ＥＡＡ環氧材料在廣州地鐵1號線整體道床病害治理中的應用摘 要 簡述了廣州地鐵1號線隧道整體道床發生的冒泥、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環氧材料進行有效整治的解決辦法。關鍵詞 廣州地鐵,整體道床,環氧材料,病害整治 廣州地鐵1號線自1998年6月28日正式運營以來,暗挖區間隧道內特別是東山口站———楊箕站———體育西站區間,因施工質量欠佳,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冒泥、冒沙;兩側排水溝出現剝離、破損,并存有過量的鈣質沉積物,以致水溝內無法排水。為保障地鐵的安全運營,決定對出現的道床病害進行整治。1病害產生的原因 在該線暗挖區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,導致側溝破壞,水溝與道床邊出現冒泥、冒砂。經對區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應解決的技術問題和注漿材料的選定 在廣州地鐵1號線暗挖區間隧道整體道床整治項目中,應解決的主要技術問題是: 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、泥質和砂雜質的充填物。應將這些充填物固結改性,同時使整體道床與仰拱粘結牢固。 2)在冒水、冒漿、冒泥地段,由于“惡化”程度不同,剝離產生間隙的大小不同。應充填粘結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下進行。應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,應予以解決。 5)如何在有水流的情況下,做好水溝的修復。 經參考上海地鐵1號線道床與管片加固的經驗,結合ＥＡＡ環氧材料的一些良好特性,通過仔細的分析和研究,最后確認ＥＡＡ環氧材料作為本整治項目的注漿材料。 ＥＡＡ環氧材料有如下的特性:①對含水的界面有優良的親水性、滲透性和粘結能力;②綜合力學強度高,能滿足混凝土冷縮應變的強度要求(強度檢測報告見表1);③能對裂縫中的雜填物有固結補強作用;④具有在列車振動荷載作用下固化粘結的特性;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 1)對破損部位進行清鑿,根據缺陷狀態布孔注漿,孔距300～350ｍｍ,孔徑8～10ｍｍ。缺陷部位如滲水的水流較大,應采用速凝水泥封堵,然后進行混凝土修復。 2)采用水泥-ＥＡＡ環氧材料進行復合注漿。 3)施灌壓力應根據充填的密度確定,原則上控制在0.5ＭＰａ左右,并要求重復注漿。 4)破損水溝的修復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)用環氧材料注漿時如發現壓力未達到要求,應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)環氧材料注漿時如發現壓力未能達到要求或進漿量突然增大應暫停注漿,重新進行水泥注漿;如出現串漿、冒漿,應對串、冒部位進行處理后重復注漿。 5)環氧材料注漿的膠凝時間應控制在8～12ｈ(ＥＡＡ環氧的初粘滯時間),以確保二次以上重復注漿及灌漿質量。 6)環氧材料注漿達到壓力標準時,閉漿待凝,為使漿液能達到最大限度的充填固結,必須對所有注漿孔進行二次或多次重復注漿。 7)注漿待凝2天后進行拆管和飾面修復。4 結語 對于地鐵隧道整體道床的整治,要根據不同的情況,采用不同的方法進行綜合整治。經過較長時間的觀察,采用高滲透性、親水性的ＥＡＡ環氧材料整治過的廣州地鐵1號線整體道床的質量良好,未出現重新開裂及滲水現象,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 1)對破損部位進行清鑿,根據缺陷狀態布孔注漿,孔距300～350ｍｍ,孔徑8～10ｍｍ。缺陷部位如滲水的水流較大,應采用速凝水泥封堵,然后進行混凝土修復。 2)采用水泥-ＥＡＡ環氧材料進行復合注漿。 3)施灌壓力應根據充填的密度確定,原則上控制在0.5ＭＰａ左右,并要求重復注漿。 4)破損水溝的修復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)用環氧材料注漿時如發現壓力未達到要求,應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)環氧材料注漿時如發現壓力未能達到要求或進漿量突然增大應暫停注漿,重新進行水泥注漿;如出現串漿、冒漿,應對串、冒部位進行處理后重復注漿。 5)環氧材料注漿的膠凝時間應控制在8～12ｈ(ＥＡＡ環氧的初粘滯時間),以確保二次以上重復注漿及灌漿質量。 6)環氧材料注漿達到壓力標準時,閉漿待凝,為使漿液能達到最大限度的充填固結,必須對所有注漿孔進行二次或多次重復注漿。 7)注漿待凝2天后進行拆管和飾面修復。4 結語 對于地鐵隧道整體道床的整治,要根據不同的情況,采用不同的方法進行綜合整治。經過較長時間的觀察,采用高滲透性、親水性的ＥＡＡ環氧材料整治過的廣州地鐵1號線整體道床的質量良好,未出現重新開裂及滲水現象,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范
