高速鐵路山嶺隧道襯砌病害成因分析及防治措施

馬喜峰

中鐵十九局集團(tuán)第三工程有限公司 遼寧沈陽(yáng) 111000

為了解決高速鐵路山嶺隧道施工中常見(jiàn)的襯砌混凝土剝落、塊體脫落、外露筋、空心、空心、不密實(shí)、厚度不夠、強(qiáng)度不夠等問(wèn)題，將防水板切割成兩塊襯砌，防止?jié)B漏水等病害。在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工工序和質(zhì)量紅線的管理和控制，采用各種檢測(cè)方法對(duì)襯砌質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)，分析隧道襯砌病害的類(lèi)型和原因，建立病害問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)，以確保隧道襯砌質(zhì)量的使用壽命和高速鐵路運(yùn)營(yíng)的安全，利用施工前的有利調(diào)控條件和無(wú)砟軌道下工程單位的介入，盡快選擇合理的方案，盡快消除不足[1]。

1 隧道襯砌病害分類(lèi)及成因分析

1.1 攪拌站管理不規(guī)范原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)格，襯砌混凝土強(qiáng)度不足

在攪拌站拌和混凝土?xí)r，沒(méi)有嚴(yán)格進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)和水泥、粉煤灰、外加劑、骨料的用量?；炷涟韬蜁r(shí)間不夠，有的用粉煤灰作水泥，混凝土脆弱，襯砌塊脫落。

1.2 防排水工程施工管理不規(guī)范防排水失敗，地下水堵塞，防排水問(wèn)題

如果不正確認(rèn)識(shí)防、排、堵、截、因地制宜綜合治理的內(nèi)涵，大多數(shù)防排水系統(tǒng)都是隱蔽性工程。如果在施工過(guò)程中不能按設(shè)計(jì)要求有效地實(shí)施，那么在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，特別是在降雨季節(jié)和地下水豐富的地層，水害的隱患就會(huì)被徹底暴露出來(lái)，從而使水害的控制更加困難。因此，為了達(dá)到隧道襯砌不漏水的目的，應(yīng)做好結(jié)構(gòu)本身的防水、防水板防水、施工縫和變形縫防水、雙襯砌回填灌漿等防水線。此外，還應(yīng)采取排水措施，確保排水通暢，并在邊溝、中溝或排水隧洞內(nèi)設(shè)置環(huán)向盲管和縱向盲溝暗通道。

1.3 混凝土澆筑厚度不足、空隙嚴(yán)重、無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)失真

在澆筑混凝土前，由于混凝土澆筑量不能準(zhǔn)確測(cè)量，拱頂澆筑不當(dāng)，造成空腔和空心聲，尤其是在反坡隧道小車(chē)后拱處。在施工過(guò)程中，混凝土振動(dòng)不密實(shí)，澆筑不連續(xù)或間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，施工現(xiàn)場(chǎng)存在擅自加水情況，混凝土養(yǎng)護(hù)不到位，二次注漿形式。此外，對(duì)襯砌混凝土的檢測(cè)數(shù)據(jù)存在假變形、未采取糾正措施或處理不全等問(wèn)題。

2 襯砌病害預(yù)防措施

2.1 嚴(yán)控施工工序管理，強(qiáng)化質(zhì)量紅線管理意識(shí)

從混凝土原材料進(jìn)場(chǎng)、混凝土攪拌和運(yùn)輸，初期支護(hù)斷面檢測(cè)、基面處理、防水板鋪設(shè)和止水帶安裝、排水盲管預(yù)埋預(yù)留、鋼筋安裝接地設(shè)置、接觸網(wǎng)基礎(chǔ)槽道預(yù)埋、模板臺(tái)車(chē)定位、混凝土澆筑、二次注漿等每道工序嚴(yán)格管控，做好并對(duì)每道工序進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，通過(guò)工藝提升質(zhì)量、以質(zhì)量保證安全。

