ＥＡＡ环氧材料在广州地铁1号线整体道床病害治理中的应用摘 要 简述了广州地铁1号线隧道整体道床发生的冒泥、剥离、破损等病害情况,分析了其形成原因。并介绍了利用高渗透性、亲水性的ＥＡＡ环氧材料进行有效整治的解决办法。关键词 广州地铁,整体道床,环氧材料,病害整治 广州地铁1号线自1998年6月28日正式运营以来,暗挖区间隧道内特别是东山口站———杨箕站———体育西站区间,因施工质量欠佳,且长期受地下水和列车行驶动载作用影响,部份地段水沟及整体道床边出现冒泥、冒沙;两侧排水沟出现剥离、破损,并存有过量的钙质沉积物,以致水沟内无法排水。为保障地铁的安全运营,决定对出现的道床病害进行整治。1病害产生的原因 在该线暗挖区间隧道整体道床的施工过程中,因受地下水渗漏和基面清理不彻底等影响,道床与二衬混凝土(仰拱)之间形成间隙;由于地铁运行车辆长期振动,加之地下水渗漏的影响,其间隙逐渐扩大、剥离并恶化,导致侧沟破坏,水沟与道床边出现冒泥、冒砂。经对区间整体道床及水沟泥浆、沉淀物的取样分析,水沟的沉淀物中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%,其颜色多为灰黑色、白红色、褐红色、灰白色、褐色、灰黄色等。2应解决的技术问题和注浆材料的选定 在广州地铁1号线暗挖区间隧道整体道床整治项目中,应解决的主要技术问题是: 1)由于地铁运行已有6年,在振动的影响下仰拱与整体道床之间存在不少的水、钙质、泥质和砂杂质的充填物。应将这些充填物固结改性,同时使整体道床与仰拱粘结牢固。 2)在冒水、冒浆、冒泥地段,由于“恶化”程度不同,剥离产生间隙的大小不同。应充填粘结使这部分形状不一的隐蔽间隙成为一个整体。 3)本次整治工作在运营状态下进行。应使整治后的部位即刻承受列车的振动而不被破坏。 4)从泄出物的取样分析,不排除隧道仰拱与隧道周边围岩已形成“通道”的可能性,应予以解决。 5)如何在有水流的情况下,做好水沟的修复。 经参考上海地铁1号线道床与管片加固的经验,结合ＥＡＡ环氧材料的一些良好特性,通过仔细的分析和研究,最后确认ＥＡＡ环氧材料作为本整治项目的注浆材料。 ＥＡＡ环氧材料有如下的特性:①对含水的界面有优良的亲水性、渗透性和粘结能力;②综合力学强度高,能满足混凝土冷缩应变的强度要求(强度检测报告见表1);③能对裂缝中的杂填物有固结补强作用;④具有在列车振动荷载作用下固化粘结的特性;⑤耐老化性能好;⑥无毒、无污染。
3整治的施工方案 先进行水沟封闭处理,再进行整体道床的注浆加固。3.1破损水沟的修复 1)对破损部位进行清凿,根据缺陷状态布孔注浆,孔距300～350ｍｍ,孔径8～10ｍｍ。缺陷部位如渗水的水流较大,应采用速凝水泥封堵,然后进行混凝土修复。 2)采用水泥-ＥＡＡ环氧材料进行复合注浆。 3)施灌压力应根据充填的密度确定,原则上控制在0.5ＭＰａ左右,并要求重复注浆。 4)破损水沟的修复要注意保持水沟底面的纵坡,以确保排水畅通。3.2未破损水沟的处理 对未破损水沟的缝隙也进行嵌缝封闭和埋管注浆处理,如图1所示。
1)沿水沟与整体道床接合部位钻孔,孔径φ10ｍｍ,孔深150ｍｍ,孔距350～400ｍｍ。 2)沿水沟与隧道壁和水沟与整体道床接合部位开槽,槽宽及槽深各为20～30ｍｍ。 3)清孔、清槽,无水部位采用水泥-ＥＡＡ环氧胶泥对孔、槽进行封闭;有水部位采用早强水泥封闭,要求压贴紧密。 4)用环氧材料注浆时如发现压力未达到要求,应先用水泥浆充填注浆,注浆压力为0.3ＭＰａ;达到压力后再改用环氧材料注浆,压力为0.5ＭＰａ。3.3 整体道床的加固 此项是本次施工的重点,其加固方法为: 1)在两钢轨间的道床上共布注浆孔3排(排距400～450ｍｍ),分Ⅰ、Ⅱ顺序先后注浆,孔径φ32～36ｍｍ,孔距550～600ｍｍ,孔深在二衬混凝土内达200～250ｍｍ,不能钻穿防水层,要求清渣清孔,采用早强水泥封孔埋管。如图2、图3所示。
2)纵向每10～15ｍ利用钻孔进行压水试验,如无压力显示,则应先进行水泥注浆,注浆压力为0.5～0.6ＭＰａ,水灰比为0.8∶1。注浆完毕,扫开注浆孔,采用环氧砂浆重新埋管注浆,扫孔深度至二衬混凝土200～250ｍｍ,注浆压力为0.6～0.8ＭＰａ。 3)要求先进行Ⅰ序排注浆,后Ⅱ序排注浆,依孔序进行。 4)环氧材料注浆时如发现压力未能达到要求或进浆量突然增大应暂停注浆,重新进行水泥注浆;如出现串浆、冒浆,应对串、冒部位进行处理后重复注浆。 5)环氧材料注浆的胶凝时间应控制在8～12ｈ(ＥＡＡ环氧的初粘滞时间),以确保二次以上重复注浆及灌浆质量。 6)环氧材料注浆达到压力标准时,闭浆待凝,为使浆液能达到最大限度的充填固结,必须对所有注浆孔进行二次或多次重复注浆。 7)注浆待凝2天后进行拆管和饰面修复。4 结语 对于地铁隧道整体道床的整治,要根据不同的情况,采用不同的方法进行综合整治。经过较长时间的观察,采用高渗透性、亲水性的ＥＡＡ环氧材料整治过的广州地铁1号线整体道床的质量良好,未出现重新开裂及渗水现象,达到了较为理想的效果。参考文献1 ＧＢ50299-1999地下铁道工程施工及验收规范
