铁路隧道防排水工程病害整治.pdf

2 0 1 0年第 5期 铁道建筑 Ra i l wa y En g i n e e r i ng 6 9 文章编 号 ： 1 0 0 3 — 1 9 9 5 ( 2 0 1 0 ) 0 5 - 0 0 6 9 - 0 3 铁路隧道 防排水 工程病 害整治 刘春 和 ( 太中银铁路有限责任公 司， 太原0 3 0 0 0 6 ) 摘要 ： 铁路 隧道运营期间发生渗漏水的情况比较常见。最佳的解决办法是在施工阶段加强防排水工程 质量控制。对隧道防排水工程中止水带安装、 施工缝防水等易发生质量通病的工序进行 了分析， 提 出了 隧道 防排 水 工程 中应 注意解 决的 问题 。 关键 词 ： 铁 路 隧道 防排 水 止 水带 施 工缝 中图分类 号 ： U 4 5 3 ． 6 1 文 献标识 码 ： B 铁路隧道渗漏水对运 营设备状态有较 大影 响， 寒 冷地区和电气化铁路隧道渗漏水还可能对行车安全构 成严重威胁。隧道的防水结构设计采用防排结合。防 水措 施包 括设 置防 水板 和防水 混凝 土 。排水 措施 包括 排水 盲沟 、 泄水孔 和洞 内水 沟 。绝 大 部 分 隧 道 渗漏 水 是 因为防 排水工 程施 工质 量 的原 因。 隧道发 生渗 漏水 说 明实施 的防排 水 措施 局 部 失 效 ， 没 有 有 效地 引排 地 下水。下面对隧道渗漏水 的原 因进行分析 ， 并有针对 性地 提 出相应 的解 决办法 。 l 铁路隧道发生渗漏水 的原 因 1 ． 1 隧道 易发 生渗漏 水部 位 1 ) 施工缝、 沉降缝或混凝土裂缝部位渗水。 2 ) 衬砌不密实部位渗水 ， 主要 出现在拱部 因气密 效应 导致混 凝土 无 法灌 注密 实 的部位 ， 或 边墙 、 仰拱 、 二次 填充混 凝 土漏振 、 漏浆 等 不密实 部位 。 3 ) 完工 后注浆 钻 孔 施 工 时打 穿 防水 板 ， 形 成 局 部 渗漏 。 1 ． 2 防水板 施工 中易 出现 的 问题 1 ) 忽视下锚段 、 洞室等断面变化部位 防水板 的搭 接质量 ， 造成 该部 位 的渗漏 。 2 ) 挂没过紧 ， 混凝土压力使局部凹陷处 的防水板 产 生拉 力 ， 当拉力 过大 超过 防水 板 的变形极 限时 ， 会 导 致防水板拉裂， 失去 防水作用。锚杆头等凸出物处理 不好也 会在 灌注 后戳 破 防水板 ， 影 响防水 效果 。 3 ) 对 防水板的挂设 、 焊接、 搭接和破损修 补不够 重视 ， 有 的挂设时使用铁 钉穿透 ， 焊缝搭接长度不足 、 焊 穿 、 漏 焊现 象经 常 出现 ， 不注 意挂设 好 的防水 板 的成 收稿 日期 ： 2 0 0 9 — 1 1 - 2 4； 修 回日期 ： 2 0 1 0 -0 2 - 1 5 作者简介 ： 刘春和( 1 9 6 2 一 )， 男 ， 黑龙江双城人 ， 工程师 。 品保护 ， 刮破后随意修补 。防水板挂设是高空作业 ， 施 工条件较差 ， 不容易保证质量。 1 ． 3施工 缝和 沉降缝 处理 中易 出现 的 问题 1 ) 施 工 缝 位 置 。铁 路 隧 道 是 长 筒 形 地 下 结 构 。 混 凝 土结构 包括 仰 拱 、 二 次 衬 砌 和仰 拱 填 充 。施 工顺 序 为 ： 先施 工仰 拱及少 量填 充 ， 超 前二 次 衬砌 不少 于 3 倍 的 二次衬 砌节 段长 度 ， 然后施 工二 次衬 砌 ， 最后施 工 仰拱填充混凝 土。施工顺序决定 了隧道内必须有纵向 施 工缝 和 环 向施 工 缝 。其 中 ， 环 向施 工 缝 也起 到 了变 形 缝 和沉 降缝 的作用 。纵 向施 工缝 分布 于仰拱 与边 墙 基 础 问 ， 环 向施 工缝位 于 每节段 仰拱 和二 次衬砌 问 。 