城市地鐵道岔區(qū)段整體道床病害整治探討①

徐長峰

摘要：針對既有地鐵線道岔區(qū)整體道床出現(xiàn)的翻漿冒泥病害，對其形成原因進行了分析，通過采用EAA高滲透親水性環(huán)氧砂漿材料作為灌漿料進行注漿加固，嚴格控制注漿工藝過程，對岔區(qū)道床翻漿冒泥病害進行處理，取得了良好效果。

關鍵詞：城市地鐵;鐵道岔區(qū);道床病害

1整體道床病害原因分析

1.1施工方面

根據(jù)國內外的施工經(jīng)驗，地鐵整體道床普遍都是使用素混凝土或鋼筋混凝土澆筑而成，施工方法是把結構底板鑿毛后將混凝土與隧道洞體結構澆注在一起.這樣結構中就存在多個層面的結合，整體性較差，往往這些層面也成了結構中最薄弱的環(huán)節(jié).一般對基面的鑿毛要求是：地板鑿毛面積在80%以上，邊墻與道床混凝土接觸面鑿毛在70%以上.一旦施工中對接觸基面處理不到位，道床和結構底板之間很容易形成施工裂縫，在其它因素的作用下就可能導致道床和結構底板的剝離甚至大面積的“吊空”.在整體道床病害調查中，很多事實證明廣州地鐵一號線整體道床病害，有因施工時基面清理不徹底等因素引起，使其與二襯混凝土仰拱之間形成空隙。

1.2水文地質因素

地下水是造成隧道各種病害發(fā)生的主要誘導因素之一，也是造成道床翻漿冒泥和使整體道床破損的重要條件.從現(xiàn)場情況可以看到，地鐵區(qū)間排水流入水溝破損部位，水全部滲入溝底和道床底部，而從坡度下降方向的另一破損水溝處流出.加上地下水滲透作用、水在道床和仰拱之間的細縫中流動.國際上有關科學家研究認為：水在0.007mm寬的裂縫中，仍會產生10-4cm/S的流速".由于長期受列車行駛動荷載作用，使道床上下振動而形成抽吸現(xiàn)象，造成水在空隙中反復潛蝕，帶走混凝土中骨料，使其間空隙逐漸剝離并惡化，從而形成了更大的空隙。我們知道，混凝土中水泥的水化產物主要有水化硅酸鈣和C（aOH）2等，而足夠的C（aOH）2又是其它水化物凝聚、結晶穩(wěn)定的保證.實驗證明，當混凝土中的C（aOH）2含量被減少25%時，混凝土的抗壓強度要下降5%;而減少量大于33%時，則混凝土將完全失去強度而松散#.裂縫間流動的水很可能把混凝土中的C（aOH）2帶走，這樣就破壞了水泥其水化產物穩(wěn)定存在的平衡條件，從而導致道床及仰拱混凝土性能下降.運營時間越長，沖蝕時間越久，裂縫越寬，工作流程：定孔位#鉆孔#驗孔#清孔#對道床的破壞也就越大。

1.3其它因素

整體道床的病害除上面因素引起外，還有很多別的原因，從材料上講有水泥的水化熱、水泥的非正常膨脹，骨料中含泥土、使用了反應性骨料等;從施工上講有混凝土攪拌不均勻、泵送時改變了配合比、澆注速度太快振搗不足等，經(jīng)驗表明加強振搗，不允許出現(xiàn)漏振、過振、振搗不足，是保證混凝土強度，防止裂紋的重要措施;從使用環(huán)境上講有構件兩面濕溫度的變化、酸和鹽類的化學作用等。

2道岔道床翻漿冒泥整治方案

2.1注漿加固材料

鑒于目前道岔道床脫空、開裂、水溝破損滲水、線路需保持正常運營等情況，注漿加固材料需具有以下特點。

（1）道床底部脫空處存在積水及施工時未清理干凈的泥沙等雜質，注漿材料需具有良好的親水性、粘結力及優(yōu)良的力學性能，起到固結補強的作用。

（2）道床及水溝存在開裂，注漿材料應具有高滲透性，將裂縫填充密實。

（3）由于單個天窗點時間難以注漿加固完成，注漿材料需能進行反復注漿，并具有在第二天列車運營振動荷載作用下正常固結的特性。

2.2注漿加固方案

為保證道床注漿的效果，應先對水溝側壁與道床的接洽開裂位、水溝內破損位及出現(xiàn)病害的道岔道床塊兩側伸縮縫進行封閉注漿處理，確保水溝內的水不再向道床底部滲透，使發(fā)生病害的道床塊在周邊形成一個封閉體，然后再對岔枕剝離、岔枕之間的道床縱向裂縫及道床底部脫空層進行封閉注漿。

