高速鐵路隧道工程質(zhì)量缺陷整治技術(shù)

1、高速鐵路隧道工程質(zhì)量缺陷整治技術(shù)冀光華（中國(guó)中鐵隧道集團(tuán)路橋工程處，安徽黃山 245000）【摘 要】 由于國(guó)內(nèi)目前參建隧道工程施工的隊(duì)伍施工能力及技術(shù)水準(zhǔn)層次不齊，已完成并投入運(yùn)營(yíng)的隧道存在諸多質(zhì)量問(wèn)題或缺陷，給人民群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的安全隱患，2013年中國(guó)鐵路建設(shè)總公司、京福高速鐵路安徽段有限責(zé)任公司先后就正在施工的京福高速鐵路隧道工程質(zhì)量問(wèn)題專項(xiàng)整治工作下發(fā)了近15個(gè)管理文件，目的在于采取科學(xué)合理的技術(shù)方案或措施，把隧道工程質(zhì)量問(wèn)題或缺陷消滅在施工過(guò)程中或交付正式運(yùn)營(yíng)前，從而從真正意義上實(shí)現(xiàn)百年大計(jì)、質(zhì)量第一的質(zhì)量管理目標(biāo)，本文以京福高速鐵路安徽段站前各標(biāo)段隧道工程為工程實(shí)

2、例，通過(guò)對(duì)缺陷分類(lèi)、整治工法的研究、探索與工程實(shí)踐，總結(jié)出一套較為系統(tǒng)和成熟的經(jīng)驗(yàn)，希望能為國(guó)內(nèi)后續(xù)類(lèi)似工程項(xiàng)目提供有益的技術(shù)借鑒?！娟P(guān)鍵詞】隧道工程；質(zhì)量缺陷；整治技術(shù)1 前 言京福高速鐵路安徽段站前八個(gè)標(biāo)段累計(jì)承擔(dān)了總計(jì)52.5座隧道約66.5KM的施工任務(wù)，截至2013年底，所有隧道將全部建成，隧道施工過(guò)程質(zhì)量控制總體評(píng)價(jià)較好，各單位分部分項(xiàng)以及檢驗(yàn)批質(zhì)量滿足國(guó)家現(xiàn)行高速鐵路隧道施工技術(shù)規(guī)范質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)基本實(shí)現(xiàn)施工設(shè)計(jì)文件意圖；然而在施工過(guò)程中由于諸多因素影響，也產(chǎn)生了一些質(zhì)量缺陷，為保證高標(biāo)準(zhǔn)的竣工交驗(yàn)，需要對(duì)隧道質(zhì)量缺陷進(jìn)行梳理和分類(lèi)并采取針對(duì)性的措施認(rèn)真進(jìn)行整治。2缺陷分類(lèi)根據(jù)全線

3、施工現(xiàn)場(chǎng)排查結(jié)果統(tǒng)計(jì)，52.5座隧道的缺陷分類(lèi)大致分為以下十八種情況：干濕裂紋：系指大于0.3mm的施工縫部位收縮性單、雙月牙形裂紋；拱墻45°不規(guī)則收縮裂紋；仰拱或底板施工縫裂紋專業(yè)配電或綜合洞室構(gòu)造物裂紋；二次襯砌板間施工縫錯(cuò)臺(tái)：系指大于0.5mm10 mm的錯(cuò)臺(tái)；二次襯砌拱墻背后脫空：分防水板后初期支護(hù)脫空及防水板前二次襯砌脫空兩種情況；拱墻襯砌表面殘留后置件或凸出尖銳物：系指懸掛風(fēng)水及電力管線的后置鋼筋或錨栓等；二次襯砌拱墻表觀缺陷：系指砼冷縫蜂窩麻面砂化離析面面滲違規(guī)面狀修補(bǔ)等；接觸網(wǎng)槽道安置錯(cuò)誤或破損：分型號(hào)或規(guī)格使用錯(cuò)誤；安置結(jié)構(gòu)位置不準(zhǔn)確；施工操作誤損三種情況；邊墻或