2 ) 纵 向施 工缝 设 计 上 一般 考 虑设 纵 向排 水管 ， 也 有从 防水板 背后 设排 水 管 连 通 洞 内水 沟 的措施 ， 因其 位置较低 ， 出现问题时处理相对容易 ， 不是影响运营的 主要 因素 。 3 ) 环 向施 工 缝 设 计 上 一 般 考 虑设 置 中埋 式 止 水 带 ( 见图 1 ) 。施工时， 将 橡胶止水带半幅弯折 固定于 仰 拱 或二 次衬砌 端模 上 ， 另外 半 幅 伸 人 即将 浇 筑 的 混 凝土中。从理论上讲 ， 如果混凝土质量较好 ， 止水带固 定位置准确牢固， 是能够保证防水效果的。 图 1 中埋式橡胶止水带 目前二 次衬 砌 和仰 拱 端 模 主要 采 用 木 模 或钢 模 。 现场立设时， 止水带固定困难 ， 在浇筑混凝土过程中经 常出现止水带应深入混凝土的半 幅脱 出， 失去止水效 果 ， 而且 难 以处理 。 4 ) 施 工 缝 对 应 问题 。铁 路 隧 道 二 次 衬 砌 施 工 一 般采用模板 台车浇筑混凝土。模板 台车一般约为 l 2 7 0 铁道建筑 m， 因此决定 了沿隧道二次衬砌纵 向约 1 2 m处必须设 置一道环向施工缝。采用栈桥施工的仰拱每节段为 6 ～ 9 m， 仰 拱 的 施 工缝 与二 次 衬 砌 的施 _ I = 缝 多数 不 对 应 。仰拱填 充每施 工节段 长度 约 1 0 m， 与仰 拱施 工 缝 和二次衬砌 施工 缝 均未 对应 。这样 有 两 个 弊端 ： 第 一 是在仰拱沉降缝处的仰拱填充混凝土容易因沉降变形 而拉裂， 形成渗水通道， 一旦仰拱施工缝发生渗漏水， 水将沿着 仰拱表 面渗 流 ， 至 二次 填 充施 工 缝 或拉 裂 处 流 出 ， 甚 至还可 能连带 将沟槽 拉裂 ； 第二是 难 以查 找准 确的渗漏源头即发生渗漏的仰拱施工缝 ， 使整治难度 加大。图 2所示隧道渗水点实际为仰拱施工缝渗水 ， 经仰拱与仰拱填充界面流至仰拱填充混凝土拉裂处 ， 从混凝土裂缝处涌出。图2所示 白色塑料管为施工单 位 自行埋设的剖开的塑料管 ， 处理不符合要求。查明 原 因后 ， 采用 高压 注浆止水 工艺 进行 了彻底 整治 。 图 2 仰拱 、 仰拱填充施工缝不对应 导致 的渗漏水 5 ) 意外施工缝。混凝土浇筑过程中因设备故障、 停 电等原 因导致 的施工 缝 ， 一 般应 采 用膨 胀 橡 胶止 水 条 。膨胀 橡胶 止水 条本 身 止水 效 果是 可 以保证 的 ， 实 际使用中止水效果差的原因是 ： 第一， 在安装止水条前 没有对 旧混凝 土面 进行 凿槽 处 理 ， 在 凸 凹不 平 的混 凝 土表 面安装 止水条 ， 使 止水 条 膨 胀后 难 以 压 紧混凝 土 面， 止水效果变差 ； 第二， 施工组织不合理 ， 经常出现止 水条 安装较 长时 间 ， 已经 吸湿膨胀 ， 而此 时后续混 凝土 尚未浇筑 ， 止水条失 去止水 效果 。 1 ． 4混凝 土施工 中易 出现 的 问题 混凝 土防水 的基础在 于密实 。混凝 土施 工最容易 发生质量问题。施工缝处理、 浇筑振捣质量等都影 响 混凝土的整体密实性。混凝土不密实， 防水效果就会 受 到很大影 响 。混 凝 土 防水 失效 时 ， 直 接 表现 为 表 面 出现洇湿 、 渗水 、 滴水 、 淌水等情况。实际混凝土出现 不密实的原因包括 ： 1 ) 拱顶 空 洞 。对 二 次 衬 砌 混凝 土拱 顶 空 洞 没 有 很好的解决措施。泵送二次衬砌混凝土时 ， 由于浇筑 拱顶时封闭了部分空气 ， 导致混凝土无法泵人 ， 产生了 空洞部位 。如果施工时没有预留注浆孔 ， 注浆施工时 可能打穿 防水板 ， 使注浆孔部位成为漏水点 。 2 ) 超 挖 回填 不 密 实 。