2.2 加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)鑒定和整治銷(xiāo)號(hào)管理

襯砌混凝土施工完成后，要立即開(kāi)展針對(duì)性專項(xiàng)檢測(cè)，可采用無(wú)損檢測(cè)、敲擊、鉆芯、監(jiān)測(cè)等多種手段進(jìn)行綜合檢測(cè)、鑒定，特別是對(duì)隧道拱部、接觸網(wǎng)基礎(chǔ)槽道背后、混凝土強(qiáng)度和厚度及關(guān)鍵工序、薄弱環(huán)節(jié)等部位要重點(diǎn)檢查和專項(xiàng)檢測(cè)，并建立質(zhì)量缺陷和安全隱患問(wèn)題庫(kù)，整治方案要合理可靠，嚴(yán)格管理整治質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)和銷(xiāo)號(hào)關(guān)。

3 襯砌病害整治主要方法和適用條件

3.1 打磨涂刷環(huán)氧樹(shù)脂

先將混凝土夾塊夾層、修補(bǔ)砂漿、混凝土尖銳棱角、鋼筋頭、鋼管頭及其它異物剔除后，打磨平順，洗凈吹干，然后涂刷環(huán)氧樹(shù)脂。適用于施工縫局部錯(cuò)臺(tái)、砂漿修補(bǔ)、表面異物等安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)可控地段。

3.2 注漿加固

通過(guò)鉆孔和埋設(shè)注漿管，灌注水泥漿、聚氨酯或其他注漿材料，該方法簡(jiǎn)單快捷，適用于混凝土不密實(shí)、脫空范圍小，施工縫、冷縫、裂紋局部滲水、濕澤部位。

3.3 高壓細(xì)石混凝土回填

在注漿無(wú)法處理時(shí)，鑿除厚度不足部位，然后植入鋼筋、掛網(wǎng)、安裝模板錨固件和注漿管，采用濕噴機(jī)噴射高強(qiáng)度細(xì)石混凝土封填，噴射完成后清除表面殘料并抹平圓順，并迅速安裝模板，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后注漿，模板拆除后打磨混凝土面并涂刷環(huán)氧樹(shù)脂。適用于空洞空響范圍較小、厚度不足、局部強(qiáng)度低等部位。

3.4 混凝土鑿除加筋置換

將襯砌質(zhì)量缺陷部位的混凝土鑿除后，通過(guò)植筋和預(yù)留注漿管，再安裝和加固模板，并按預(yù)先試配的混凝土配合比設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)拌制并澆筑，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)一步注漿，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后拆除模板，并在混凝土表面涂刷環(huán)氧樹(shù)脂。適用于空洞空響較大、范圍寬、強(qiáng)度不足、存在裂縫、缺陷段無(wú)鋼筋等部位。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，加強(qiáng)質(zhì)量責(zé)任制和質(zhì)量紅線管理，誰(shuí)施工、誰(shuí)管理、誰(shuí)負(fù)責(zé)的原則，在隧道襯砌施作完成后或者調(diào)離前，必須將所負(fù)責(zé)的質(zhì)量缺陷整治銷(xiāo)號(hào)后方可離場(chǎng)。如果無(wú)法在鐵路運(yùn)營(yíng)前的將質(zhì)量缺陷處理完成，那么在運(yùn)營(yíng)期將會(huì)長(zhǎng)期配置大量的收尾人員、投入數(shù)十倍、百倍的資金，直到質(zhì)量缺陷、安全隱患整治完成和銷(xiāo)號(hào)確認(rèn)為止。高速鐵路隧道二次襯砌一旦在運(yùn)營(yíng)期間發(fā)生質(zhì)量安全事故，將會(huì)造成列車(chē)限速、停運(yùn)，如高速列車(chē)通行過(guò)程中發(fā)生隧道襯砌掉塊、接觸網(wǎng)基礎(chǔ)塌落，其后果必然是災(zāi)難性的[2]。