昆明地铁行呈区间受损地铁隧道修复技术

摘要:随着国内许多城市建设脚步的逐渐加快，地铁隧道受其他工程施工影响而受损的案例屡见不鲜，在隧道受损后，如何采取措施确保其使用工程是地铁建设过程中不可规避的问题。结合昆明市轨道交通首期工程行政中心站～呈贡站区间左线盾构隧道受东侧大成地产基坑施工影响受损案例，着重阐述在盾构法隧道受损后，对受损隧道采取架设临时支撑、管片壁后注浆、地面压密注浆、受损段管片增设钢内衬及管片裂缝骑缝注浆等措施，增强隧道整体刚度，确保隧道正常使用功能，对相似案例提供了参考和借鉴。

关键词：盾构法隧道 受损 修复

Abstract: With the domestic construction pace accelerating gradually in many cities, the subway tunnel construction is often damaged. After the damage, how to take measures to ensure that the project is not evade. With the first phase of the project of Kunming rail transit station to station of Chenggong administrative center of the left line interval shield tunnel under the influence into real estate excavation damaged case, it mainly elaborates emphatically in the shield tunnel after tunnel damaged, damaged by building a temporary support, lining crack perforation grouting, enhance the overall stiffness of the tunnel, the tunnel to ensure normal use function, and provides reference for similar cases.

Keywords: shield tunnel; injury; repair;

中图分类号：U459.1文献标识码A 文章编号

1、隧道受损情况

行政中心站～呈贡站区间左线因彩云南路与亚广北路交汇处大成金融商务中心基坑施工过程中锚索锚固土体滑移，引起大量混凝土管片变形、开裂破损，并伴随有渗漏水现象发生。根据第三方监测及检测数据显示，区间左线轨道最大变形位于160环处，向基坑方向偏移30.5mm，隧道累计沉降最大位于230环处，最大沉降34.3mm，收敛变形累计偏移最大位于220环处，向基坑方向偏移10mm。隧道管片在199环～258环之间，有33环管片发生不同程度的开裂及破损。

区间隧道与大成基坑相对位置关系平面图

区间隧道与大成基坑相对位置关系剖面图

管片破损图

2、受损隧道加固方案

为防止隧道结构变形继续扩大，长远保证该区间隧道的结构安全特别是地铁的正常运营，决定对管片结构进行加固。加固措施分为两个部分：一是为防止该区域隧道变形进一步加剧，在隧道内架设型钢支撑、对管片壁后土体进行二次注水泥单液浆、对受损管片成环粘贴芳纶布进行临时加固；二是对受损隧道管片环安装钢内衬环永久加固。

根据业主及设计单位提供的数据，确定目前需进行钢圈加固施工的管片总数为26环。

需要加固管片环号统计表

总体施工筹划

首先，在隧道变形及破损最大的区段即220环～240环之间，隔环架设型钢支撑，增强隧道整体刚度，然后在隧道变形较大区段即189～268环之间按照设计要求对隧道管片壁后周边土体进行二次注浆，待注浆施工完成后，根据设计要求对部分碎裂管片采用钢板内衬加固。

隧道修复施工

隧道内安装型钢支撑

隧道内支撑主要由工字钢组成，支撑采用“井”字架形式，架设范围初步定为220环～240环，内支撑间距为2环（2.4m），支撑间用工字钢连接，并根据后续管片变形及破损情况决定是否增设内支撑，如若发现管片有破损开裂情况，即立即在开裂所在位置架设型钢支撑，并与其他型钢支撑用型钢连接，以增强支撑整体刚度。为保证型钢支撑能快速加工并在隧道内安装，施工材料根据现场现有材料情况，井架采用18#工字钢，其余支架部分采用14#工字钢，内支撑结构形式如下。

内支撑施工注意要点：

（1）隧道内因已安装大量管线与支架，在隧道内支撑施工前需对支撑点位置是否有管线、支架等影响支撑安装进行确认，若有阻挡，可根据现场及时情况进行调整、拆除。

（2）为了方便安装，每个支撑点与管片之间预留10cm间隙。

（3）在管片与型钢支撑之间空隙内垫木楔或铁楔，以增大受力面积。

隧道内注浆

洞内注浆范围为左ⅠDK35+413.884（188环）～左ⅠDK35+509.884（268环），沿隧道纵向长度为96m，隧道两侧及上部均需注浆加固，加固半径为1.5m，水灰比1：1，加固顺序为先注靠近基坑侧的Ⅰ区，再注远离基坑侧的Ⅱ区，最后注顶部的Ⅲ区。注浆采用隔环跳打、少量多次的方式，间隔距离为3环。

