高速铁路隧道衬砌缺陷整治措施探讨

赵天成(中铁二十三局集团第三工程有限公司，成都611130)ZHAO Tian-cheng(China Railway 23 Bureau Group No.3 Engineering Co. Ltd., Chengdu 611130, China)【扌商 要】受多重因素影响，隧道衬砌常出现各类缺陷，对既有营运线路产生不良影响。论文以某高速铁路工程为背景，总结衬砌表

面裂缝等各类型病害的基本特点，在此基础上提出与工程实际情况相适应的整治措施，并确定了具体设计方案以及工艺方法。[Abstract ] Under the influence of multiple factors, all kinds of defects often appear in tunnel lining, which have bad effects on the existing

operating lines. Based on the background of a high-speed railway project, this paper summarizes the basic characteristics of various types of

diseases such as surface cracks oflining, and on this basis, puts forward the renovation measures suitable for the actual situation of the project, and determines the specific design scheme and technological method.【关键词】高速铁路隧道;衬砌缺陷；整治措施[Keywords ] high-speed railway tunnel; lining defect; regulation measure【中图分类号】U455.91

[D0l]10.13616/j.cnki.gcjsysj.2020.02.033【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467 (2020) 02-0101-031工程概况针对已开通运营的某标段一号隧道、二号隧道、三号隧道

2施工总体方案2.1关于衬砌脱空缺陷的整治在长期使用后，受钢筋混凝土衬砌脱空的影响随之产生 缺陷，以所在隧道的衬砌结构特性为基准,以不影响外层钢

运行状况，基于敲击检查、钻孑L探测等多种方式展开深度检

验,共发现病害28处，以衬砌空洞居多，达24处;其余均为掉 块等缺陷，主要集中在接触网吊柱周边区域，具体如表1所示。筋有效握裹为基本前提，为之实行回填注浆方式，在特殊情

表1缺陷类型分类数量统计表序号病害类型数量/处1

况下搭设钎钉。若衬砌厚度W 20cm，与此同时未握裹钢筋，需 实行开“天窗”模筑的方式展开施工作业，所用材料为C40微

衬砌掉块 衬砌夹层 衬砌裂纹

1序号病害类型数量/处衬砌脱空+ 施工缝裂损7 8

膨胀细石混凝土，经回填注浆处理后改善衬砌性能。防水板： （1）若出现防水板松弛现象,使用小直径PVC管,借助外层

2 3 4

22验证无病害 衬砌脱空

17表面异物 施工缝裂损 止水带切割衬砌38钢筋适当抬升防水板并使其与初支达到紧密贴合状态;（2） 防水板绷紧且与初支存在较大间隔时,若内支护厚度相对不 足，此时可沿着隧道轴线处理防水板,经切割操作后再通过

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【作者简介】赵天成（1976-）,男，陕西扶风人，工程师，从事铁路、 公路工程施工研究。焊接的方式将外侧补齐,使防水板处于相对松弛的状态，并遵

循（1）的方法进一步处理叫（3）若防水板处于绷紧状态，同时101工程建设与设计Construction& Design ForProjfct内支护厚度满足工程要求，但防水板依然出现明显的脱空现

3接触网槽道附近衬砌混凝土缺陷整治方案象，首先遵循（1）的方法加以处理，随后针对防水板背部展开

灌注施工作业。3.1二号隧道上行拱顶3.1.1现场验证情况2. 2关于钢筋混凝土夹层缺陷的整治通过凿除的方式处理缺陷部分,做好清理工作，具体工序

经实地检验得知，上行拱顶滑槽处共存在2个不同深度 的钻孔（分别为0.2m与0.24m,均集中在滑槽东侧）,衬砌厚度

有：（1）当钢筋外露时，需要对该部分进行打磨,在其表面涂抹 适量改性环氧树脂材料,若保护层厚度未达到工程标准,实际

0.025m,还存在1个0.315m的空洞。技术人员手锤敲击后得 到空响范围，即环向1.8m、纵向1.2m,区域内伴随有1道环向 裂缝，延展长度为lm。刷涂厚度需超过1 mm'2'; （2 ）若钢筋完全存在于衬砌之中.即未 出现外露时,需使用砂轮机打磨,在保护层厚度不满足工程要 求时，表面处理尤为关键，需要在该处涂抹适量改性环氧树 脂，厚度需超过1mm。3.1.2现整治方案针对上述现场验证情况，制订整治方案如下：1） 处理方式:滑槽加固为主,辅以网喷混凝土施工作业。2. 3关于衬砌施工缝裂损的整治若衬砌施工缝在使用中出现掉块等缺陷，需要做好松弛

以滑槽预埋设计为基础,综合考虑现场缺陷状况,预埋件 与衬砌钢筋达到稳定连接状态，整体上衬砌稳定性良好。为保

部位的清理作业,以实际深度为准采取合适处理措施,诸如 切口打磨或是喷射混凝土等，并在上述基础上涂抹适量改性

障缺陷处理质量,并提升滑槽的稳定性，采用滑槽加固措施， 在此基础上通过开天窗网喷混凝土的方式有效处理空洞。环氧树脂。2） 滑槽加固:环向钢带规向角钢*>20mm高强化学锚栓。使用到环向钢带,具体规格为长4m、宽18cm、厚4.5mm,

2. 4关于止水带切割缺陷的整治出现此类病害后，需要将发生裂损的部分清理干净，分析

将其设置在滑槽两侧区域，为满足稳定性要求，将©20mm高 强锚栓稳固连接于衬砌混凝土,实际锚固深度至少达15cm叫 针对滑槽辅以纵向加固措施，使用10\"角钢材料。支护带松动情况,做好该部分的割除作业,特殊情况下可通过 注浆的方式力口以处理。2.5关于拱部异物的整治分析衬砌混凝土的表面状况，若出现注浆管松动或是玻 璃掉块等问题，需做好拱部异物的清理工作，可利用手持砂轮

