既有鐵路隧道病害整治技術(shù)

陳述運(yùn)

（中鐵十四局集團(tuán)大盾構(gòu)有限公司 江蘇南京 211899）

既有鐵路受到修建技術(shù)和施工技術(shù)的限制，在運(yùn)營過程中會(huì)產(chǎn)生各種病害，包括大面積滲漏水、裂縫、襯砌破損等。采用相應(yīng)的技術(shù)處理，例如襯砌壁厚注漿處理，裂縫以及伸縮縫滲漏水病害處理等，可以有效地對(duì)病害進(jìn)行整治，達(dá)到很好的整治效果。

1 隧道病害整治工程概況

某隧道工程主要工程內(nèi)容是對(duì)漏水、裂縫、襯砌結(jié)構(gòu)裂損等地段進(jìn)行整治處理。隧道經(jīng)過整治后，防水等級(jí)滿足隧規(guī)要求，做到拱部不滲水，襯砌安全等級(jí)做到對(duì)行車安全無影響，滿足京九線電氣化改造工程電力接觸網(wǎng)掛網(wǎng)施工的需要。

病害整治隧道施工回填注漿6處；錨噴網(wǎng)加固7處；錨注漿堵水50處，共計(jì)488m，錨桿加固35處，鑿槽埋管21處，涂滲克寶12處。

表1 主要工程數(shù)量表

病害整治施工，采用下行封閉作業(yè)方式，用內(nèi)燃機(jī)車牽引平板車將所有施工用設(shè)備、材料全部安放，包括：13m3空壓機(jī)4臺(tái)、每臺(tái)空壓機(jī)可供5臺(tái)風(fēng)槍使用（空壓機(jī)功率、臺(tái)數(shù)可變動(dòng)，滿足20臺(tái)風(fēng)槍同時(shí)施工），3m3空壓機(jī)12臺(tái)，可供應(yīng)風(fēng)鎬鑿巖使用。每列施工列車配備功率不小于75kW的發(fā)電機(jī)4臺(tái)，10kW的發(fā)電機(jī)12臺(tái)，注漿泵12臺(tái)，砂漿泵8臺(tái)，噴漿機(jī)4臺(tái)，風(fēng)槍20把，風(fēng)管、壓漿泵、水泵、電鉆、攪拌機(jī)、風(fēng)鎬、水箱等根據(jù)施工需要配備充足。安置在橫通道內(nèi)，門式腳手架，形成作業(yè)平臺(tái)。

2 施工工藝

2.1 結(jié)構(gòu)加固施工工藝

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，隧道襯砌背后注漿或襯砌加固前需采用鋼拱架進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，鋼拱架尺寸應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際測(cè)量尺寸制作鋼拱架，鋼拱架與襯砌間的空隙用木板鋪砌填塞，孔隙用木楔楔緊。鋼拱架架設(shè)前后應(yīng)進(jìn)行限界檢查，不得侵入最大級(jí)超限貨物裝載限界。

鋼拱架采用I18型工字鋼，由拱頂A單元一件，拱腰B、邊墻C、D單元各兩件組成，各單元間采用鋼板或螺栓連接，鋼拱架之間采用φ22縱向連接鋼筋連接，環(huán)向間距為1m。鋼拱架采用φ22砂漿錨桿作為定位系筋，安裝時(shí)將鋼拱架焊接固定于錨桿尾部。

其施工要求如下：

①鋼架在預(yù)制場按設(shè)計(jì)要求加工成型，并妥善保管，防止鋼架變形及銹蝕。

②測(cè)量定位后，先鑿毛并打φ22砂漿錨桿，然后架立鋼拱架。

③鋼拱架尺寸應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際量測(cè)尺寸制作，鋼拱架與襯砌之間預(yù)留5～10cm空隙，中間要用板鋪砌填塞，孔隙用木楔楔緊。

④鋼拱架之間須用φ22縱向拉桿焊接在一起，拉桿環(huán)向間距1m。

⑤鋼拱架分拱部、邊墻B、C、D三單元之間的連接采用鋼板與型鋼焊接后，再用螺栓連接。

⑥鋼筋彎制及焊接的施工要求及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均應(yīng)按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鐵路混凝土及砌石工程施工規(guī)范》（TBJ10－86）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

圖1 注漿橫斷面示意圖

注漿前，先進(jìn)行注漿試驗(yàn)，用秒表記下注入和流出時(shí)間，據(jù)此確定注漿量、注漿壓力，檢查管路設(shè)備運(yùn)行情況。在未進(jìn)行注漿試驗(yàn)前，注漿壓力控制在0.1～0.2MPa（注漿機(jī)設(shè)在避車洞）。最后一層注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)注漿壓力穩(wěn)定上升達(dá)到設(shè)計(jì)壓力（0.4～0.5MPa）后穩(wěn)定10min，不進(jìn)漿或進(jìn)漿量很少時(shí)，即可停止注漿，進(jìn)行封孔作業(yè)。

對(duì)于襯砌裂損較嚴(yán)重段，采用φ25中空錨桿加固。

封閉點(diǎn)內(nèi)先將臺(tái)架就位到圖紙中需要施做錨桿的里程段，其次按1.2m×1.2m布置鉆孔位置，并鑿除錨孔處襯砌表面局部（面積0.16×0.16m，深0.035m），然后使用風(fēng)鉆，采用短桿開孔長桿成孔的方法鉆孔（孔深4.5m），再安裝錨桿并注漿。錨桿的尾部墊板和緊固螺帽應(yīng)埋入襯砌中，表面用微膨脹型防水水泥砂漿抹平。

