高速鐵路隧道襯砌裂縫病害及其整治措施研究

馬懷超

摘 要：高速鐵路隧道施工過程中，往往會發(fā)生襯砌病害問題。在發(fā)現(xiàn)裂縫后，需要根據(jù)具體的裂縫發(fā)生嚴(yán)重程度，實施有效的裂縫分布情況分析，選擇有效的整治措施，明確技術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)。按照裂縫的整體預(yù)防操作過程，實施高度的重視，及時調(diào)整施工過程中可以設(shè)定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，做好有效的施工強化管控。加強施工過程的有效監(jiān)督管理，做好及時檢查力度的分析，明確施工工程質(zhì)量的達(dá)標(biāo)判斷，確保后期運行的有效安全化管理。

關(guān)鍵詞：高鐵隧道;襯砌裂縫;整治

中圖分類號：U457.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0108-02

0 引言

裂縫不會影響隧道的整體使用，但是會降低高速鐵路的滲透抵抗能力，從而引發(fā)鋼筋的腐蝕問題?；炷恋恼劵僮鬟^程中，需要逐步降低結(jié)構(gòu)材料的耐久水平，及時調(diào)整隧道的承載力效果。根據(jù)裂縫隧道的襯砌標(biāo)準(zhǔn)，加強混凝土結(jié)構(gòu)問題的分析，及時調(diào)整病害現(xiàn)象。高鐵隧道襯砌的裂縫處理過程中，可能會出現(xiàn)后期運營安全不當(dāng)?shù)碾[患問題。在施工過程中，需加強各個方面的預(yù)防措施分析，根據(jù)裂縫出現(xiàn)的情況，準(zhǔn)確的判斷預(yù)防處理辦法，加強隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定分析，做好必要的交付處理，確保后期使用的安全性。

1 高鐵隧道施工襯砌裂縫病害的分析

1.1 隧道襯砌結(jié)構(gòu)承載力不均勻

因鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)不均勻，容易造成圍墻壓力水平不均勻。隧道穿過，地質(zhì)斷層破壞，隧道兩側(cè)的襯砌結(jié)構(gòu)承載力不對稱、不平衡，會造成圍巖的壓力增加，隧道結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，從而產(chǎn)生裂縫。裂縫的分布往往靠近側(cè)斷面，圍巖主動載荷大小、傾角不同，會導(dǎo)致襯砌的變形程度增加[1]。

1.2 隧道襯砌末端裂縫的分布分析

鐵路隧道襯砌的背面往往會存在空洞，空洞的部位會產(chǎn)生凸向的圍巖變形，隧道裂縫由此產(chǎn)生?？斩吹拇笮苯佑绊懥芽p的深度和數(shù)量?？斩慈绻酱?，自由變形程度越大，隧道裂縫區(qū)域、程度越大，從而產(chǎn)生的裂縫的量越多，深度越深。根據(jù)空洞的具體位置不同情況，準(zhǔn)確的判斷隧道左右兩側(cè)的墻角發(fā)生情況。隧道右側(cè)往往襯砌拱腰位置，通過過渡，調(diào)整可能出現(xiàn)的裂縫，及時完善空洞的處理水平。

1.3 隧道襯砌拱頂?shù)暮穸炔贿_(dá)標(biāo)

受鐵路隧道襯砌拱頂位置的厚度影響，一些隧道的襯砌往往會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化的問題，引發(fā)裂縫。根據(jù)拱頂厚度的不同情況，采用合理的布控間距、深度進(jìn)行調(diào)整。拱頂厚度減少，裂縫的間距縮短，深度增加。在實際隧道襯砌拱頂?shù)暮穸忍幚磉^程中，需要根據(jù)具體的情況，準(zhǔn)確的分析裂縫襯砌的情況，依照具體的施工工藝，合理的判斷，提升高速鐵路隧道襯砌裂縫的有效處理。

2 隧道質(zhì)量缺陷問題分析

隧道在二次襯砌過程中，容易出現(xiàn)管理工作問題。對于質(zhì)量缺陷問題，往往不會影響整體美觀效果，但存在安全隱患問題。二次襯砌混凝土可能存在色差，施工縫隙出現(xiàn)錯臺、蜂窩等情況，需與技術(shù)人員結(jié)合實際情況，準(zhǔn)確的判斷分析其產(chǎn)生的原因，依照后續(xù)落實的系統(tǒng)化操作標(biāo)準(zhǔn)，提升監(jiān)督控制管理措施效果。