2.2.1水溝修補修復

（1）對水溝存在開裂、破碎、出現(xiàn)孔洞、翻漿冒泥的病害地段的排水溝進行分段處理，在需整治的水溝段前后設置攔水小壩，并采取臨時過渡排水措施。

（2）將水溝內的水排干后，再將溝內的浮渣、混凝土骨料、淤泥清理干凈。

（3）對于水溝破損較大處，先采用早強快硬混凝土修補。

（4）在水溝開裂、破損孔洞處開槽鉆孔預埋注漿管，采用EAA高滲透親水性環(huán)氧砂漿材料注漿填充。

2.2.2軌枕剝離、道床裂縫及脫空處理

（1）將軌枕周邊翻漿冒出來的泥漿、混凝土粗骨料及道床面上沉積的淤泥清理干凈。

（2）在軌枕與道床間的剝離縫、兩軌枕間的道床縱向裂縫處等進行開槽，開槽大小一般為槽寬30mm×深30mm，可根據(jù)實際情況進行調整，并將開槽后混凝土碎渣清理干凈。此外，將道床塊兩側伸縮縫位置處頂面的嵌縫材料清除干凈。

（3）沿與道床出現(xiàn)剝離的軌枕周邊及軌枕間道床裂縫處進行布孔，孔徑10～20mm，注漿孔深至軌枕底部，如圖6所示。在道床塊兩側伸縮縫開槽處，沿縫鉆孔，孔徑5～10mm，孔距300～350mm，孔深至道床底面。在道岔道床塊范圍內布設梅花孔，沿道床縱向孔距約500～600mm、橫向間距約400～500mm，孔徑35～40mm，孔深至道床底面以下50mm左右。鉆孔時，應避開道床內、車站底板內的縱橫向鋼筋，并嚴格控制鉆孔深度。

裂縫處進行布孔，孔徑10～20mm，注漿孔深至軌枕底部。在道床塊兩側伸縮縫開槽處，沿縫鉆孔，孔徑5～10mm，孔距300～350mm，孔深至道床底面。在道岔道床塊范圍內布設梅花孔，沿道床縱向孔距約500～600mm、橫向間距約400～500mm，孔徑35～40mm，孔深至道床底面以下50mm左右，如圖7所示。鉆孔時，應避開道床內、車站底板內的縱橫向鋼筋，并嚴格控制鉆孔深度。

塊兩側的伸縮縫封閉注漿處理，從而在周邊將病害道床塊形成一個封閉體，以保證注漿密實;再對岔枕剝離、岔枕之間的道床縱向裂縫及道岔道床進行封閉注漿。

注漿時先灌注穩(wěn)定性水泥漿液（水灰比為0.6：1），當注漿壓力達到0.3MPa時，再采用EAA環(huán)氧漿液進行灌注，施灌結束壓力為0.6～0.8MPa。根據(jù)注漿情況對所有注漿孔進行二次以上或多次重復注漿，以使?jié){液最大限度進行充填固結。注漿在達到結束壓力時穩(wěn)壓5～7min后結束注漿。

（6）注漿完成待凝7天后可進行注漿管拆除，并進行道床及軌枕飾面的修復。道床伸縮縫位置處，將原槽口位置的注漿管、早強水泥清除干凈后，再涂上環(huán)氧界面劑，并壓填單組份聚氨酯嵌縫材料，要求粘貼緊密、表面平整。

2.3注漿加固注意事項

（1）列車過岔時，對道岔軌道幾何形位精度要求高，注漿過程中應加強監(jiān)測，確保軌道的幾何形位滿足要求，必要時增設軌距拉桿等加強設備。

（2）道床注漿加固過程中，如注漿壓力達不到要求時，應重新灌注穩(wěn)定性水泥漿液。注漿時應嚴格控制注漿壓力及注漿量，注漿壓力或瞬間注漿量過大，容易引起原道床與結構底板結合良好面出現(xiàn)剝離，繼而導致道床產生上拱、開裂等新的病害，故需要具有現(xiàn)場經(jīng)驗的人員嚴格控制兩者之間的關系。

（3）道床注漿加固時，應按照從線路坡度的下游往上游方向進行注漿施工，以達到注漿密實的效果。

（4）部分岔枕剝離處，在軌枕底部形成局部下沉，注漿時應將該位置道岔扣件設置的調高墊板拆除，避免注漿時將鋼軌頂起。

參考文獻

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