徐安辉
上海地铁咨询监理科技有限公司，上海 200032
摘要：整体道床具有维护工作量少、结构简单、整体性强及表面整洁等优点，现已广泛应用于城市地铁建设中，但由于施工精度要求高、建设工期紧、埋深浅、地质环境复杂等因素影响，道床上浮已在城市地铁建设中呈现。本文结合一即将投入试运行的某号地铁实际，对地铁道床上浮产生的主要原因进行分析和提出应对处理措施。
关键词：地铁；道床上浮；泄压；锚杆锚固
1道床上浮情况
隧道暗挖R(C)DK0+170～R(C)DK0+230区段（出段线60米、入段线50米）道床板与两侧水沟底之间产生脱离现象，出段线轨顶高程最大偏差+10mm，入段线轨顶高程最大偏差+17mm，引起轨道顶面纵向不平顺。
2土建施工及钻孔取芯泄压情况
2.1土建施工
区间为双线单洞大断面隧道，异常段围岩级别为V级，采用Vd型复合式衬砌结构，矿山法施工。
隧道拱顶埋深线7.8～9.4m，地下水位线位于拱顶以上4m，覆盖层溶蚀破碎较严重。区段溶槽、溶沟、溶隙普遍发育，岩溶裂隙水、管道水较丰富，岩溶管道连通性较好，接受大气降水、地下水入渗补给，并向低区域洼处汇集。
开挖初支：隧道开挖施工前，对掌子面前方围岩及含水情况进行扫描，围岩地质情况较差，存在裂隙水。
洞内超前地质预报：RDK0+216～RDK0+191段掌子面地质雷达扫描及红外探水报告显示前方岩体节理发育较多，呈裂隙状结构，含有裂隙水。
初支背后充填注浆：隧道初支封闭后，及时对初支背后进行充填注浆。
二衬及防水施工：初支背后注浆完成后按设计及规范要求进行防水及二衬施工，防水及二衬施工过程中无水。衬砌结构施工中设置环向及纵向施工缝，纵向施工缝设置于仰拱面以上0.3m，防水板采用热熔连接，接缝位置与衬砌结构环向施工缝错开距离大于0.5m。仰拱与填充层混凝土分开浇筑，待仰拱混凝土初凝后进行填充层混凝土施工。该区段二次衬砌施工完成后，及时进行二衬背后注浆充填，结构无渗漏水。
仰拱扫描：在测线位置下方10米内未发现不密实、空洞、水囊等不良地质体。
道床异常区域周边地下水比较丰富，出场线开挖至RDK0+297位置（距离道床异常区段范围70m），仰拱部位出现涌水，最大出水点水量约40m3/小时，涌水位置已采取注浆进行封堵。
2.2钻孔取芯泄压
钻孔孔位设置：在R（C）DK0+170～230外侧的水沟及左右线间的道床水沟底设置Φ89mm的泄水孔，纵向间距5m，梅花形布置，泄水孔打穿道床板至仰拱填充层。泄水孔数量：出段线共24个，入段线共20个，同侧间距为5m，对侧间距为2.5m。
出水情况：出段线出水点共7个，入段线出水点共8个，出水量较大的位置出段线CDK0+197.5（首孔），泄压时间为29分钟，最高水头30cm，其余孔位无出水情况。
芯样验证道床与仰拱结合面情况：现场钻孔取芯芯样显示，根据钻孔深度与芯样实测长度对比，初步判断裂缝为0～14mm。泄水后与泄水前测量数据对比，轨顶高程最大回落7mm。
3道床上浮原因和存在的行车风险
3.1 原因分析
正确分析病害产生的原因是制定整治方案的前提，根据土建施工和钻孔取芯验证情况分析。
水文地质：地下水是道床破坏的主要原因之一，必须弄清楚地下水在不同地质条件下的破坏机理。道床异常区段地势较低，地下水位较高，基岩裂隙发育，岩溶管道连通性较好，岩溶裂隙水、管道水较丰富，地表雨污水管年久失修，渗漏较严重，地下水汇集，造成衬砌壁后水压较大。
季节性原因：适逢连续强降雨的影响，周边地表水、裂隙水不断向下补给入渗汇集，地下水位较快上升，地下水遇到密闭性能较好的隧道结构外壁时，由于压力难以释放，随着水压力的增加，隧道外围水压急剧增大，当水压超出了结构防水相对薄弱部位的极限值时就会造成结构渗漏。
