隧道静态验收后缺陷问题处理

朱旭

【摘要】本文主要是对静态验收时维修单位发现隧道中出现一系列缺陷问题后的整治措施，可供同行借鉴参考。

【关键词】隧道 裂缝 空洞

1 前言

目前我国正处于高速铁路快速建设时期，而每条铁路通车前都有维修单位参与的静态验收，验收过程中或多或少都暴露出一些质量缺陷，笔者就参建的某条高速铁路隧道专业验收时发现的缺陷问题，分析总结了部分处理措施。

2 隧道二衬裂缝

2.1缝宽小于和大于0.3mm二衬开裂治理方案

对于独立的单条裂缝缝宽小于0.3mm时，原则上钢筋混凝土为防止钢筋锈蚀需进行涂刷环氧树脂进行封闭。对于独立的单条裂缝、边墙裂缝及钢筋砼二衬，当缝宽大于0.3mm时，采用针孔注浆处理。

2.2裂缝注浆施工方法

（1）采用钢构件搭设施工台架，作为施工平台，确保台架稳固、安全、实用，宜搭设全断面台架，并保证线路限界，确保双线列车缓行通过。

（2）裂缝注浆前，必须查清裂缝发生的部位及裂缝宽度、长度、深度和贯穿情况，并了解裂缝是否存在渗漏水情况，并做好记录和标志，以便做好各项准备工作。

（3）为了保证加固质量，用钢丝刷等工具清扫二衬表面尘土，并清除掉裂缝周围易脱落的浮皮等。

（4）根据裂缝宽度确定孔距，用冲击钻打孔，孔径为8mm，用钢丝刷及压缩空气把钻孔内的碎屑石粉清除干净，并清除松块。

（5）裂缝注浆前，必须查清裂缝发生的部位及裂缝宽度、长度、深度和贯穿情况，并了解裂缝是否存在渗漏水情况，并做好记录和标志，以便做好各项准备工作。注浆接嘴埋设时，先在注浆接嘴的底盘上抹一层厚约1mm的环氧胶泥，将注浆接嘴或注浆针头预埋至预定的位置上。裂缝与针头间距为3-5cm。针头与针头间距约为10-15cm。一条裂缝上设有进浆嘴、排气嘴、出浆嘴。

（6）裂缝表面封闭是为防止浆液外漏，保证灌浆压力，使浆液在压力作用下能渗入裂缝深部，以保证灌浆质量。首先用环氧腻子均匀封缝，然后使用结构胶将裂缝两边各2.0cm范围内的表面沿缝走向骑缝均匀涂刷，以确保注浆时裂缝中的浆液不会泄漏。

（7）裂缝选用化学浆液进行加固，一般采用改性环氧树脂、聚氨酯等树脂类浆液。裂缝注浆材料必须经检验合格，有相关资质单位出具的检验报告，确保材料的抗压强度、抗拉强度、拉伸剪切强度、粘结强调及抗渗压力比等指标符合规范要求。根据裂缝的宽度估计可灌程度，配置适宜的浆液。浆材配置时应置于容器中，用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌容器内及搅拌器具不得有油污及杂质。并严格控制浆液不得长时间暴露在空气中。

（8）在裂缝注浆前必须采取保护措施，防止浆液污染隧道二衬表面。待结构胶固化并有一定强度后，将浆液用注浆泵从灌浆嘴灌入裂缝中。注浆过程中，应采取由裂缝一端至另一端，或从两头向中间逐步封闭，直到下一个排气嘴出浆时立即关闭灌浆泵的转芯阀，以保证浆液充满裂缝。工作压力应保持在0.5～1Mpa，当灌到最后一个灌浆嘴时，应适当加大压力迸浆。迸浆期间应观察是否还在迸浆，灌浆结束标准以不吸浆为原则。如果吸浆率小于0.01升/分钟，应维持至少10分钟，可作为结束标准，停止灌浆。为使裂缝完全灌满，宜在30分钟之内进行二次补注。

（9）施工准备阶段，使用配置好的浆液粘结试件，进行压强试验，检测浆液的粘结力及试件补强效果。灌浆结束裂缝封闭后养护一段时间且待结构胶有一定强度后，进行压气试漏，检查封缝和灌胶底座密闭效果，漏气处应予修补密封至不漏为止。按照一定频率采用钻芯取样，检查加固质量，发现缺陷及时进行灌浆补注，并形成加固效果成果报告。