围 岩 开挖 特 别 是 拱 部 出现 超挖是 比较 常见 的情况 ， 按 照验 收标准应 该 回填 密实 。 施工时如果用木板 、 铁皮等挡住超挖部位后直接在其 上喷射混凝土 ， 使超挖部位表面上看很平整， 实际背后 不密实。二次衬砌完成后 ， 在隧道地质雷达扫描检测 时 ， 可以探出未回填密实的部位。在注浆回填时， 必须 打穿防水板才能注浆回填密实。打穿防水板的位置就 是 可能发 生渗漏 水 的位 置 。 3 ) 二 次衬砌和仰拱端模密封 不好， 出现漏浆 现 象 ， 使止水带两侧混凝土出现蜂窝 ， 形成天然的漏水通 道 。中埋式橡胶止水带安装工艺多数不过关 ， 定位不 牢、 不准， 有的使用铁钉、 铁丝等穿孔定位 ， 破坏了止水 带 的防水效 果 。 2 防排水工程施工管理中存在 的问题 1 ) 当前施工单位普遍雇用外协 队伍一线施工 ， 作 业人员水平残差不齐 ， 管理不到位。施工队伍一般 只 施工 ， 不处理渗漏。施工人员对防排水工程施工质量 问题 造成 的后果没 有重视 。 2 ) 部分 施 工 单 位 管理 人 员 没 有 意 识 到 工程 出 问 题后 ， 必须 由施工单位承担整治责任并承担大部分费 用 ， 对一些设计没涉及到 ， 但现场又必须认真处理的特 殊部位不肯投入 ， 或对一些施工完成后发现的问题简单 处理 ， 无法确保长期处理效果， 最终导致出现渗漏问题。 3 ) 施工 工 艺 较 粗糙 ， 对 混 凝 土施 工 缝 处 理 、 止 水 带安装 、 防水板挂设和修补等与 防水效果密切相关的 工 序质量通 病不 采取根 治措施 。 4 ) 对防排 水工程 的系统性重视不够 。防水板作 为第一道屏障， 应该做到全隧密封； 防水混凝土作为第 二道屏障， 应该均匀密实、 施工缝封闭严密 ； 排水盲沟、 泄水孔 、 排水沟应连接完好通畅； 寒冷地区洞外排水沟 应埋深足够， 排水 口应有防冻措施等等。排水通畅则 不容易渗漏， 排水不畅必然把水压转移到防水层和防 水混凝土上， 一旦存在薄弱环节， 即形成渗漏水点。 3 防排水质量管理应解决的 问题 1 ) 人 的因素是 防排 水工程质量 的决定性 因素。 首 先应加 强作业 人员 的质 量意 识 和质 量 标 准 的培训 。 只有一次把工程做好 ， 才是最节约的做法。 2 ) 施工缝 对应。 目前 的铁路隧道施工质量验收 标准、 铁路隧道工程施工技术指南和设计文件上对仰 拱 、 仰拱填充和二次衬砌 的施工缝 留置是否对应均未 作 规定 。施工缝 留置 时 ， 仰 拱施 工 缝 应 与二 次衬 砌 施 2 0 1 0年第 5期 铁道建筑 Ra i l wa y En g i n e e r i ng 71 文章编 号 ： 1 0 0 3 — 1 9 9 5 ( 2 0 1 0 ) 0 5 - 0 0 7 1 0 3 粉细砂填筑路基结构形式探讨 周家成 ， 方 焘 ( 1 ．锦州铁道勘察设计 院有 限公 司， 辽宁 锦州 1 2 1 0 0 0 ；2 ．华东 交通 大学 土木建筑学院 ， 南 昌3 3 0 0 1 3 ) 摘要 ： 通过对锡乌线、 大郑线、 巴新线、 甘库线等沿线粉 细砂 的物理力学性质的试验 分析和粉 细砂填筑路 基 工程 实践 经验 的总结 ， 对粉 细砂 填 筑路 基 的 意义和 填 筑路 堤 的 结构 形 式进 行探 讨 ， 并 从路 基 强度 、 刚 度 、 耐久性 、 稳 定性 和 工程 造 价等 角度 ， 对粉 细砂 填 筑路 基 四种 结 构形 式 的 可行 性 和优 缺 点进 行 了对 比 分析 。 关键词 ： 粉 细砂路 基 结构 形式 中图分类 号 ： U 2 1 3 ． 