高速鐵路隧道復(fù)雜襯砌缺陷綜合整治技術(shù)分析

馬偉亮 于浩

廊坊市中鐵物探勘察有限公司 河北廊坊 065000

在進(jìn)行復(fù)雜條件下的高速鐵路隧道施工過(guò)程中，襯砌缺陷將會(huì)影響到施工質(zhì)量，進(jìn)而為工程的后期應(yīng)用效果及其安全性預(yù)留一定的隱患。因此，在具體的施工過(guò)程中，施工單位一定要做好復(fù)雜襯砌缺陷的綜合治理，以此來(lái)保障高鐵隧道復(fù)雜襯砌的施工質(zhì)量，為高鐵工程的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 高鐵隧道復(fù)雜襯砌缺陷的形成原因

1.1 襯砌裂縫

在進(jìn)行高鐵隧道的復(fù)雜襯砌施工過(guò)程中，如果結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，不僅會(huì)威脅到整個(gè)隧道的承載力，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致很多的其他缺陷，對(duì)高鐵運(yùn)行安全十分不利。導(dǎo)致復(fù)雜襯砌裂縫的原因也比較復(fù)雜，很多裂縫都是由于自然和人為因素共同引起的缺陷，具體包括以下幾點(diǎn)：第一，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，隧道自身在通過(guò)或接近復(fù)雜斷層時(shí)會(huì)和外壁產(chǎn)生一個(gè)很大的圍巖荷載力，這就使得襯砌兩側(cè)承載力受力不均勻，在此情況下，襯砌也就會(huì)發(fā)生形變，進(jìn)而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。第二，如果隧道位置涌水量較大，且排水設(shè)計(jì)不夠合理，在一些有著較強(qiáng)滲透性的區(qū)域內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)排水堵塞情況，由于水壓作用，圍巖將會(huì)出現(xiàn)極限平衡形式的裂縫。第三，如果施工現(xiàn)場(chǎng)屬于寒冷地區(qū)，在凍脹力作用下，襯砌結(jié)構(gòu)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的缺陷[1]。第四，在進(jìn)行復(fù)雜襯砌背后的脫空過(guò)程中，由于很多方面因素的共同影響，襯砌結(jié)構(gòu)將會(huì)朝著圍巖一側(cè)發(fā)生形變，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫缺陷產(chǎn)生。第五，如果工程設(shè)計(jì)與施工不夠規(guī)范，也將會(huì)對(duì)復(fù)雜襯砌造成嚴(yán)重的不利影響，進(jìn)而使其產(chǎn)生缺陷。

1.2 二襯背后脫空

在進(jìn)行高速鐵路隧道的復(fù)雜襯砌施工過(guò)程中，二襯背后脫空主要是人為因素所造成的缺陷，具體情況包括以下的幾點(diǎn)：第一，在進(jìn)行混凝土灌注施工時(shí)，隨著混凝土的灌注，灌注空間會(huì)逐漸縮小，空氣排出也會(huì)變得越來(lái)越困難，這就很容易在拱頂產(chǎn)生脫空缺陷。第二，在對(duì)拱頂進(jìn)行混凝土封頂?shù)倪^(guò)程中，由于二襯臺(tái)車(chē)自身抗壓能力以及輸送泵動(dòng)力的限制，導(dǎo)致混凝土填充的密實(shí)度不達(dá)標(biāo)，進(jìn)而使得拱頂出現(xiàn)脫空缺陷。第三，如果防水板未做到規(guī)范掛設(shè)，也會(huì)引起二襯背后脫空缺陷。第四，在混凝土施工中，如果未按照實(shí)際工程規(guī)定做好飽滿度檢測(cè)，也將會(huì)引起二襯缺陷。

2 高速鐵路隧道復(fù)雜襯砌缺陷的綜合治理技術(shù)

2.1 對(duì)復(fù)雜襯砌裂縫缺陷的綜合治理技術(shù)

