重載鐵路隧道滲漏水治理及二次襯砌技術研究

黃 晶

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重載鐵路隧道滲漏水治理及二次襯砌技術研究

黃 晶

（大秦鐵路股份有限公司秦皇島西工務段，河北 秦皇島 066000）

隨著現代化社會的不斷進步與發展，我國鐵路的面積也在日益擴大。在重載鐵路隧道使用期間，經常會出現滲漏水現象，不僅影響了隧道的正常使用，而且還縮短了鐵路隧道的使用壽命。針對這一現象，在隧道施工過程中應加強防水處理，對造成隧道滲漏水的各種因素進行深入的分析與研究，采取科學合理的防范措施。主要圍繞重載鐵路隧道滲漏水治理及二次襯砌技術進行了詳細的闡述。

鐵路隧道；滲漏水治理；二次襯砌技術；防水處理

重載鐵路隧道滲漏水不僅會影響隧道內種類設施設備的基本功能，而且還會影響混凝土襯砌的耐久性，從而影響隧道的正常使用，為重載鐵路隧道埋下巨大的安全隱患。因此，在隧道防排水施工過程中應嚴格地按照“防、截、排、堵相結合”的原則，最大限度地保障隧道的安全性和使用壽命。在施工之前對施工地區的地表、地下水進行詳細的勘測，并進行妥善的處理，保障襯砌結構表面無濕漬、無滲水現象。

1 二次襯砌技術概述

支護結構是保障重載鐵路隧道工程安全性的核心因素之一。二次襯砌技術的施工時間是在圍巖初期支護變形穩固之后。初期支護的主要目的是通過調整巖體的應力情況，對圍巖進行加固處理，從而提高圍巖的可靠性。采用二次襯砌技術施工需要注意以下幾個方面：①做好二次襯砌施工前的準備工作，完善初期支護階段的處理工作，施工內容包括防水處理工作、拆除臨時支護工作以及修堵漏水工作等。②做好二次襯砌施工，施工內容主要包括澆筑混凝土、制作以及安裝支撐結構、模板以及鋼筋等。③做好二次襯砌施工的收尾工作，施工內容主要包括拆除澆筑模板、修補支撐結構以及養護混凝土等。同時，完善后期的工作，做好二襯結構堵漏工作。在二次襯砌施工過程中運用襯砌臺車能夠有效地提高工程的施工效率，需要注意的是施工中的各項環節必須嚴格按照相關的標準與規范操作，才能夠保障混凝土養護后期的荷載能力從而達到相關的標準，有效地提高支撐力度，混凝土的強度達到8.0 MPa以上才能夠進行脫模工作。

2 防水施工問題分析

2.1 二次襯砌施工不規范產生裂縫

在重載鐵路隧道施工過程中，洞身的初期支護方式主要是采取“拱架+鋼筋網片+噴射混凝土”的形式，在混凝土噴射階段，經常會出現各種類型的襯砌裂縫，導致混凝土出現裂縫問題的根本原因是噴射時的厚度不均勻，未能達到相關的施工標準，以至于混凝土的外部表層出現不平整現象，尤其是在拱架間距中的混凝土，裂縫與不平整現象最為明顯，嚴重影響了二次襯砌的質量。同時，在二次襯砌完成之后，主體結構受到外界因素的影響，導致了變動。例如沉降因素、溫度因素等，進一步加重了混凝土的裂縫問題。

縱向裂縫的危害最大，主要是因為縱向裂縫的裂縫方向是與隧道的軸線呈平等狀態的，一旦發展起來可能會導致拱頂掉塊以及邊墻斷裂，嚴重時可能會造成整個隧道坍塌。從受力角度來看，會出現以下4種現象：①拱腳部位產生的裂縫可能會造成襯砌錯動，以至于出現掉塊現象；②邊墻會受到襯砌混凝土內部裂縫的拉張力影響，導致隧道失穩；③拱腰受到混凝土襯砌內部裂縫的拉張力影響，導致錯位；④拱頂的混凝土受到內部的擠壓，導致掉塊甚至開裂。

應力而引起的斜向裂縫的裂縫方向與隧道的縱軸方向大概成45°角。環向裂縫主要是由于圍巖地質變化在沉降縫、施工縫處理不規范以及縱向上產生不均勻荷載所引起的，一般出現在不良的地質地段或者洞口。

2.2 接縫防水問題

接縫防水問題是導致重載鐵路隧道滲漏水的主要因素之一。接縫防水施工中的問題主要包括以下3個因素：①在接縫防水施工過程中，混凝土的表面并未按照相關的標準與規范進行處理，對于水泥滲透結晶涂刷的操作欠缺規范化，以至于新的混凝土與舊的混凝土之間不能夠有效地粘結在一起，導致混凝土接縫出現裂縫、腐蝕以及水入侵等現象。②未能夠合格、準確地完成接縫止水施工工作。施工材料的質量也未能達到設計圖紙的要求，從而嚴重影響了止水的整體效果。例如，膨脹劑、橡膠條等質量不合格都是導致止水效果下降的核心因素。③在接縫防水施工過程中，一般是采用橡膠止水帶的方式來進行縱向縫止水操作，需要注意的是必須要將施工表面清理干凈，否則將會造成接縫止水不密實，最后導致重載鐵路隧道出現滲漏水現象。

