城市地鐵道岔區(qū)段整體道床病害整治探討①

徐長峰

摘要：針對既有地鐵線道岔區(qū)整體道床出現(xiàn)的翻漿冒泥病害，對其形成原因進行了分析，通過采用EAA高滲透親水性環(huán)氧砂漿材料作為灌漿料進行注漿加固，嚴格控制注漿工藝過程，對岔區(qū)道床翻漿冒泥病害進行處理，取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：城市地鐵;鐵道岔區(qū);道床病害

1整體道床病害原因分析

1.1施工方面

根據(jù)國內(nèi)外的施工經(jīng)驗，地鐵整體道床普遍都是使用素混凝土或鋼筋混凝土澆筑而成，施工方法是把結(jié)構(gòu)底板鑿毛后將混凝土與隧道洞體結(jié)構(gòu)澆注在一起.這樣結(jié)構(gòu)中就存在多個層面的結(jié)合，整體性較差，往往這些層面也成了結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié).一般對基面的鑿毛要求是：地板鑿毛面積在80%以上，邊墻與道床混凝土接觸面鑿毛在70%以上.一旦施工中對接觸基面處理不到位，道床和結(jié)構(gòu)底板之間很容易形成施工裂縫，在其它因素的作用下就可能導(dǎo)致道床和結(jié)構(gòu)底板的剝離甚至大面積的“吊空”.在整體道床病害調(diào)查中，很多事實證明廣州地鐵一號線整體道床病害，有因施工時基面清理不徹底等因素引起，使其與二襯混凝土仰拱之間形成空隙。

1.2水文地質(zhì)因素

地下水是造成隧道各種病害發(fā)生的主要誘導(dǎo)因素之一，也是造成道床翻漿冒泥和使整體道床破損的重要條件.從現(xiàn)場情況可以看到，地鐵區(qū)間排水流入水溝破損部位，水全部滲入溝底和道床底部，而從坡度下降方向的另一破損水溝處流出.加上地下水滲透作用、水在道床和仰拱之間的細縫中流動.國際上有關(guān)科學(xué)家研究認為：水在0.007mm寬的裂縫中，仍會產(chǎn)生10-4cm/S的流速".由于長期受列車行駛動荷載作用，使道床上下振動而形成抽吸現(xiàn)象，造成水在空隙中反復(fù)潛蝕，帶走混凝土中骨料，使其間空隙逐漸剝離并惡化，從而形成了更大的空隙。我們知道，混凝土中水泥的水化產(chǎn)物主要有水化硅酸鈣和C（aOH）2等，而足夠的C（aOH）2又是其它水化物凝聚、結(jié)晶穩(wěn)定的保證.實驗證明，當(dāng)混凝土中的C（aOH）2含量被減少25%時，混凝土的抗壓強度要下降5%;而減少量大于33%時，則混凝土將完全失去強度而松散#.裂縫間流動的水很可能把混凝土中的C（aOH）2帶走，這樣就破壞了水泥其水化產(chǎn)物穩(wěn)定存在的平衡條件，從而導(dǎo)致道床及仰拱混凝土性能下降.運營時間越長，沖蝕時間越久，裂縫越寬，工作流程：定孔位#鉆孔#驗孔#清孔#對道床的破壞也就越大。

1.3其它因素

整體道床的病害除上面因素引起外，還有很多別的原因，從材料上講有水泥的水化熱、水泥的非正常膨脹，骨料中含泥土、使用了反應(yīng)性骨料等;從施工上講有混凝土攪拌不均勻、泵送時改變了配合比、澆注速度太快振搗不足等，經(jīng)驗表明加強振搗，不允許出現(xiàn)漏振、過振、振搗不足，是保證混凝土強度，防止裂紋的重要措施;從使用環(huán)境上講有構(gòu)件兩面濕溫度的變化、酸和鹽類的化學(xué)作用等。

2道岔道床翻漿冒泥整治方案

2.1注漿加固材料

鑒于目前道岔道床脫空、開裂、水溝破損滲水、線路需保持正常運營等情況，注漿加固材料需具有以下特點。

（1）道床底部脫空處存在積水及施工時未清理干凈的泥沙等雜質(zhì)，注漿材料需具有良好的親水性、粘結(jié)力及優(yōu)良的力學(xué)性能，起到固結(jié)補強的作用。

（2）道床及水溝存在開裂，注漿材料應(yīng)具有高滲透性，將裂縫填充密實。

（3）由于單個天窗點時間難以注漿加固完成，注漿材料需能進行反復(fù)注漿，并具有在第二天列車運營振動荷載作用下正常固結(jié)的特性。

2.2注漿加固方案

為保證道床注漿的效果，應(yīng)先對水溝側(cè)壁與道床的接洽開裂位、水溝內(nèi)破損位及出現(xiàn)病害的道岔道床塊兩側(cè)伸縮縫進行封閉注漿處理，確保水溝內(nèi)的水不再向道床底部滲透，使發(fā)生病害的道床塊在周邊形成一個封閉體，然后再對岔枕剝離、岔枕之間的道床縱向裂縫及道床底部脫空層進行封閉注漿。

