关键词：高速铁路隧道；衬砌缺陷；整治措施
中图分类号：U235文献标识码：A
1高速铁路隧道工程衬砌缺陷概述及整治基本原则
1.1概述
高铁隧道工程具有耗时长、涉及工种繁杂、施工风险大、难度大等特点，对衬砌缺陷的发生原因及整治措施进行认真探讨优化，对提升隧道工程施工质量，防止建设和运营过程中质量缺陷事故的发生有重要意义。高铁隧道衬砌的缺陷主要有空响、掉块、孔洞、露筋、裂纹裂缝、蜂窝麻面、渗漏水等问题[1]。隧道衬砌裂缝等病害在施工和运营过程中在逐渐发展，而高铁快速运行产生的空气压强差会进一步导致裂缝发展加快加剧，影响衬砌结构的使用寿命。
1.2基本原则
（1）确保不破坏隧道防水板。
（2）确保接触网、电力、照明、通信及信号等线路设施完整性。
（3）缺陷整治要符合质量可靠，技术先进，经济合理，安全适用、环境保护的要求。
2高速铁路隧道工程衬砌缺陷的影响
2.1衬砌缺陷引发重大事故
随着时间的推移，衬砌病害情况逐步发展加剧，从而导致隧道坍塌等重大事故的发生。这就要求高铁隧道的施工建设者将衬砌病害防治和施工质量控制时刻铭记在心，深入贯彻落实安全生产的的原则，从根本上保障隧道工程施工质量。
2.2衬砌缺陷造成维修困难
隧道施工过程中不可避免地存在缺陷,特别是混凝土灌筑、捣固和养护受到空间限制,衬砌先天性缺陷更为明显。在列车动载反复作用下,这些裂隙不断扩展、贯通,损伤不断累积，到一定的程度严重影响行车安全。而且这些病害的发生,无论是维修费用还是维修难度都是空前的,有时根本无法修复。
3高速铁路隧道工程衬砌缺陷的整治措施
3.1衬砌空响
对空响部位进行敲击确认范围，再进行钻孔检查，分析和确认空响原因。由于浮浆、修补等造成的浅表层空响，进行打磨平顺处理；对脱空造成的空响，根据范围大小注浆处理或凿除处理；由于二衬混凝土不密实造成的空响以及确认有裂缝的空响，均采用凿除处理。凿除不密实混凝土至密实混凝土层，深度较深时凿成倒梯形，四周凿毛，水平方向植筋（面积较大时增植径向锚杆），并与衬砌结构筋联结后灌注混凝土（强度等级提高一个等级的弱膨胀性混凝土）并预留注浆孔，浇筑完成混凝土并达设计强度后填充注浆。拱顶空响采取在隧道拱顶处注浆的措施，注浆过程中要注意施工工艺操作规范性，结合钻孔分布形状、注浆过程压力、浆液的配置比例等，做到无隐患施工。
3.2衬砌掉块及孔洞
薄层掉块、施工缝中埋止水带外露形成的混凝土掉块，进行全部凿除，结合面打磨平顺；对较小较浅的孔洞，采用打磨平顺处理；对较大的掉块，较大较深的孔洞，将该部位凿成倒梯形，周边凿毛，水平方向植筋后灌注混凝土（强度提高一个等级的弱膨胀性混凝土）并预留注浆孔，浇筑完成混凝土达设计强度后填充注浆。
3.3钢筋保护层不足或露筋
对钢筋保护层不足、局部露筋的采用耐久性补强措施，对混凝土表面进行打磨处理，涂刷环氧树脂涂层或采用其它耐久性材料保护层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体工序有：（1）当钢筋外露时，需要对该部分进行打磨，在其表面涂抹适量改性环氧树脂材料，若保护层厚度未达到工程标准，实际刷涂厚度需超过1mm；（2）若钢筋完全存在于衬砌之中，即未出现外露时，需使用砂轮机稍做打磨，在该处涂抹适量改性环氧树脂，厚度需超过1mm。
3.4关于止水带切割及拱部异物缺陷的整治
出现此类病害后，将发生裂损的部分清理干净，对已剥离脱落外露的止水带进行切除处理，特殊情况下可通过注浆的方式加以处理[2]，确保防水效果。观察衬砌混凝土的表面，若出现注浆管松动或是混凝土掉块等问题，需做好拱部异物的清理工作，可利用手持砂轮机加以打磨平顺；对影响衬砌结构功能的按照衬砌掉块处理。
