兰新线天山隧道综合检查及结构病害整治处理

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第40卷第9期   作者:  曹毅
[导读] 使用轨道车人工捣杆敲击法对天山隧道检查,对检查发现隧道结构性病害制定整治措施。

        曹毅
        (中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司乌鲁木齐工务段  新疆乌鲁木齐   830000)
        摘要:使用轨道车人工捣杆敲击法对天山隧道检查,对检查发现隧道结构性病害制定整治措施。
        关键词:隧道 检查 衬砌 裂纹 空响 病害 措施
一、概述
        兰新线天山隧道工程设计标准:国铁Ⅰ级、双线、满足200km/h的速度目标值及通行双层集装箱列车的要求。天山至达坂城(K1836+500-K1847+115)间天山新一号、二号、三号隧道,2006年竣工。天山新一号隧道全长1555米,(1837km869m至1839km616m) 天山新二号隧道全长4002米,(1839km616m至1843km648m)天山新三号隧道全长3322米,(1843km648m至1847km059m)
二、标准及施工方法
        (一)敲击方法及标准
  1、结构性检查:对隧道衬砌混凝土裂缝、掉块、空洞、施工冷缝、防水板切割二衬、渗漏水等情况进行全覆盖检查,不留死角;对拱顶衬砌进行敲击检查,特别是对施工缝、沉降缝等易出现空洞的地段要加强敲击检查,隧道衬砌圬工表面是否有裂纹,是否发展;蜂窝麻面是否空洞漏筋。
        2、排水系统检查:洞内外排水设施损坏、失效,影响排水功能,隧道排水沟是否畅通,保温层状态是否良好,排水沟、电缆沟盖板状态,隧道盲管排水是否畅通,隧道出入口排水管、集水井是否淤塞。
        3、附属设备:应急照明设备、各类标志标识牌是否稳固。
        4、敲击过程中,敲击速度不能过快,每3s敲击一次,敲击棒移动范围不得超过0.5m-1m,听到沉闷的声音后应立即通知作业车停车,做好标记。
        5、敲击棒应拿稳,不能脱手,不能撞击到接触网设备,不能撞击作业人员。
        6、检查敲击范围以检查人员所处位置,按照前、后、左、右、中5个点进行锤击。
        7、对隧道施工缝、注浆孔、裂纹、衬砌颜色不一致处所,加密检查点。
        8、对检查发现问题处所,在检查记录本上详细记录具体位置,将问题处所用红油漆圈住,并用红油漆标注在边墙上,箭头指向问题处所。
        9、敲击检查以声音音色判别是否空洞,敲击时出现沉闷的声音“咚、咚、咚”则为空洞,出现“铛、铛、铛”的声音时则表示混凝土比较密实。
        10、敲击排查执行六必敲、五必画、四必检标准。
        (1)六必敲:组合裂缝必敲、颜色差异必敲、渗水漏水必敲、施工缝处必敲、蜂窝麻面必敲、异物夹块必敲;
        (2)五必画:裂纹裂缝必画、空洞空响必画、厚度不足必画、渗水漏水必画、松散夹块必画;
        (3)四必检:错台开口裂缝必检、闭合网状裂缝必检、纵向对称裂缝必检、空响欠厚部位必检。
(二)敲击检查组织
车列车辆组织:车列(轨道车)安排8台作业车,分两个编组,上行车组为1号车组,下行车组为2号车组。
(三)人员组织
        1、一号车组(上行)
        作业车1、2、3、4:重点对外观检查、隧道沉降缝、施工缝、伸缩缝处嵌填物、表面不平接茬、衬砌裂缝处所进行敲击检查,作业平台6人(拱顶检查1人、拱腰检查1人,边墙1人,1人标记,1人替换,1人记录, 不含平台操作人员),车内1人与司机联系,隧道内作业通道1人负责指挥,并与车内及相邻车辆指挥人员联系
        2、二号车组(下行)
        作业车5、6、7、8:重点对外观检查、隧道沉降缝、施工缝、伸缩缝处嵌填物、表面不平接茬、衬砌裂缝处所进行敲击检查,作业平台6人(拱顶检查1人、拱腰检查1人,边墙1人,1人标记,1人替换,1人记录, 不含平台操作人员),车内1人与司机联系,隧道内作业通道1人负责指挥,并与车内及相邻车辆指挥人员联系。
        3、总指挥1人,建立一号车组与二号车组联系机制,做好统筹兼顾,掌控大局。
        4、防护设置,现场防护1人、驻站防护1人,两端防护2人。