1 文献 标识 码 ： B 1 概 述 粉细砂 根据 成 因 可 以分 为 风 积 和 沉 积两 种 ， 由 于 粉 细砂 的黏性 和塑性 都很 小 ， 尤其 是风 积粉 细砂 ， 颗粒 均匀且细 ， 干燥时松散 ， 且受风 、 水等的影响很大 ， 其作 为路基填料质量控制指标体系和相关的施工技术 尚存 收稿 日期 ： 2 0 0 9 — 1 0 2 3； 修回 日期： 2 0 1 0 ~2 - 1 8 基金项目： 江西省教育厅基金 ( G J J 0 9 2 2 0 ) 。 作者简介 ： 周家成 ( 1 9 6 9 一) ， 男 ， 湖南衡 阳人 ， 高级工程师 。 在不成熟 的地方。但是 ， 在荒漠地 区修建铁路本身填 料 缺乏 ， 且生 态脆 弱 ， 如 粉 细砂 能填 筑 路 基 ， 则 可 以就 地取材 ， 减少对荒漠地区生态的破坏 ， 同时可以减小填 料运距 ， 降低工程造价。田华等对粉细砂改 良填筑高 速公路路基进行了试验研究， 否定用粉细砂直接作为 路基填料 的可行性⋯。徐军 等对 沙漠风积细粒土路 基填料选择的影响因素 、 施工工艺和质量控制要点进 行了探讨 。乔纯 、 关键对粉细砂填筑灌溉堤坝工程 技术 问题 进行 了研 究 ， 提 出 了应 用粉 细 砂 修 筑堤 防存 工缝相对应 ， 因此， 仰拱施工节段长度可 以为二次衬砌 节段长度的 1 ／ 2， 或等于二次衬砌 的施工 阶段长度。 仰拱填充混凝土施工缝必须与仰拱施工缝留置位置对 应。这样做 的好处有 ： ①一旦发生渗漏水 ， 比较容易判 定问题部位， 整治容易 ； ② 可防止仰拱填充出现裂缝。 当然 ， 这样做也会给施工带来不便 ： 仰拱开挖每次长度 不一定正好和二次衬砌节段长度对应 ， 仰拱填 充作业 条件好 ， 每次浇筑节段长度会 比仰拱节段长 ， 对应施工 缝施 工会 降低 工效 。 3 ) 中埋 式 止水带 定 位 。要 彻 底 解决 这 个 问题 ， 必 须 在衬砌模 板 台车 上想 办法 。常规 的模 板 台车没 有 配 套 的端模 ， 因此 ， 在设 计 模 板 台车 时 ， 应 对 端模 进行 配 套设计 ， 使其起 到固定止水带并保持其位 置的作用。 这样 ， 不仅可以解决止水带的定位问题 ， 也可以解决止 水带两端混凝土漏浆 问题 ， 切实保证止水带的止水效 果 。 4 ) 二次衬砌拱部不密实。对此宜进行专题研究 ， 了解空洞位置与混凝 土输送管 口的相对位置关系 ， 在 空洞易发部位预留出气孔或注浆孔 ， 而不是被 动地进 行 打孔注浆 。 5 ) 加强重要工序过程监控。如盲沟铺设 、 泄水孑 L 留 置 、 防水板焊接 、 挂设和修补等工序， 加强防排水措施的 系统性检查， 使设计措施能够真正发挥防排水作用。 6 ) 加 强 相 关 工 序 的质 量 监 控 。 如 对 超 挖 回填 部 位严格检查 ， 使其按标准施工 ， 不用完工后回填注浆； 对初 期支 护表 面平 整度 和外 露锚杆 头 处理进 行严格 检 查 ， 防止 防水板 挂设 过 紧和 戳破等 问题 的发生 。 4 结语 隧道 渗漏 水表 面 上 看是 防排 水 工 程 质量 问题 ， 其 实质 是管 理上 存在 问题 。解 决 隧道 渗 漏水 问题 ， 应 坚 持预防第一、 辅 以整治 的原则 ， 细化施工工艺 ， 抓好施 工过程质量控制 ， 严格遵守标准。在施工阶段加 以严 格控制 ， 将起到事半功倍的效果。 参 考 文 献 [ 1 ] 李正耀． 石 门北至怀化铁 路隧道 渗漏水 整治方法 [ J ] ． 铁道 建筑 ， 2 0 0 8 ( 1 2 ) ： 4 7 - 4 9 ． [ 2 ] 谢 文梅 ． 地铁黄庄站三连拱 拱部 防渗漏施 工技术 [ J ] ． 铁道 建筑 ， 2 0 0 7 ( 1 0 ) ： 3 8 - 4 0 ． ( 责任 审编 白敏华)