运营期间影响地铁转辙机的道床病害整治浅谈

李晓光

摘 要：运营期间的地铁隧道整体道床沉降、翻浆冒砂、水沟开裂等病害严重影响线路的服役水平，当转辙机周边道床出现类似病害时，若整治的方法不当，可能给列车运营安全带来严重影响。本文以某个影响地铁转辙机的道床病害为例，分析病害整治需要注意的要点，并提出整治方法和病害整治过程中应注意的问题。

关键词：运营期间 地铁隧道 转辙机 道床病害 整治

1、工程概况

某地铁隧道转辙机周边位置在运营期间出现道床翻浆冒砂、水沟开裂现象。病害出现前，经过持续观察，该点测量单次变化值为-1.62mm，累计值为-1.89mm，但在病害出现后的加密监测发现，不到一周内该点测量单次变化值为-2.2mm，累计值为-4.1mm。监测数据表明该处道床在短期内明显下沉，呈现加剧恶化趋势。

2、病害原因分析

通过将现场水沟砼破除，结合抽芯取样的过程和结果判断，该病害处道床及两侧水沟回填层内存在分层剥离，回填层位置存在回填料分离联通的情况，水沟破损并伴有冒砂、积水情况，部分位置有中粗砂，整体分析判断回填层内部质量偏差，局部有砂，各部位具体情况不一。

3、病害整治注意要点

该处道床病害位于转辙机周边，若翻浆冒砂受列车震动溅射到转辙机机身，或整治过程中的施工用水、用料溅入转辙机设备内部，影响设备灵敏度，将给列车运营安全带来重大影响，故需通过多方面手段保证整治的有效性和安全性。

4、病害整治方法

4.1列车限速

为确保行车安全，运营对该病害处前后50米，共100米线路限速50km/h，确保不影响线路正常运营，也避免列车震动引起的溅射效果污染转辙机部位。

4.2主要施工方法

4.2.1水沟与结构、道床施工缝封闭处理

1）沿水沟与道床间隙位钻孔，孔径φ1.0cm，孔深15cm，孔距35～40cm。

2）沿间隙位开槽，槽宽×槽深为2～3×2～3cm。

3）清孔、清槽，无水部位采用XT—环保型环氧+水泥调成胶泥对孔、槽面进行封闭埋管，有水部位采用早强水泥封闭，要求压贴紧密。

4）进行化学注浆，如不起压时应用水泥注浆进行充填注浆，填充注浆压力要求不超过0.2MPa，补强压力后采用化学注浆，注浆压力不超过0.5Mpa（图1）。

4.2.2破损水沟的重置

隧道两侧排水沟受地下水和地铁车辆运行振动的影响，水沟砼溶蚀后受列车振动挤压后出现破碎，水沟内流水流入该部位道床底部。水沟表面砼呈破损板块，水沟内砼呈破损颗粒，可用手掏出，破碎的砼颗粒无胶结料，回填层剥离形成的积砂可通过此处冒出。该部的处理方工艺如下：

（1）破除水沟破损部位。

（2）对破除部位的基面进行清理。

（3）布置潜水泵，做好水沟积水排出，抽水量视道床及水沟下部水位而定，避免过度抽水导致道床板空悬。

（4）抽水后使用高性能修补砂浆进行重置，要求表面平整，避免修复的水沟砼浸泡在积水中流失胶结材料，抽水砼封堵作业应在对应部位道床注浆加固前进行，不可过早。

（5）按照原水沟设计恢复水沟面，要注意水沟面的找坡，确保排水畅通。

4.2.3结构钻孔

在道床面钻孔：

1）对整治范围内的轨枕按行车方向进行编号，转辙机一动与二动间编号1～13，其余轨枕编号①～⑧；

2）“Z”字形布孔，孔徑32mm，钻孔深入回填层，其中明挖段钻孔深35cm、吊出井范围钻孔深125cm；转辙机一动与二动间孔距1.8～2m，其余位置按孔距1～1.5m布置。

