麻山隧道是一座双线长隧道，位于沪昆高铁K272+241.865--K275+793.120处，正线长3.55km。麻山隧道在中间位置线路上行侧设有一个救援疏散通道，位于沪昆高铁K273+966处，长度为350m，隧道内交错设置有15个综合洞室。
病害成因
随着沪昆高铁的开通运营，在设计、施工、运营及地质条件的综合因素影响下，麻山隧道存在的主要病害问题有：衬砌混凝土裂纹、掉块、空响、锚杆及垫片锈蚀严重、应急通道渗漏水等。
衬砌混凝土裂纹。此类病害是最普遍的，在拱顶拱腰均有分布。裂纹主要有横向裂纹、纵向裂纹以及斜向裂纹。横向裂纹最长有35米，纵向裂纹最最严重的是整个拱圈成环形裂纹，斜向裂纹最长为10米。
掉块问题。此类病害相对较少，主要是施工时，制模形成了偏移，导致施工缝处形成了掉块的病害。
空响问题。此类病害数量最少，但也是危险系数最大的，一旦空响部位发生裂纹，在高速铁路列车运行引起的高频振动下，整个空响区块混凝土掉下来，砸到列车，后果不堪设想。形成这个病害主要是施工时，捣固不到位，造成的混凝土连接不密实，形成空洞。
锚杆及垫片锈蚀严重。铁质的锚杆和垫片，在空气中长时间暴露，与空气中的水分和氧气发生氧化反应，造成锚杆与垫片的锈蚀。
隧道渗漏水问题。此类病害在应急疏散通道出口较为密集出现。由于渗漏水比较严重，造成了应急通道拱顶和拱腰上冒白浆，对应急通道造成安全隐患。主要原因为救援疏散通道在施工的时候，未作防水层，造成渗漏水隐患比较严重。
改良工具 对症治害
隧道整治工作中同时面临高空作业安全风险大的问题，如何有效满足高速铁路双线隧道横断面100m2的作业需求，提高作业效率，保证作业质量，降低作业风险是隧道整治工作中着重需要思考的几个环节。本次麻山隧道整治工作中，创新性地使用自制轨道升降车，构件主要由滑轮轨道车、升降式支撑钢架、拼装式脚手架等组成。其中搭配升降式支撑钢架是考虑到隧道中轨面曲线高低的不平整度、保证滑轮轨道车受力的均匀性，搭配拼装式脚手架避免了隧道内接触网线、轨旁设备设施，对作业面、作业进度的影响。
图1 自制轨道升降车
运营之后的隧道整治工作作业时间有限，必须在垂直天窗点内进行，且需要铁路供电部门的停电配合，整治工具的有效改良结合施工队伍素质的保证，才能确保整治作业的安全和质量。
另外，科学合理的劳力安排可以有效地提高施工工效和质量，也能充分发挥人机效能。
当遇到不同的病害问题时，分析其原因，找到整治的最佳方案。例如对于隧道一般衬砌混凝土裂纹，且无明显的剪切滑移、无渗水迹象，对结构的强度、刚度、稳定性会产生一定的影响，但不影响结构安全和正常使用，可采用贴嘴注环氧树脂方法进行整治。根据检查人员对隧道排查结果，掉块原因主要由于施工缝处混凝土松散造成。麻山隧道内掉块宽度均小于15m，按要求对掉块周边的松散混凝土进行凿除后，再进行打磨处理，最后涂一层水泥结晶，不做嵌缝处理。
对于空洞的处理方案，易采用填充注浆方式处理。利用搭设好的作业平台，首先对二次衬砌检测，有空响处采用红油漆进行标志。对脱空处钻设不小于2个有效孔，一个在空洞较高处，作为排浆孔和观察孔，一个在较低处，作为注浆孔。钻孔前应注意观察二衬回填泵达混凝土口和隧道坡度方向，一般来说，脱空空洞位于远离泵送口且位于上坡最高处，在此钻设作为排浆孔兼观察孔。在预计大约空洞较低处钻设另一孔作为注浆孔。根据地质雷达扫描来控制空响处钻孔长度，直至钻通二次衬砌厚度，找到脱空处。在钻设的过程中注意严禁将防水板钻通、钻破，并根据钻孔检查防水板靠二次衬砌净空处的脱空厚度，及防水板背后是否有脱空。
