摘要：随着社会经济的发展，我国的铁路工程建设越来越多，高速铁路隧道在施工的过程中，会受施工技术、装备、作业空间等因素限制不可避免存在一些缺陷，如何克服这些缺陷，直接影响了整体工程的质量好坏。本文分析了高速铁道隧道缺陷，探究隧道缺陷防治技术。
关键词：高速铁路：隧道缺陷：防治技术
引言
中国的经济和科学技术的发展推动了高速铁路的迅速发展，高速铁路的普及也带动了大部分地区的经济文化发展。如今高铁建设工程增多，针对建设过程中出现的问题，中国铁路建设总公司下达文件，提醒相关人员重视解决高速铁路建设过程中的问题。铁路隧道的建设容易出现种种问题，如若没有及时排除解决，将会影响后期铁路的使用，加大治理难度，耗费成本以及危害到工作人员和乘客的人身安全。
1隧道工程中存在的缺陷及产生原因分析
在铁路隧道工程中，存在以下缺陷：①隧道渗漏水问题，主要位于沉降缝、纵向、环向施工缝等部位渗水，主要原因是混凝土初支表面未处理平整，造成防水板刺穿；防水板搭接时焊接质量不合格；防水板安装松弛度不足，致使混凝土施工中防水板被撕裂等造成防水层失效等，引起隧道渗漏水。②二衬钢筋间距过大，主要存在衬砌拱部衬砌施工缝处，通过对比分析，二衬钢筋间距过大处拱顶、拱腰、边墙地质雷达扫描图像钢筋间距，发现边墙处钢筋间距符合要求，是由于安装钢筋时钢筋垂直度没控制好，钢筋“后仰”，造成施工缝处钢筋间距过大。③钢筋保护层厚度不足，主要原因是混凝土垫块数量不足。④二衬混凝土不密实，主要原因是衬砌混凝土振捣不密实或漏振；混凝土离析，骨料集中在一起。⑤二衬混凝土蜂窝、麻面、错台，其主要原因是：衬砌混凝土振捣不够或漏振，造成蜂窝、麻面；模板表面未清理干净或模板未满涂脱模剂，粘模造成蜂窝、麻面；模板定位误差造成错台。⑥衬砌裂纹，主要原因是混凝土养护不到位产生的裂纹；季节温度变化引起裂纹等。⑦二衬背后脱空，主要原因是二衬混凝土浇筑不满；隧道采用双层防水板夹的聚氨酯保温板的保温防水层构造，该处保温板安装不密贴造成雷达检测显示混凝土不密实。⑧二衬施工缝处空响、掉块，主要原因是东北地区温差大，引起的混凝土收缩挤压造成的掉块；模板定位过程中挤压上一板二衬混凝土，造成混凝土挤裂造成掉块，混凝土从模板缝中流出粘在已浇筑完混凝土表明造成敲击时空响等。
2隧道缺陷的治理方案
2.1复杂形态缺陷结构表征特征分析
衬砌裂纹、衬砌背后空洞和隧底结构层状剥离等缺陷结构表面形态复杂多样、分布状况纵横交错、描述方法与指标多种多样。因此，如何从不同维度、不同视角、众多定性描述或定量指标中选出合适指标来表征缺陷结构的主要特征是此项研究内容的难点。例如，描述隧道衬砌裂纹几何形态的物理量有裂纹长度、裂纹深度、贯通性等；描述隧道衬砌背后空洞的物理量有空洞分布位置、空洞内腔形态、空洞体积、洞群连通性以及空洞临表厚度等；描述隧底结构层状剥离的术语有接触面刚度、接触面张开度、接触面充填度等。拟结合自身需求，选取描述缺陷结构主要特征的物理量，以物理量的量化指标易于测试与量化为出发点，分别总结出3种典型缺陷结构的表征特征及其量化描述方法和指标。
2.2拱部二衬钢筋间距过大
首先，设计二衬有钢筋段，但是距离施工缝处0.5m左右范围内没有钢筋的，要求设计单位进行检算；其次，设计有钢筋检测发现钢筋保护层的或单排钢筋信号过厚，需要组织开窗验证，如果发现确实有两排钢筋的话，那么也要要求设计单位进行结构检算；此外，对于设计上有二衬钢筋段，施工缝处左右0.5m范围经检测，出现没有钢筋的、单层钢筋或是钢架缺失的等问题，通过设计进行结构检算、论证确定处理方案。
2.3隧道拱顶空洞和不密实处理
（1）对于二次衬砌背后不密实或敲击有空响的地段，当强度满足设计要求，厚度达到设计厚度80%以上时，采取注浆加固处理并长期监测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆注浆材料先采用水泥砂浆，水灰比（重量比）0.6:1～1:1，灰砂比1:1～1:2.5，再用1：1的纯水泥浆进行二次压注、回填密实。回填注浆压力应控制在0.1～0.2MPa。注浆完成后，对注浆区域并向外围延伸50cm衬砌的表面采用高压水洁净（无油污及粉尘），喷涂抹渗透结晶型防水涂料1.5mm。注浆前应进行配合比试验。当空洞深度大于50cm时，先充填塑化型气泡混合轻质土，再用水泥浆、水泥砂浆压注密实。注浆前应进行配合比试验，在未试验前，可按照下列参数配比：气泡混合轻质土的水灰比为50%，气泡浆液体积比为65%。注浆加固后，进行长期监测。
