ＥＡＡ環(huán)氧材料在廣州地鐵1號線整體道床病害治理中的應(yīng)用摘 要 簡述了廣州地鐵1號線隧道整體道床發(fā)生的冒泥、剝離、破損等病害情況,分析了其形成原因。并介紹了利用高滲透性、親水性的ＥＡＡ環(huán)氧材料進行有效整治的解決辦法。關(guān)鍵詞 廣州地鐵,整體道床,環(huán)氧材料,病害整治 廣州地鐵1號線自1998年6月28日正式運營以來,暗挖區(qū)間隧道內(nèi)特別是東山口站———楊箕站———體育西站區(qū)間,因施工質(zhì)量欠佳,且長期受地下水和列車行駛動載作用影響,部份地段水溝及整體道床邊出現(xiàn)冒泥、冒沙;兩側(cè)排水溝出現(xiàn)剝離、破損,并存有過量的鈣質(zhì)沉積物,以致水溝內(nèi)無法排水。為保障地鐵的安全運營,決定對出現(xiàn)的道床病害進行整治。1病害產(chǎn)生的原因 在該線暗挖區(qū)間隧道整體道床的施工過程中,因受地下水滲漏和基面清理不徹底等影響,道床與二襯混凝土(仰拱)之間形成間隙;由于地鐵運行車輛長期振動,加之地下水滲漏的影響,其間隙逐漸擴大、剝離并惡化,導(dǎo)致側(cè)溝破壞,水溝與道床邊出現(xiàn)冒泥、冒砂。經(jīng)對區(qū)間整體道床及水溝泥漿、沉淀物的取樣分析,水溝的沉淀物中ＣａＣＯ3占62.35%～68.35%,道床面的析出物中ＣａＣＯ3占45%,道床排水井的沉淀物中ＣａＣＯ3占81.65%,其顏色多為灰黑色、白紅色、褐紅色、灰白色、褐色、灰黃色等。2應(yīng)解決的技術(shù)問題和注漿材料的選定 在廣州地鐵1號線暗挖區(qū)間隧道整體道床整治項目中,應(yīng)解決的主要技術(shù)問題是: 1)由于地鐵運行已有6年,在振動的影響下仰拱與整體道床之間存在不少的水、鈣質(zhì)、泥質(zhì)和砂雜質(zhì)的充填物。應(yīng)將這些充填物固結(jié)改性,同時使整體道床與仰拱粘結(jié)牢固。 2)在冒水、冒漿、冒泥地段,由于“惡化”程度不同,剝離產(chǎn)生間隙的大小不同。應(yīng)充填粘結(jié)使這部分形狀不一的隱蔽間隙成為一個整體。 3)本次整治工作在運營狀態(tài)下進行。應(yīng)使整治后的部位即刻承受列車的振動而不被破壞。 4)從泄出物的取樣分析,不排除隧道仰拱與隧道周邊圍巖已形成“通道”的可能性,應(yīng)予以解決。 5)如何在有水流的情況下,做好水溝的修復(fù)。 經(jīng)參考上海地鐵1號線道床與管片加固的經(jīng)驗,結(jié)合ＥＡＡ環(huán)氧材料的一些良好特性,通過仔細的分析和研究,最后確認(rèn)ＥＡＡ環(huán)氧材料作為本整治項目的注漿材料。 ＥＡＡ環(huán)氧材料有如下的特性:①對含水的界面有優(yōu)良的親水性、滲透性和粘結(jié)能力;②綜合力學(xué)強度高,能滿足混凝土冷縮應(yīng)變的強度要求(強度檢測報告見表1);③能對裂縫中的雜填物有固結(jié)補強作用;④具有在列車振動荷載作用下固化粘結(jié)的特性;⑤耐老化性能好;⑥無毒、無污染。