2.3 防水板防水層問題

在防水板鋪設過程中，對于初期支護的混凝土表面未能夠按照相關的標準與規范進行處理，也未能對鋼筋露頭與錨桿頭等進行切除處理，以至于防水板出現拉折、不密實、不緊貼以及被穿刺等現象，嚴重降低了防水的效果。

防水板鋪設人員的專業技術不足，施工工藝未能達到滿足設計圖紙的要求，搭接的寬度也與設計圖紙有一定的出入，嚴重影響了防水板粘結的質量，導致防水板出現鼓包、翹邊等問題。

在二次襯砌鋼筋施工過程中，由于操作不當，出現碰觸，以至于施工過程中電焊的火花嚴重地破壞了防水卷材的性能，從而降低了防水的效果。

3 滲漏水治理及二次襯砌支護施工

3.1 滲漏水預防措施

重載鐵路隧道滲漏水現象是最為常見的，主要是由于在隧道施工過程中防排水項目操作不規范引起的，為工程埋下了重大的安全隱患。因此，在重載鐵路隧道防排水施工過程中，應始終堅持以預防為主的原則，對于隧道中出現滲漏水現象采取科學合理的防治措施。在防排水施工過程中，應采取鋪設排水管以及建設盲溝等方法來保障隧道的排水功能。在初期支護與二次襯砌之間從拱頂處向邊墻腳下縱向排水范圍之內，設置厚度為1.5 mm的“EVA”防水板，同時，設置350 g/m2的無紡土工布。在變形縫防水全環設置過程中，應采取背貼橡膠止水帶與埋式橡膠止水帶相結合的方式來提高防水效果。二次襯砌拱墻邊緣3 cm的范圍之內，利用聚硫密封膠來進行封堵，在二次襯砌內部拱墻的3～5 cm的范圍之內，設置“U”形鍍鋅鋼板接水盒進行封堵，其他部分的空隙則利用填縫材料將其填塞密實。

3.2 二次襯砌施工技術

3.2.1 襯砌鋼筋施工

在隧道襯砌鋼筋施工中，鋼筋的連接主要采用機械連接的方式，嚴格按照技術交底或者設計圖紙的要求進行鋼筋綁扎。在施工過程中應嚴格地控制鋼筋接頭的面積以及數量，并且要將相鄰的連接位置錯開，將在同一個區段之內的鋼接頭的面積嚴格地控制在相關的標準范圍之內，以全部鋼筋面積的一半為最佳，確保拱頂的位置不出現接頭為標準。

3.2.2 二次襯砌施工

在二次襯砌施工過程中，應采用9 m型號的襯砌臺車，襯砌臺車的端頭緊貼臺車段的部分應用鋼模，然后分成幾段進行整體澆筑。在澆筑過程中應將自有傾落高度控制在標準范圍之內，一般以2 m之內最佳。一旦超過2 m范圍應及時采取相關的措施來進行調整。例如，利用滑糟或者預留孔口等方式來對混凝土澆筑進行適當的調整。在澆筑過程中，為了進一步提高混凝土澆筑的密實性，可以采取高頻振搗器振搗的方式，然后再以附著式震動器為輔助，從而提高混凝土的密實性。混凝土澆筑完成之后，應確保混凝土的表層、內部與周圍環境之間的溫度差距控制在200℃之后才能夠進行拆模處理。

3.2.3 二次襯砌混凝土養護施工

混凝土內部與外部的溫差到達標準溫度之后，再進行拆模處理。在對隧道二次襯砌的混凝土拆模處理之后，采取科學合理的養護措施，將養護臺架移動到二次襯砌段，確保養護臺與高壓水管連接無誤之后，才可以采取灑水養護的方法，來提高二次襯砌混凝土的使用壽命。在灑水過程中應嚴格地控制好水量與水壓，避免噴頭與混凝土表面的距離過近，水壓過大，造成混凝土的損傷。隧道養護臺架如圖1所示。

圖1 隧道養護臺架示意圖

4 總結

由于我國疆域遼闊，各地區的地質又較為復雜，以至于在重載鐵路隧道使用過程中經常會出現滲漏水現象，嚴重影響了鐵路隧道的使用壽命與正常運行。為了保障我國居民的出行質量，相關技術人員應不斷地創新施工技術，根據施工地區的地質情況，制訂出最有針對性的施工方案，從而提高我國重載鐵路隧道工程的安全性與可靠性。

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U455.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.22.098

2095－6835（2018）22－0098－02

〔編輯：辛霞〕