解析隧道衬砌裂缝及渗漏水病害整治技术

2019-12-21李建东

商品与质量 2019年4期

李建东

中建地下空间有限公司四川成都 610073

交通运输事业的发展直接影响我国经济发展水平，铁路运输作为我国交通运输的重要组成，其建设质量直接影响交通运输事业的发展。隧道作为铁路交通线上的重要建筑物，特别是在地势不佳的地区或一些交通干线上，能够有效的避免了线路的绕行，将线路的总体长度有效的缩短了，在一些地区比明线上的列车更加安全，更加快速。但是铁路隧道建设质量并不尽如人意，很多病害问题干扰着铁路隧道的整体质量，所以有必要剖析铁路隧道衬砌病害的种类及导致病害发生的因素最后针对性的采取解决对策是关键。

1 隧道衬砌裂缝出现的原因

1.1 环境、温度的因素

温度对隧道衬砌的影响主要从三个方面入手，即环境湿度、环境温度以及混凝土内水泥水化热。也就是说环境温度下降的越快，温度收缩造成的变形也就越大，极易导致裂缝的出现。其中，洞口段的隧道衬砌受到的影响最大，也是最容易出现裂缝的位置；冬季，气温过低，混凝土冷收缩也会相应达到最大，加上其他不利因素的影响，极易造成中长隧道以及短隧道洞口出现衬砌开裂的情况。同时，使用环境湿度如果比较小的话，其隧道衬砌的混凝土收缩变形也会相应增大，从而产生裂缝。随着大流动性泵送混凝土在实际施工中的普遍应用以及混凝土强度等级的进一步提升，大大增加了混凝土中水泥用量，使得水化热得以明显提升，散热集中出现。

1.2 受力方面

（1）光面爆破不尽完善，局部处理不当，衬砌厚度出现不均匀情况，使得局部断面遭受巨大应力；（2）隧道偏压，出现受力不均匀的情况，导致局部出现开裂；（3）混凝土未达到要求强度，就盲目拆掉模板和支撑，导致衬砌混凝土出现受力过早的情况，进而产生衬砌开裂；（4）隧道仰拱地基以及拱圈出现不均匀沉降的情况，加上当地围岩与设计围岩类型不符，导致衬砌断面与受力出现不相符的情况；（5）上拱超挖过多，围岩与灌注衬砌混凝土接触不严密，一旦上部岩土出现坍塌情况，极易导致上拱衬砌混凝土出现损坏。

1.3 施工方面

（1）隧道拱部出现开裂，尤其是施工时就出现裂纹，其原因在于采用了先拱后墙的施工方式；（2）施工过程中出现支护不及时或者没有支护的情况，一旦围岩条件变化，则会导致衬砌出现裂缝；（3）拱部衬砌背后出现围岩不密贴或者回填不密实的情况。因衬砌与围岩之间有一定的空洞，加上泥岩在空气和水中极易风化，从而导致围岩出现松动甚至脱落的情况，使得拱部应力大大增加，严重者还会出现吊顶的情况。

2 隧道衬砌裂缝及渗漏水病害的治理措施

2.1 结构抽换技术

结构抽换技术就是通过将产生裂缝的混凝土进行拆除，随后将新混凝土进行浇筑，对隧道重新产生支护作用，此项施工技术适用于已经失去支护作用的混凝土，因此在进行混凝土更换时需要进行合理的支护，门型钢架是一种经常采用的支撑结构，可以保证施工技术人员的安全，原混凝土的拆除可以通过微震爆破方式进行，通过微震爆破方式可以最大程度的减少非坏区的混凝土破坏。

2.2 衬砌补强技术

衬砌补强技术通过在原混凝土衬砌表面灌注混凝土，通过该方式可以在一定程度上抑制开裂混凝土的继续开裂，还可以形成新的承载结构，该项技术应用在原衬砌完全消失之后，首先对原衬砌的基础上进行凿毛，随后进行混凝土表面进行清洗，保证混凝土能够达到施工的要求。

2.3 裂缝修补技术

裂缝修补技术是通过将修补材料嵌入到混凝土裂缝中，通过该方式加强对混凝土衬砌的补强作用，在进行施工时需要对混凝土进行分区施工，对于混凝土裂缝较密的地区，加强裂隙填充物的数量，对于裂缝区较少的区域采用较少的填充物，在实际施工过程一般采用树脂砂浆材料进行填充，树脂砂浆材料具有强度高、防水性能好的特点。

2.4 加大对隧道工程的养护和维修力度

在公路隧道工程正式投入运营的过程中，很多严重衬砌裂缝的出现都是因为早期没有采用有效的控制方法导致的。所以，在日常运营过程中，相关部门应加大对隧道养护力度，定期检查、维修等，大大提升隧道的运营效率和运营质量，尽可能延长隧道的使用寿命。同时还能够对隧道中存在的病害予以及时发现，以便及时采取合理措施，进行有效治理，将隧道衬砌裂缝及渗漏水病害扼杀于萌芽期之中。

2.5 预埋注胶嘴、封缝

打磨、清洗、干燥后，用JY-A8裂缝测宽仪测量裂缝宽度。测量方法为：沿裂缝走向每30cm选取一个点，测量该点裂缝宽度，然后计算该裂缝各点测量宽度平均值，此平均值为该裂缝的测量宽度值。测量宽度值小于0．2mm的裂缝注胶效果、质量不明显，直接采用封缝胶CCSR-A(B)密封处理。用油灰刀沿裂缝走向往复涂刮一层厚1-2mm、宽3-5cm的胶泥，封闭裂缝。测量宽度值大于0．2mm的裂缝需注胶处理，在裂缝的交错点、较宽处及端部预埋注胶嘴；宽度值0．2-0．3mm裂缝，注胶嘴间距40-50cm；宽度0．3mm以上裂缝，注胶嘴间距30-40cm较为适宜。用封缝胶预埋注胶嘴，要求注胶嘴吃胶饱满、左右摇晃2-3s后粘贴于裂缝交错点及较宽处，同时确保输胶管道畅通。