3）钻孔过程中，做好防护，避免施工用水、泥浆溅射到转辙机。水泥注浆后再使用环氧胶泥封闭，以确保水泥浆的可达性、回填层加固的全面性。

4.2.4回填层注浆加固处理

本项目作业区间隧道整体道床及水沟的回填层加固是本次施工的重点，加固处理方法及要求如下：

1）按“4.2.3结构钻孔”完成钻孔，并在水沟内每5m设一个抽水孔，孔径60mm，孔深90cm。

2）根据病害位置特性，由明挖段、盾构段向吊出井依次进行水泥注浆，回填注浆压力不超过0.2MPa，达到注浆压力后恒压5分钟，水灰比d=1：1；0.8：1；0.6：1。水泥浆固结时间控制在1小时左右。若水泥浆无法注入在注浆段改注XT—环保型环氧浆，同时做好注浆监测。

3）水泥注浆完毕，重新埋铝管注浆，埋管深度10cm，注水泥+XT—环保型环氧浆，回填注浆压力不超过0.2MPa，用于填补第一次水泥浆收缩，补强化学注浆压力不超过0.5MPa，用于填补水泥浆缝隙，达到注浆压力后恒压5分钟。

4）注浆时如发现压力未能达到要求或进浆量突变增大应停止化学注浆，重新进行水泥注浆，如出现串浆、冒浆，应对串、冒部位进行处理后重复注浆。

5）化学注浆胶凝时间应控制在1小时，以确保二次以上重复注浆。

6）化学注浆达到压力标准时，闭浆待凝，质量控制措施是必须对所有注浆孔进行二次或多次重复注浆，使浆液最大限度进行充填固结。

7）注浆待凝7天后进行拆管和表面修复。（图2）

4.2.5道床及水沟裂缝的补强处理

1）沿缝钻骑缝孔，孔距30cm，孔径φ10mm，孔深8～10 cm。

2）清洗孔壁和基面，用早强水泥埋管，要求压贴紧密，确保注浆时不出冒浆，做到基面干净。

3）依孔序注XT—环保型环氧浆，压力0.5MPa，要求两次以上重复注浆，至孔口饱满为止。

4.2.6道床锚杆加固

为保证道床的整体锚固效果，避免因隧道夜间作业时间短造成锚杆施工中断，第二日行车时引起翻浆等不良情况，本项目采用后锚的施工顺序。

1）钻孔放样定位

按照图纸进行放样，放好的孔位用红色油漆进行标记。

2）钻孔和锚杆制作

钻孔布置、孔距以不损害道床整体性为原则布置，钻孔孔径均为Φ40，根据现场布置情况对锚杆进行编号锚1，锚2……锚n。钻孔定位若与原注浆孔临近或重叠，应考虑扩大原注浆孔作为锚杆孔。

锚杆制作：根据现场实际钻孔深度，用钢卷尺量测锚杆长度，锚杆长度应比实际孔深长5cm，然后用角磨机进行切割。锚固深度为进入回填层65cm。

（3）插杆

将安装有锚头的杆体直接刺进成孔底部。

（4）预紧杆件、安装止浆塞、垫板、螺母

用力预紧杆体，确保锚头顶端与孔底部紧贴并左旋锚杆体直至旋紧后，再安装止浆塞、垫板、螺母。

（5）张拉

联接常规张拉器械（例如扭力扳手），实施预应力张拉。

（6）注浆

采用注浆机注浆（水泥：细沙=1：1），注浆压力为1.0Mpa～1.5Mpa，一般按单管达到设计图标示注浆量作为结束标准。当注浆压力达到终压不少于20min，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。锚杆垫板与孔口混凝土密贴，并随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。

注浆的目的是使浆液包裹预应力锚杆体，有效地防止杆体锈蚀致使锚杆失效。

5、结论

通过本文介绍的对轉辙机周边范围翻浆冒砂、水沟破裂段进行整治，达到了预期控制效果，加密监测数据显示病害道床段无异常发展，测点中最大沉降值为0.72mm，累计最大沉降值为-3.66mm，对应点本次上浮0.44m。

类似本工程的施工需要运营部门的相互协调，配合工作，建立运营、施工、监测相互协调的运作机制，并把控细节，有效保护转辙机安全实施整治，是解决类似情况的有效方法。

参考文献

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