3.5渗漏水处理
排查出的渗漏水部位均应进行处理，拱墙以上部位以堵为主，施工缝部位以排为主，对接触网槽道及吊柱周边重点处理。通过注浆，裂缝全部充满浆液，把水全部赶出裂缝；渗水处涂上水泥基渗透结晶的涂料，起到防渗水的作用。根据现场情况分为渗漏水点、施工缝及变形缝、仰拱填充渗漏水几种情形。
渗漏水点的处理是在湿渍区及渗漏水区边缘线外0.5m范围内采用风钻钻孔，安设注浆管。施工缝设置注浆管，在管口安设灌浆嘴灌注马丽散新型高分子注浆材料；变形缝首先取出封口处聚硫密封胶，清除缝内杂物，然后在变形缝两侧左右对称交错钻孔，安设注浆管。注浆压力1.0Mpa～1.5Mpa，施工过程中逐步增加注浆压力，根据现场情况确定最终压力参数。注浆完毕后对注浆效果进行检验，检验合格后将混凝土表面清理干净，渗漏点处可用调和好后的"水泥基渗透结晶型防水涂料"刮涂两层防水，厚度不小于2mm； 施工缝、变形缝先采用聚硫密封胶填塞，再刮涂"水泥基渗透结晶型防水涂料"。道床两侧仰拱填充面渗水，通过在中心沟两侧或沟内钻降水减压孔的方式排水减压，钻至仰拱钢筋混凝土面，侧面钻设横向排水孔到中心水沟；排水减压孔沿纵向布置，一般采用Ф110mm钻孔，纵向间距依据现场情况定。
3.6关于衬砌裂缝缺陷的整治
衬砌裂缝在衬砌表面的分布形状和深度不同有各种类型，根据裂缝类型、深度与性质的不同，对浅表性裂缝宽度≤0.2mm的采用水性环氧封闭漆或溶剂型环氧封闭漆对裂纹进行封闭处理，涂刷至少在三次以上；对裂缝宽度>0.2mm的，采用针孔注浆（改性环氧树脂）封闭处理；对裂缝造成混凝土独立成块的或在二衬端部有掉块风险的按掉块处理。对结构性裂缝由相关单位委托有资质的第三方进行检测检算评定，并组织专家评估后按专家意见处理。
3.7关于衬砌蜂窝麻面缺陷整治
麻面采用打磨平顺处理；对蜂窝部位凿除至密实混凝土层，凿成倒梯形， 周边凿毛，水平方向植筋，面积较大较深时增植径向锚杆，并与衬砌结构筋联结后灌注混凝土（强度等级提高一个等级的弱膨胀性混凝土）并预留注浆孔，浇筑完成混凝土达设计强度后填充注浆。
3.8关于衬砌施工缝裂损的整治和套衬长度的设置
若衬砌施工缝在使用中出现较大掉块等缺陷，需要做好松弛部位的清理作业，以实际深度为准采取合适处理措施，诸如切口打磨或是喷射混凝土等，并在上述基础上涂抹适量改性环氧树脂。喷射与模筑是浇筑混凝土常用的两种方法，模筑混凝土可以更好地控制施工质量[3]。为确保衬砌结构整体性和安全性，必要时采用模筑法对缺陷段(前后各延长0.5m)设置钢筋混凝土套衬。
结束语
高铁隧道施工周期长，隧道缺陷整治复杂度高，难度大，运营后需利用天窗施工，程序复杂，干扰因素多，投入大，因此需要从缺陷的实际情况出发，做好做足现场实际情况的调查，准确掌握发生缺陷的具体位置，为之编制科学的缺陷整治方案，最终取得较好的整治效果，保证高铁列车的安全运行。
参考文献
[1]高焱，夏晶晶，耿纪莹，等.基于模糊综合评判法的寒区高速铁路隧道冻害评价体系研究[J].铁道标准设计，2018（7）.
[2]代利波.探析高速铁路隧道存在的缺陷及其整治技术[J].海峡科技与产业，2017（9）：168–169.
[3]季维生.高速铁路隧道拱顶二次衬砌背后存在空洞时气动荷载对其的影响[J].中国铁道科学，2017（6）：56–62.
论文作者:任亚军
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第3期
论文发表时间:2020/4/22
标签：混凝土论文; 隧道论文; 缺陷论文; 注浆论文; 裂缝论文; 平顺论文; 渗漏水论文; 《工程管理前沿》2020年第3期论文;