漳龙铁路后山\北关及虎岭三座隧道病害整治施工技术

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摘要：根据新建铁路龙厦线配套工程龙岩地区既有漳龙线电气化改造要求，须对既有漳龙线铁路后山、北关及虎岭三座隧道病害进行整治。

关键词：铁路；隧道；施工技术

Abstract: According to the new railway longxia line project in Longyan area both has the requirement of Zhanglong line electrification, on both Zhanglong line railway mountain, North and Tiger Hill three tunnel disease treatment.

Key words: railway; tunnel; construction technology

中图分类号： U455文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

既有漳龙线后山、北关及虎岭三座隧道位于福建省龙岩市，对应里程分别为K62+290～ K62+430、K62+743～ K63+036和K63+522～K63+859，长度分别为140米、293米和337米，均为单线隧道，1969年开工，1970年竣工，由中国人民六七一五部队施工。隧道拱圈衬砌和大部分边墙为140级混凝土，部分边墙衬砌为100#浆砌块石，隧道设单侧排水沟，碎石道床。三座隧道自开通运营至今已有40年，两墙及拱部多处出现裂纹，特别是衬砌拱部渗漏水现象非常严重。

主要病害统计表

二、施工组织

漳龙线运输繁忙，铁路运输部门每天给点180分钟施工。考虑营业线施工安全、工期等因素，决定使用2台机车、7台平板车进行施工作业，其中3节平板搭设操作平台设，打设注浆孔注浆、锚杆孔、安装及拆除临时钢拱架、安装W钢带等施工于平板上进行。其余四节装放水泥、钢拱架、发电机、水箱、空压机、注浆机、砂浆搅拌机、风钻等材料和设备。机车和平板车空闲时停放于龙岩站龙厦铁路铺轨基地内。

图1 平板车操作平台设计示意图

根据轨道车进出场时间为30min，施工准备和收尾时间20min，每天施工时间130min。隧道病害整治时组建一支专业的隧道病害整治队伍，下设个注浆班、综合班，线路养护班组。综合班主要负责制作安装临时加固用的钢拱架、打设注浆孔、安装锚杆和W钢带、凿槽埋管引排、AB型双组份灌浆树脂嵌补施工、搬运材料等。

三、整治原则

为了达到病害处理后，隧道结构安全，隧道防排水做到拱部不渗水的原则，确保电气化顺利开通的目标，采用的具体整治原则如下：

1.首先对三座隧道衬砌拱顶背后采取注浆堵水措施，注浆时，在隧道限界满足条件的情况下采用I18工字钢临时支撑，若隧道限界不满足要求则采用锚杆加W270钢带进行临时加固。对隧道渗漏水及空洞病害进行综合整治。

2.然后对衬砌裂损轻微地段采用AB型双组份灌浆树脂进行嵌补；对裂损较严重地段采用Φ25中空注浆锚杆加固；对裂损严重地段采用锚杆加钢带进行加固。

3.最后对进行综合整治后局部还存在渗漏水处采用凿槽埋管通过边墙引至排水沟进行处理。

四、施工方案

（一）衬砌背后注浆堵水方案

1.采用风钻钻孔直接打入钢管法注浆，注浆管采用马牙扣形注浆管，直径为42mm，注浆管布置间距为3m（纵）×2m（环），梅花型布置，每环布置9个注浆孔。

注浆孔用风钻钻孔，孔径为45～50mm，注浆管的长度根据既有衬砌的厚度而定，深入岩层30～50cm。钻孔后须清孔，然后埋设注浆管。

马牙扣形注浆管前端30～50cm范围内钻设φ4mm的小孔，埋管前在马牙扣处缠以沾有铅油的麻丝，用大锤将钢管打入孔内，使麻丝与孔壁充分挤压紧密。注浆钢管管口采用内螺丝扣与注浆管路连接，打管时在有丝扣一端须焊接φ6加劲箍以保护丝扣（加劲箍应埋入衬砌，以防侵限），注浆结束后用塑胶泥将孔口周围封闭。

