身的伸縮性作為其松弛度標準。合理的防水板預留量應保證基面和防水板達到緊密相切的程度。該工程根據(jù)初支護的相關情況決定在縱向用3%～5%的余量進行松弛度的控制，而橫向采用7%～10%的余量進行該方面的控制。

3.3 混凝土的澆筑以及振搗

（1）對墻部澆筑。進行墻體澆筑時需按照相關的順序將混凝土從觀察窗灌入，每層厚度控制在1.0～1.5m，其他的按照設計要求執(zhí)行。（2）拱部澆筑。進行拱部混凝土澆筑時首先檢查排氣管的安裝情況，確保在拱頂位置裝設有合格的排氣管，然后由臺車從拱頂位置將混凝土送入。（3）對混凝土進行振搗。當墻體的混凝土澆筑完成之后可將兩側底部的震動設施開啟進行振搗；若拱部的混凝土澆筑結束后可開啟震動式振搗設備進行振搗作業(yè)；當混凝土表面出現(xiàn)的粉煤灰占到將近一半表面的時候，則說明已經(jīng)達到標準。（4）澆筑拱頂。在進行拱頂混凝土澆筑時首先應清理泵送口的混凝土預料，然后對中心預留口進行封堵，最后用遠程泵從拱頂注漿，澆筑過程必須保證拱部襯砌的密實度。

3.4 脫模與養(yǎng)護

（1）澆筑完成后，要嚴格控制拆模時間，在初期支護變形基本穩(wěn)定后施作的二次襯砌混凝土強度應達到8MPa以上。相應時間由實驗室確定。初期支護未穩(wěn)定提前施作的二次襯砌混凝土強度應達到設計強度的100%。（2）拆模時混凝土內(nèi)部與表層、表層與環(huán)境之間的溫差不得大于20℃，結構內(nèi)外側表面溫差不得大于15℃；混凝土內(nèi)部開始降溫前不得拆模。（3）混凝土澆筑完畢后在規(guī)定時間內(nèi)對混凝土進行灑水養(yǎng)護。

4 防水施工措施

（1）在防水性的質量控制上，最重要的一環(huán)就是對鋼筋混凝土的架構防水性的保障，目前我國的施工過程中都采用抗?jié)B水參數(shù)達到P8級別的混凝土標準，這個標準對于目前的鐵路隧道主體結構材料以及混凝土的配合使用上還是非常容易達到的，但如果開鑿的地段環(huán)境不太好的話，就要用臺車來澆筑混凝土，這就使得澆筑出來的混凝土容易發(fā)生干涸、出現(xiàn)裂紋，裂紋的出現(xiàn)就非常容易導致漏水滲水，再加上混凝土本身的密度就不均勻的性質，造成防水性能比較差，所以一定要對混凝土的架構做到嚴格管控，防止其漏水滲水。（2）對于目前鐵路隧道來說，我們一般都采用更高性能的混凝土，這種混凝土摻有非常高效的減水劑，從材料本身就提高了防水性，再加上，施工過程中我們采用的是高壓力的混凝土噴射泵，這是防止混凝土噴射后出現(xiàn)崩裂，有裂縫的情況出現(xiàn)，大大的提高了混凝土的密實度，從而達到更高性能的防水材料。（3）對于施工過程中不可避免出現(xiàn)的裂縫和裂紋等處，還要再加上遇到水就會膨脹的那種止水條，用這種措施可以有效防止裂縫處的滲水和漏水。對于這種止水條的加設技術當然是要求非常高的，必須做到，加設的止水條貼合鋼架結構，表層平整，而且還要固定的非常牢固穩(wěn)定，而且還要對止水條周圍的縫隙和空槽等填注砂漿層，來保證裂縫處嚴密不漏水，這項工藝十分復雜且技術要求非常高，必須要嚴格控制它的質量。（4）對于防水板的架設也要非常注意防水板上的交接點處，有疤痕的地方等，都要使用粘合度高的新材質的材料，采用新型工藝加工，做好防水板的防水工作，仔細的、逐個的檢查出防水板上的每一個可能滲水的節(jié)點，以保障其防水性，保證施工的質量。（5）施工縫采用中埋橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶的復合防水構造，變形縫采用中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶+橡膠止水條的復合防水構造，并輔以嵌縫膠填縫。環(huán)形施工縫及變形縫應加設可維護注漿管，便于進行后續(xù)注漿堵水。（6）還可以采用一些滲水管，像穿墻管等來流走積水，控制好滲水管的鋪設質量，確保滲水管能夠非常順利的將少量的積水排走，減少隧道設備因常年積水而導致的滲水和漏水情況的發(fā)生。（7）鐵路隧道的防水工作的最后一道程序就是二次襯砌，要保證二次襯砌混凝土的整體性及施工質量，為保證初支與二襯密貼，主要就是預留注漿孔，注入水泥漿，有些地方也采用水泥砂漿，在一些比較集中的滲水點或者漏水地進行加注水泥漿，在加注時注意注漿的壓力控制以及注漿管道的鋪設控制等。

結語

綜上所述，本隧道工程施工過程中通過使用多種有效施工措施進行改善，避免了隧道施工過程中滲漏水現(xiàn)象以及襯砌脫空現(xiàn)象，取得了良好的施工效果，具有良好的經(jīng)濟性和施工便利性，值得類似工程借鑒引用。

參考文獻

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