運營期間影響地鐵轉轍機的道床病害整治淺談

李曉光

摘 要：運營期間的地鐵隧道整體道床沉降、翻漿冒砂、水溝開裂等病害嚴重影響線路的服役水平，當轉轍機周邊道床出現類似病害時，若整治的方法不當，可能給列車運營安全帶來嚴重影響。本文以某個影響地鐵轉轍機的道床病害為例，分析病害整治需要注意的要點，并提出整治方法和病害整治過程中應注意的問題。

關鍵詞：運營期間 地鐵隧道 轉轍機 道床病害 整治

1、工程概況

某地鐵隧道轉轍機周邊位置在運營期間出現道床翻漿冒砂、水溝開裂現象。病害出現前，經過持續觀察，該點測量單次變化值為-1.62mm，累計值為-1.89mm，但在病害出現后的加密監測發現，不到一周內該點測量單次變化值為-2.2mm，累計值為-4.1mm。監測數據表明該處道床在短期內明顯下沉，呈現加劇惡化趨勢。

2、病害原因分析

通過將現場水溝砼破除，結合抽芯取樣的過程和結果判斷，該病害處道床及兩側水溝回填層內存在分層剝離，回填層位置存在回填料分離聯通的情況，水溝破損并伴有冒砂、積水情況，部分位置有中粗砂，整體分析判斷回填層內部質量偏差，局部有砂，各部位具體情況不一。

3、病害整治注意要點

該處道床病害位于轉轍機周邊，若翻漿冒砂受列車震動濺射到轉轍機機身，或整治過程中的施工用水、用料濺入轉轍機設備內部，影響設備靈敏度，將給列車運營安全帶來重大影響，故需通過多方面手段保證整治的有效性和安全性。

4、病害整治方法

4.1列車限速

為確保行車安全，運營對該病害處前后50米，共100米線路限速50km/h，確保不影響線路正常運營，也避免列車震動引起的濺射效果污染轉轍機部位。

4.2主要施工方法

4.2.1水溝與結構、道床施工縫封閉處理

1）沿水溝與道床間隙位鉆孔，孔徑φ1.0cm，孔深15cm，孔距35～40cm。

2）沿間隙位開槽，槽寬×槽深為2～3×2～3cm。

3）清孔、清槽，無水部位采用XT—環保型環氧+水泥調成膠泥對孔、槽面進行封閉埋管，有水部位采用早強水泥封閉，要求壓貼緊密。

4）進行化學注漿，如不起壓時應用水泥注漿進行充填注漿，填充注漿壓力要求不超過0.2MPa，補強壓力后采用化學注漿，注漿壓力不超過0.5Mpa（圖1）。

4.2.2破損水溝的重置

隧道兩側排水溝受地下水和地鐵車輛運行振動的影響，水溝砼溶蝕后受列車振動擠壓后出現破碎，水溝內流水流入該部位道床底部。水溝表面砼呈破損板塊，水溝內砼呈破損顆粒，可用手掏出，破碎的砼顆粒無膠結料，回填層剝離形成的積砂可通過此處冒出。該部的處理方工藝如下：

（1）破除水溝破損部位。

（2）對破除部位的基面進行清理。

（3）布置潛水泵，做好水溝積水排出，抽水量視道床及水溝下部水位而定，避免過度抽水導致道床板空懸。

（4）抽水后使用高性能修補砂漿進行重置，要求表面平整，避免修復的水溝砼浸泡在積水中流失膠結材料，抽水砼封堵作業應在對應部位道床注漿加固前進行，不可過早。

（5）按照原水溝設計恢復水溝面，要注意水溝面的找坡，確保排水暢通。

4.2.3結構鉆孔

在道床面鉆孔：

1）對整治范圍內的軌枕按行車方向進行編號，轉轍機一動與二動間編號1～13，其余軌枕編號①～⑧；

2）“Z”字形布孔，孔徑32mm，鉆孔深入回填層，其中明挖段鉆孔深35cm、吊出井范圍鉆孔深125cm；轉轍機一動與二動間孔距1.8～2m，其余位置按孔距1～1.5m布置。

