地铁整体道床病害的分析及整治

地铁整体道床病害的分析及整治

张翊翔

神铁二号线（天津）轨道交通运营有限公司  天津 3000000

摘要：在地铁城轨交通中，整体道床的使用非常广泛，其具有良好的稳定性、结构耐久性以及易于保持轨道几何形状等优点。但是如果长期的受到地下水或者是车辆的荷载冲击，就会导致地铁的整体道床出现病害，影响到地铁的运营安全。因此本文对地铁整体道床病害产生的原因进行了分析，并提出了相关的整治策略，为地铁整体道床的维护提供了一定的参考价值。

关键词：地铁；整体道床；病害

引言：

目前整体道床与碎石道床是地铁线路轨道铺设道床的主要两种形式。整体道床又被称为无砟轨道，其主要由混凝土在基底上进行直接浇筑而成，具有较好的整体性和稳定性，同时还能够很好的维持住轨道的几何形状。相较于碎石道床来说，整体道床对于维护的要求不高，因此在地下线路和高架线路等不易维修的地方铺设地铁线路轨道时，往往会使用到整体道床。

一、整体道床的特点

整体道床相对于传统有轨道床而言，平顺度更高，整体性更强，更易于施工，耐久性更好，服务期更长，对于维护的需求不高。但是整体道床对于施工精度有更高的要求，轨道的弹性及高、低、水平的调节只能靠扣件来实现，而且一旦发生病害很难处理与维修[1]。

二、整体道床常见的病害类型

整体道床的构造要比有砟轨道的构造更简单且更稳定，即便是在列车的重复作用下也能够很好地维持其外部形状。虽然整体道床具有较强的刚度，但是弹性较差，因此在应用整体道床时需要使用质量较高的钢轨扣件和弹性垫层。在铺设过程当中必须保证道床地面处于平整的状态，否则就会导致各类病害发生。就目前来看，主要有三种病害类型。第一种混凝土结构发生断裂，导致整体结构沉陷并随着长时间的列车垂直荷载作用，导致混凝土的结构出现变形。轨道下沉形变为轨道吸收列车荷载的主要途径，因此必须要合理地控制轨道下沉的数值。如果轨道发生了较小的变形，就会加大轨道承受的列车荷载，从而使轨道部件被破坏的速度加大。如果轨道的下沉变形较大，则往往会导致轨道出现塑性变形的问题，这样不仅会加大工作量，还会造成一定的危险性。因此就目前来看，整体道床下沉变形量过大是较为严重的一种病害。第二，道床基底的渗水或者较大的地下水压引起基底面隆起，使混凝土产生上拱变形，继而断裂或者影响轨道的几何尺寸。第三，多道床混凝土脱离主体结构混凝土，道床排水沟出现裂缝，使得混凝土结构在地下水的侵蚀作用下发生损伤[2]。

三、整体道床产生病害的成因分析

（一）车辆运行振动的因素

由于整体道床的刚性较大，因此列车振动的范围和冲击力是最直接作用于整体道床的主要内容。如果此时没有办法保证线路自身的平整性，就会使列车的振动范围变大，从而使道床的整体稳定性受到严重影响。

（二）施工质量差异的因素

整体道床敷设在施工中会受气候因素，配合比，施工工艺及施工技术质量差异等诸多内外因素影响。常见质量问题主要有：第一，灌注道床时有基底积水现象，如果不重视将底层的积水清除，就会影响到混凝土的强度，甚至会导致基地返浆的问题发生，严重影响到床的稳定性。第二，合理地控制整体道床与隧道底部的衬砌混凝土凝结力，在列车行驶过程当中就会因为振动导致道床与混凝土脱离摩擦，从而使道床的整体结构受到严重的影响。引发道床开裂，使列车的整体运行稳定性受到影响。第三，在进行混凝土浇筑过程当中，没有选择合适的工艺或者是水泥的质量无法满足施工的要求，从而使道床的整体建设质量不达标。第四，地下水长期侵蚀道床，导致道床的基底质量下降。在进行整体道床施工过程当中必须要合理的控制地下水。一旦地下水位超过隧道的地表，就会使其隧道底部长期被地下水浸泡或冲刷，从而导致隧道的整体结构受到影响甚至会出现翻浆冒泥的情况。在这一情况发生之后，整体道床的基底部分也会因此出现空洞，导致道床拱起或下沉，随之出现裂缝。第五，养护维修不到位。提高养护维修质量可以预防或减缓病害的产生和发展，然而就隧道日常作业维护来看，中心水沟堵塞现象普遍存在、侧沟下水流不畅等等，由此导致现有排水系统无法发挥其应有作用[3]。

四、整体道床病害整治措施

为实现病害预防与消除，整体道床应采取综合治理。一是要从设计、施工、维护环节严把质量关；二是整治工程中，应根据病害发生发展规律及分期，根据病害发生原因，采取综合治理。

（一）表面覆盖法

当裂缝宽度小于0.2mm时，通过弹性涂膜防水材料表面涂膜覆盖来实现混凝土微细裂缝修复。此法的不足之处在于修补工作不能深入裂缝内，对于延伸裂缝很难跟踪它的变化。

（二）压力注浆法

如果裂缝的宽度小于0.5mm，那么其属于微细裂缝类型。在处理这类裂缝时，主要使用到水泥浆或者是化学浆，然后采用液压或者是气压的方式来向裂缝处进行浆液的灌注。在这一过程当中，必须保证裂缝能够被浆液全部填满。并将裂缝当中的水分、空气和杂质全部排除。从而使浆液可以与原结构紧密地结合在一起。在应用这一方法时需要保障到床的整体构造处于齐全状态。

（三）开槽引排法

该方法适用于0.5mm以上裂缝修补，并采取综合处理方法，如无条件寻找渗漏点直接封堵，主要采取引排、裂缝处清槽—早强水泥埋设Ф30mm至Ф50mm透水管—表面砂浆修复等措施。在加装引水管上加装滤网，避免引水管道带着泥沙在道床下方或者衬砌上产生空洞。实施后，还要进行15天的观察，并根据渗漏情况决定是否需要进一步注浆加固[4]。

当然，对整体道床出现严重的裂缝，造成轨道几何尺寸超标而影响车辆运行的问题，进行彻底整修是对处于剧烈破坏阶段整体道床进行整治的唯一方法。在施工过程当中必须要完善的进行排水系统和防水系统的设计，及时地采取合理的施工工艺来疏通水源，从而将安全隐患消除，使轨道的铺设更加顺利。

五、结束语

整体道床混凝土病害是十分常见的，在最初发生病害时，往往具有隐蔽性，无法被及时发现。一旦病害开始发展，就会呈现出急剧性和连续性的特征，如果不及时采取措施处理，就会导致主结构发生变形，时刻都存在着对行车安全运营构成威胁的危险。因此只有通过不断的研究，运用新工艺、新材料加以改造，才能全面提高道床质量，确保运营安全。

参考文献：

[1]张宏萄,张智慧,许强.地质雷达技术在地铁整体道床病害检测中的应用[J].工程地球物理学报,2021,18(05):709-715.

[2]高伟君,沙金硕,安彦坤,赵泽鹏.城市轨道交通整体道床改造工程特点及其实施建议[J].城市轨道交通研究,2021,24(09):194-196.

[3]李宇杰,徐会杰,宋国侠,倪克琦,高潮.盾构隧道整体道床脱空病害整治技术应用研究[J].土木工程学报,2020,53(S1):119-123.

[4]吕文昊.既有地铁线道岔区整体道床病害整治策略分析[J].科技与创新,2018(09):45-46.