（10）检查合格后，方可拆下注浆嘴进行封口抹平，且岩裂缝走向，凿除封缝用的结构胶，灌浆嘴及残留物，恢复结构表面原貌，并将施工残留物清理出现场。

2.3拱部闭环裂缝

拱部闭环裂缝大多都发生在施工缝处，主要是由于上板衬砌端头上部混凝土填充不足且强度未达到设计值，施工下板时为使台车与衬砌密贴顶升台车造成的。

（1）施工缝处闭环裂缝宽度小于20cm时，对裂缝区域可能发生掉块的混凝土进行凿除，如中埋式止水带已外露可对其进行割除，当松散混凝土清除干净后，可對混凝土边缘进行适当打磨，杜绝对凿除部位进行任何方式的修补。

（2）施工缝处闭环裂缝大于20cm

钢筋混凝土 当施工缝处闭环裂缝大于20cm时，钻孔进行探测，二衬砼厚度满足设计要求、无空腔的情况下对裂缝进行环氧树脂注浆处理。如经探测二衬厚度不满足设计要求，存在空腔的情况时，对裂缝环氧树脂注浆后还需对空腔进行注浆回填（方法比照空音处理）。

素混凝土 当施工缝处闭环裂缝大于20cm时，先钻孔进行探测，二衬砼厚度满足设计要求、无空腔时，对裂缝进行环氧树脂注浆处理。

3 隧道二衬拱顶空洞

空洞长度均≤2米，故均采用对空洞进行处理后注浆回填的方法处理。

（1）将空洞处混凝土周边进行修整，确保衬砌厚度不得小于20cm，并凿成10～15°倒梯形。当空洞修边后的面积已超过1m2，但衬砌厚度还不足20cm时，不要盲目将空洞进行扩大，应根据情况制定专项方案进行处理。

（2）空洞处混凝土修边完成后对空洞内部进行清理，将空洞内松散的混凝土及杂物进行清除，当围岩出现欠挖、衬砌厚度不能满足设计要求时，割除防水板，对岩面进行凿挖，确保衬砌厚度满足设计要求。防水板一定要采取支顶措施，使其紧贴岩面，避免注浆后形成薄层混凝土。

（3）空洞清理干净后，钢筋混凝土段落根据情况适当补充钢筋，素混凝土衬砌段落要根据空洞情况植入钢筋网，钢筋直径采用12mm-16mm，间距10*10cm，空洞较大时为更好的加固钢筋网，可结合悬吊回灌混凝土的模板要求，在凿除后的空洞范围打设R25自进式中空注浆锚杆，锚杆长度5.0m，间距60～80cm，模板拆除后锚杆可作为锚固嵌补混凝土的作用。每根锚杆在靠近防水板与二次衬砌内侧外包两道遇水膨胀橡胶止水条，将钢筋网与螺栓或锚杆焊接或绑扎结实；在钢筋网下面距离吊板1～2cm处设置防裂钢筋细目网。

（4）空洞钢筋及防裂细目网安装完成后，在空洞四周距混凝土边缘1cm外粘贴止水橡胶条（棒），用大于5mm的钢板加钢肋制作吊板，将吊板顶升至空洞处，使钢板与混凝土完全密贴，能达到止浆效果，支撑宜采用丝杠顶升，确保止水橡胶条可以承受一定的注浆压力。在钢板中心位置焊接φ25的带有止浆装置的注浆钢管。

（5）注浆材料为操作方便，使用水泥净浆，理论参考配合比水泥：水：聚羧酸为1：0.34：0.01；水泥采用P.O 42.5，外加剂为聚羧酸高效减水剂、减水率不得小于25%；确保注浆填充体7天抗压强度大于30Mp。

（6）注浆采用一次性注浆方式进行施工，注浆终压大于0.5MPa。注浆过程中随时检查钢板与混凝土之间的止水条的密闭情况，一但发生漏浆应停止注浆，采用锚固剂等材料进行封堵，确保注浆质量。当注浆压力逐渐上升后，注意观察附近伸缩缝位置漏浆情况，如发生串浆，应立即停止注浆，采用间歇式注浆封堵确保注浆质量。一般情况下将空腔填满或注浆压力上升后，衬砌施工缝会发生溢浆现象，但也可根据现场实际情况设置出气孔和溢浆孔。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查；对注浆设备进行检查。为方便注浆过程情况判断和处理，并保证注浆质量的控制，注浆机必须配置压力表。注浆结束标准以定量定压相结合进行控制。

