深圳地铁集团运营总部 深圳广东 518000
摘要：随着今年来城市轨道交通飞速发展，地铁已成为人们交通出行不可或缺的方式，对疏导交通、人员引流起到了重要的作用。我国人口众多，经济正处于蓬勃发展阶段，便捷快速的交通方式是未来城市发展的必然趋势，而城市地铁应这一特性而生，不仅大大开发了地下空间，还为社会发展创造了巨大的经济价值。
关键词：轨道交通；暗挖隧道；空洞处理
1引言
城市地铁发展至今，运营过程中各种质量问题层出不鲜，其中以结构漏水处理最为常见，面对各种裂缝漏水、结构空洞修补等问题，如何快速便捷的将漏水止住、对结构进行修补，减小维修施工对地铁营运造成的影响，有效的保证结构的整体强度和外观质量，是今后地铁修补技术发展的一个重要课题。深圳地铁9号线下梅、孖银暗挖隧道区间的维修过程中，不断总结积累经验，改善施工工艺，特别是在隧道二衬结构水囊处理方面，在遵照规范施工前提下运用水泥基灌浆料、改性环氧树脂、水泥浆相结合的工艺，对水囊空洞施工成功摸索出一套比较成熟的工法，在修补效果和施工效率方面取得一定经验，同时还具有明显的经济效益。
1.1 工法特点
1.1.1 采用pvc硬塑模板代替常规钢模，解决了施工不便、安装困难等难题，有效的保证了模板与地铁行车线之间的安全距离，确保了施工对白天列车运行无影响。
1.1.2 采用水泥基灌浆料代替商品混凝土，在结构强度方面远高于原二衬结构设计强度，且该材料具有自密实性和早强性。
1.1.3 利用不拆模板进行结构养生，解决了地铁运营期间无法进行洒水养护的难题。
1.1.4本工法满足地铁夜间施工要求，施工时间短、见效快，对于注浆量大的水囊空洞采用多次、分层压浆，对于分层压浆之间采用改性环氧树脂进行粘合，确保结构整体性。
1.1.5在拱顶空洞部位挂设无纺布，增加挂设面张力，防止拱顶压浆过程中底壁塌裂。
1.2 适用范围
地铁车站主体结构和区间暗挖隧道二衬结构空洞修补、结构堵漏、水囊处理。
1.3 工艺原理
由于二衬结构浇筑过程中，模板内局部空气未排除干净，容易造成脱空现象，形成局部空洞或细小裂缝，部分二衬空洞中的裂缝与外部地层相通，时间久后积水形成水囊。水囊水量大小视孔隙情况而定，水流量较小的水囊在经过钻孔泄水后容易排放完，而水流量大的水囊则水压较大，不易排放完，注浆处理时需进行水下注浆。
根据以上分析，拱顶脱空空洞处理分为无水、流水、喷水三种情况，三种情况下的施工均采用埋设注浆孔、排气孔进行压浆施工。压浆分为有底模和无底模压浆两种情况，有底壁的空洞可直接钻孔压浆，而无底壁或底壁较薄的空洞需要安装底模（较薄的底壁需要分块凿除），底模采用PVC硬塑板。在无水空洞处理时，根据空洞大小选择不同的灌注材料，空洞小的情况下可直接灌注水泥浆或补强环氧树脂填补，空洞较大时选择灌注水泥基灌浆料，部分空洞需要进行分层灌注时，可在新老混凝土面层之间灌注一层改性环氧树脂增加混凝土的粘结性。在流水空洞处理时，先钻孔泄水，待无水或水流较小后进行水泥浆或补强环氧树脂灌注；在喷水空洞处理时，开设多处泄水孔并安装管道阀门，管道采用PVC管，依次对每个阀门内灌注水泥浆和改性环氧树脂（由于地铁运营期间夜间施工仅有3小时，需多次灌注），直至每个出气孔内均流出水泥浆后停止注浆，最后继续注入环氧树脂，对结构周边裂缝进行堵漏填充，确保修补的水囊结构整体密实不渗水。
2 施工工艺流程及操作要点
2.1 二衬空洞处理
2.1.1 工艺流程
2.1.2 操作要点
1）、搭设移动作业平台
工作平台用门式脚手架，脚手架上部铺模板，以便作业人员进行凿除、压浆作业。
2）、凿除蜂窝混凝土
凿除蜂窝混凝土，凿除时要注意对防水板的保护，不可对防水板造成破坏，不得破坏二衬钢筋。
以500mmX500mm为单元，对混凝土结构进行凿除，并对钢筋进行除锈后立模灌浆。大于单元块的结构，须待上一单元清理灌浆完后再继续扩大处理，分次进行，相邻分块之间形成的施工缝用压注环氧树脂封堵。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3）、挂网
采用12号镀锌钢丝网进行挂网，钢丝网用钢丝绑扎于二衬结构钢筋上，网片要确保绑扎牢固，可根据修补大小和厚度适当加密钢丝网层数。