4、拱部板間施工縫止水帶外露；二次襯砌鋼筋砼表面露筋或鋼筋保護(hù)層厚度不足；隧底存在虛渣或結(jié)構(gòu)砼不密實(shí)；拱部及邊墻孔洞處理不規(guī)范：包括二襯背后回填壓漿孔、二襯灌注孔、實(shí)體檢測(cè)取芯孔、墻腳泄水孔缺失或堵塞、隧道口橫向排水管漏孔等；二次襯砌結(jié)構(gòu)鋼筋缺失或初支鋼架間距超標(biāo)；不穩(wěn)定塊處理不到位：泛指隧道拱墻板間施工縫及孔洞周邊崩邊、掉角、掉砟等；接地端子缺失或安設(shè)標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤：含綜合接地和防閃絡(luò)接地兩種；垃圾或灰塵清理不到位：主要指通信信號(hào)及電力溝底、隧道拱墻表面、中心水溝底等施工垃圾；二次襯砌結(jié)構(gòu)厚度不滿足規(guī)范要求：包括仰拱、填充層及隧道底板三部分；初期支護(hù)及二次襯砌砼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求； 二次襯砌結(jié)構(gòu)筑

5、物周邊輪廓棱角缺失或線型不美觀：主要是隧道洞門(mén)輪廓、溝槽、專業(yè)配電和綜合洞室輪廓線形等；洞外其它缺陷：系指隧道棄渣場(chǎng)防護(hù)綠化不規(guī)范、截水天溝施做不規(guī)范、隧道洞門(mén)或明洞背后回填質(zhì)量不規(guī)范、隧道進(jìn)出口洞頂上方危石未清理等。3處置工法3.1干濕裂紋拱墻濕裂紋采取沿裂紋兩側(cè)（距離裂縫5cm）交叉斜向45°打孔（孔間距20cm）+清理裂縫和鉆孔孔內(nèi)灰塵+封閉裂縫+安裝灌注針頭+留置出氣孔及觀測(cè)孔+壓注改性環(huán)氧樹(shù)脂或其它高分子化學(xué)漿液材料進(jìn)行封堵處理；邊墻底部與溝槽蓋板結(jié)合部需機(jī)械開(kāi)槽埋管（50軟式透水管），槽寬不小于5cm；槽深不小于10cm，最終將滲漏水引排至側(cè)溝。隧道仰拱或底板裂紋滲漏水處

6、理分兩種情況：隧道底板未施做前采取首先沿隧道縱向在每一條仰拱填充頂面橫向施工縫處切V型槽安設(shè)50軟式透水管將原設(shè)計(jì)用來(lái)排泄防撞墻側(cè)槽水的橫向50PVC管自彎頭以下更換為50軟式透水管沿防撞墻底部（內(nèi)測(cè)），沿隧道縱向布設(shè)通長(zhǎng)50軟式透水管并與橫向軟式透水管T接最終將水引排至中心水溝；隧道底板施做以后采取沿隧道橫向中心水溝方向在滲漏水處用切割機(jī)和手持電搞開(kāi)正梯形槽（槽寬頂15cm ，底寬20cm ，槽深至原隧底一鋪填充層頂面）槽底布設(shè)100PVC半管管頂填筑5cm透水材料（砂或碎石），高標(biāo)號(hào)微膨脹（C30）砼封頂最后再拉毛整體道床板區(qū)域，最終將水引排至中心水溝；上述兩種工藝結(jié)束后沿隧道中心水溝縱向

7、中心線5m間距用手持風(fēng)鉆垂直鉆孔，孔徑42mm，孔深至仰拱底以下10cm。專業(yè)配電或綜合洞室漏水原則上采取洞頂手持電鉆打孔（20）+安管（20鋼管，長(zhǎng)度大于拱頂二襯結(jié)構(gòu)厚度，外露10cm 連接壓漿管連接件）+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿（水灰比C/W控制在1：11：2），采用注漿量及注漿壓力雙指標(biāo)控制，注漿量控制在每個(gè)洞室0.20.3t水泥；注漿壓力控制在小于0.4Ma 為宜，注漿記錄表需嚴(yán)格履行施工單位負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、作業(yè)隊(duì)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理四方簽認(rèn)手續(xù)。另外結(jié)合在內(nèi)壁棱角部位埋管（50軟式透水管），最終將水引排至通號(hào)及電力溝槽間側(cè)溝。小于0.3mm的干裂紋原則上不做處理。3.2二次襯砌板間施工

