探析高速鐵路隧道存在的缺陷及其整治技術(shù)

馬寶剛

中鐵二十一局集團第二工程有限公司 甘肅蘭州 730050

高速鐵路設(shè)計時速達到350km，在運營過程中因列車時速快，對隧道擾動大，隨之對隧道自身質(zhì)量要求帶來了巨大的挑戰(zhàn)。而隧道施工中往往不可避免會存在一定的缺陷，這些不可避免的缺陷卻有可能對高速鐵路運營帶來巨大的安全隱患。

1 高速鐵路隧道治理的原則

（1)確保結(jié)構(gòu)及運營安全、保質(zhì)量。(2)技術(shù)先進，經(jīng)濟合理。(3)必須采用經(jīng)過鑒定并試驗及實踐可靠的新材料、新技術(shù)、新工藝。符合國家規(guī)范要求。(4)遵循安全第一原則，缺陷治理保證期達到高速鐵路設(shè)計使用年限。(5)必須滿足國家環(huán)境保護要求，要有環(huán)境保護措施。(6)使用的新材料、新工藝必須滿足職業(yè)健康要求。

2 隧道工程中存在的缺陷及產(chǎn)生原因分析

在鐵路隧道工程中，存在以下缺陷：①隧道滲漏水問題，主要位于沉降縫、縱向、環(huán)向施工縫等部位滲水，主要原因是混凝土初支表面未處理平整，造成防水板刺穿；防水板搭接時焊接質(zhì)量不合格；防水板安裝松弛度不足，致使混凝土施工中防水板被撕裂等造成防水層失效等，引起隧道滲漏水。②二襯鋼筋間距過大，主要存在襯砌拱部襯砌施工縫處，通過對比分析，二襯鋼筋間距過大處拱頂、拱腰、邊墻地質(zhì)雷達掃描圖像鋼筋間距，發(fā)現(xiàn)邊墻處鋼筋間距符合要求，是由于安裝鋼筋時鋼筋垂直度沒控制好，鋼筋“后仰”，造成施工縫處鋼筋間距過大。③鋼筋保護層厚度不足，主要原因是混凝土墊塊數(shù)量不足。④二襯混凝土不密實，主要原因是襯砌混凝土振搗不密實或漏振；混凝土離析，骨料集中在一起。⑤二襯混凝土蜂窩、麻面、錯臺，其主要原因是：襯砌混凝土振搗不夠或漏振，造成蜂窩、麻面；模板表面未清理干凈或模板未滿涂脫模劑，粘模造成蜂窩、麻面；模板定位誤差造成錯臺。⑥襯砌裂紋，主要原因是混凝土養(yǎng)護不到位產(chǎn)生的裂紋；季節(jié)溫度變化引起裂紋等。⑦二襯背后脫空，主要原因是二襯混凝土澆筑不滿；隧道采用雙層防水板夾5cm厚的聚氨酯保溫板的保溫防水層構(gòu)造，該處保溫板安裝不密貼造成雷達檢測顯示混凝土不密實。⑧二襯施工縫處空響、掉塊，主要原因是東北地區(qū)溫差大，引起的混凝土收縮擠壓造成的掉塊；模板定位過程中擠壓上一板二襯混凝土，造成混凝土擠裂造成掉塊，混凝土從模板縫中流出粘在已澆筑完混凝土表明造成敲擊時空響等[1]。