图2.1-1钢丝网挂设
4）、立模
模板采用12mm厚硬塑板，尺寸为800mm*600mm，沿区间纵向设置5根100*100mm方木，间距150mm，在每根方木的两端打入2个Ф16mm膨胀螺栓作为硬塑板的支撑体系，为便于水泥基灌浆料注入，在模板一侧（空洞边缘和模板交接处）预留一直径约20mm孔洞，预埋直径15mm加筋塑料管作为注浆孔，注浆孔的另一侧预埋同规格加筋塑料管作为排气孔，排气管置于空洞最高点，管与顶面间预留5mm间距便于排气，模板安装要牢固可靠。
图2.1-2 模板平面安装示意图
图2.1-3 断面灌浆示意图
施工时应注意以下事项：
①模板安装前沿模板四周用玻璃胶封闭，使得模板与寸砌混凝土密封良好。
②进浆管、出浆管均需妥善固定。
③在清除松散混凝土后，如发现衬砌混凝土与防水板间有孔洞、间隙时，可以埋设化学浆液注浆管。
5）、浆液拌制及注浆修补
（1）、水泥基灌浆料性能
水泥基灌浆料是一种由水泥、集料（或不含集料）、外加剂和矿物掺和料组成，经工厂化加工后具有合理级分的干混料，加水拌合后具有可灌注的流动性，自密实无需振捣；具有微膨胀性，确保浆体与处理过的砼有效接触；早强高强，1d强度可超过20MPa。
本工程所使用的水泥基灌浆料为成品采购材料，现场拌制时水胶比控制在0.6左右，稠度25s左右。
（2）、浆液拌制
①灌浆料的检验及验收数据以实验室数据为准。检验项目应包括流动度或坍落度、竖向膨胀率、抗压强度。检验方法按《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T50448-2015的规定执行。
②灌浆料的拌和可根据现场施工（灌浆）特点选择机具及设备，推荐采用强制式混凝土搅拌机进行机械搅拌。如需人工搅拌，可配置搅拌糟（桶）及铁铲若干，并可选配混凝土震动棒或手电钻式搅拌器辅助搅拌。
图2.1-4水泥基灌浆料配制
③搅拌时可先加入该次搅拌所需用水量的3/4的料和水，搅拌3~5分钟，再加入剩余用水搅拌至浆体均匀，整个搅拌时间不应超过2分钟。搅拌后的浆体表面如因手电钻高速搅拌带入空气而涌现大量气泡，可静置该浆体约3分钟或待气泡呈消退状后再进行灌浆。灌浆料每次的搅拌量应视使用量多少而定。
④灌浆料搅拌地点应尽量靠近灌浆施工处，搅拌后的浆体运输距离不宜过长。
（3）、注浆
注浆采用手动式灌浆机（如图）进行，灌浆机可至于工作平台上以减小灌浆压力，灌浆料采用水泥基灌浆料，灌浆料强度为C40，灌浆压力控制在0.2Mpa内。注浆过程要严格控制注浆压力，施工根据现场情况调整，注浆完成以出气孔冒浓浆后停止注浆。待强度达到设计强度后，再注入环氧树脂，对修补结构周边的细微裂缝进行进一步修补，以确保结构整体性。
图2.1-5手动式灌浆机
注浆质量控制要点：
①注浆前，应使用气压喷壶将修补混凝土界面进行充分湿润。
②压浆过程中应轻敲模板，使得压浆料充分流动。
③正常出浆后，浆液须有专用容器收集，不得散落在地铁隧道轨道面。
④压浆工作必须在容许操作时间内完成。
⑤压浆中取试验一组，检测压浆料28天强度。
6）、养护
由于结构修补部位处于拱顶，不便于洒水养护，灌浆完成后不立即拆模，利用模板进行养护，防止灌浆料水分流失，待结构强度达到要求后再进行拆模。施工时要注意养生时间不少于7天，模板拆除后，目测外观检查质量，对表面做好必要的处理，做好施工记录及原材料及试验技术资料收集。
7）、地质雷达检测
缺陷修补完成后，再次采用地质雷达检测，若有空洞，通过预留注浆管继续注浆。
参考文献
[1]袁正国，郭庆富，.隧道缺陷衬砌内层补强结构稳定性研究[J].公路工程，2017，（5）.
[2]张树才，.高速铁路隧道缺陷排查整治管理及方法[J].中国铁路，2016，（7）.
[3]甘勇，.高速铁路隧道缺陷治理技术[J].铁道建筑技术，2014，（S1）.
论文作者:彭铁年
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/26
标签：空洞论文; 结构论文; 注浆论文; 模板论文; 环氧树脂论文; 混凝土论文; 水泥论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;