營業線鐵路隧道病害整治技術探討

劉海東

摘要：隨著鐵路建設的高速發展，隧道工程也逐年增多。因此既有隧道病害問題愈發突出，且復雜多變。本文主要結合哈爾濱至牡丹江營業線鐵路隧道病害整治工程施工，針對既有運營鐵路中隧道病害整治具有病害問題復雜、可施工作業時間短、作業范圍大等問題進行深入研究探討，分析總結了一些成功的施工技術與施工經驗，為同類工程施工提供參考。

關鍵詞：營業線；鐵路；隧道；病害；整治

中圖分類號：U216.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）30-0140-02

1工程概況

哈爾濱至牡丹江鐵路杜草隧道工程為雙洞單線隧道，全長7774.27m，位于尚志市與海林市交界的張廣才嶺。杜草下行隧道于1988年11月改建、上行隧道于1975年5月續建。其病害主要形式為：裂縫、水害、襯砌風化腐蝕、掉塊等，主要表現為冬季掛冰，夏季滲漏水，反復凍融加重，加快襯砌劣化。滲水嚴重部位水中夾帶泥沙粒，在長期的沖刷剝蝕作用下造成襯砌背后脫空。

杜草下行隧道4處滲水部位結冰極其嚴重。K250+500、K250+713-717、K250+892、K252+897，多點滴水、淌水，結冰。杜草上行隧道相鄰2處工務分區（97、98#）滲水部位結冰極其嚴重，拱頂至左拱腰多點滲水、滴水，施工縫滴水，滴水結冰程度。通過利用工務天窗進行超前鉆孔勘探，發現以上6處豎排水襯砌背后均存在圍巖破碎、空洞現象，空洞范圍0.5-1.1米不等。豎排水施工需進行鑿除襯砌混凝土施工，隧道圍巖裸露后，由于圍巖風化嚴重，裂隙發育嚴重，易引發滲水量加大，形成淌水、涌水事故。

2隧道病害整治施工方案

針對營業線鐵路要求在施工過程中不能影響正常鐵路運營，因此隧道病害整治施工異常困難。根據中鐵九局多年來營業線施工經驗，采取了高效率地利用營業線鐵路天窗時間段進行施工，采用軌道車配合平板車流動作業的總體施工方案。針對隧道具體病害位置，通過打探孔判斷水源、施作豎向排水、空洞注漿、腐蝕襯砌、堵滲漏水等方式進行一系列的處理措施，確保隧道病害得到有效整治。

3隧道病害整治施工

隧道病害整治施工均在營業線鐵路施工天窗時間內進行，必須嚴格按照營業線施工程序辦理施工作業手續，并科學合理地編制施工組織設計及專項施工方案，在有限的時間段內安全高質地完成施工任務。

3.1軌道車作業

軌道車采用2個車頭+7個平板車的組合方式，保證可以進洞分解施工。7個平板車中，2個平板車用于搭設支架進行高處施工，2個平板車用于裝載空壓機、發電機、電線電纜、風鎬等設備，2個平板車用于裝載初噴料、注漿用袋裝水泥等，1個平板車備用。同時，軌道車必須嚴格按照當地鐵路運輸管理部門的要求在制定地點停放、等待、制動、作業及運輸等進行施工管理。

3.2豎排水施工整治技術

主要適用于在施工縫及表面滲漏水水量較大時容易形成凍害及腐蝕混凝土，采用此方法有效地將滲水排入隧道中心排水溝。

①豎排水施工在探明襯砌后巖石情況下方可進行開挖，并根據實際情況做好支護，確保施工和行車安全。每處呈扇形鉆孔深為2-3米的上中下3孔。

②邊墻混凝土鏟除完成后，預埋φ10cm透水盲管，水量較大時可用2-3根盲管，及時進行混凝土漿砌片石掩埋處理，并預留管頭方便與豎排水底部聯接至中心水溝時使用，管頭臨時放置側排水溝內。

③將豎排水與側排水溝連通，安裝橫向C25無孔排水管（直徑20cm，壁厚5cm）與中心溝相連，豎排水邊墻埋設的內徑10cm盲管管頭插入直徑20cm無孔水泥管中使之相連排水通暢，并在豎排水位置進行標識。

