既有鐵路隧道病害整治技術

陳述運

（中鐵十四局集團大盾構有限公司 江蘇南京 211899）

既有鐵路受到修建技術和施工技術的限制，在運營過程中會產生各種病害，包括大面積滲漏水、裂縫、襯砌破損等。采用相應的技術處理，例如襯砌壁厚注漿處理，裂縫以及伸縮縫滲漏水病害處理等，可以有效地對病害進行整治，達到很好的整治效果。

1 隧道病害整治工程概況

某隧道工程主要工程內容是對漏水、裂縫、襯砌結構裂損等地段進行整治處理。隧道經過整治后，防水等級滿足隧規要求，做到拱部不滲水，襯砌安全等級做到對行車安全無影響，滿足京九線電氣化改造工程電力接觸網掛網施工的需要。

病害整治隧道施工回填注漿6處；錨噴網加固7處；錨注漿堵水50處，共計488m，錨桿加固35處，鑿槽埋管21處，涂滲克寶12處。

表1 主要工程數量表

病害整治施工，采用下行封閉作業方式，用內燃機車牽引平板車將所有施工用設備、材料全部安放，包括：13m3空壓機4臺、每臺空壓機可供5臺風槍使用（空壓機功率、臺數可變動，滿足20臺風槍同時施工），3m3空壓機12臺，可供應風鎬鑿巖使用。每列施工列車配備功率不小于75kW的發電機4臺，10kW的發電機12臺，注漿泵12臺，砂漿泵8臺，噴漿機4臺，風槍20把，風管、壓漿泵、水泵、電鉆、攪拌機、風鎬、水箱等根據施工需要配備充足。安置在橫通道內，門式腳手架，形成作業平臺。

2 施工工藝

2.1 結構加固施工工藝

（1）根據設計要求，隧道襯砌背后注漿或襯砌加固前需采用鋼拱架進行臨時支護，鋼拱架尺寸應根據現場實際測量尺寸制作鋼拱架，鋼拱架與襯砌間的空隙用木板鋪砌填塞，孔隙用木楔楔緊。鋼拱架架設前后應進行限界檢查，不得侵入最大級超限貨物裝載限界。

鋼拱架采用I18型工字鋼，由拱頂A單元一件，拱腰B、邊墻C、D單元各兩件組成，各單元間采用鋼板或螺栓連接，鋼拱架之間采用φ22縱向連接鋼筋連接，環向間距為1m。鋼拱架采用φ22砂漿錨桿作為定位系筋，安裝時將鋼拱架焊接固定于錨桿尾部。

其施工要求如下：

①鋼架在預制場按設計要求加工成型，并妥善保管，防止鋼架變形及銹蝕。

②測量定位后，先鑿毛并打φ22砂漿錨桿，然后架立鋼拱架。

③鋼拱架尺寸應根據現場實際量測尺寸制作，鋼拱架與襯砌之間預留5～10cm空隙，中間要用板鋪砌填塞，孔隙用木楔楔緊。

④鋼拱架之間須用φ22縱向拉桿焊接在一起，拉桿環向間距1m。

⑤鋼拱架分拱部、邊墻B、C、D三單元之間的連接采用鋼板與型鋼焊接后，再用螺栓連接。

⑥鋼筋彎制及焊接的施工要求及技術標準均應按現行標準《鐵路混凝土及砌石工程施工規范》（TBJ10－86）有關規定執行。

圖1 注漿橫斷面示意圖

注漿前，先進行注漿試驗，用秒表記下注入和流出時間，據此確定注漿量、注漿壓力，檢查管路設備運行情況。在未進行注漿試驗前，注漿壓力控制在0.1～0.2MPa（注漿機設在避車洞）。最后一層注漿結束標準：當注漿壓力穩定上升達到設計壓力（0.4～0.5MPa）后穩定10min，不進漿或進漿量很少時，即可停止注漿，進行封孔作業。

對于襯砌裂損較嚴重段，采用φ25中空錨桿加固。

封閉點內先將臺架就位到圖紙中需要施做錨桿的里程段，其次按1.2m×1.2m布置鉆孔位置，并鑿除錨孔處襯砌表面局部（面積0.16×0.16m，深0.035m），然后使用風鉆，采用短桿開孔長桿成孔的方法鉆孔（孔深4.5m），再安裝錨桿并注漿。錨桿的尾部墊板和緊固螺帽應埋入襯砌中，表面用微膨脹型防水水泥砂漿抹平。