2.1 二次襯砌混凝土的色差缺陷問題

在隧道二次襯砌施工工作開展過程中，襯砌澆筑的時間往往過長，需要維持7個小時至9個小時。如果實際操作時間無法滿足控制要求，需要及時調(diào)整工作效率，對不符合實際要求的參數(shù)進(jìn)行分析。在澆筑過程中，混凝土分層澆筑會出現(xiàn)脫?，F(xiàn)象，造成混凝土上浮問題。需要根據(jù)上浮過程情況，及時調(diào)整混凝土的差異問題。如果不及時處理，就會造成混凝土色差嚴(yán)重的現(xiàn)象[2]。

2.2 施工縫襯砌的錯臺問題

施工過程中縫襯砌可能出現(xiàn)錯臺問題，隧道二次襯砌出現(xiàn)原因較多。其中包含模板尺寸問題、壓力問題、分層澆筑問題等。對于模板尺寸問題，需要根據(jù)模板的加工過程情況，準(zhǔn)確的判斷斷面尺寸的差值比例，分析模板前后斷面的結(jié)構(gòu)布局，分析質(zhì)量不一致的問題因素。對于施工縫襯砌出現(xiàn)的錯臺現(xiàn)象，需要對工程施工進(jìn)行有效的維護(hù)，完善管理中可能出現(xiàn)的各類問題。壓力問題是指臺車支撐剛度存在的不足問題，可能導(dǎo)致混凝土的壓力作用增大，影響使用縫襯砌臺的整體水平，導(dǎo)致收斂的變形問題。分層澆筑是指在混凝土操作施工工序過程中，需要加強對建筑施工對稱狀態(tài)的分層分析，及時調(diào)整兩側(cè)模板的壓力不一致問題，根據(jù)模板橫向位移情況，判斷施工縫襯砌錯臺的相關(guān)內(nèi)容。臺車施工基礎(chǔ)在圍巖操作位置，按照準(zhǔn)確的仰拱墊層結(jié)構(gòu)處理，準(zhǔn)確的判斷非剛性應(yīng)用下的不良因素和問題，對非彈性的變形加劇問題進(jìn)行調(diào)整，位移嚴(yán)重可能造成襯砌工程影響問題。

2.3 蜂窩麻面的缺陷問題

蜂窩麻面操作過程中，需要按照標(biāo)準(zhǔn)化的流程，準(zhǔn)確的分析弧面的襯砌麻面問題。依照注漿液的水泡上浮情況，及時調(diào)整模板的表面程度，盡可能的排除缺陷問題。依照質(zhì)量安全隱患，及時調(diào)整模板頂端的澆筑過程，做好邊緣墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的互動過程，對嚴(yán)重的離析問題進(jìn)行處理。盡可能的避免模板過長造成的脫落問題，及時調(diào)整砂漿粘貼模板結(jié)構(gòu)，判斷模板過程，加強有效的安全隱患分析。

2.4 拱頂混凝土的空洞問題分析

隧道二次襯砌過程中，需要對人為因素、施工環(huán)境、施工技術(shù)、施工要求等內(nèi)容進(jìn)行分析，準(zhǔn)確的判斷施工混凝土的系統(tǒng)化監(jiān)督管理水平。依照混凝土攪拌合料的操作差問題，需要及時維護(hù)流動性。立模操作過程中，需要盡可能的調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)化流程，明確有序開展的水平，做好頂端頭的跑漿問題處理，分析離析加劇問題，做好超挖過程中的限度。按照結(jié)構(gòu)要素要求，加強開展各個環(huán)節(jié)要素的分析，對頂部空洞的相關(guān)因素進(jìn)行判斷，明確其施工過程中需要控制的內(nèi)容。