对空响处进行注浆，注浆浆液采用搅拌机二次拌浆，确保搅拌质量。注浆时应尽可能一气呵成，直至排气孔排出均匀浆液，注浆孔和排浆孔均应设置浆液阀，出浆孔应设浆液回浆管，回流浆液流入搅拌料储料桶。当排浆孔无空气流出时，关闭出浆孔阀门稳压慢慢注3分钟即可停止注浆，待终凝后将钢管采用砂轮机割掉，进行防锈处理。
本次隧道缺陷排查发现部分锚杆及垫片锈蚀严重，需拆除隧道内锈蚀的垫片，使用钢刷打磨锚杆外露部分，清除表面尘埃、锈蚀层等污染物，并刷涂环氧树脂，对严重锈蚀的锚杆垫片进行更换，并做锌镍镀层进行防腐处理。
对于隧道渗漏水的处理方案，则采用钻孔注环氧树脂法和开槽引水法。而开槽引水法更适用于隧道拱腰至拱底渗漏水较为严重的处所。
优化管理 防治结合
为了不影响高速列车的运行，隧道病害整治在夜间天窗内开展施工，具有工期紧、施工工作量大、风险系数高等特点。隧道产生病害的原因复杂多样，整治前，应充分掌握地质资料和设计资料，对病害成因进行深入分析、对病害发展趋势进行研判，提前制定合理、高效、可行的整治优化措施。
1.提前踩点
由于隧道病害问题为铁路设备管理单位检查收集，加之隧道内病害类型多样，位置复杂。施工单位在施工前需要提前利用天窗与设备管理单位根据问题库，对相应问题进行位置确定。并用油漆笔在相应处所做出醒目标记，以便提高后期施工的效率，避免不必要的时间浪费。
2.工机具分组管理
隧道病害整治使用工机具类型、数量较多，工机具实行分组管理存放。各作业组根据作业需要携带相应工机具，安排专人负责管理。设备管理单位安排专人对工机具进行分组清点，并做好上下道登记记录，并留档保存。
3.技术创新与提升
在此次隧道病害整治过程中发现，现场搭设脚手架耗费大量时间。施工过程中可根据现场实际情况，对脚手架及脚手架轨道车进行创新设计优化。同时对人员进行合理分工，安排专人搭设拆除脚手架，加强日常练习，提高施工人员搭设脚手架的熟练度。
图2 脚手架轨道车
4.分组作业
施工单位对次日作业提前制定作业计划与施工预案，并交予设备管理单位审核。由于隧道病害类型较多，实行分组作业，各作业组处理一种病害类型，避免更换工机具的时间浪费。每一组安排一位安全负责人。
5.现场核对销号
为确保施工质量和现场作业安全，各作业组需要安排至少一位设备管理单位人员进行跟班盯控。对整治完成的问题，及时与施工负责人、监理现场确认，签字销号。避免出现整治不到位、遗漏整治及安全违章等现象发生。
通过在高速铁路隧道病害整治过程中发现的问题，不断总结经验，提出优化建议，完善技术措施，提高高速铁路隧道工程质量，加强人员管理，合理安排施工工序及各环节之间的衔接,避免天窗时间浪费。为铁路设备管理单位和施工单位在同类隧道病害整治过程中提供了现场经验和方法参考。
本文刊载 /《桥隧产业资讯》杂志 2019年 7月刊 总第37期
作者 / 邱敏奇 章于滔 罗成
作者单位 / 杭州工务段金华高铁线桥车间金华高铁桥隧工区
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