高速铁路隧道衬砌质量缺陷整治及预防
措施研究
摘要：近年来，我国铁路隧道事业快速发展，我国已经成为世界隧道大国。
随着我国基础交通设施的不断完善，高速铁路建设方兴未艾，其建设过程的安全
质量问题也受到了工程界的广泛关注。
高速铁路隧道的衬砌质量缺陷及整治修复
成为影响高速铁路运营安全的控制要点。
关键词：高速铁路隧道；质量缺陷；整治；整治措施
引言
近年来，高速铁路开通项目在运营过程中因隧道工程衬砌质量缺陷及病害造
成的运营安全事故时有发生，给人民的生命、财产安全带来了一定的损失和危害，对高速铁路的发展也造成了影响。
国家、国铁集团以及参与高铁建设的各方，均
对高速铁路建设中存在的质量缺陷和病害问题予以高度重视，尤其是容易造成运
营安全的高速铁路隧道二次衬砌的施工质量，已成为各级单位检查及关注的焦点。
1、高速铁路隧道衬砌质量缺陷分析
1.1、隧道衬砌厚度不足
隧道开挖轮廓尺寸及预留变形量不满足设计要求，初期支护未按设计要求施工，围岩变形量增大。
光面爆破效果差，欠挖部位未按照规范要求进行处理，侵
入衬砌。
初期支护施工不及时，造成围岩变形量过大，超出设计预留变形量，使
初支侵入衬砌内。
初期支护混凝土喷射厚度控制不到位，造成局部喷射过厚，未
进行处理，侵入衬砌。
施工测量放线偏差，导致隧道轴线偏位、测量误差导致开
挖轮廓局部位置欠挖或衬砌模板台车定位测量失误，形成衬砌厚度不足。
防水板
安装时松弛度预留不足，导致局部紧绷；或挂点不牢固，防水板端部脱落，侵入
衬砌结构空间，使衬砌厚度不足。
衬砌拱部封顶混凝土浇筑施工质量控制不到位，拱顶注浆质量差，造成拱部衬砌厚度不足。
1.2、二次衬砌混凝土裂缝
根据隧道二次衬砌裂缝产生的原因划分，隧道二次衬砌裂缝主要分为干缩裂缝、温度裂缝、荷载变形裂缝、施工缝（接茬缝）。
混凝土成型后，未按规定的
方法和频率养护，混凝土表面水分散失过快，表面体积收缩较大，而混凝土内部
湿度变化相对较小，收缩较小，表面混凝土变形的同时受到内部混凝土的约束力，出现拉应力，引起混凝土表面开裂。
温度裂缝，是由混凝土内、外温度变化产生
温度差形成的裂缝。
水泥在水化反应过程中会产生大量的水化热，由于混凝土内
部热量不能及时传递出去，内部温度不断上升，而混凝土外表面因与外界传递热
量速度较快，温度相对较低，这样在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生温度裂缝。
仰拱基底的虚
碴清理不彻底，在混凝土浇筑后，基底产生不均匀沉降；仰拱基底积水清理不彻底，浇筑混凝土时，仰拱底部混凝土水泥浆随水流失，造成仰拱底部局部混凝土
密实度较差，二衬浇筑后，仰拱受压，基底产生不均匀沉降；二衬台车或堵头模
板固定不牢固、脱模时间过早或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生
变形裂缝。
由于施工工艺或施工异常的原因，难免会出现新旧混凝土交接的施工缝。
当浇筑新的混凝土时，旧混凝土表面基础未进行凿毛处理、凿毛处理不彻底
或凿毛处理后浇筑新混凝土前未充分浇水润湿，就直接在原混凝土表面浇筑混凝土，致使新旧混凝土接茬处出现裂缝。
1.3、隧道衬砌存在空洞、不密实
隧道爆破效果差，局部存在超欠挖现象，处理不到位；在初期支护施工时未
进行基面找平，致使初支面不平顺，继而导致防水板铺设时不能密贴初支面，在
混凝土浇筑后形成空洞。
防水板挂设松弛度未掌握好，防水板挂设太紧未留存余量，容易造成防水板在混凝土浇筑时拉裂；防水板挂设过松，在混凝土浇筑过程
易形成褶皱，从而产生空洞。
拱部混凝土冲顶工艺欠缺，导致拱顶混凝土浇筑不
饱满，留下空洞。
未及时调整为高流动性混凝土，加之拱部插入式振捣器、附着
式振捣器未按要求使用，振捣不到位，导致混凝土局部出现空洞或不密实。
端头
模板安装不严密，接缝处漏浆、跑浆，混凝土出现下落现象，局部出现空洞。
衬
混凝土施工过程中防脱空装置未使用、冲顶孔未全部使用等原因，造成脱空或不
密实。
2、高速铁路隧道衬砌缺陷预防措施