8、縫錯(cuò)臺(tái)大于0.5mm小于1cm的錯(cuò)臺(tái)采用電動(dòng)手砂輪45°斜切2cm縫寬打磨處理，然后用鋼絲刷清理松動(dòng)顆粒，表面涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料即可，小于0.5mm的錯(cuò)臺(tái)采用電動(dòng)手砂輪90°直切0.5mm縫寬打磨處理，然后用鋼絲刷清理松動(dòng)顆粒，表面涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料即可。3.3二次襯砌拱墻背后脫空采取在隧道拱部手持電鉆打孔（20）+安管（20鋼管，長(zhǎng)度大于拱頂二襯結(jié)構(gòu)厚度，外露10cm 連接壓漿管連接件）+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿（水灰比C/W控制在1：11：2），采用注漿量及注漿壓力雙指標(biāo)控制，注漿量控制在每延米0.30.5t水泥；注漿壓力控制在小于0.3Ma 為宜。

9、注漿記錄表需嚴(yán)格履行施工單位負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、作業(yè)隊(duì)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理四方簽認(rèn)手續(xù)。3.4拱墻襯砌表面殘留后置件或凸出尖銳物大多集中在大跨和軌面線位置，采取電動(dòng)手砂輪切除并涂刷防銹漆及水泥基結(jié)晶涂料覆蓋處理。3.5二次襯砌拱墻表觀缺陷對(duì)于砼表面砂化離析蜂窩麻面和違規(guī)面狀修補(bǔ)采取高壓風(fēng)水清洗砼表面，人工規(guī)則涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料進(jìn)行滲透和覆蓋處理；局部面滲或二襯不密實(shí)采取表面梅花形布孔高壓控制灌漿人工規(guī)則涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料進(jìn)行表面恢復(fù)；拱墻局部砼冷縫原則上不做處理。3.6接觸網(wǎng)槽道安置錯(cuò)誤或破損對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)埋置型號(hào)錯(cuò)誤，按照以大帶小原則進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)和處理；對(duì)于破損錯(cuò)誤，采取按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行外置更換

10、處理。3.7邊墻或拱部板間施工縫止水帶外露該缺陷為不穩(wěn)定塊高發(fā)區(qū)，采取手持電鉆適量開(kāi)槽，電動(dòng)手砂輪清除不穩(wěn)定塊，然后用裁紙刀割除外露止水帶即可，如果割除止水帶后槽洞較大（寬度大于5 cm，長(zhǎng)度大于50 cm），需采取手持電鉆打孔植筋并用環(huán)氧砂漿或水泥聚合物灌漿料進(jìn)行封堵處理，植筋直徑不得小于HPB12。3.8二次襯砌鋼筋砼表面露筋或鋼筋保護(hù)層厚度不足依據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)于鋼筋保護(hù)層厚度大于等于2cm的原則上不做處理；依據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)于鋼筋保護(hù)層厚度小于2cm的或鋼筋徹底外露銹蝕的必須采取結(jié)構(gòu)耐久性補(bǔ)強(qiáng)措施處理。對(duì)于鋼筋保護(hù)層厚度大于1cm，小于2cm的區(qū)域采取表面鑿毛高壓水水槍沖洗涂刮特種加固裝修

11、膠泥（滲透性改性環(huán)氧膠泥）水泥基滲透結(jié)晶涂料封閉表面的方法進(jìn)行處理。對(duì)于鋼筋徹底外露銹蝕的情況必須采取人工搭設(shè)簡(jiǎn)易門(mén)式腳手架或汽車(chē)作業(yè)平臺(tái)手持電鉆剝離鋼筋鋼筋重置或復(fù)位鑿毛鋼筋間襯砌砼5cm 深涂刷鋼筋防銹劑涂刮特種加固裝修膠泥（滲透性改性環(huán)氧膠泥）水泥基滲透結(jié)晶涂料封閉表面的方法進(jìn)行處理。3.9隧底存在虛渣或結(jié)構(gòu)砼不密實(shí)對(duì)于隧道底板存在虛渣的區(qū)段，采取手持風(fēng)鉆打孔（42）+安管（32鋼管，長(zhǎng)度大于隧道底板二襯結(jié)構(gòu)厚度，外露10cm 連接壓漿管連接件）+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿（水灰比C/W控制在1：11：3），采用注漿量及注漿壓力雙指標(biāo)控制，注漿量控制在每延米0.10.3t水泥；注漿壓力