3整治的施工方案 先進行水溝封閉處理,再進行整體道床的注漿加固。3.1破損水溝的修復(fù) 1)對破損部位進行清鑿,根據(jù)缺陷狀態(tài)布孔注漿,孔距300～350ｍｍ,孔徑8～10ｍｍ。缺陷部位如滲水的水流較大,應(yīng)采用速凝水泥封堵,然后進行混凝土修復(fù)。 2)采用水泥-ＥＡＡ環(huán)氧材料進行復(fù)合注漿。 3)施灌壓力應(yīng)根據(jù)充填的密度確定,原則上控制在0.5ＭＰａ左右,并要求重復(fù)注漿。 4)破損水溝的修復(fù)要注意保持水溝底面的縱坡,以確保排水暢通。3.2未破損水溝的處理 對未破損水溝的縫隙也進行嵌縫封閉和埋管注漿處理,如圖1所示。 1)沿水溝與整體道床接合部位鉆孔,孔徑φ10ｍｍ,孔深150ｍｍ,孔距350～400ｍｍ。 2)沿水溝與隧道壁和水溝與整體道床接合部位開槽,槽寬及槽深各為20～30ｍｍ。 3)清孔、清槽,無水部位采用水泥-ＥＡＡ環(huán)氧膠泥對孔、槽進行封閉;有水部位采用早強水泥封閉,要求壓貼緊密。 4)用環(huán)氧材料注漿時如發(fā)現(xiàn)壓力未達到要求,應(yīng)先用水泥漿充填注漿,注漿壓力為0.3ＭＰａ;達到壓力后再改用環(huán)氧材料注漿,壓力為0.5ＭＰａ。3.3 整體道床的加固 此項是本次施工的重點,其加固方法為: 1)在兩鋼軌間的道床上共布注漿孔3排(排距400～450ｍｍ),分Ⅰ、Ⅱ順序先后注漿,孔徑φ32～36ｍｍ,孔距550～600ｍｍ,孔深在二襯混凝土內(nèi)達200～250ｍｍ,不能鉆穿防水層,要求清渣清孔,采用早強水泥封孔埋管。如圖2、圖3所示。 2)縱向每10～15ｍ利用鉆孔進行壓水試驗,如無壓力顯示,則應(yīng)先進行水泥注漿,注漿壓力為0.5～0.6ＭＰａ,水灰比為0.8∶1。注漿完畢,掃開注漿孔,采用環(huán)氧砂漿重新埋管注漿,掃孔深度至二襯混凝土200～250ｍｍ,注漿壓力為0.6～0.8ＭＰａ。 3)要求先進行Ⅰ序排注漿,后Ⅱ序排注漿,依孔序進行。 4)環(huán)氧材料注漿時如發(fā)現(xiàn)壓力未能達到要求或進漿量突然增大應(yīng)暫停注漿,重新進行水泥注漿;如出現(xiàn)串漿、冒漿,應(yīng)對串、冒部位進行處理后重復(fù)注漿。 5)環(huán)氧材料注漿的膠凝時間應(yīng)控制在8～12ｈ(ＥＡＡ環(huán)氧的初粘滯時間),以確保二次以上重復(fù)注漿及灌漿質(zhì)量。 6)環(huán)氧材料注漿達到壓力標(biāo)準(zhǔn)時,閉漿待凝,為使?jié){液能達到最大限度的充填固結(jié),必須對所有注漿孔進行二次或多次重復(fù)注漿。 7)注漿待凝2天后進行拆管和飾面修復(fù)。4 結(jié)語 對于地鐵隧道整體道床的整治,要根據(jù)不同的情況,采用不同的方法進行綜合整治。經(jīng)過較長時間的觀察,采用高滲透性、親水性的ＥＡＡ環(huán)氧材料整治過的廣州地鐵1號線整體道床的質(zhì)量良好,未出現(xiàn)重新開裂及滲水現(xiàn)象,達到了較為理想的效果。參考文獻1 ＧＢ50299-1999地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范