2.2.1水溝修補修復(fù)

（1）對水溝存在開裂、破碎、出現(xiàn)孔洞、翻漿冒泥的病害地段的排水溝進行分段處理，在需整治的水溝段前后設(shè)置攔水小壩，并采取臨時過渡排水措施。

（2）將水溝內(nèi)的水排干后，再將溝內(nèi)的浮渣、混凝土骨料、淤泥清理干凈。

（3）對于水溝破損較大處，先采用早強快硬混凝土修補。

（4）在水溝開裂、破損孔洞處開槽鉆孔預(yù)埋注漿管，采用EAA高滲透親水性環(huán)氧砂漿材料注漿填充。

2.2.2軌枕剝離、道床裂縫及脫空處理

（1）將軌枕周邊翻漿冒出來的泥漿、混凝土粗骨料及道床面上沉積的淤泥清理干凈。

（2）在軌枕與道床間的剝離縫、兩軌枕間的道床縱向裂縫處等進行開槽，開槽大小一般為槽寬30mm×深30mm，可根據(jù)實際情況進行調(diào)整，并將開槽后混凝土碎渣清理干凈。此外，將道床塊兩側(cè)伸縮縫位置處頂面的嵌縫材料清除干凈。

（3）沿與道床出現(xiàn)剝離的軌枕周邊及軌枕間道床裂縫處進行布孔，孔徑10～20mm，注漿孔深至軌枕底部，如圖6所示。在道床塊兩側(cè)伸縮縫開槽處，沿縫鉆孔，孔徑5～10mm，孔距300～350mm，孔深至道床底面。在道岔道床塊范圍內(nèi)布設(shè)梅花孔，沿道床縱向孔距約500～600mm、橫向間距約400～500mm，孔徑35～40mm，孔深至道床底面以下50mm左右。鉆孔時，應(yīng)避開道床內(nèi)、車站底板內(nèi)的縱橫向鋼筋，并嚴格控制鉆孔深度。

裂縫處進行布孔，孔徑10～20mm，注漿孔深至軌枕底部。在道床塊兩側(cè)伸縮縫開槽處，沿縫鉆孔，孔徑5～10mm，孔距300～350mm，孔深至道床底面。在道岔道床塊范圍內(nèi)布設(shè)梅花孔，沿道床縱向孔距約500～600mm、橫向間距約400～500mm，孔徑35～40mm，孔深至道床底面以下50mm左右，如圖7所示。鉆孔時，應(yīng)避開道床內(nèi)、車站底板內(nèi)的縱橫向鋼筋，并嚴格控制鉆孔深度。

塊兩側(cè)的伸縮縫封閉注漿處理，從而在周邊將病害道床塊形成一個封閉體，以保證注漿密實;再對岔枕剝離、岔枕之間的道床縱向裂縫及道岔道床進行封閉注漿。

注漿時先灌注穩(wěn)定性水泥漿液（水灰比為0.6：1），當(dāng)注漿壓力達到0.3MPa時，再采用EAA環(huán)氧漿液進行灌注，施灌結(jié)束壓力為0.6～0.8MPa。根據(jù)注漿情況對所有注漿孔進行二次以上或多次重復(fù)注漿，以使?jié){液最大限度進行充填固結(jié)。注漿在達到結(jié)束壓力時穩(wěn)壓5～7min后結(jié)束注漿。

（6）注漿完成待凝7天后可進行注漿管拆除，并進行道床及軌枕飾面的修復(fù)。道床伸縮縫位置處，將原槽口位置的注漿管、早強水泥清除干凈后，再涂上環(huán)氧界面劑，并壓填單組份聚氨酯嵌縫材料，要求粘貼緊密、表面平整。

2.3注漿加固注意事項

（1）列車過岔時，對道岔軌道幾何形位精度要求高，注漿過程中應(yīng)加強監(jiān)測，確保軌道的幾何形位滿足要求，必要時增設(shè)軌距拉桿等加強設(shè)備。

（2）道床注漿加固過程中，如注漿壓力達不到要求時，應(yīng)重新灌注穩(wěn)定性水泥漿液。注漿時應(yīng)嚴格控制注漿壓力及注漿量，注漿壓力或瞬間注漿量過大，容易引起原道床與結(jié)構(gòu)底板結(jié)合良好面出現(xiàn)剝離，繼而導(dǎo)致道床產(chǎn)生上拱、開裂等新的病害，故需要具有現(xiàn)場經(jīng)驗的人員嚴格控制兩者之間的關(guān)系。

（3）道床注漿加固時，應(yīng)按照從線路坡度的下游往上游方向進行注漿施工，以達到注漿密實的效果。

（4）部分岔枕剝離處，在軌枕底部形成局部下沉，注漿時應(yīng)將該位置道岔扣件設(shè)置的調(diào)高墊板拆除，避免注漿時將鋼軌頂起。

參考文獻

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