圖2 錨噴網施工流程圖

（2）對于結構裂損嚴重段且界限有富余，采用錨噴網加固。先根據圖紙要求將需要加固的地段標記出來，將襯砌表面鑿毛、然后鉆孔、安裝φ25中空注漿錨桿，錨桿長度4.5m，1.2×1.2呈梅花型布置，安裝完后再清洗，掛間距20×20cm鋼筋網與錨桿連接，鋼筋網同錨桿固定牢固，且鋼筋網與受噴面的間隙為3cm左右，其保護層大于2cm，網片之間搭接長度不小于20cm，最后噴射厚8～10cm的C25鋼纖維混凝土。噴射混凝土由施工現場拌合站拌合，嚴格按配合比拌制。拌合好的鋼纖維混凝土用路用工程列車運至作業面。

噴射混凝土作業采取分段、分塊，自下而上的順序進行。噴嘴做反復緩慢的螺旋形運動，螺旋直徑約為20～30cm，以保證混凝土噴射密實。同時掌握風壓、水壓及噴射距離，減少回彈量。一次噴射厚度不少于5cm。噴射混凝土前要用彩條布對噴射段鋼軌、道床進行保護，噴射結束后要清理被污染的道床、鋼軌。

2.2 滲漏水及裂縫整治施工工藝

隧道滲漏水整治采取拱部以堵，邊墻以排為主，防、堵、排、截相結合的原則，隧道的滲漏水應結合隧道襯砌裂損、襯砌背后注漿等進行綜合治理。

圖3

作業注意事項：

（1）裂縫或漏洞周圍鑿槽不允許開成V型槽和淺坑，且必須清除所有灰塵、油垢和松動的雜物，清洗干凈。

（2）“滲克寶”快修堵漏劑每次備料量不要超過3min的使用量，根據經驗，1kg“滲克寶”快修堵漏劑可以填充600cm3體積的裂縫。

（3）施工后一般不用保養，如環境過于干燥要適當淋水濕潤。

（4）“滲克寶”滲透結晶防水涂料為高效防水劑，為保證表面涂刷均勻、平整，一般由上至下涂刷。如果在涂刷過程中墻體表面變干或涂刷比較費力時，應隨時用清水滋潤墻面，而不要過分稀釋優止水。第一遍涂完后，讓其干燥一夜，再刷第二遍，以達到最佳防水效果，第二遍按每平米0.5kg涂刷，涂層總厚度為1mm左右。嚴重漏水情況，兩邊均按每平米1kg量涂刷。

作業注意事項：

（1）使用灌漿樹脂的環境溫度為5～32℃。

圖4

（2）灌漿樹脂AB組份的配比必須嚴格按照規定進行操作。

（3）遠離明火，儲存溫度不得高于40℃。

（4）開封后應在避免陽光直射的場所儲存。

（5）灌漿容器當日用酒精擦拭干凈可重復使用。

對襯砌背后大面積滲漏水，按照圖紙要求對襯砌背后進行注漿堵水處理，對病害嚴重需采用鋼拱架臨時支護地段，架立I18鋼拱架，鋼拱架間距1m，鋼拱架尺寸根據現場實際測量尺寸制作，鋼拱架與襯砌之間的空隙用木板鋪砌填塞，孔隙用木楔楔緊，鋼拱架架設后應進行界限檢查，不得侵入最大級超限貨物轉載限界，然后按照3m（縱）×2m（環），梅花形布置鉆孔位置，再鉆孔徑為45～50mm的孔，根據既有襯砌的厚度，孔深要保證注漿管深入圍巖30～50cm，清孔、埋設φ42mm馬牙形注漿管，開始注漿。

3 結語

本文對大面積滲漏水、施工裂縫滲漏水、襯砌開裂等隧道病害類型進行分析，提出襯砌壁后注漿、中空注漿錨桿、網噴混凝土等整治技術以及施工方法[2]，期望對于今后進行鐵路隧道病害整治工作提供有價值的參考資料。

[1]肖廣智，薛斌.向莆鐵路隧道道床積水、軌道隆起病害整治技術[J].現代隧道技術，2015，52（3）：200～204.

[2]李 軍，董立靜.隧道病害整治控制系統設計[J].機械，2017，44（10）：21～23，58.