④隧道側墻緊貼盲管處用苯板及防水板隔開，然后用C30防水混凝土襯砌襯砌厚度為80cm以上。底部橫向排水管和豎向盲管連接處用透縫的C25混凝土擋板隔開。

⑤新舊施工縫的防水處理：先將既有混凝土表面鑿毛，壓抹水泥凈漿2層厚5mm，再壓抹水泥漿一層厚10mm，設置遇水膨脹膠條，然后再進行灌注新的襯砌混凝土。

⑥采用埋設牽釘掛模板灌注混凝土的方法，分兩次進行鋼筋混凝土灌注。

3.3墻角及變形縫防水施工整治技術

主要適用于墻角及隧道變形縫處有小量水流時，采用此方法進行處理。

①利用封鎖時間進洞，鉆孔探查襯砌厚度及圍巖情況；②用風鎬鑿除墻角腐蝕的松碴混凝土，具體深度應根據腐蝕深度掌握；③在既有沉降縫或施工縫里填塞遇水膨脹止水條及嵌縫膏；④在其縫隙表面抹一層細石混凝土將縫隙封堵嚴實，混凝土摻加混凝土抗裂防水劑；⑤將鑿除的襯砌部分打牽釘、掛網及噴射纖維混凝土；⑥噴射混凝土的養生，以保持砼表面濕潤狀態為宜，減少或防止砼的收縮開裂，確保噴射砼的質量。

3.4徑向注漿施工整治技術

主要適用于隧道拱部大面積滴水、滲水時，進行注漿堵水處理。

①施工前，以前期無損檢測基礎資料為依據，現場檢查襯砌背后空洞、位置、大小等，并進行現場標注；②用風管或高壓水清理鉆孔，將Φ42注漿管頂進孔內；③注漿材料及注漿壓力控制等嚴格按注漿參數執行，注漿孔位和角度可根據現場情況調整，并采取“定壓、定量”雙控制原則：④注漿完畢后采用微膨脹性混凝土進行注漿孔封堵。

3.5點或面型滲漏施工整治技術

主要適用于個別點位置或局部小面積位置滴水、滲水時，進行堵水處理。

①清理：詳細檢查、分析滲漏情況，確定灌漿孔位置及間距。清理干凈需要施工的區域，鑿除砼表面析出物，確保表面干凈。

②鉆孔：使用鉆孔工具沿孔洞四周鉆泄壓孔，鉆孔角度宜≦45°，鉆孔深度≦結構厚度的2/3，鉆孔必須斜穿過主漏水孔。用清洗機沖洗灌漿孔，直至灌漿孔出水清澈。

③埋嘴：觀察主漏水孔的壓力，水流不急壓力不大時可用快干堵漏劑埋注灌漿止水針頭。當結構設有滲漏時，其它泄水孔分別安裝膨脹止水針頭，用專用內六角扳手擰緊，使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙，不漏水。墻面慢滲也依次安裝膨脹止水針頭。漏水點分別按層次錯位安裝各類型號止水針頭，灌漿可以從深層至表層完全密實灌漿，堵塞所有孔洞、縫隙。

④灌漿：使用高壓灌漿機試壓，向灌漿孔內灌注化學灌漿料。單孔逐一連續進行。當相鄰孔開始出漿后，保持壓力3～5分鐘，即可停止本孔灌漿，改注相鄰灌漿孔。待所有的孔都灌完后，回到先前第一個灌漿孔，再次灌漿以保證壓力最大化。墻面灌漿順序則為由下向上：待所有的孔灌完后同樣也是回到先前第一個灌漿孔回灌一次。

⑤拆嘴：灌漿完畢后，確認不漏即可去掉或敲掉外露的灌漿嘴。清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。

3.6洞頂泉眼整治技術

主要適用于在隧道洞頂存在泉眼的情況時，進行排水處理。

一般在開工前采用漿砌片石排水溝將地面水引到隧道范圍80米以外。

4結束語

哈牡電氣化改造工程施工中，通過對營業線隧道病害整治施工組織、施工方案、施工工藝及施工技術的分析、研究、總結和探討，建議在以后此類工程施工中注意完善以下內容：

①利用軌道車牽引平板車組裝移動臺架實現流動作業、噴射混凝土時，車上要帶風缸，風壓才能穩定，噴射混凝土才能連續均勻，質量好，不堵管。

②只有在水流相對集中，水流放熱與襯砌吸熱能夠接近平衡的地段，才能實現排水。所以，治水的原則是：“以排為主，排堵結合”。

③襯砌整治應成段進行，不能分成小段進行重點整治。因為巖石在形成時從巖漿到上千度的巖石最后變為常溫巖石，巖石發生冷縮，使整個山體遍布裂縫，山體內部空隙四通八達，當大修封閉或截斷山體水路后，水流將流入附近的其他襯砌背后，造成臨近段的新病害。endprint