3整治的施工方案 先進行水溝封閉處理,再進行整體道床的注漿加固。3.1破損水溝的修復(fù) 1)對破損部位進行清鑿,根據(jù)缺陷狀態(tài)布孔注漿,孔距300～350ｍｍ,孔徑8～10ｍｍ。缺陷部位如滲水的水流較大,應(yīng)采用速凝水泥封堵,然后進行混凝土修復(fù)。 2)采用水泥-ＥＡＡ環(huán)氧材料進行復(fù)合注漿。 3)施灌壓力應(yīng)根據(jù)充填的密度確定,原則上控制在0.5ＭＰａ左右,并要求重復(fù)注漿。 4)破損水溝的修復(fù)要注意保持水溝底面的縱坡,以確保排水暢通。3.2未破損水溝的處理 對未破損水溝的縫隙也進行嵌縫封閉和埋管注漿處理,如圖1所示。 1)沿水溝與整體道床接合部位鉆孔,孔徑φ10ｍｍ,孔深150ｍｍ,孔距350～400ｍｍ。 2)沿水溝與隧道壁和水溝與整體道床接合部位開槽,槽寬及槽深各為20～30ｍｍ。 3)清孔、清槽,無水部位采用水泥-ＥＡＡ環(huán)氧膠泥對孔、槽進行封閉;有水部位采用早強水泥封閉,要求壓貼緊密。 4)用環(huán)氧材料注漿時如發(fā)現(xiàn)壓力未達到要求,應(yīng)先用水泥漿充填注漿,注漿壓力為0.3ＭＰａ;達到壓力后再改用環(huán)氧材料注漿,壓力為0.5ＭＰａ。3.3 整體道床的加固 此項是本次施工的重點,其加固方法為: 1)在兩鋼軌間的道床上共布注漿孔3排(排距400～450ｍｍ),分Ⅰ、Ⅱ順序先后注漿,孔徑φ32～36ｍｍ,孔距550～600ｍｍ,孔深在二襯混凝土內(nèi)達200～250ｍｍ,不能鉆穿防水層,要求清渣清孔,采用早強水泥封孔埋管。如圖2、圖3所示。 2)縱向每10～15ｍ利用鉆孔進行壓水試驗,如無壓力顯示,則應(yīng)先進行水泥注漿,注漿壓力為0.5～0.6ＭＰａ,水灰比為0.8∶1。注漿完畢,掃開注漿孔,采用環(huán)氧砂漿重新埋管注漿,掃孔深度至二襯混凝土200～250ｍｍ,注漿壓力為0.6～0.8ＭＰａ。 3)要求先進行Ⅰ序排注漿,后Ⅱ序排注漿,依孔序進行。 4)環(huán)氧材料注漿時如發(fā)現(xiàn)壓力未能達到要求或進漿量突然增大應(yīng)暫停注漿,重新進行水泥注漿;如出現(xiàn)串漿、冒漿,應(yīng)對串、冒部位進行處理后重復(fù)注漿。 5)環(huán)氧材料注漿的膠凝時間應(yīng)控制在8～12ｈ(ＥＡＡ環(huán)氧的初粘滯時間),以確保二次以上重復(fù)注漿及灌漿質(zhì)量。 6)環(huán)氧材料注漿達到壓力標(biāo)準(zhǔn)時,閉漿待凝,為使?jié){液能達到最大限度的充填固結(jié),必須對所有注漿孔進行二次或多次重復(fù)注漿。 7)注漿待凝2天后進行拆管和飾面修復(fù)。4 結(jié)語 對于地鐵隧道整體道床的整治,要根據(jù)不同的情況,采用不同的方法進行綜合整治。經(jīng)過較長時間的觀察,采用高滲透性、親水性的ＥＡＡ環(huán)氧材料整治過的廣州地鐵1號線整體道床的質(zhì)量良好,未出現(xiàn)重新開裂及滲水現(xiàn)象,達到了較為理想的效果。參考文獻1 ＧＢ50299-1999地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范