3）鉆孔過程中，做好防護，避免施工用水、泥漿濺射到轉轍機。水泥注漿后再使用環氧膠泥封閉，以確保水泥漿的可達性、回填層加固的全面性。

4.2.4回填層注漿加固處理

本項目作業區間隧道整體道床及水溝的回填層加固是本次施工的重點，加固處理方法及要求如下：

1）按“4.2.3結構鉆孔”完成鉆孔，并在水溝內每5m設一個抽水孔，孔徑60mm，孔深90cm。

2）根據病害位置特性，由明挖段、盾構段向吊出井依次進行水泥注漿，回填注漿壓力不超過0.2MPa，達到注漿壓力后恒壓5分鐘，水灰比d=1：1；0.8：1；0.6：1。水泥漿固結時間控制在1小時左右。若水泥漿無法注入在注漿段改注XT—環保型環氧漿，同時做好注漿監測。

3）水泥注漿完畢，重新埋鋁管注漿，埋管深度10cm，注水泥+XT—環保型環氧漿，回填注漿壓力不超過0.2MPa，用于填補第一次水泥漿收縮，補強化學注漿壓力不超過0.5MPa，用于填補水泥漿縫隙，達到注漿壓力后恒壓5分鐘。

4）注漿時如發現壓力未能達到要求或進漿量突變增大應停止化學注漿，重新進行水泥注漿，如出現串漿、冒漿，應對串、冒部位進行處理后重復注漿。

5）化學注漿膠凝時間應控制在1小時，以確保二次以上重復注漿。

6）化學注漿達到壓力標準時，閉漿待凝，質量控制措施是必須對所有注漿孔進行二次或多次重復注漿，使漿液最大限度進行充填固結。

7）注漿待凝7天后進行拆管和表面修復。（圖2）

4.2.5道床及水溝裂縫的補強處理

1）沿縫鉆騎縫孔，孔距30cm，孔徑φ10mm，孔深8～10 cm。

2）清洗孔壁和基面，用早強水泥埋管，要求壓貼緊密，確保注漿時不出冒漿，做到基面干凈。

3）依孔序注XT—環保型環氧漿，壓力0.5MPa，要求兩次以上重復注漿，至孔口飽滿為止。

4.2.6道床錨桿加固

為保證道床的整體錨固效果，避免因隧道夜間作業時間短造成錨桿施工中斷，第二日行車時引起翻漿等不良情況，本項目采用后錨的施工順序。

1）鉆孔放樣定位

按照圖紙進行放樣，放好的孔位用紅色油漆進行標記。

2）鉆孔和錨桿制作

鉆孔布置、孔距以不損害道床整體性為原則布置，鉆孔孔徑均為Φ40，根據現場布置情況對錨桿進行編號錨1，錨2……錨n。鉆孔定位若與原注漿孔臨近或重疊，應考慮擴大原注漿孔作為錨桿孔。

錨桿制作：根據現場實際鉆孔深度，用鋼卷尺量測錨桿長度，錨桿長度應比實際孔深長5cm，然后用角磨機進行切割。錨固深度為進入回填層65cm。

（3）插桿

將安裝有錨頭的桿體直接刺進成孔底部。

（4）預緊桿件、安裝止漿塞、墊板、螺母

用力預緊桿體，確保錨頭頂端與孔底部緊貼并左旋錨桿體直至旋緊后，再安裝止漿塞、墊板、螺母。

（5）張拉

聯接常規張拉器械（例如扭力扳手），實施預應力張拉。

（6）注漿

采用注漿機注漿（水泥：細沙=1：1），注漿壓力為1.0Mpa～1.5Mpa，一般按單管達到設計圖標示注漿量作為結束標準。當注漿壓力達到終壓不少于20min，進漿量仍達不到注漿終量時，亦可結束注漿。注漿結束后，將管口封堵，以防漿液倒流管外。錨桿墊板與孔口混凝土密貼，并隨時檢查錨桿頭的變形情況，緊固墊板螺帽。

注漿的目的是使漿液包裹預應力錨桿體，有效地防止桿體銹蝕致使錨桿失效。

5、結論

通過本文介紹的對轉轍機周邊范圍翻漿冒砂、水溝破裂段進行整治，達到了預期控制效果，加密監測數據顯示病害道床段無異常發展，測點中最大沉降值為0.72mm，累計最大沉降值為-3.66mm，對應點本次上浮0.44m。

類似本工程的施工需要運營部門的相互協調，配合工作，建立運營、施工、監測相互協調的運作機制，并把控細節，有效保護轉轍機安全實施整治，是解決類似情況的有效方法。

參考文獻

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