关于隧道整治施工技术论述

　　摘要：详细地介绍了该隧道整治施工方案及施工工艺，整治的效果表明，整治施工技术及施工工艺是行之有效的，取得了预期的效果，对同类隧道整治施工具有参考价值。
　　关键词：隧道，病害，整治，运营线施工
　　1工程概况
　　半坡1号隧道，全长497m，单线隧道，开挖高度H=8.26m，开挖宽度B=6.30m直墙式和拱墙式衬砌，曲线坡度为-0.45%，进口端位于曲线尾上，曲线半径为2000m，缓和曲线长100m，出口端位于直线上，山坡植被覆盖茂盛，地质条件差。
　　该隧道竣工通车后运营了近九年，拱、墙出现了衬砌开裂和渗漏水，地质雷达探测部分地段拱部存在较大范围的空腔。该隧道病害大致分为以下三类；①基床下沉、翻浆冒泥；②隧道拱圈、拱顶及边墙等处渗水、边墙淌水、冒泥浆；③隧道衬砌表面裂缝、施工缝、变形缝及混凝土裂缝渗漏水。
　　隧道整治主要是对沉降和翻浆冒泥区段作整体道床压浆处理；对整治渗漏水采取截、堵、排综合整治措施；对边墙裂缝采用深孔压浆法固结围岩及其松散填料等。
　　2实施性施工方案
　　因为在运营线施工，所有隧道病害整治工序均需利用行车天窗封锁线路进行施工，计划每天封锁要点2小时。
　　2.1曲线段道床整治方法
　　施工期间，列车限速45公里/小时。在沉降和翻浆冒泥区段作整体压浆处理，每侧每1m两个注浆孔，深至仰拱，采用超细早强水泥浆注入，以0.8MPa压力机动注浆泵压注；加深右边边墙及其排水沟，以彻底排除左侧山体及地下渗流入基床的水流，杜绝翻浆冒泥，整治仰拱破裂基床沉降、翻浆冒泥地段采用超细早强水泥粉注入，以0.8～1.0MPa压力机动泵压注。
　　2.2边墙裂缝整治方法
　　用深孔压浆法固结围岩及其松散填料，于每道裂缝外0.5～2m范围内钻孔（裂缝上、左、右面为2m，下面为1m），孔径φ42mm，孔深100cm，梅花形布置，采用超细早强水泥注入，以0.8MPa压力机动注浆泵压注；压浆之前，于旁边先打入金属锚杆，与衬砌共同承受岩层荷载，防止衬砌胀裂和变形破损，锚杆直径Φ20mm，长3.0m，摩擦式锚固锚杆。
　　2.3渗漏水整治
　　采取先拱后墙，截、排、堵相结合，先排后堵的方法，在枯水期于渗水周围钻孔注浆，每个渗水点注浆半径为2m，孔径φ42mm，孔深100cm左右，梅花形布置，采用超细早强水泥注入，以0.5MPa压力可用机动泵或用手动泵压注；在严重渗水冒泥的地方，用PVC管设暗槽排水。具体操作详见施工工艺及技术措施。渗漏水整治采用简易钢管脚手架配合施工（脚手架大样图见附图）。
　　2.4直墙段道床翻浆整治方法
　　本项施工在慢行条件下“隔七破一”开挖本段石碴，随挖支护，挖至道床底；清底并破除原破碎铺底；基底排水；清除基底围岩粘土，现浇厚35mm双快C20砼；按规定养护二十四小时；回填道碴，并捣固、起道，恢复线路。
　　3施工工艺及技术措施
　　3.1漏水处理施工工艺、方法及措施
　　3.1.1注浆施工工艺
　　3.1.2施工方法
　　⑴注浆孔布置及浆液选用。注浆孔的布置应根据地下水情形、岩层裂隙状况、设备情况、浆液有效扩散半径、注浆孔密度和偏斜等条件，根据以往施工经验以及理论计算的方式，重复比例断定。纵向1m、环向0.5m的梅花型布置，注浆材料采用双快水泥+超细水泥=1：1，水灰比1：0.5～1.0，由稀到稠，视各个地段可灌性加以调节。
　　⑵钻孔。于漏水点处凿方孔8×8×10cm，采用7655型气腿式风钻，φ42mm钻头钻孔，钻深1.0m。
　　⑶注浆。①注浆管路体系运转：钻孔结束后，按注浆顺序部署设备就位，接好管路体系，作注浆前的试运转。用1.5～2倍于注浆终压对系统进行压水试验，检查管路体系是否耐压、有无漏水，检查管路衔接是否准确，检查装备机况是否正常。视各个地段可灌性加以调节。②浆液准备：根据注浆材料的特性，按照配合比进行浆液配制，为实现持续注浆，必须配备1～2个储浆桶；③注浆次序：一般先注内圈孔，后注外圈孔（在双排孔或多排孔的条件下），先注无水孔，后注有水孔。依据降水漏斗的原理，一般是从拱顶依次向下注浆，如遇串浆或跑浆，则间隔一孔或几孔灌注；④注浆：选择KGY50/7型注浆泵进行注浆，注浆压力可参照：0.5～0.8Mpa，由可灌性和裂缝大小，渗浆的多少加以适当调节。注浆过程中，可根据实际情况适当调整参数。浆液凝胶时间如不满足，注浆过程中可适当添加一定数量的速凝剂；⑤注浆结束：注浆压力达到终压后稳定10分钟，注浆孔不进浆或很少进浆，即可结束注浆。停泵后立即封闭孔口阀门，拆卸和清洗管路，待浆液凝固后割除外露注浆管，而后用塑胶泥封堵孔口。做到封孔后结构不渗、漏水。
　　3.1.3注浆施工技术措施