3 高鐵隧道襯砌裂縫施工措施的工藝分析

3.1 細(xì)微裂縫的操作處理

隧道襯砌混凝土的操作施工過程中，可能存在沒有擴展性的細(xì)微裂縫。這些裂縫是穩(wěn)定的，一般不會影響整體結(jié)構(gòu)的有效使用，具有良好的耐久性水平。為了保證整體美觀效果和質(zhì)量使用水平，施工單位往往采用砂漿混凝土原漿操作處理，使用刮板，調(diào)色料等處理表現(xiàn)。目前高鐵項目的材料具有一定的特殊性，驗收過程中，需要結(jié)合普鐵、公路的修改差異，對常規(guī)涂抹修補不足的情況進(jìn)行分析，及時判斷高鐵項目的不適用情況，分析細(xì)微裂縫不處理的情況[3]。

3.2 深度裂縫的處理

按照裂縫的深度、寬度等，對比細(xì)微裂縫的嚴(yán)重性，準(zhǔn)確的判斷裂縫的擴展可能。依照具體的處理要求，施工過程中，采用有效的封膠處理，明確封膠材料處理的有效性。選擇合理的環(huán)氧樹脂膠，通過裂縫的操作，采用注漿方法進(jìn)行有效的處理。

3.3 準(zhǔn)確的判斷裂縫處理的工藝方法

貫通性的裂縫整體危害性較大，會直接影響隧道的襯砌質(zhì)量水平。需要根據(jù)襯砌滲漏水的情況，找出出水點位置，依照隧道襯砌貫通的裂縫情況，采用有效的注漿辦法進(jìn)行處理。具體來說有以下幾種方式。

3.4 注漿材料的使用和選配分析

采用環(huán)氧樹脂砂漿的配比標(biāo)準(zhǔn)，通過樹脂材料，水泥、細(xì)沙，乙二胺，二丁酯等進(jìn)行配合使用，保證采用驗收合格，符合采用的標(biāo)準(zhǔn)。鋼制容器操作過程中，需要應(yīng)對稱取定量的方法，環(huán)氧樹脂需要加熱到40℃左右，加入稀釋后的增韌劑，攪拌均勻，加強固化劑的處理，做好有效的攪拌。如果膠泥與固化劑攪拌到一起，需要再加入水泥進(jìn)行攪拌處理，配合漿液和膠泥，在40分鐘內(nèi)完成。

3.5 施工工藝分析

按照壓力注漿系統(tǒng)的布置操作，通過槽內(nèi)騎縫的鉆孔分析，明確裂縫的部位、深度、寬度和走向，做好有效的調(diào)整分析。根據(jù)孔深度做好襯砌厚度的處理。一般不少于15cm。根據(jù)現(xiàn)場的裂縫情況，做好定孔深度，明確不可以穿透襯砌，保證不跑漿的效果。裂縫操作過程中，需要明確的判斷裂縫表面，按照手持電動鋼片進(jìn)行切割處理，確保槽寬度在3cm至10cm之間，深度控制在3cm至6cm之間。使用鋼絲刷、壓縮空氣，將砼碎屑進(jìn)行干凈的處理。利用高壓水對裂縫內(nèi)的污染物進(jìn)行沖洗，確保自然的干燥效果。

通過預(yù)埋注漿嘴的操作處理，完成裂縫擴槽的有效清洗。按照埋設(shè)的注漿位置，調(diào)整間距，確定裂縫大小、走向、結(jié)構(gòu)等。通過縱橫交叉的形式進(jìn)行設(shè)置，確保每條縫都有注漿、排氣。及時調(diào)整注漿嘴的位置，采用有效的嵌入辦法，明確預(yù)埋注漿嘴的位置，確保埋入后裂縫全長符合環(huán)氧膠泥的固定情況。

按照封閉裂縫操作，明確注漿嘴的固定，通過裂縫表面的環(huán)氧膠泥處理，確保封閉效果。控制寬度，調(diào)整填充面，明確溝槽合理性。按照表面的實際情況，斟酌分析。調(diào)整壓氣試漏的處理過程，按照環(huán)氧膠泥的處理強度，確保壓氣試漏、暢通情況的有效檢查。根據(jù)氣壓，保持試漏的位置，做好封口處理，對注漿嘴的周圍使用肥皂水進(jìn)行涂抹，檢查是否做好封口。寬度填充慢溝槽，保證表面的寬度在2cm范圍內(nèi)。