（7）施工结束后，应及时清除接触网及道床板上（道砟）的污染物，对地下的灰尘、杂物等派人清扫，并采用高压水及时把道床板（道砟）及施工缝处渗浆冲洗干净。清检工具和施工产生的碎块、包装袋，不要有遗漏在现场，确认无任何遗漏物。混凝土强度达到强度后拆除防护模板，清除混凝土表面残留物，采用打磨机对混凝土表面进行修复，保证混凝土表面平顺，要确保原有空洞混凝土边要打磨出来，防止薄层混凝土形成二次危险源。并对表面打磨处理，在新混凝土表面并向既有混凝土四周延伸20cm范围内刮涂水泥基渗透结晶型防水涂料二遍，用量不应小于1.5kg/m2，且涂抹厚度不应小于2.0mm。

4 隧道敲击空音

检查中发现有空音的，要求进行钻孔检查，砼厚度大于20cm的进行钻孔注浆填充；砼厚度小于20cm，对混凝土进行凿除，按上述空洞处理原方案方案进行处理。空音注浆首先在空音低处边缘采用风钻开孔，孔径25mm，钻至空洞后，进行清孔、验孔。完成后安装注浆孔口管或小导管，孔口管采用φ25mm，壁厚2mm的热轧无缝钢管，钢管长0.3～0.5m，孔口管应埋设牢靠嵌入混凝土不小于15cm，注浆头设置闸阀，确保有良好的止浆措施。空音注浆参照空洞注浆方法。

5 钢筋砼保护层厚度不足及钢筋外露

针对部分地段钢筋砼保护层厚度不足，局部有钢筋外露的具体情况，理论上不影响结构强度，但对砼耐久性有影响，鉴于向莆线隧道内轨道及四电工程已施工完毕，即将进入聯调联试的特殊情况，可对砼采用耐久性补强措施，对保护层厚度不足地段混凝土内表面进行凿毛，刮涂水泥基渗透结晶型防水涂料二遍，用量不应小于1.5kg/m（2），且涂抹厚度不应小于2.0mm。

6 隧道渗水

6.1 引水

（1）对整个隧道衬砌进行漏水点（裂隙）查找，为下一个工序作好准备。

（2）沿渗漏水裂缝或施工缝骑缝凿"U"型槽，槽的宽度和深度取决于渗漏水的流量，一般宽约10-15cm、深约8-10cm，所凿的槽要延伸至排水沟上边沿以下30cm，以保证水能顺畅排走。

（3）根据具体情况埋设引水材料做引水空腔，每一条环行裂缝形成主引水通道，将其余的渗漏裂缝和渗漏点引入至主引水通道；在每一条环行裂缝两端把水引入两边排水沟，以形成引水网络系统。

（4）在严格清洗槽内混凝土表面的基础上，再用半管PVC管覆盖住槽中施工缝，然后用堵漏产品封住两边，固定PVC管，做到PVC管两侧不留空隙。

（5）在封缝之后嵌上遇水膨胀嵌缝胶，以适应缝的变形及热胀冷缩，达到永久防水的目的，在遇水膨胀嵌缝胶外面，用堵漏产品进行封闭。

（6）用沙浆将槽压实抹平，加强表面防渗能力，按照所用材料性能的要求养护，确保表面防渗能力。

6.2封堵

（1）对整个隧道衬砌进行漏水点（裂隙）查找，为下一道工序作好准备。

（2）沿渗漏点或施工缝骑缝凿"V"槽，一般8cm宽、8cm深。

（3）在严格清洗槽内混凝土表面基础上，然后用堵漏产品封堵，厚度约为5cm。

（4）用水泥沙浆将槽压实抹平，加强表面防渗能力，按照所用材料性能的要求养护，确保不发生裂缝。

7 结束语

对于高速铁路隧道的缺陷处理，特别是渗水、二衬混凝土的裂缝处理，需在施工中不断总结经验，进一步深入研究，完善出更科学的处理方法，以保证高速铁路隧道的干燥稳定和行车安全，从而保证运营后人民生命财产的安全。

参考文献

[1]《铁路混凝土结构耐久性修补及防护》TB/T 3228-2010

[2]《铁路混凝土施工质量验收标准》TB10424-2010

[3]肖厚云，张鹏，刘清名.高速铁路隧道混凝土缺陷处理技术[J].四川水力发 电，2012/12，53～55.

[4]殷庆武.高速铁路隧道质量缺陷处理技术研究