　　注浆顺序自拱脚向拱顶依次压注，多水地段，先两头后中间。注浆是一项连续作业，不得任意停泵，以防堵塞管路。注浆时应时刻注意注浆压力、衬砌变形观察和储浆液下降情况，若注浆时间较长而不升压，可能流窜太远，应缩短浆液凝前时间或停注，若跑浆严重，可间歇注浆。注浆期间应有专人记录浆液消耗量，注浆时间及注浆压力数据。拱顶应设置检查孔，检查注浆效果。注浆过程中应加强洞内照明，密切注意衬砌情况，一旦出现变形，立即停止注浆，采取相应的措施，及时通知监理工程师、设计单位，并上报业主。
　　3.2裂缝处理
　　⑴小裂缝整治措施。于小裂缝两侧间距1.0m梅花形布置锚杆，先凿方孔8×8×10cm，再钻3m深，φ42mm的圆孔，注浆，安装锚杆，锚杆采用Φ20二级钢筋，长3m，杆头钢板采用A3钢材；锚杆打入角度与边墙（或拱部）面成法向。在设计范围布满孔后，立即布压孔，清除孔后即压浆。压浆材料采用双快水泥+超细水泥=1：1，水灰比1：0.5～1.0，由稀到稠，视各个地段可灌性加以调节。压浆压力为0.8MPa，由可灌性和裂缝大小，渗浆的多少加以适当调节。注浆前应进行注浆试验，用秒表记下压入和流出时间，根据此来确定注浆量、注浆压力，检查管路设备运行情况。
　　⑵大裂缝处理主要施工方法及技术措施。按小裂缝的整治办法作锚杆和压浆，施工完毕后，即开始大裂缝布筋加固处理。以大裂缝为中心，在裂缝上下范围内垂直衬砌面凿开一道槽，槽宽145cm，深20cm，长（50+裂缝长度+50）cm；于槽内布两层10×10cm的钢筋网，钢筋为Φ10二级钢筋；内灌注C20砼，砼的水灰比要小，并要有良好的养护，防止砼凝固时收缩过大。
　　⑶道床沉降整治措施。仰拱破裂和道床沉降处作压浆处理，本设计暂定压浆和水沟加深71m，即DK160＋140至DK160＋211范围。于道床两侧各钻1.5m深左右，φ42mm的圆孔，间距1m（两边相错布置），成孔即压浆。压浆部位为仰拱，小部分为成坡层，目的是修复破裂的仰拱，固结破碎的成坡层，压浆的多少由仰拱和成坡层的破裂程度而定，压浆时应适当掌握，而仰拱和成坡层的破裂程度则由钻孔的难易程度和压浆的难易程度而定，钻孔与水平成约30～60度角，每点钻2个孔，列车经过15分钟之前停止压浆。压浆材料采用双快水泥+超细水泥=1：1，水灰比1：0.5～1.0，由稀到稠，视各个地段可灌性加以调节。压浆压力约0.5～0.8MPa，由可灌性和裂缝多少，冒浆的多少加以调节。压浆垂直范围为仰拱底至成坡层层顶，即是破裂仰拱、破碎填料垫层，压浆管头要灵活移动，禁止浆液流入道碴层里，施工时，要视各处道碴厚度及其基床的其它具体情况而定，严格控制压浆范围。施工终压的确定：压破裂仰拱时，压浆机保持压浆压力达3～5分钟而基本上再不能压入浆液即确定为终压；压破碎成坡层时，注浆管管口不能高于成坡层，浆液注入道碴5cm即确定为终压，可由经验确定。压浆前应在道床上铺设彩条布，以免压浆时弄脏道床。
　　⑷直墙段道床翻浆整治措施。按工务清筛及换碴方法，在封锁及日夜慢行45Km/h的条件下，封锁前开挖枕木头、枕木盒内石碴及每隔7根轨枕开挖一根枕木底石碴。封锁后全部枕木底碴掏至基底原铺砌，并用2cm厚以上木板对两侧石碴作好挡护。时间可以经现场施工确定。如果扒碴时间不长，在既有施工封锁点内能完成现浇双快C20砼过程，可以增加施工机具及施工人员，每天施工五个段面，以加快进度。如果开挖道碴时间过长，一个封锁点内难于完成现浇过程，则可在前一天慢行时间开挖道碴，并将道碴袋装，并将碴袋填入开挖处，确保慢行条件下行车安全。下一封锁点封锁前迅速搬开碴袋，开始现浇铺底，并按设计要求预留压浆孔。按规定养护二十四小时后，待双快C20砼达到90%以上强度后及时回填附近处开挖的道碴，捣固、起道，保证线路形状；碴袋转放附近开挖处填充，确保行车安全。
　　4结束语
　　通过采取以上措施，该隧道病害基本得到了根治，监测结果显示结构保持稳定，隧道既有裂缝没有继续发展，隧道渗漏水和基床翻浆冒泥现象得到了有效地治理。据调查，治理施工结束隧道重新投入运营后，目前尚未出现渗漏等病害。整治的效果表明，整治施工技术及施工工艺是行之有效的，取得了预期的效果，对同类隧道整治施工具有参考价值。
　　参考文献
　　[1]《铁路隧道施工规范》TB10204-2002北京：中国铁道出版社，2002.7.1
　　[2]《铁路工务规则》铁运[2006]177号部令发布2006.10.1
　　[3]铁道部《铁路营业线施工及安全管理办法》（铁办[2005]133号）

《关于隧道整治施工技术论述》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 关于隧道整治施工技术论述

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-14042