12、控制在小于0.3Ma 為宜。注漿記錄表（詳見(jiàn)附件）需嚴(yán)格履行施工單位負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、作業(yè)隊(duì)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理四方簽認(rèn)手續(xù)。上述注漿參數(shù)適用于虛渣厚度大于10cm小于30cm的工況；虛渣厚度大于30cm的工況除采取壓注C30水泥凈漿外還需采取打設(shè)錨桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)；虛渣厚度小于10cm的原則上不做處理；。3.10拱部及邊墻孔洞處理不規(guī)范對(duì)于邊墻取芯孔洞采用結(jié)構(gòu)同標(biāo)號(hào)（M30）砂漿進(jìn)行封堵處理；對(duì)于拱部二襯壓漿孔深度超過(guò)10cm采用手持電鉆打孔植筋，環(huán)氧砂漿或水泥聚合物灌漿料進(jìn)行封堵處理；孔洞表面規(guī)則涂刷水泥基結(jié)晶涂料；對(duì)于遺漏泄水管采用取芯機(jī)45°取芯補(bǔ)孔；對(duì)于二次襯砌回填壓漿管及時(shí)進(jìn)行切除

13、和封堵；對(duì)于堵塞的泄水管采用人工配合機(jī)械疏通孔洞內(nèi)雜物或砼漿（塊），保證排水通暢。3.11二次襯砌結(jié)構(gòu)鋼筋缺失或初支鋼架間距超標(biāo)級(jí)圍巖襯砌鋼筋缺失長(zhǎng)度小于6米的，實(shí)測(cè)二襯混個(gè)凝土強(qiáng)度、厚度滿足設(shè)計(jì)要求，表面無(wú)裂紋，可以不處理；級(jí)圍巖襯砌施工縫兩側(cè)缺失鋼筋連續(xù)長(zhǎng)度小于3米的也可以不處理。級(jí)圍巖段鋼筋缺失長(zhǎng)度大于6米小于10米的，按實(shí)際砼強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)厚度進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全檢算，不滿足規(guī)定的可采用錨桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，長(zhǎng)度大于10米的必須采取返工處理方案。斷層帶或巖溶較發(fā)育地段襯砌砼缺失鋼筋的均應(yīng)返工處理。級(jí)圍巖襯砌鋼筋實(shí)測(cè)間距小于30cm、級(jí)圍巖襯砌鋼筋實(shí)測(cè)間距小于或等于25cm的經(jīng)結(jié)構(gòu)安全檢算，滿足有關(guān)規(guī)定

14、的可不處理。級(jí)圍巖襯砌鋼筋實(shí)測(cè)間距大于30cm、級(jí)圍巖襯砌鋼筋實(shí)測(cè)間距大于25cm的，根據(jù)襯砌砼實(shí)際厚度、強(qiáng)度，圍巖級(jí)別、監(jiān)控量測(cè)等情況綜合分析，可采用錨桿補(bǔ)強(qiáng)處理。3.12不穩(wěn)定塊處理不到位對(duì)于施工縫錯(cuò)臺(tái)周邊月牙形或雙裂紋塊采取手持電動(dòng)砂輪進(jìn)行規(guī)則切縫或結(jié)合部打磨處理；對(duì)于止水帶外露形成三角形不穩(wěn)定快，采用手持電動(dòng)砂輪適量開(kāi)槽清除三角形不穩(wěn)定快；對(duì)已剝離外露止水帶用刀具切除處理；如果割除止水帶后槽洞較大（寬度大于5 cm，長(zhǎng)度大于50 cm），需采取手持電鉆打孔植筋，利用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧膠泥進(jìn)行封堵處理。對(duì)于拱部素凝土不規(guī)則閉合裂紋獨(dú)立成塊，先采用手持電鉆鉆孔探測(cè)二次襯砌結(jié)構(gòu)厚度及空腔范圍，若