3 高速鐵路隧道存在問題的整治方法

3.1 二襯混凝土一系列問題的整治

二次襯砌混凝土表面濕漬及滲水區(qū)采取超細水泥漿及環(huán)氧樹脂封堵處理，主要的方法是：在濕漬區(qū)及滲水區(qū)邊緣線0.5m范圍內(nèi)打設(shè)注漿孔，安設(shè)注漿嘴，注漿孔深h（h=襯砌厚度-10cm），孔間距0.2×0.2m，注漿壓力1.0-1.5MPa，在進行施工的時候要漸漸的加強注漿的壓力，依照現(xiàn)場的具體情況來確定最終壓力數(shù)值。對表層的混凝土檢查過關(guān)后并清潔，清潔干凈后再使用防水涂料進行防水處理，厚度不小于2mm。環(huán)、縱向排水管疏通后，逐段查明滲水部位，然后對滲水的施工縫采取鑿槽灌漿堵水措施，具體方法為：在施工縫處鑿內(nèi)寬5-6cm，外寬4-5cm，深5cm的倒梯形槽，清除槽中混凝土殘渣并用清水洗槽及周圍，在施工過程中，每過20到30米就打一個孔，孔的深度基本上都是襯砌的2/3厚度，孔口貼膠帶，然后在槽中沿施工縫快干型封縫膠兩道，封縫膠固化后去掉膠帶，在孔內(nèi)安設(shè)注漿嘴注1：1超細水泥漿，灌漿壓力1.0-1.5MPa，施工過程中逐步增加壓力根據(jù)具體情況定最終壓力，在完成注漿之后三天沒有出水的現(xiàn)象就判定為合格。在檢查通過以后對槽進行適當清理，然后在槽中固定50mm半圓形波紋管，并間距20cm采用金屬卡固定，最后將調(diào)和好的聚硫密封膠填入槽中并稍稍高出然后修平，待聚硫密封膠干后，用調(diào)好后的結(jié)晶防水涂料進行防水處理，厚度應(yīng)當大于2mm。

3.2 高速鐵路隧道調(diào)平層及仰拱防水防災(zāi)處理

調(diào)平層裂紋長期滲水會對隧道混凝土結(jié)構(gòu)造成腐蝕，若長期滲水并積水會造成列車運營時外濺，帶來安全隱患。調(diào)平層或仰拱以下壓力水會對調(diào)平層及仰拱結(jié)構(gòu)造成破壞，在列車高速運營擾動下可能造成調(diào)平層斷裂，帶來安全隱患。

(1)調(diào)平層裂紋滲水。調(diào)平層裂紋滲水主要采用引排的辦法，用電鎬在滲水處至隧道中心水溝開深8-10cm、寬6-8cm槽，可埋入打孔PVC管進行排水，埋設(shè)打孔PVC管之后對埋設(shè)混凝土面進行防水處理?？刹捎镁哿蚝捅┧岣哒辰恿Ω邚椥詫Ｓ蒙炜s縫防水材料進行防水處理及修復(fù)，防止震動開裂并加強防水效果。(2)調(diào)平層及仰拱壓力水。對圍巖類別差和開挖時水大的仰拱位置，用地質(zhì)鉆機進行鉆孔，將仰拱鉆透，泄掉積聚的水壓力給仰拱和整體道床造成的危害(有的鐵路隧道出現(xiàn)過仰拱下水壓大，造成整體道床飄移的事故)，鉆孔位置應(yīng)該在中心預(yù)埋水溝的正上方，讓鉆孔和預(yù)埋水溝垂直相通，把泄壓的水直接排到水溝里，進入隧道排水系統(tǒng)。

3.3 槽道整治

接觸網(wǎng)懸掛安裝采用錨桿槽道形式進行預(yù)留，所有槽道預(yù)埋金屬體應(yīng)接地連接，預(yù)埋點具體里程與隧道施工縫統(tǒng)一布置，應(yīng)滿足接觸網(wǎng)懸掛點跨距等的要求。安裝接觸網(wǎng)槽道的時，對于型號安置錯誤的問題，應(yīng)及時派人在現(xiàn)場根據(jù)型號的大小進行拆除和重新安置，如若出現(xiàn)施工操作破損的情況，要根據(jù)設(shè)計的圖紙進行操作，進行外置破損區(qū)域進行拆除和更換。保證接觸網(wǎng)的使用質(zhì)量和使用年限。

4 結(jié)語

由于高速鐵路運營速度達到350km/h，高速行駛安全要求非常高，要求零缺陷開通，運營中對隧道結(jié)構(gòu)要求高，并對缺陷整治有更高的要求。因此在高速鐵路開通前，須對隧道結(jié)構(gòu)所有缺陷進行全面治理，不留死角，不留隱患，要從運營安全的角度去處理各類缺陷。