（2）对于二次衬砌背后不密实或敲击有空响的地段，当强度满足设计要求，厚度达到设计厚度70%时，采取锚杆+注浆补强加固处理、并长期监测。
（3）对于二衬形成空洞的地段，采取局部拆换的处理方案。模板拼装采用“组合中空锚杆悬吊+钢带支撑”相结合的方式，钢带采用W型镀锌钢带，厚度5mm，宽度30cm。①钢筋混凝土地段对于衬砌空洞进行探测，探明空洞大小和范围后，对达不到设计厚度的二衬进行拆除。考虑到凿除面积过大时，对后续吊模、恢复衬砌施工影响较大。因此在保证结构安全、满足施工工艺的条件下，综合考虑对不欠厚部位的钢筋混凝土拆除低于20cm的部分，拆除时凿成倒梯型（45°-60°）切面；并对空洞内钢筋进行清理，恢复钢筋设计间距，并绑扎牢固。②素混凝土地段对于衬砌空洞进行探测，探明空洞大小和范围后，对低于25cm的二衬混凝土进行拆除，拆除时凿倒梯型切面；锚杆端焊接Φ20钢筋，并对凿除区域植筋并设置钢筋网，环纵向植筋间距15cm×20cm，钢筋植入周边衬砌，且钢筋网距离衬砌内边缘按10cm距离控制，植筋深度不小于30cm。在空洞凿除区域周边设置Φ22组合中空锚杆，锚杆长度L=3m，间距按照1m×1m控制。完成后灌注微膨胀纤维混凝土（混凝土强度比原设计提高一级）并预埋注浆管，待混凝土达到设计强度后填充注浆。
2.4二衬混凝土蜂窝、麻面、错台整治方案
考虑运营后，防止混凝土掉块或是隧道衬砌修补砂浆，不能简单采用混凝土修补或是砂浆抹面来处理蜂窝麻面，对于错台进行打磨平顺，打磨后坡度应＜1∶5。（1）现场弹线，以矩形等规则图形将蜂窝麻面范围标识出来，处理时按标线范围进行整治，保证整齐美观。（2）麻面处理方案。麻面主要影响使用功能和美观，应加以处理。将麻面部分充分湿润后保证无流水，然后采用喷雾器喷涂掺有渗透水泥基结晶的水泥净浆，喷涂水泥净浆时应喷涂均匀，现场适配白水泥掺入比例，保证混凝土颜色一致。（3）蜂窝治理。凿去蜂窝处薄弱松散部分及凸出骨料颗粒，边界松散混凝土凿除后还要进行2项操作：①素混凝土地段垂直衬砌及纵向、环向采用化学植筋胶植筋，防止运营后修补混凝土脱落；②钢筋混凝土地段，凿除混凝土直至露出钢筋网深度＞10cm，然后增加钢筋网与原有钢筋焊连，模筑细石混凝土。（4）注意事项。①混凝土应修凿到完全密实为止，使剔除干净现有混凝土中的气孔、眼，用清水冲净碎屑和浮尘，用钢丝刷将外露的钢筋上的水泥浆清除干净。②凿毛混凝土修凿表面，尽可能规则修凿部位的形状。凿除面宜呈水平面，并做到两侧尽可能成垂直、表面基本平整；③四周应凿成内窄外宽的燕尾槽，燕尾槽四周侧壁倾斜角度＜20°，以利于修补后的混凝土能够很好地承受竖向荷载和水平剪切力。
2.5二衬施工缝、变形缝处空响、掉块治理
二衬施工缝、变形缝处混凝土受隧道衬砌施工工艺限制，很容易出现空响、掉块缺陷，直接威胁着列车运行安全。施工缝、变形缝处空响、掉块，直接凿除，用角磨机把混凝土表面打磨平整、顺直，对施工缝钢筋、止水带外露处用环氧树脂涂抹进行表面封闭防腐处理。
结语
高速铁路列车的运行对铁路建设有着很高的要求，为了避免在运行过程中出现故障造成事故，出现人员伤亡，也为了避免后期出现难以整治的安全隐患，在高速铁路隧道建设的过程中，应保证各各个工程按合法程序进行，相关部门和工作者应需要进一步进行实践与探索。
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(S1):143-144,17.
[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.
论文作者:张奇,谭明旭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/18
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 隧道论文; 缺陷论文; 密实论文; 空洞论文; 间距论文; 《基层建设》2018年第32期论文;