格冲隧道缺陷整治施工技术

 格冲隧道缺陷整治施工技术

吴志强

中交一公局第二工程有限公司  江苏苏州 215100

摘要：随着铁路的运营，因为之前施工工艺和技术不成熟，导致部分隧道出现不同程度的缺陷整治问题，影响铁路运行的安全；本文结合格冲隧道缺陷整治，详细介绍营业线铁路拆换补强施工工艺，为同类工程施工提供借鉴。

关键词：运营；隧道；拆换补强。

格冲隧道位于三穗～凯里区间，起止里程：K1636+900～K1643+169，隧道全长6269米。坡度为人字坡，最大埋深202米，隧道洞身穿越寒武系中统高台组白云岩地层，全线岩溶中等强烈发育。K1637+573～K1637+574.5段、K1637+609～K1637+610.5段、K1637+715～K1637+716.5段、K1637+835～K1637+836.5段、K1637+847～K1637+849段均为Ⅳ级围岩，采用Ⅳ级A型复合衬砌，厚度45cm，拱部及边墙均为C35纤维砼土。

一、拆换补强施工内容

原衬砌病害缺损范围在有安全保障措施的前提下拆除，先采用切割工艺切割到位，再用纵距1米的跳槽将衬砌部分凿掉；拆除衬砌后及时支顶，将纵向间距20厘米的双层φ18钢筋植入拆换衬砌范围内，并采用单根长3米、纵向间距1米、环向间距3.0米的φ25砂浆锚杆定位二衬中筋；改建了一排φ25砂浆锁脚锚杆，两端环向各设一条，单根长4米，纵距1米；重建二衬上方现有衬砌，单根长4米，纵向间距1米，设置一排φ25砂浆锁脚锚杆。根据设计整治措施方案，现场采用分段跳槽拆除方式，拆除既有衬砌后采用I20b型钢钢架支顶，纵向间距50cm，上下两端设置钢垫板，临时支顶钢架用膨胀螺丝或钎钉间距1m交错布置在钢架两侧。在拆换范围内植入双层φ18钢筋，混凝土采用微膨胀混凝土，混凝土采用洞外运输干料至施工现场拌合浇筑。现场支立钢模加固分段浇筑。

二、拆换补强施工流程

切割既有衬砌→分段跳槽凿除衬砌→临时钢架支顶→新旧混凝土结合处清洗→植入双层钢筋→打设锁脚锚杆及径向锚杆→铺设防水板及无纺布→模筑混凝土浇筑→拆模并涂刷渗透型环氧树脂防水涂料。

三、拆换补强施工工艺及方法

3.1 隧道光、电缆保护

隧道边墙两侧的拉索吊具，在施工前应拆除，以确保作业时能有一个施工空间。

公共移动通讯系统漏缆、铁路专用GSM-R系统漏缆及照明线路：在病害整治施工前，将原有的漏缆吊具(施工整治两侧外延10米范围内)拆除，每隔1米固定1根“L”型镀锌钢筋，拆除吊具后的漏缆。漏缆体采用PVC管材包裹密封，PVC管材以铁线固定(PVC管材在“L”型镀锌钢筋处必须用“L”型钢筋固定，固定时漏缆不能挤压变形)，施工时漏缆或重物压砸也不能有碰伤漏缆的利器。待全部施工结束后，拆除PVC管及“L”型镀锌钢筋，将漏缆恢复至吊具内。恢复漏缆时，要求每隔10个吊架使用1个防火吊架，第一个安装在套衬内的吊架夹板和原隧道壁间时必须使用防火吊架。

在两侧水沟内铺沙袋，在盖板下铺设铁皮，并在施工时盖板上铺设防火布进行防护，避免施工时电焊火花等掉入光电缆沟损伤线缆，每个天窗点施工完毕后拆除防火布，水沟内的沙袋和盖板下铁皮不清场，待全部施工完后取出。

3.2 凿除衬砌施工

对病害地段在施工前进行放线并确定拆除范围。边缘在凿开衬砌混凝土前，先采用切割工艺，切割到位。此次拆除工作采取纵向分段式更换，每次拆除1米长。凿除衬砌后采用I20b型钢钢架支顶，纵向间距50cm，上下两端设置钢垫板，钢架用膨胀螺丝或钎钉间距1.0m交错布置。新旧混凝土接合处在凿开衬砌后，用高压水进行凿毛和冲洗。

3.3植入钢筋施工

拆换补强钢筋安装分三步骤进行，第一步进行外层主筋施做（HRB400Φ18），第二步进行内层套衬主筋施做（HRB400Φ18），第三步进行箍筋施做（HPB300Φ8）。

钢筋安装应符合以下要求：全部采用焊接方式连接，单面焊接主筋，焊接长度10d，点焊主筋及锚杆、箍筋，确保钢筋焊接牢固，并安排专人每天检查钢筋安装情况，避免列车运行过程中因焊接质量不合格造成钢筋掉落，造成行车安全事故的发生；设计和规范要求应满足钢筋焊接搭接长度；箍筋交接点要在纵筋与横筋交接处，一定要绑起来，也一定要焊起来。