图2马牙扣形注浆管加工图

2.注浆材料：对衬砌背后空洞较大的地段先压注水灰比1：1的水泥砂浆，二次注浆时压注水灰比1：1的纯水泥浆；对于渗漏水不严重地段或衬砌背后没有较大空洞的地段，直接压注水灰比1：1的纯水泥浆进行处治。

3.注浆：注浆压力：初压为0.1～0.2MPa，终压为0.4～0.5MPa；浆液凝胶时间：2～5分钟，如不满足，注浆过程中适当添加一定数量的速凝剂。注浆时沿隧道轴线分左右逐段压注，其程序：由两端向中央，由左向右，由低处向高处依次注浆。注浆须连续作业，不得任意停泵，以防堵塞管路。注浆压力达到终压后稳定10分钟，注浆孔不进浆或很少进浆，即可结束注浆。

4.封孔作业：停泵后立即封闭孔口阀门，拆卸和清洗管路，待浆液凝固后用塑胶泥封堵孔口。保证封孔后结构不渗、漏水。

（二）衬砌裂损加固方案

1．锚杆加固方案

锚杆加固主要适用于衬砌裂损较严重地段的衬砌加固或者是衬砌厚度严重不足地段的衬砌结构加固。

锚杆采用Φ25中空注浆锚杆，长度3.5m，1.5m×1.5m梅花形布置。衬砌表面凿除0.16m×0.16m，深0.035m，锚杆尾部的垫板和紧固螺帽应埋入衬砌中，表面用微膨胀型防水水泥砂浆抹平。

2.锚杆加W270钢带加固方案

沿衬砌环向凿槽宽30cm、深8cm，施作Φ25中空注浆锚杆并压浆后，槽内冲洗干净，埋入W270钢带，锚杆位置应和W钢带上的孔相符，将W钢带与锚杆尾部用螺栓连接，再在钢带上焊接φ8钢筋（U形，环向间距50cm）。锚杆采用Φ25中空注浆锚杆，长度3.5m，1m×1m梅花形布置。

图3W270钢带加固纵向布置示意图

（三）凿槽埋管引排施工方案

凿槽埋管引排主要是针对拱部衬砌背后注浆后拱部及边墙仍有少量渗水后进行凿槽埋管引排至排水沟。

排水槽一般设在环向施工缝处，可结合实际漏水情况予以调整。引排水流统一通过引排管进入隧道内侧沟，排出洞外。对起拱线处漏水较严重处埋设半圆形塑胶管将其引入边墙排水槽中，并将起拱线处凿槽后用“立止水”瞬间堵漏剂填充和用“优止水”防水涂料刮涂两层防水。

（四）AB型双组份灌浆树脂嵌补施工方案

衬砌裂损轻微地段采用AB型双组份灌浆树脂进行嵌补，嵌补前应先对隧道的渗漏水进行引排或封堵。施工时把裂缝两边各3cm宽范围内衬砌表面刷洗干净，清除松动混凝土块，沿裂缝间隔20～30cm贴一处胶带然后刮涂J-1快干弄封缝胶两道，封缝胶固化后揭除胶带，安设灌浆嘴灌注AB型双组份灌浆树脂，待树脂固化后，拆除灌浆嘴并清理表面封缝胶。

五、施工安全质量保证措施

1.加强监控量测。为确保注浆过程中隧道结构的安全、动态掌握隧道结构的稳定情况，对隧道拱顶下沉和净空收敛进行观测。利用“天窗”点内时间进行观测，每天一次，并进行数据分析。

2.加强既有线施工安全管理。加强营业线施工安全培训教育和交底，建立健全安全管理规则制度，严格执行《铁路技术管理规程》、《施工规范》、《铁路施工技术安全规则》以及铁道部有关安全生产的规定；建立健全施工安全防护体系，落实防护措施，严格考核，确保既有线行车安全和施工安全。

3.严格按照《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）和《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）对隧道病害整治施工质量进行控制。