摘要:高速铁路具备许多优势,如舒适、经济等,是我国交通建设的一个重要组成部分,而在整个高速铁路运营中,隧道段运营安全被视为一个重要环节,本文以某既有线高铁隧道背景,探讨隧道内溃口处理施工技术。
关键词:既有线;高铁隧道;溃口;施工技术
1.工程概况
某既有线高铁隧道因汛期结构外侧水压过大,左侧衬砌混凝土脱落,形成20m2溃口。溃口内出水点水流湍急,涌至侧沟盖板。为确保高速铁路运营安全,需对溃口段原破损混凝土凿除,对涌水进行引排,并重新浇筑混凝土。
2 溃口段处理技术
2.1 溃口段破损混凝土凿除
用红色喷漆标识溃口段混凝土切除范围,采用切割机沿红色标识切缝,切割深度50cm,对溃口段切缝线内破损衬砌混凝土进行凿除,凿除深度为岩面距衬砌内轮廓线60cm。出水点下方预安装流水槽位置岩面凿除深度为岩面距衬砌内轮廓线75cm,凿除宽度80cm,直通侧沟。
2.2 溃口段锚杆施工
对锚杆布孔位置定点放样,锚杆采用YT28风动凿岩机自进式钻入。邻近溃口位置原衬砌混凝土上布置2环自进式中空锚杆,锚杆长L=5m,Φ22,间距1.5m×1.5m。溃口内部系统布置自进式中空锚杆,锚杆长L=3m,Φ22,间距1.0m×1.0m。
图1 锚杆布置示意图
2.3 出水点流水槽施工
单节镀锌钢板流水槽由整块钢板加工而成,共10节,每节50cm长。镀锌钢板流水槽从出水点向侧沟方向依次安装,下节压上节。安装至侧向排水沟内,流水槽采用膨胀螺栓固定在岩面上。
2.4 防排水施工
沿溃口混凝土切缝围岩侧环向布置一环HDPE50打孔波纹管,打孔波纹管外侧采用土工布包裹,使之更加有效的起到导排作用,打孔波纹管与插筋或锚杆绑扎牢固。混凝土切缝位置凿毛后布置两环遇水膨胀止水条(20mm×30mm),并在溃口混凝土切缝底部两侧分别布置1根Φ50PVC导流管。
2.5 钢筋施工
溃口凿除部位布置双层钢筋,环向筋Φ22@200,纵向钢筋Φ14@200,层间距30cm,上下侧插筋植入混凝土75cm,左右侧插筋植入混凝土50cm。
所用插筋及插筋间连接钢筋统一在场外加工编号后运至现场,插筋采用植筋胶植入,钢筋采用焊接方式连接。
2.6 模板施工
2.6.1 背肋及背肋连接杆加工制作
根据测量数据及衬砌轮廓确定背肋及背肋连接杆尺寸。背肋采用5根I18工字钢,并在背肋内弧面设置托盘,在背肋底部设置带孔法兰盘,工字钢腹板上按尺寸要求钻设拉杆孔。连接杆采用Φ22螺纹钢,两端进行车丝,与腹板采用螺母垫片连接。加工完成后在加工厂进行试拼,确保无误后运至施工现场。
2.6.2 模板及其支撑加固系统施工
在溃口外侧原衬砌表面标识每根I18工字钢背肋放置点,按照点位放置5根工字钢,工字钢外弧与混凝土表面预留50mm空隙,放置组合钢模板。各工字钢底部法兰与侧沟混凝土采用膨胀螺栓固定,以防止工字钢底脚内滑,工字钢顶部与溃口边缘锚杆焊接固定。工字钢纵向采用连接杆连接,并通过螺母垫片拧紧。每排托盘上布置2根6米长Φ48钢管,共布设3排,钢管通过蝴蝶扣拉杆与锚杆焊接固定。
溃口位置模板采用小块钢模板(型号:长=1500mm,宽300mm;长=750mm,宽300mm)拼接而成。最下层模板底部采用角钢将钢模板拖住,角钢焊接在工字钢外弧上,角钢与水沟砼表面空隙采用枕木垫实。模板上预留入料口,入料口位置钢模板可随意抽插,已方便浇筑过程中使用。
图2 溃口封模后照片
2.7 溃口段混凝土浇筑施工
2.7.1 准备工作
施工时段为当日天窗时段,共6个小时,时间较短,故每道工序所占用的时间必须严格控制,浇筑混凝土时所需材料、空压机、发电机、水箱等均按照图纸摆放到平板火车上固定位置,由平板火车运至施工现场,停放在指定位置后,立即搭设浇筑作业所需脚手架,共搭设6层,呈阶梯状布置。
图3 溃口段混凝土施工平面布置图(单位:mm)
2.7.2 浇筑混凝土
混凝土采用早强无收缩细石混凝土,通过场外试验混凝土1.5小时抗压强度可达到8MPa,混凝土现场拌制,采用人工逐一传递的方式运至入料口浇筑,入料口共设2个,分别布置在距侧沟平台2.5m及4.5m处,混凝土浇筑至第一层入料窗口下30cm时,停止浇筑,采用组合模板封闭第一层窗口,并停留30分钟后,开始第二层窗口混凝土的浇筑,待混凝土浇筑至二层窗口后,使用已预留注浆孔、排气孔的模板对二层窗口进行封堵。并通过注浆孔对顶部空隙进行高压注浆,直至最顶端排气孔浆液流出后停止注浆。
图4 浇筑时现场图片
3.结语
溃口段混凝土拆模后,外观平整,通过后期现场强度回弹满足设计要求,为后期高铁运营提供安全保障。
参考文献:
[1]王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京:人民交通出版社,2010.
[2]牛之印.浅谈铁路客运专线隧道防排水施工技术[J].铁道建筑技术,2012(2):89-93.
[3]赵月生,秘永和.铁路隧道结构防排水问题的思考与探讨[J].铁道建筑技术,2012(2):89-93.
[4]傅中文,舒磊,谢卫民.复杂地质条件下隧道施工中典型岩溶处理措施[J].山西建筑,2009(7):5-6.
[5]黄鸿健,张民庆.宜万铁路隧道工程岩溶水分析与应对[J].现代隧道技术,2009(2):13-15.
[6]彭峰.齐岳山隧道穿越高压富水宽张裂隙注浆堵水施工技术[J].铁道建筑技术,2006(6):67-70.
[7]程强强.岩溶隧道涌水注浆加固关键技术研究[J].建筑技术,2017,48(3);230-232.
论文作者:关仝
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签:混凝土论文; 工字钢论文; 隧道论文; 锚杆论文; 位置论文; 模板论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第30期论文;