谈涵洞常见病害产生原因及治理措施

李 立 坚

(山西路桥第一工程有限责任公司，山西 太原 030006)

谈涵洞常见病害产生原因及治理措施

李 立 坚

(山西路桥第一工程有限责任公司，山西 太原 030006)

从不同侧面对涵洞裂缝、表面缺陷、沉陷、错台、漏水、排水不畅等常见病害产生原因进行了分析研究，并针对性地提出详细的治理措施，为减少涵洞的病害发生和涵洞的病害治理提供了科学有效的依据。

涵洞，病害，原因，治理措施

0 引言

涵洞作为公路工程的重要组成部分之一，其质量的好坏直接关系着公路工程整体的质量。而涵洞长期在荷载、水流等的作用下，会产生许多病害，如裂缝、混凝土表面缺陷、沉陷、错台、渗水、漏水、跳车、排水不畅、洞口端墙或翼墙开裂、倾斜、砌体结构的缺陷、涵洞基础冲刷悬空等。本文对涵洞常见病害的产生原因及治理措施进行了探讨。

1 裂缝

涵洞发生裂缝的部位和类型很多，有个别涵节的侧墙、涵顶、底板上出现裂缝或微小裂纹，也有整个涵节贯通性的(横向或纵向)裂纹或裂缝、涵节间沉降缝的裂开和错位、涵顶结构与其两侧侧墙之间出现的水平或垂直方向上的错位裂缝、底板贯通性的纵向裂缝等破坏性较大的裂缝。

1.1 裂缝的产生原因

主要原因是混凝土的徐变、结构材料的强度未达到合格标准、沉降缝的设置不太合理、涵洞通过超越设计荷载条件的重型载重车辆的长期碾压、地震、爆炸等剧烈震动。

1.2 裂缝的治理措施

1)对于宽度小于0.15 mm的裂缝一般情况下采用表面裂缝封闭法处理。2)对于数量较多、宽度在0.1 mm～1.5 mm间的裂缝采用自动低压渗注法处理。注浆嘴沿裂缝走向布置，间距视裂缝宽度一般为200 mm～400 mm。3)对于深度较深、宽度不小于0.15 mm的裂缝采用压力灌注法处理。压力注浆修补裂缝应根据浆液流动性选择压力，一般为0.1 MPa～0.4 MPa。竖向、斜向裂缝压浆应自下而上进行。4)若拱圈、盖板等承重结构的裂缝严重且有持续发展趋势时，应拆除重建。5)裂缝口表面处理，应使工作面平顺、干燥、无油污。处理范围沿裂缝走向宽30 mm～50 mm。6)当裂缝区的钢筋锈蚀时，应先对钢筋进行除锈，再进行裂缝修补。

2 混凝土表面缺陷

混凝土表层缺陷主要有：蜂窝、麻面、露筋、空洞、磨损、表面腐蚀、老化、剥落、构件变形接缝不平、表层成块脱落等。

2.1 混凝土表面缺陷的产生原因

蜂窝产生原因：

1)施工原因:混凝土浇筑时振捣不密实，分层浇筑违反操作规程，混凝土离析，模板缝隙不严导致水泥浆流失等；2)设计原因：结构不合理、钢筋设计不当，材料配比不当、混凝土粗集料颗粒太大或坍落度过小等。麻面产生原因：模板表面不光滑、模板湿润不充分导致混凝土表面水分被模板吸收、表面失浆。露筋产生原因：钢筋保护层厚度过薄或者不密实等。空洞产生原因：钢筋布置太密或者漏浆、振捣不密实等。磨损产生原因：混凝土强度不够、表面细集料太多；水流夹杂物冲刷等。表面腐蚀、老化、剥落产生原因：保护层太薄、结构出现裂缝、钢筋锈蚀膨胀引起的剥落、冻融影响、化学腐蚀等。构件变形接缝不平产生原因：施工事故、荷载作用等。表层成块脱落产生原因：外力冲击作用的结果，如汛期水流夹杂的石块等。

2.2 混凝土表面缺陷的治理措施

对于混凝土的表面缺陷，应先将已破损的松散部分清除，直到露出完好的混凝土，并除去钢筋上的铁锈，再用高强度等级混凝土、水泥砂浆或其他材料进行修补。若损坏面积不大,可采用涂抹、压浆、浇筑来修补；若损害面积过大，则可采用高压喷射混凝土或高强度的水泥砂浆进行修补。另外注意在修补过程中要保证新补的混凝土密实、表面平整，并能够与原结构牢固结合，养生环境和时间满足规范要求。