2.1、隧道衬砌厚度不足预防
隧道衬砌厚度不足产生的原因涉及到各道工序，需要从多个方面采取强有力
措施进行预防和控制。
（1）加强隧道开挖控制：加强施工控制测量，应用先进
测量技术，综合多种测量手段，充分考虑设计预留变形量及测量误差，严格把控
工序验收。
隧道开挖轮廓尺寸应符合设计要求，并应严格控制欠挖。
（2）加强
光面爆破效果控制：爆破作业前，根据地质条件、开挖方法等进行爆破设计，按
照规范要求进行工艺试验，依据工艺试验确定的爆破参数进行施工，并做到动态
调整，争取最佳的光面爆破效果。
按照隧道施工技术规程采取提高光面爆破效果
的各项技术措施。
（3）加强初期支护质量控制：初期支护在开挖后应及时施工，控制围岩变形。
严格按照设计要求组织施工，重点对钢架（钢格栅）加工及安装
质量、喷射混凝土厚度及平整度等进行控制，确保满足设计及验收规范要求。
（4）加强衬砌拱顶混凝土施工质量控制：拱顶混凝土浇筑作为施工质量控制的
薄弱点，应在编制施工组织设计和专项施工方案时制定详细的质量控制措施，并
严格按照施工方案组织施工。
严格注浆材料的选用和注浆压力的控制，确保注浆
效果。
2.2、二次衬砌混凝土裂缝预防
加强高速铁路隧道设计阶段地质勘察，提供较为准确的地质参数。
隧道洞身
开挖光面爆破控制，光面爆破可以有效地减少超欠挖，可以避免二次衬砌厚度不
足或严重不均匀而产生的应力集中现象。
实时掌握衬砌初期支护后围岩变化情况，做好相应的监测和控制措施。
优选水泥混凝土配合比及材料，寻求高效快捷的养
护技术、材料和最优的配合比。
水泥混凝土施工控制，采用先进的施工设备及施
工工艺，严格控制施工过程。
加强用先进设备仪器对隧道开挖的质量、二次衬砌
厚度的均匀性等进行及时监测和检测的控制。
对于一些微裂缝来说，通常对整体
结构影响较小，可以采用环氧树脂补缝处理。
对于一些贯通性裂缝来说，可以采
用打锚杆或者注浆的方法进行填充和修补。
对于有渗漏水的裂缝，首先应对渗漏
水进行导水及防水处理，然后进行裂缝的治理。
对于一些隧道净空富余量小的隧
道可以采用钢带加固的方式。
可以采用喷混凝土的方法达到增加原衬砌厚度的目的。
对于隧道拱部衬砌破损、空洞、厚度不足、掉块等缺陷可以采用局部拆换的
方法进行修补。
2.3、隧道衬砌空洞不密实处理
对于隧道注浆孔背后出现的空洞现象，原则上将空洞表面覆盖的表皮混凝土
凿除，对空洞内采用植筋、挂网、浇筑混凝土的方法进行处理，具体方法如下：
第一，先将注浆孔附近混凝土凿除，露出二衬空洞面，然后用钢丝刷对其表面进
行刷毛和清洁处理，或采用手砂轮打磨，确保混凝土表面清洁干净。
第二，在原
有混凝土面环向钻孔，纵向、横向分别垂直于二衬混凝土面植入Φ16钢筋，向
两侧分别植入二衬，旧混凝土内不少于20cm，植筋间距为15cm，植入钢筋时应
避免刺穿二衬背后的防水板。
而后，将植入的同一断面的两根钢筋端部焊接(在
有钢筋的二衬部位，植入钢筋应与二衬原钢筋连接)，这样大大加强了修补后的
衬砌混凝土的整体性，质量得到有效保证。
对于二衬混凝土不密实的问题，通过钻设注浆管对衬砌背不密实的混凝土进
行注浆封填。
注浆工序如下：在不密实对应的衬砌位置，从低到高每间隔1.5m
确定一处钻孔点，在衬砌表面进行标识，采取注浆的方式处理，对注浆区域及周
边1m范围壁面进行清理，先采用钢丝刷清除表面附着物、油污以及强度不足的
部分，并铲除突出部分，保持壁面平整，最后用毛刷清除粉尘，使壁面整洁。
注
浆前，应采取从下到上、从四周向中间的方式逐孔进行，在一个孔眼注浆完成前，不得中途停止，要保证注浆的连续性。
同时，注浆管端部应保持平整，避免出现
尖刺，破坏防水板。
结束语
总而言之，对于隧道缺陷整治地段,加强消缺整改后期的长期巡查及检测,并
做好必要的维修、维护。
隧道衬砌质量缺陷整治,应结合隧道施工经验及施工情
况做好统筹安排,选择轨道施工前作为消缺整改的最佳时机,降低整治成本、协调难度和安全风险。
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