3.4锚杆施工

锚杆定位为Φ25砂浆锚杆，纵距1m、环距3m、长3m；重建的一排Φ25砂浆锁脚锚杆，两端径向各设一排，纵距1m，长4m。 ①施工准备：施工采用按设计标注锚杆位置的风钻钻孔。②先导孔施做：利用冲击钻人工施做锚杆先导孔，根据所确认锚杆孔位进行施做。③锚杆安装：根据先导孔，采用风钻，锚杆长度为2m和4m，为方便施工，施工完2m后，更换4m钻杆继续钻进，直到设计长度。④注浆：锚杆封孔注浆植入钻孔至设计长度，注浆采用水泥砂浆，注浆压力为0.5MPa。⑤锚杆锚固：在注浆达到一定强度时，将锚杆锚固在锚垫板和锚头上。

3.5防水板及无纺布铺设

在做新的二衬和钢筋之前，先铺上防水板和无纺布，并用不小于15cm的搭接宽度，将防水板与现有衬砌的防水板进行良好焊接。

3.6模筑混凝土施工

在混凝土施工前，要用清水将凿毛面清理干净，不能有积水，为保证新旧混凝土的良好衔接，再用界面剂进行涂刷。①模板安装：采用分段施工的方式进行拆换补强。计划采用3015组合模板，每次浇筑高度为现场拆换高度，纵向每次浇筑长度为1米。在隧道内现有衬砌混凝土上各预留2孔相应模板，采用植筋胶进行拉模孔的钻孔，植入Φ16钢筋，植入深度不小于20cm。露出部分的吊筋是以丝杆形式加工的，10#槽钢经过模板后再垫在外面加固，螺母也是拧紧的。②混凝土拌和运输：采用洞外称量(按施工配合比要求)装袋，将车辆运至救援通道防火门外，再利用线间行驶平车运至现场作业区，在作业区内用小型拌合机拌合后人工浇筑，保证混凝土质量。③混凝土浇筑：混凝土浇筑前，清理模板内杂物。提前接通电源，安装照明设备，保证插入式振捣棒能够正常工作。模板施工完成后，经现场监理工程师检查合格后，浇筑混凝土。混凝土振捣插入式振动棒在使用插入式振捣棒时，应采取“快进慢出”的方法，振捣至表面无气泡排出为止，振捣密实，避免漏振或过振。每次施工作业，应留置同条件养护试件3组。已硬化的混凝土，在再次浇筑混凝土前，先进行凿毛处理，将松动的石块和软弱的水泥层清除干净，再进行冲洗。④拆模：可拆模前混凝土强度应达到设计强度的80%。拆模后要及时涂上保养液进行护理。

⑤喷涂水泥基渗透结晶防水材料：水泥基渗透结晶防水材料采用人工涂刷的方式，其工艺和施作要求如下：在涂刷前应对新砌的套胶表面进行清洁，保证混凝土表面干净湿润，但不能有明显的水印；喷涂水泥基渗透结晶型防水材料后，40分钟开始初凝，8小时后开始固化，利用天窗点进行每段施工后的喷涂维护，维护3到5天，但为了防止活性材料流失，严禁喷水冲刷；水泥基渗透结晶防水材料用量1~2kg/m2，与水的比例为1：0.4，涂刷厚度1~2mm；水泥基渗透结晶防水材料应符合GB18445-2012规范要求。

3.7监控量测

在拆换补强施工中为及时判断施工过程中结构稳定情况，采用以下监测方式。监测内容：二衬是否下沉或其它异常。

观测点设置：一排观测基准点，间隔1米，设置在拱脚水沟电缆槽的隔墙上；一排观测点对应设置在拆除混凝土顶面向外50厘米处。

观测方式：在施工前、中、后使用水平收敛仪对上、下两个基准点的收敛情况进行观测，发现收敛速率异常，立即停止凿凿，同时进行支顶，并向隧道衬砌病害整治工作组报告。施工过程中加强观测，如发现衬砌出现裂纹，也应立即停止凿除并进行支顶，查明原因。

四、结论

通过阐述格冲隧道缺陷整治拆换施工工艺，总结出采取以下措施：

（1）隧道常见衬砌缺陷整治类型分为：混凝土强度不足，衬砌欠厚，衬砌空响，裂缝，保护层厚度不足，蜂窝麻面，渗漏，混凝土破碎掉块，夹异物，伸出物，施工孔洞未完全封闭，错台等

（2）针对营业线衬砌拆换，系统的阐述了施工工艺和方法，详细的描述施工过程的技术参数。

参考文献：

[1]甘勇. 高速铁路隧道缺陷治理技术[J]. 铁道建筑技术,2014(z1):143-144,170.

[2]孟超. 隧道施工缺陷整治施工技术[J]. 石家庄铁路职业技术学院学报,2019,18(1):72-76.