15、結(jié)構(gòu)厚度滿足設(shè)計(jì)要求，無(wú)空腔或空腔面積小于0.3平米時(shí)，用電鎬鑿除不穩(wěn)定快后比照空腔處理原則進(jìn)行處理；若結(jié)構(gòu)厚度不滿足設(shè)計(jì)要求，空腔面積大于0.3平米時(shí)，比照二次襯砌背后空洞方法進(jìn)行處理。對(duì)于違規(guī)修補(bǔ)的蹦邊或干裂塊，采取手持電鎬鑿除修補(bǔ)區(qū)域比照第2條處理原則進(jìn)行處理。3.13接地端子缺失或安設(shè)標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤 一是嚴(yán)格按規(guī)范在現(xiàn)場(chǎng)具體部位對(duì)綜合接地和防閃絡(luò)接地端子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)標(biāo)識(shí)，二是施做溝槽時(shí)手持電鉆打孔預(yù)置16鋼筋及橋隧型接地端子。3.14垃圾或灰塵清理不到位隧道拱墻灰塵用高壓水槍沖洗；通信信號(hào)及電力溝底的雜料或垃圾采用人工清理后安裝溝槽蓋板；中心水溝底雜物垃圾采用人工配合機(jī)械（挖機(jī)及自卸汽車(chē)）進(jìn)

16、行清運(yùn)后安裝中心水溝蓋板，清理工作需專人負(fù)責(zé)，務(wù)求一次到位，隧道靜態(tài)驗(yàn)收前需安排專人進(jìn)行全隧道清洗。3.15二次襯砌結(jié)構(gòu)厚度不滿足規(guī)范要求、級(jí)圍巖襯砌厚度大于等于25 cm的可不處理；小于25 cm的根據(jù)砼實(shí)際強(qiáng)度、厚度缺陷段縱向長(zhǎng)度等情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全檢算，確定處理方案，一般可采用錨桿補(bǔ)強(qiáng)措施，且要保證錨桿灌漿質(zhì)量。級(jí)圍巖襯砌厚度大于設(shè)計(jì)值80%，混凝體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，連續(xù)長(zhǎng)度小于6米經(jīng)結(jié)構(gòu)安全檢算滿足有關(guān)規(guī)定的可不處理；小于設(shè)計(jì)值80%或連續(xù)長(zhǎng)度大于6米，經(jīng)結(jié)構(gòu)安全檢算不滿足有關(guān)規(guī)定的，根據(jù)砼實(shí)際強(qiáng)度、圍巖條件、地下水發(fā)育情況、缺陷范圍、鉆孔探查驗(yàn)證等進(jìn)行綜合判斷，可采用錨桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。

17、級(jí)圍巖襯砌厚度不滿足設(shè)計(jì)要求的必須返工處理。二次襯砌拱部局部厚度不足，可采用螺桿泵回填壓注同標(biāo)號(hào)水泥砂漿進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，注意注漿量及注漿壓力雙指標(biāo)控制。根據(jù)仰拱取芯情況，仰拱填充層厚度小于設(shè)計(jì)值30cm以內(nèi)，基底圍巖整體性較好地段，可以進(jìn)行隧底錨桿加固處理；仰拱填充層厚度小于設(shè)計(jì)值30cm以上的需進(jìn)行微震靜態(tài)爆破拆除，人工配合機(jī)械清理后返工處理。3.16初期支護(hù)及二次襯砌砼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求經(jīng)取芯驗(yàn)證襯砌砼強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)值90%的，襯砌厚度滿足要求的可以不處理；襯砌砼強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)值90%，應(yīng)按砼實(shí)際強(qiáng)度、厚度進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全檢算，不滿足有關(guān)規(guī)定的必須返工處理。3.17二次襯砌結(jié)構(gòu)筑物周邊輪廓棱角缺失或線型不美觀對(duì)洞內(nèi)溝槽、專業(yè)配電和綜合洞室優(yōu)先安排專業(yè)工人進(jìn)行技術(shù)修飾處理。3.18洞外其它缺陷嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)文件、施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)精心施做。4保證措施成立隧道工程質(zhì)量缺陷整治工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)消缺工作的整體部署及計(jì)劃安排、負(fù)責(zé)整治方案、工法固化及施工現(xiàn)場(chǎng)的總體安