隧道加固断面图

主要施工参数

（1）浆液配比及数量计算

水灰比1：1每方浆液需水泥c=1000/(1/3.1+1)=756kg

每孔需钢花管1.5m

（2）施工技术参数

初次注浆压力控制在0.2～0.25MPa之间，后续补浆时，注浆压力不得超过0.3MPa。

施工要点

（1）注浆过程中应加强对地表变形、管片变形、裂缝发展情况的监测工作；

（2）注浆全过程要做好技术资料及基础数据记录、整理、分析工作；

（3）注浆结束后要用水泥砂浆封孔至孔口。

骑缝注浆

为保证管片破损开裂部位的强度能达到设计值，需对开裂部位进行骑缝注浆，若破损处较大，需将管片上有破损的部位进行清理，并将破损的部位修补成规则形状，同时在修补处周围预埋注浆管，待修补处强度达到要求后，沿预先埋设的注浆管向接缝处压注DP40环氧树脂。

钢内衬安装

在有管片破损的隧道段，用30mm厚850宽的钢内衬加固；在隧道变形较大而管片无破损的隧道段，用20mm厚850宽的钢内衬加固。考虑到道床砼不拆除，钢内衬环采用开口环的形式，每环钢内衬由五片钢管片组成，开口处两侧各设一个钢牛腿与道床砼连接，另在每环钢内衬管片的开口处设两根扁钢拉条，将砼道床两侧的钢牛腿拉紧。

安装前由专业管线改排单位编制详细的专项管线临时改排方案，内容包括安装前管线改排和恢复、安装期间的监护、配合以及管线突发受损的应急处理。

管线改排

在钢内衬安装前将施工范围内有影响的管线临时进行改排，留出钢环安装空间，安装后再进行管线恢复。

隧道管片预处理（环、纵缝、手孔封堵）

对于钢环安装位置管片环、纵缝进行封堵处理，采用弹性环氧的方式来压注。

钢内衬范围内管片十字缝需清理干净，并用环氧树脂填平；

钢内衬范围内管片手孔用水泥砂浆填平封堵，在封堵完成后，在表面涂抹环氧胶泥。

工程案例--处理前照片 工程案例--处理后照片

管片环、纵缝封堵作业要点：

1）对手孔接缝采用快干水泥裱糊密封。此步骤非常必要。

2）选择双环缝或多环缝为单位进行隔断密封灌浆。

3）采用角向砂轮机进行打磨。

4）涂刷弹性环氧胶泥。

5）灌浆。采用电动泵注浆使浆液充填整个管片接缝。

6）清理。注浆结束后，去除胶带和注浆嘴，进行封闭。清理现场废弃物。

钢内衬安装

钢牛腿安装

安装前需将道床两侧混凝土齐边休整及凿除工作，以保证安装空间的充足：凿除范围为隧道中心两侧合计2.4米范围以外的道床,深度为垂直至管片。考虑钢牛腿的尺寸统一便以加工，准备采用混凝土切割机对道床混凝土统一切割。

道床砼切割完毕后，用膨胀螺栓将钢牛腿固定在砼道床上，同时用膨胀螺栓将其固定在砼管片上。

钢牛腿安装

环形钢板安装

环形钢板安装

在钢牛腿安装完成后，开始进行环形钢板的安装工作。先安装牛腿两侧的环形钢板，最后安装顶部环板。安装使用具有液压机械手的安装车，先用液压机械手将环形钢板送到安装位子上，然后用膨胀螺栓将其固定在砼管片上，依次安装下一环形钢板。环形钢板与环形钢板采用点焊定位，最后拼装接口的焊接采用坡口焊，将环形钢板连成整环钢内衬。

钢板安装道床上钢拉条安装

考虑到环板安装过程中的可能存在的尺寸误差，在环板全部安装完成后再进行道床上牛腿与牛腿之间的钢拉条连接；

钢拉条安装

环氧填充

在钢环成环焊接后，进行环氧树脂的填充压注工作。

首先用双快水泥浆将钢内衬侧边封堵，封堵时在每块环形板钢每侧预留4个塑料注浆管注浆嘴及出气孔。等双快水泥达强度后，进行环形钢板与管片之间缝隙的环氧树脂压注填充工作。

选择注浆材料时主要考虑如下因素：

材料对混凝土面有较强的粘结力

材料固化后有高强度。

材料有一定拉伸性能，能减轻可能存在的后续残余应力变化。

粘度低的材料无疑更加有利于浆液渗透和扩散。

环氧填充注浆嘴

施工监测

施工全过程对于隧道沉降及变形和地面进行全过程监测，以便及时发现异常情况并第一时间内做出正确的应对措施。对于监测点的布置可以利用原来地铁运营监测的布点，或是根据实际需要增设监测点。

结束语

昆明市轨道交通首期工程南段行政中心站～呈贡站区间左线隧道修复施工过程中，根据现场的情况及时组织人员进场施工，通过在隧道内架设临时型钢支撑、管片壁后注浆、地表深层注浆、骑缝注浆及在受损段增设钢内衬，有效的控制了隧道后期变形，确保了隧道进一步受损及后期使用功能，对同类情况下受损隧道修复施工提供了参考和借鉴。

参考文献

1）《地下铁道设计规范·GB50157-2003》

2）《钢结构设计规范·GB50017-2003》

3）《盾构法隧道施工验收规范·GB50446-2008》

4）《地下铁道工程施工即验收规范·GB50299-1999》

5）《混凝土裂缝用环氧灌浆材料》（JC/T1041-2007）