按照壓氣試漏檢測分析，控制環(huán)氧膠泥，保證強度。按照壓氣試漏、暢通的檢查處理過程，控制氣壓在0.2Mpa至0.4Mpa之間，確保試漏封口、注漿周圍的有效性，采用有效的凝灰修補密封處理。注漿過程中，需要檢查壓氣試漏情況。根據(jù)注漿的工作內(nèi)容，將注漿嘴的閥門打開，使用壓縮空氣，將孔道、裂縫清理干凈。保證無水、無塵的情況下，通過注漿單孔操作，按照一條裂縫的方法，由淺入深的方法，由下到上，調(diào)整順序位置。注漿過程中，需配置合理的漿液自制過程。通過鋼罐的操作，旋緊蓋頂，確保注漿埋好的位置。合理的調(diào)整控制壓力的自制過程，控制壓力在0.5Mpa。通過閥門注漿操作，控制漿液注入到裂縫的比例和速度，一般澆筑3min左右，待漿液從注漿嘴冒出后，關(guān)閉閥門，確保澆筑的合理性。注漿結(jié)束后，需要調(diào)整吸漿的比率，控制在0.1L/min。按照結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定提升，完善注漿閥門的關(guān)閉情況，當(dāng)閥門關(guān)閉，需要立即拆除管路。使用壓氣將注漿嘴、注漿管的殘留漿液清理干凈，及時調(diào)整沖洗管路。按照澆筑關(guān)閉過程，及時調(diào)整拆除管路。依照壓氣澆筑嘴、澆筑管道的位置做好預(yù)留處理，確保丙酮劑的洗管路合理，做好擦洗工具的處理。按照養(yǎng)護(hù)操作，加強自然養(yǎng)護(hù)管控。依照隧道環(huán)境進(jìn)行硬化處理，注意注漿嘴在漿液化處理過程下的拆除效果，明確循環(huán)施工的復(fù)用效果。

采用粘貼纖維布，調(diào)整襯面混合補充效果，確保裂縫注漿完畢后，在粘貼外層有寬碳纖維，及時清除表面的粘貼纖維水平，按照可調(diào)節(jié)的范圍，采用各類材料進(jìn)行處理，確保混凝土結(jié)構(gòu)層的修復(fù)效果，保證材料的平整性。根據(jù)設(shè)計要求，對裂縫進(jìn)行灌注封閉處理。按照要求配置情況，填涂底層碳纖維黏膠，粘貼纖維布，保證整體粘粘效果。

4 結(jié)語

綜上所述，襯砌混凝土的裂縫施工過程中，往往原因較為復(fù)雜。根據(jù)其綜合作用情況，按照凝土裂縫的主要原因進(jìn)行分析，明確施工操作的不規(guī)范情況，分析材料質(zhì)量、混凝土結(jié)構(gòu)的配合不達(dá)標(biāo)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，實施有效的規(guī)范要求分析，對可能產(chǎn)生的裂縫重要因素進(jìn)行判斷。依照外界因素，重點判斷高地應(yīng)力作用、膨脹土供應(yīng)隆起作用，黃土隧道承載力的不足問題，準(zhǔn)確的判斷不均勻沉降可能產(chǎn)生的裂縫問題。隧道裂縫的形成往往是多樣的，處置過程往往較為靈活。需要根據(jù)相關(guān)原因進(jìn)行仔細(xì)的校對分析，綜合考慮其施工的安全性、可靠性、適用性、經(jīng)濟性水平。準(zhǔn)確的制定切實可行的治理措施和標(biāo)準(zhǔn)。按照相應(yīng)的設(shè)計施工要素要求，逐步加強綜合施工管理，不斷提升施工質(zhì)量的管控，明確監(jiān)督體制的管控效果，逐步減少隧道襯砌裂縫問題，盡可能的防止病害問題的發(fā)生，提升高鐵隧道車行道的安全不利影響因素判斷。

參考文獻(xiàn)

[1] 李建軍.高速鐵路隧道襯砌裂縫病害與整治技術(shù)[J].價值工程，2014（20）：127-128.

[2] 王清江，王悅.隧道襯砌背后注漿防水及裂縫滲水整治技術(shù)研究[J].國防交通工程與技術(shù)，2014（1）：72-73.

[3] 滕振楠.淺析隧道裂縫的危害及其整治技術(shù)[J].江西建材，2014（3）：188.