        5、施工负责人、驻站防护员和现场防护员使用GSM-R手持终端机进行联系,其余指挥人员采用对讲机联系。
        6、施工负责人在施工作业前后统一清点人员、机具、材料并比对,防止遗漏。
三、隧道病害类型
        天山隧道病害大致可分为3类,一是衬砌裂缝病害,二是衬砌空响病害,三是衬砌厚度(强度)不足病害。
四、隧道病害整治措施
                根据隐患分类,视裂缝的形态、位置、成因、贯通性等因素,确定整治范围,具体实施时需对缺陷严重程度进行验证,根据验证情况合理的选用整治措施。
(一)衬砌裂缝病害
        裂缝大于2mm,且裂缝处砼无掉块风险病害处理,整治措施:沿缝注浆(环氧树脂灌浆料)胶结;施工缝位置开裂,且存在掉块风险病害,整治措施:清凿、打磨、涂刷封闭涂料;裂缝不大于2mm病害,整治措施:涂刷封闭涂料;纵向长度大于3m,裂缝宽度大于2mm的衬砌纵斜向张拉裂缝及拱部纵向压裂缝病害一般采用锚杆+沿缝注浆(环氧树脂灌浆料)胶结措施。
(二)衬砌空响病害
        衬砌内部注浆、开窗模筑砼、及清凿、打磨、涂刷封闭涂料衬砌内侧砼品质合格厚度大于15cm病害一般采用探明缺陷区域及深度 ,钻孔、安装注浆管及球阀 ,空洞注浆,注浆管拆除及涂刷封闭层。
(三)衬砌厚度(强度)不足病害
        1、衬砌内部注浆整治方法
        (1)适用于单一病害整治,整治范围内若有其他缺陷或病害存在,尚应采取其他针对性的整治措施。
        (2)Φ42钻孔用于衬砌背后填充注浆,以达到补强衬砌及改善衬砌工作环境的效果。
        (3)注浆孔的布置间距为1.0mx1.0m,实际施作中应根据实际的缺陷范围对钻孔布置进行适当调整。
        (4)注浆材料采用M30微膨胀性水泥砂浆,水泥砂浆配合比:水泥:砂 1:1~1.12,水灰比0.38~0.45,并通过现场试验进行调整,当地下水为侵蚀性环境时,所用材料应根据侵蚀环境类型采用耐侵蚀浆材。
        (5)注浆压力:钢筋混凝土衬砌控制在0.3MPa以内,素混凝土衬砌控制在0.2MPa以内。
        (6)当注浆压力达到设计终压并稳定5min以上。吸浆量很少(或不吸浆)或最高处泄浆孔出浆后,即可结束该孔注浆。          
        (四)衬砌环向施工缝病害
        施工缝砼松驰、裂损、抹面层开裂、破损、掉块、肥边等容易引起掉渣影响行车的病害;部分施工缝处砼空响位置,一般采用清凿、打磨、涂刷水泥基渗透结晶性涂料封闭。
        五、总结
         以上对天山隧道病害人工敲击及病害整治措施,首次采用此项处理措施,在施工中还有很多缺陷,通过不断的总结,优化施工工序和材料,希望在以后处理类似的病害方面得到更多的使用和推广,不断使用新型材料和新技术,更好更快的处理类似病害,保证隧道设备安全优质。
        参考文献:
        [1]《中国铁路乌鲁木齐铁路局集团营业线施工及安全管理实施细则的通知》乌铁施工2020(480)号
        [2]《铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定》(铁运[2004]174号)
        [3]《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)。
        [4]《普通铁路工务安全规则》(铁运[2014]272号)。
        [5]《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)。
        [6]《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运[2012]280号)。
        [7]《铁路技术管理规程》(TG/01-2014)。
                        
作者简介:曹毅 男 汉族 甘肃甘谷县人 1987年 本科 助理工程师 主要从事铁路桥梁隧道涵渠维修保养工作。
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