高速鐵路隧道襯砌缺陷整治措施探討

鐘卓綱

（中國鐵路北京局集團有限公司北京工務段，北京 101149）

1 工程概況

1.1 隧道概況

某高速鐵路隧道全長455m，位于直線段，隧道內縱向為單面上坡，坡度為5.8‰，設計速度250km/h。二襯缺陷段落長10m，里程為：DK89+102～DK89+112。距離隧道出口15m。

1.2 地質概況

隧址區位于丘陵地帶，地形起伏較大，最大高差約30m，植被較發育。隧道進出口地表為殘坡積粉質黏土，洞身主要穿越強風化-全風化花崗巖，最大埋深約25m，全隧為Ⅴ級圍巖。

1.3 原設計襯砌概況

全隧采用Ⅴb型復合式襯砌支護。初支采用C25網噴混凝土，厚28cm，二襯采用C35鋼筋混凝土，厚50cm。

1.4 襯砌缺陷概況

通過人工檢測和鉆孔破檢，發現該段襯砌缺陷情況如下：1）由地質雷達掃描結果看，隧道內K357+209～K358+219缺陷段（縱向10m，環向4m）二襯厚度為10～32cm（原設計二襯厚度為50cm），不滿足設計要求，且原設計K357+210～K357+214段二襯內為雙層鋼筋，實測二襯內鋼筋為單層鋼筋或鋼筋缺失。2）從混凝土襯砌強度反彈測試結果看，該段襯砌混凝土強度為33.0MPa，不滿足設計強度（35.0MPa）。3）根據鉆孔驗證及破檢情況（鉆孔10處，破檢1處），其中有4處在孔深10～22cm之間時見防水板，且存在脫空，脫空范圍為2～5cm。4）在破檢處有1條環向長約5m的裂紋，經驗證，該裂紋為施工冷縫。

2 施工總體方案

2.1 關于襯砌脫空缺陷的整治

在長期使用后，受鋼筋混凝土襯砌脫空的影響隨之產生缺陷，以所在隧道的襯砌結構特性為基準，以不影響外層鋼筋有效握裹為基本前提，為之實行回填注漿方式，在特殊情況下搭設釬釘。若襯砌厚度≤20cm，與此同時未握裹鋼筋，需實行開“天窗”模筑的方式展開施工作業，所用材料為C40微膨脹細石混凝土，經回填注漿處理后改善襯砌性能。防水板：1）若出現防水板松弛現象，使用小直徑PVC管，借助外層鋼筋適當抬升防水板并使其與初支達到緊密貼合狀態，2）防水板繃緊且與初支存在較大間隔時，若內支護厚度相對不足，此時可沿著隧道軸線處理防水板，經切割操作后再通過焊接的方式將外側補齊，使防水板處于相對松弛的狀態，并遵循1）的方法進一步處理，若防水板處于繃緊狀態，同時內支護厚度滿足工程要求。

2.2 關于鋼筋混凝土夾層缺陷的整治

通過鑿除的方式處理缺陷部分，做好清理工作，具體工序有：1）當鋼筋外露時，需要對該部分進行打磨，在其表面涂抹適量改性環氧樹脂材料，若保護層厚度未達到工程標準，實際刷涂厚度需超過1mm；2）若鋼筋完全存在于襯砌之中，即未出現外露時，需使用砂輪機打磨，在保護層厚度不滿足工程要求時，表面處理尤為關鍵，需要在該處涂抹適量改性環氧樹脂，厚度需超過1mm。

2.3 關于襯砌施工縫裂損的整治

若襯砌施工縫在使用中出現掉塊等缺陷，需要做好松弛部位的清理作業，以實際深度為準采取合適處理措施，諸如切口打磨或是噴射混凝土等，并在上述基礎上涂抹適量改性環氧樹脂。

2.4 關于止水帶切割缺陷的整治

出現此類病害后，需要將發生裂損的部分清理干凈，分析支護帶松動情況，做好該部分的割除作業，特殊情況下可通過注漿的方式加以處理。

2.5 關于拱部異物的整治

分析襯砌混凝土的表面狀況，若出現注漿管松動或是玻璃掉塊等問題，需做好拱部異物的清理工作，可利用手持砂輪機加以打磨，提升其平順性。

2.6 關于襯砌裂縫缺陷的整治

在出現襯砌裂損病害后，需分析具體的裂縫狀況，考慮形態、貫通性等多方面因素，為之制訂可行的處理措施。

2.7 關于襯砌蜂窩麻面等缺陷的整治

將缺陷處的混凝土塊清理干凈，隨后使用清水處理，針對缺陷區域刷涂滲透性材料，持續操作2次，刷涂3次環氧膠泥，使得環氧膠泥能夠有效進入到結構內部，增強與混凝土的黏接效果。

2.8 驗證孔洞處理

部分襯砌出現未鉆透現象，此時需針對口部加以處理；若鉆孔完全穿透混凝土，考慮到堵漏效果，需將環氧樹脂填入其中。

3 施工注意事項及應急措施

1）施工中產生的棄渣、廢料不得隨意丟放，可先集中堆放洞口附近的柵欄外，達到一定數量后二次倒運到附近原渣場。2）當隧道變形管理等級達到三級時，列車正常運行；當隧道變形管理等級達到二級時，列車限速慢行；當隧道變形管理等級達到一級時，封鎖運行區間。3）開通時必須確保工完料清、場地干凈、結構安全穩固。無任何構件侵入限界，經核查無誤后方可收工，開通線路。4）模板掉落時及上部結構松動的處理。①接觸線斷線、回流線斷線搶修利用雙掛梯或便攜式車梯作業，將斷線用手拉葫蘆臨時緊起，脫離接地，用電聯接短接，保證接觸線高度不低于該區段規定最小值5150mm，送電降弓通過；②承力索斷線搶修利用雙掛梯或便攜式車梯作業，將斷線用手拉葫蘆臨時緊起，脫離接地，用電聯接短接，滿足機車車輛限界要求，送電開通。

4 結語

目前高速鐵路運營隧道襯砌病害整治最安全可靠的措施是采用套襯施工技術，該措施滿足鐵路運營安全和耐久性要求。本文通過對高速鐵路隧道病害整治套襯的實踐驗證，并經過鐵路局各專業部門組織驗收，滿足設計及運營安全要求。