圖2 錨噴網(wǎng)施工流程圖

（2）對(duì)于結(jié)構(gòu)裂損嚴(yán)重段且界限有富余，采用錨噴網(wǎng)加固。先根據(jù)圖紙要求將需要加固的地段標(biāo)記出來，將襯砌表面鑿毛、然后鉆孔、安裝φ25中空注漿錨桿，錨桿長度4.5m，1.2×1.2呈梅花型布置，安裝完后再清洗，掛間距20×20cm鋼筋網(wǎng)與錨桿連接，鋼筋網(wǎng)同錨桿固定牢固，且鋼筋網(wǎng)與受噴面的間隙為3cm左右，其保護(hù)層大于2cm，網(wǎng)片之間搭接長度不小于20cm，最后噴射厚8～10cm的C25鋼纖維混凝土。噴射混凝土由施工現(xiàn)場拌合站拌合，嚴(yán)格按配合比拌制。拌合好的鋼纖維混凝土用路用工程列車運(yùn)至作業(yè)面。

噴射混凝土作業(yè)采取分段、分塊，自下而上的順序進(jìn)行。噴嘴做反復(fù)緩慢的螺旋形運(yùn)動(dòng)，螺旋直徑約為20～30cm，以保證混凝土噴射密實(shí)。同時(shí)掌握風(fēng)壓、水壓及噴射距離，減少回彈量。一次噴射厚度不少于5cm。噴射混凝土前要用彩條布對(duì)噴射段鋼軌、道床進(jìn)行保護(hù)，噴射結(jié)束后要清理被污染的道床、鋼軌。

2.2 滲漏水及裂縫整治施工工藝

隧道滲漏水整治采取拱部以堵，邊墻以排為主，防、堵、排、截相結(jié)合的原則，隧道的滲漏水應(yīng)結(jié)合隧道襯砌裂損、襯砌背后注漿等進(jìn)行綜合治理。

圖3

作業(yè)注意事項(xiàng)：

（1）裂縫或漏洞周圍鑿槽不允許開成V型槽和淺坑，且必須清除所有灰塵、油垢和松動(dòng)的雜物，清洗干凈。

（2）“滲克寶”快修堵漏劑每次備料量不要超過3min的使用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，1kg“滲克寶”快修堵漏劑可以填充600cm3體積的裂縫。

（3）施工后一般不用保養(yǎng)，如環(huán)境過于干燥要適當(dāng)淋水濕潤。

（4）“滲克寶”滲透結(jié)晶防水涂料為高效防水劑，為保證表面涂刷均勻、平整，一般由上至下涂刷。如果在涂刷過程中墻體表面變干或涂刷比較費(fèi)力時(shí)，應(yīng)隨時(shí)用清水滋潤墻面，而不要過分稀釋優(yōu)止水。第一遍涂完后，讓其干燥一夜，再刷第二遍，以達(dá)到最佳防水效果，第二遍按每平米0.5kg涂刷，涂層總厚度為1mm左右。嚴(yán)重漏水情況，兩邊均按每平米1kg量涂刷。

作業(yè)注意事項(xiàng)：

（1）使用灌漿樹脂的環(huán)境溫度為5～32℃。

圖4

（2）灌漿樹脂AB組份的配比必須嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行操作。

（3）遠(yuǎn)離明火，儲(chǔ)存溫度不得高于40℃。

（4）開封后應(yīng)在避免陽光直射的場所儲(chǔ)存。

（5）灌漿容器當(dāng)日用酒精擦拭干凈可重復(fù)使用。

對(duì)襯砌背后大面積滲漏水，按照?qǐng)D紙要求對(duì)襯砌背后進(jìn)行注漿堵水處理，對(duì)病害嚴(yán)重需采用鋼拱架臨時(shí)支護(hù)地段，架立I18鋼拱架，鋼拱架間距1m，鋼拱架尺寸根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際測(cè)量尺寸制作，鋼拱架與襯砌之間的空隙用木板鋪砌填塞，孔隙用木楔楔緊，鋼拱架架設(shè)后應(yīng)進(jìn)行界限檢查，不得侵入最大級(jí)超限貨物轉(zhuǎn)載限界，然后按照3m（縱）×2m（環(huán)），梅花形布置鉆孔位置，再鉆孔徑為45～50mm的孔，根據(jù)既有襯砌的厚度，孔深要保證注漿管深入圍巖30～50cm，清孔、埋設(shè)φ42mm馬牙形注漿管，開始注漿。

3 結(jié)語

本文對(duì)大面積滲漏水、施工裂縫滲漏水、襯砌開裂等隧道病害類型進(jìn)行分析，提出襯砌壁后注漿、中空注漿錨桿、網(wǎng)噴混凝土等整治技術(shù)以及施工方法[2]，期望對(duì)于今后進(jìn)行鐵路隧道病害整治工作提供有價(jià)值的參考資料。

[1]肖廣智，薛斌.向莆鐵路隧道道床積水、軌道隆起病害整治技術(shù)[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2015，52（3）：200～204.

[2]李 軍，董立靜.隧道病害整治控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械，2017，44（10）：21～23，58.