（1）碳纖維加固技術(shù)。在高鐵隧道復(fù)雜襯砌的缺陷治理中，碳纖維加固技術(shù)是一種比較常用且有效的治理方法，該方法不僅有著非常好的治理效果，而且可進(jìn)一步延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命。在通過(guò)該方法進(jìn)行治理之前，首先應(yīng)該做好裂縫周期的清理工作，清除破損或殘缺位置的混凝土，然后對(duì)原來(lái)殘缺和裂縫的位置進(jìn)行修補(bǔ)。具體修補(bǔ)過(guò)程中，應(yīng)該將實(shí)際的裂縫大小作為依據(jù)，通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂灌縫或者是涂刷的形式來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)，然后再將構(gòu)件表面打磨處理好，并將打磨好之后的構(gòu)件表面清洗干凈。當(dāng)構(gòu)件表面達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的干燥程度后，再借助于滾筒來(lái)進(jìn)行砼表面的底膠涂刷，在涂刷好底膠之后，再將事先準(zhǔn)備好的碳纖維粘貼在表面上。具體施工中，為實(shí)現(xiàn)碳纖維以及樹(shù)脂粘合性的進(jìn)一步提升，降低殘留空氣量，可以通過(guò)羅拉來(lái)進(jìn)行多次的滾壓處理，最后對(duì)施工面做好養(yǎng)護(hù)處理。通過(guò)這樣的方式，不僅可以讓襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫缺陷得到有效治理，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)承載力的進(jìn)一步提升。

（2）騎縫注漿處理技術(shù)。如果復(fù)雜襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫缺陷比較嚴(yán)重，就可以通過(guò)該方法來(lái)進(jìn)行治理。該技術(shù)的主要原理是通過(guò)裂縫中注入環(huán)氧樹(shù)脂砂漿的形式來(lái)提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行治理之前，首先應(yīng)該對(duì)裂縫做好處理，為防止裂縫延伸，并進(jìn)一步提升注漿效果，應(yīng)沿著裂縫的方向進(jìn)行楔形槽的開(kāi)鑿，槽寬一般需要控制在5-8cm 之間，槽長(zhǎng)度應(yīng)該超過(guò)裂縫的兩端，深度應(yīng)該比裂縫的深度深。在開(kāi)鑿好楔形槽之后，應(yīng)該將其中的殘?jiān)突炷了閴K清除，然后將注漿管沿著裂縫方向固定好，并做好封閉處理[2]。最后才可以將環(huán)氧樹(shù)脂砂漿注入到溝槽內(nèi)部，并根據(jù)實(shí)際情況來(lái)控制好注漿壓力。在完成了注漿之后，應(yīng)該割掉露在結(jié)構(gòu)外面的注漿管，然后再進(jìn)行顏料涂刷。

（3）整體切割鑿除技術(shù)。如果復(fù)雜襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫很大，且附近存在大面積脫空缺陷，在治理過(guò)程中，就可以應(yīng)用到整體切割鑿除技術(shù)。具體施工中，首先應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況和工程計(jì)劃進(jìn)行切割鑿除范圍的確定，然后再進(jìn)行切割鑿除施工。在將缺陷砼切割鑿除的過(guò)程中，應(yīng)保障鑿除厚度和設(shè)計(jì)厚度相符，并做好邊緣的修整，如果鑿除厚度并未到達(dá)二襯厚度，則需要將初期支護(hù)部分鑿除。施工中應(yīng)保護(hù)好防水板。尤其是在新舊混凝土連接的位置，更應(yīng)該采用波紋管以及遇水膨脹性的橡膠止水條來(lái)做好防排水處理。

2.2 二襯背后脫空缺陷處理技術(shù)

在對(duì)二襯脫空缺陷進(jìn)行處理時(shí)，可按照以下的技術(shù)進(jìn)行處理：第一，將初期支護(hù)平整度加強(qiáng)，以此來(lái)提升防水板鋪掛質(zhì)量。第二，在拱頂混凝土噴射施工時(shí)，應(yīng)做好距離和風(fēng)壓控制，并注意刮削頻次的增加和回彈料的及時(shí)清理，將平整度誤差控制在合理范圍內(nèi)。第三，應(yīng)保障二襯臺(tái)車(chē)以及混凝土輸送泵的型號(hào)和質(zhì)量與工程實(shí)際相符，以此來(lái)避免作業(yè)強(qiáng)度過(guò)大而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)形變[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，在高鐵隧道復(fù)雜襯砌結(jié)構(gòu)的施工中，很多原因都會(huì)導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)缺陷。因此，施工單位一定要加強(qiáng)缺陷原因分析，并通過(guò)合理的技術(shù)進(jìn)行綜合治理。這樣才可以保障施工質(zhì)量，提升工程安全。