浅谈高原铁路 隧 道衬砌 病害“ 四字检查 法”

浅谈高原铁路 隧 道衬砌 病害“ 四字检查 法”

刘建菊

中 国铁路青藏集团有限公司西宁工务段 青海西宁 810000

摘要:青藏高原因受地理环境的制约，隧道工程占据运营线的比例之大。隧道设备检查工作是隧道运营管理的重要环节，是隧道大修维修工作依据，是直接关系到行车安全的技术行工作。由于维修保养单位不具备隧道检测的相关资质及相应精密仪器，日常的检查工作主要依据原始的检查方法，即：看、敲等手段进行。这种检查方法只能是检查病害的外在表象，对存在于衬砌背后的隐患不能及时的被发现。通过长定期检查经验积累，总结出隧道衬砌“四字检查”法即：“看、敲、听、诊”；本方法可以通过“眼看”看裂纹，看修补，看色泽，初步从病害的表象来分析病害本质，在经过手敲，耳听，诊断来确认病害从而能及时发现影响行车的安全隐患，使这些隐患能够及时的得到整治确保行车安全。

关键词:隧道;衬砌检查;眼看;手敲耳听

隧道检查是运营维护管理单位日常掌握隧道基础状况的重要手段，有效的隧道检查能够及时准确的发现设备隐患，消除隐患，为运营安全提供保证。病害检查经验总结出隧道“四字衬砌检查法”，为日常有效的隧道检查提供可参考的资料。

引言

隧道“四字衬砌检查法”即：“看、敲、听、诊”的隧道衬砌“四字”检查法。一是“看”。一看色差：正常情况下隧道衬砌表面色泽基本一致。病害色差为：局部淡灰、暗白、发黑、暗青。二看修补：正常情况下隧道衬砌局部表面修补平整、有光泽。病害为：修补表面有不均匀裂纹、边缘轻微发白翘角、有少量脱落、修补部位上鼓开裂。三看裂纹：正常情况下隧道衬砌表面不会出现裂纹。病害为：隧道衬砌表面出现纵向、横向、环向及不规则裂纹，发现裂纹后重点观察产生裂纹的部位，观察裂纹走向、宽窄、延伸方向及裂纹宽窄的均匀程度。通过观察隧道二次衬砌表层色差、修补及裂纹，对发现的衬砌病害进行初步的分析判断并记录，标记出重点需要敲击检查的病害；二是“敲”。检查者需使用正确的敲击方法，敲击时检查锤与隧道衬砌接触面呈90°角，用力要均匀一致。敲击所用的检查锤锤柄木质材料要有韧性，锤头与锤柄连接牢固；三是“听”。正常情况下隧道衬砌敲击时锤头会因所用力度的大小而弹起，声音清脆响亮且无杂音，在出现衬砌强度不足病害时敲击无明显声音，两张皮病害为“嘭”、“梆”声，空腔病害为“咚”声；四是“诊”。通过对标记重点病害部位的敲击、听音对比辩别，对不同病害做出正确判断，确定隧道衬砌病害种类及等级如果病害部位距离接触网2米以内，需供电部门配合停电作业。

常见隧道衬砌病害

（一）隧道衬砌背后病害—脱空

1、“眼看”病害的表现形式：

衬砌较薄处和周围衬砌混凝土的颜色不一致，各别情况还有局部修补的痕迹，表现为：衬砌表面发白或暗青色并伴有不均匀的裂纹，在不均匀的裂纹中有一条主要裂纹，主裂沿衬砌表面最薄弱处逐渐延伸，一般在最薄弱处中间裂纹较宽，缝宽一般在0.5mm左右，并向两端发展，裂纹逐渐变细。

2、“手敲耳听”敲击检查病害的表现形式：

敲击时必须保证锤头与混凝土接触面保持垂直，用力均匀，无脱空处敲击声清脆而响亮，脱空最严重处敲击音沉闷，为：“咚、咚、咚”的声音，而且敲击音沉闷停留比较长，如同敲鼓的声音。此种敲鼓音说明衬砌内空腔范围较大，需要向周围继续敲击一直到声音逐渐消失为止，此范围一般就是脱空的范围。出现敲鼓的声音一般二衬厚度在10cm以下。

案例：

CPIII1912331+015下行侧拱腰空洞，空洞面积4cm×2cm×厚约2mm。

CPIII1912331+015下行侧拱腰空洞，空洞面积4cm×2cm，厚度约2mm。经现场检查下行侧拱腰空洞，空洞表面混凝土有开裂、错牙现象，错牙约2mm，内部空腔纵向约2m×环向1.6m×深约37cm，空腔内可见钢筋、防水板。空洞周围混凝土及修补处2m×1m范围内敲击有空音。