土建施工：结构初次衬砌堵水效果欠佳，柔性防水层由于基面平整度差、防水层搭接效果不佳等原因防水性能降低；二次衬砌振捣不到位，结构混凝土密实度差；环向及纵向施工缝细部防水处理不到位、止水材料埋设不合理或保护不当存在薄弱环节。
道床施工：道床施工时，仰拱填充层基面浮浆凿毛处理不到位、道床混凝土浇筑前基面处理不干净等，道床与填充层未能完全有效粘接。
整体式道床轨道、轨枕、道床及衬砌、围岩、地下水等的结合比较复杂，在列车运行振动和冲击作用下极易引起一些施工缝、渗水点薄弱环节加速恶化，整体道床在仰拱承压水的作用下不断被上抬进一步突出。
3.2 行车面临的风险
道床上浮改变轨道标高变化引起轨面起伏危及行车安全。
道床板与填充层基面产生脱离降低了道床横向约束力增加了行车安全风险。
4应对措施
道床上浮处理有两种方式：一是破除既有道床结构返工处理，重新浇筑道床板混凝土；二是对既有道床钻孔泄压及锚杆加固。
根据现场实际和工期时间关系，本项目选用泄压和锚杆加固对既有道床上浮问题进行处理。
4.1 加设切槽水沟和泄水孔
线间回填区加设切槽水沟：在R（C）DK0+170～230段左线与右线间的道床素砼回填区每隔5m开槽设置一道宽35cm、深至仰拱填充层，水沟和两侧道床边沟连通，以释放整体道床下水压，让整体道床下无富存水压条件，确保后期道床下不聚集高水头。切槽水沟共设置12道。
道床水沟打设泄水孔：在R（C）DK0+170～230外侧的水沟及左右线间的道床水沟底采用水磨钻钻孔设置Φ89mm的泄水孔（利用既有泄压孔时不另行钻孔），纵向同侧间距5m，对侧间距为2.5m，梅花形布置，泄水孔打穿道床板至仰拱填充层。泄水孔数量出段线共25个，钻孔平均深度16cm；入段线共19个，钻孔平均深度14cm。
4.2 道床增设锚杆加固
设置锚杆对道床进行锚固，区间RDK0+185～RDK0+225（CDK0+170～CDK+230）段设置锚杆对道床进行锚固，出段线锚杆共66根，入段线锚杆共44根，锚固间距为6a（a为轨枕间距），局部与轨枕间距遇到冲突时，锚杆对应调整，锚杆施工时应注意避开轨枕及道床钢筋，避免损伤。
锚杆直径Φ25精轧螺纹钢，紧固端设配套的预应力垫片和球头形螺母，预应力垫片尺寸为10*10cm厚1cm。道床打设直径75mm锚固孔，施加应力100KN，锚杆末端均深入隧道仰拱二衬一半厚度（30cm），均采用高强砂浆进行锚固（砂采用石英砂、水泥采用P.O52.5#水泥）,锚杆张拉端外露锚头≤6cm（预留5cm用于张拉，预应力施加完成后需割除）。
封锚：待预应力张拉完成并通过现场验收后，切除多余锚杆长度，并采用C40混凝土封锚，封锚尺寸为长15cm×宽15cm×高10cm。封锚尺寸与道床相关构件冲突时，根据现场实际情况调整。
实体检测：锚杆预应力施加完成后，由第三方检测单位对锚杆进行拉拔试验检测，检测结果满足设计及规范要求。
结束语
本文探讨地铁整体式道床上浮病害治理的方法已在城市地铁中付诸实施，通过切槽和钻孔泄压、增设锚杆对既有道床结构加固处理，可长期有效卸载道床下部水压力并降低道床和轨道隆起，轨道静态几何尺寸偏差满足相关要求，行车速度能够得到恢复，行车安全能够得到保证。城市地铁隧道地质环境复杂，本文通过实例探讨，对整体式道床上浮预防和病害治理提供了较强的理论和实践依据，具有推广意义。
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