3） 卸载加固措施:结束上述提及的整治作业后,检测混凝

土强度,在满足设计值75%的要求后便可卸载各类加固装置,

优先拆除纵向角钢，结束之后再拆除环向钢板，实际操作中， 需得到角磨机的支持，将锚栓锚头处理好，并设置型钢提升稳 固性。机加以打磨，提升其平顺性。2. 6关于衬砌裂缝缺陷的整治在出现衬砌裂损病害后，需分析具体的裂缝状况,考虑形

3. 2三号隧道上下行拱顶3.2.1原设计情况态、贯通性等多方面因素,为之制订可行的处理措施。该处主要以V级围岩为主，基于C35钢筋混凝土浇筑所

2. 7关于衬砌蜂窝麻面等缺陷的整治将缺陷处的混凝土块清理干净，随后使用清水处理，针 对缺陷区域刷涂渗透性材料，持续操作2次，刷涂3次环氧

得,所得衬砌厚度60cm。综合考虑行业设计要求:各个槽道都 要与周边区域的纵向钢筋达到稳固连接状态，锚杆与接地筋 稳固连接，上述均采用焊接的方式实现。胶泥,使得环氧胶泥能够有效进入到结构内部,增强与混凝 土的黏接效果。基于项目所在区域实际状况，围岩容重20kN/m\\埋深 8.5m,顶板土柱两侧形成13.2。摩擦角，弹性反力系数

2. 8验证孔洞处理部分衬砌出现未钻透现象，此时需针对口部加以处理； 若钻孔完全穿透混凝土，考虑到堵漏效果，需将环氧树脂填 入其中。150MPa/m,围岩摩擦角设定为22。（上述选取的数值仅适用于

本工程项目）。1 ）结构自重钢筋混凝土容重为25kN/m\\采用的是程序驱动自动加载

102的方式。2) 土压力垂直均布压力可按式(1)计算：q=yh( l-AAlan0/B)=O.156MPa

(1)式中,g为围岩垂直均布压力,MPa;y为围岩重度,kN/m3;/i为

洞顶与地面间距,m; 0为顶板土柱两侧摩擦角，(。);B为隧道 宽度.m;入为侧压力系数,可按式(2)计算：A=___________ta 叩-tan。。_____________tan/3tar(/3[ 1 +tan/3( tant.-tan0 )+tan<^(tan0]九+\\/I亘率卑基

(2)V tan(pc-tan0式中,0为最大推力状态下的破裂角，(。)；也为围岩计算摩擦 角,(。)。结构水平压力按式(3)、式(4)计算：e\"」=0.090MPa (3)e2=y%=0.⑻ MPa

(4)式(3)~式(4)中,eg为作用在支护结构两侧的水平侧压力，

MPa;/i|G2为两侧洞顶与地面距离,m。3.2.2现整治方案考虑到槽道预埋设计要求，加之对现场缺陷状况的分析,

衬砌钢筋与预埋件达到稳固焊接状态，总体上衬砌稳定性较 好，槽道所在位置未发生改变，整治施工产生的荷载相对较 小,并不会对滑槽的稳定性带来负面影响，可按照注浆的方案

处理缺陷。4衬砌裂纹处理施工工艺钢筋混凝土表面常发生纵斜向张拉裂缝，若宽度介于

0.2-1.5mm范围内(同时满足深度W5cm的条件),或是宽度超 过1.5mm(同时满足深度达5cm的条件),此时可采取衬砌裂 纹处理工艺。基于贴嘴灌注环氧树脂方法，主要操作流程为：I )重点处理裂缝两侧3cm区域，做好衬砌表面清理作业，

全面处理发生松动的混凝土块，顺着裂缝设置适量胶带(间距 20~30cm);2) 在该区域涂抹J-1封缝胶，持续施工2次，达到固化状 态后即可解除胶带，为之增设灌浆嘴；3) 在裂缝处灌注改性环氧树脂,达到固化状态后,可拆除 灌嘴并将残留于表面的封缝胶清理干净；4) 以裂缝走向为基准，处理两侧20cm内的区域,刷涂改_______________市政•交通•水利工程设计Municipal 'Traffic • Water Resources Engineering Design

性环氧树脂2次。严格控制水泥渗透结晶防水涂料，本工程中至少为

1.5kg/m,所得涂抹厚度达2.0mm。为确保施工质量，要求处理

区域达到足够干净且湿润状态,但不可残留积水,针对光滑表 面应打毛处理。待土层达到终凝状态后,需要采取喷雾干湿交

替的方式,持续养护达到72h,在此过程中禁止蓄水养护。控制 涂料使用时间，配制完成且超过20min未使用应废除;施工中 持续搅拌混合料，不可向其中掺水。5结语隧道缺陷整治复杂度高，需利用天窗点施工，应从缺陷的

实际情况出发，准确掌握发生缺陷的具体位置,为之创建科学

的缺陷整治方案。本文经实地调查、问题分析、方案编制等环

节后，最终取得较好的整治效果，具有一定的参考价值。dV【参考文献】[1】田德文.高速铁路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施研究[J].建筑技

术开发,2018(8):109-110.[2】胡庆龙，张延.某高速铁路隧道衬砌缺陷整治方案研究[J].铁道勘察,

2019(4):58-61.【3】李多伟.高速铁路隧道衬砌裂缝整治措施研究[J].价值工程,2016

(8):70-72.【收稿日期12019-11-27103