隧道衬砌背后病害—两张皮

1、“眼看”病害的表现形式：

病害表面颜色较鲜亮光滑并伴有裂纹，裂纹较直没有毛边，像被刀切过一样，裂纹成不规则状，缝宽均匀一般在0.5mm左右。

2、“手敲耳听”敲击检查病害的表现形式：

敲击时必须保证锤头与混凝土接触面保持垂直，用力均匀，首先在有裂纹处作为重点敲击，敲击音为：“嘭嘭嘭”如同敲打在木门上的声音，敲完后敲击音会立即中断，此种敲击音表示混凝土的强度不达标，衬砌背后为分层状，一般面积较大。用力敲击还会拌有掉块的现象，掉块的周边比较整齐。凿开没有粗骨料，为块状素水泥浆及没有与混凝土融合的外加剂，如：粉煤灰、纤维等。

案例：

K1759+205拱顶长7m×宽7m范围内脱空。

K1759+205拱顶长7m×宽7m范围内脱空。下图为;注水泥浆104袋，周围裂缝及施工缝均有浆液冒出，注浆完毕后敲击局部空音严重，下图为拱顶空音严重处凿开长20cm×宽20cm的探孔。发现凿开处成四层皮状；从外到内，第一层为原二衬表层厚1.5cm，第二层为新注水泥浆层厚1.2cm；原因是：混凝土离析加上灌注压力过高，导致浆液及添加剂上浮，形成隔层。

（三）隧道衬砌病害—拱顶窜浆

1、“眼看”病害的表现形式：

窜浆：是在隧道拱顶衬砌泵送孔周围呈放射状分布。窜浆处衬砌表面颜色较周围衬砌颜色发暗。如果所窜浆液与母体衬砌粘结不牢固，会发现窜浆的周边有轻微的毛边、离缝以及表面有不均匀的细小裂纹。

2、“手敲耳听”敲击检查病害的表现形式：

敲击时必须保证锤头与混凝土接触面保持垂直，用力均匀。在拱顶注浆口周围窜浆处敲击会发出“嘭”的音，声音停留较短。如果窜浆较厚，面积较大与衬砌母体粘结不牢敲击发出“嘭、嘭、嘭”的音，声音停留时间较长。在窜浆最薄弱处多敲两下就会有掉块现象发生。

案例

1.CPⅢ1903301024拱腰窜浆易脱落3m×1m。

CPⅢ1903301024拱腰窜浆易脱落3m×1m，拱腰窜浆处敲击有空音，先凿除窜浆最容易脱落部分1m×50cm。

（四）隧道衬砌病害—变形

1、“眼看”病害的表现形式：

隧道起拱线以上至拱顶处多发。表现为：衬砌沿纵轴方向单条开裂、鱼鳞状并伴有错牙或在墙脚至起拱线处，多条斜向不规则裂纹，裂纹下宽上窄。隧道衬砌在受到应力集中破坏的范围内，从拱顶到边墙都会有不同程度的压溃以及宽度不一的开裂，在开裂处均伴有错牙、掉快。开裂的形式多样，这主要与隧道衬砌受力及力的传递方向相关。

“手敲耳听”检查病害的表现形式：

敲击时必须保证锤头与混凝土接触面保持垂直，用力均匀，首先在有裂纹处作为重点敲击，敲击声音为：“梆、梆、梆”或“嘭、嘭、嘭”，的音；“梆梆梆”表示隧道的拱顶或边墙已经出现开裂、压溃；在局部压溃、开裂处之外敲击“梆梆梆”的声音会消失；如果局部衬砌受应力集中导致外鼓、开裂、错牙，在开裂、外鼓的范围内敲击声音为：“嘭、嘭、嘭”，的音；此音由大变小，一直敲击变到消失，此范围就是衬砌受到应力集中后所遭受破坏的范围，在最薄弱处敲击还会拌有掉块的现象。

案例

图例1：CPIII1764307+042拱脚处纵向裂纹3.5m，墙顶2.6m范围内外鼓，外鼓2cm且伴有垂直错牙1cm,环向开裂缝宽3mm并向拱顶延伸，敲击严重空鼓。

结论建议：

由上述可知，通过对隧道衬砌表象进行细致的观察，掌握衬砌混凝土病害的外在表现形式，就能够及时准确的确定病害的位置，进一步进行确认发现隐藏在衬砌背后的隐患，这种隧道检查方法主要是通过隧道衬砌的表面现象看隧道衬砌内部的本质。不会应为隧道设备病害发展成为隧道设备隐患才发现去处理。由于运营管理单位不具备相关的隧道检测资质，日常隧道检查工作有比较频繁，而且现运营的隧道因种种因素，设备仍存在很多隐患，如果不能得到及时的检查发现合理整治，会给安全生产带来严重的后果。