3 涵洞沉陷、错台、跳车

涵洞一端或整个沉陷，常常会伴随出现错台、跳车等病害。

3.1 涵洞沉陷、错台、跳车的产生原因

由于地质条件差或人工处理地基不当等因素，导致涵洞不同节段的沉降量不同，节与节之间沉降缝被拉开，沥青麻絮脱落，相邻涵身之间出现错台，甚至会引起涵洞上方路基沉陷，出现跳车。

3.2 沉陷、错台、跳车的治理措施

1)向沉降缝内压浆回填。压浆前先清理涵节接缝，再用木板等填塞沉降缝，接着向沉降缝后背压浆，对地基及基础实行压浆处理。若沉降缝内积水处理困难时，应采用防水材料胶缝，防水材料胶缝遇水高倍膨胀，可防止路基土溶出。2)管涵一般用千斤顶调整管节的错台。施工时用两台千斤顶顶起沉降管节，管节就位后往地基土中压入水泥浆，最后再填塞沉降缝。3)铁管涵或波纹管涵发生沉降变形时，应先挖开填土，更换管底土壤，在管上加铺土工布或油毡防水层，并对回填土进行分层夯实。

前两种方法应与拆除重建进行技术经济比较，如采用的处理方法较昂贵且较难处理时，可挖开填土处理地基，再重建基础。地基的加固多用换填夯实、扩大基础等费用较少的方法。

4 漏水、渗水

主要表现为:涵节间施工接缝处填缝料脱落、施工接缝过宽且未封闭密实，接缝处渗水、渗砂；盖板与涵台交界处渗水；结构裂缝、沉陷、错台处渗水、漏水等现象。

4.1 漏水、渗水的产生原因

涵洞本身施工质量差、施工接缝过大、防水处理有缺陷；涵洞各节段间产生不均匀沉降,引起结构开裂、沉陷、错台；路面的雨水渗入涵上填土，填土含水率过大，而防水设施不完善，使得填土内积水从涵身渗出等。

4.2 渗水、漏水的治理措施

涵洞施工缝过大、接头或铰缝处发生填料脱落，引起路基渗水；沉降缝错动，缝中的填塞物脱落、失效，出现漏水、漏土或流泥浆等,应及时封堵处理。可用麻絮浸透沥青后填塞入处理好的缝隙中，或用其他粘弹性材料封堵，然后再用水泥砂浆或乳胶水泥砂浆将缝口填满、压实、抹平，以免再次脱落。对涵洞防水设施不完善的，应挖开填土，用高强度等级的水泥砂浆对涵身进行维修处治，并加设油毛毡防水层或防水土工布。

5 排水不畅

洞内外长时间淤积、堵塞就会导致排水不畅，我们要加强日常养护，尤其在每次洪水之后。

5.1 排水不畅的产生原因

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由于长期的水流冲刷，在涵洞进出水口，会滋生、堆积水草等植物、淤积泥沙、石块等堵塞洞口，涵洞过水能力就会减小，大大影响涵洞的正常使用。另外，洞身裂缝、整体或局部沉降等病害，会造成涵底高程位置降低，出水口高程相对增大，洞内长期积水，泥沙无法自行排出，也会造成排水不畅。

5.2 排水不畅的治理措施

洞内外淤积的水草、泥沙等杂物要定时清除，尤其在下雨后，以增加过水断面面积；在涵洞进出口通过设置沉淤井来防止泥沙淤积，及时疏通洞口附近的排水通道，保证洞口铺砌与上、下游河道平顺相接，降低出水口的高程，以便于洞内积水的排出。

6 洞口端墙或翼墙开裂、倾斜

大多数的涵洞都存在端墙或翼墙方面的病害，这些病害主要有涵洞墙体上部出现斜裂缝或水平裂缝，在涵洞的中部出现少量的竖向裂缝以及翼墙与涵台脱离出现倾斜等。

6.1 洞口端墙或翼墙开裂、倾斜的产生原因

1)路基填土不密实，车辆冲击荷载作用下产生侧向压力过大，翼墙、端墙的墙体厚度偏薄，墙体自重轻,抗倾覆力矩小，在墙后路基的过大土压力下，使墙体向外倾斜，或填土中水分过大而造成鼓肚或外倾，直至倒塌。

2)上部结构传递来的推力过大，引起翼墙的开裂。

6.2 洞口翼墙或端墙开裂、倾斜的治理措施

1)由于填土夯实不足而发生沉落挤压，或填土中水分过大，土压力增大而造成的外倾，应挖开填土，修理外倾部分，并更换透水性好的填土，认真回填夯实。

2)因基础不均匀沉降而发生倾斜时，应先处理基础，一般用扩大基础的方法，将原基础外侧洗刷干净，按原结构加宽20 cm～40 cm，新旧部分必须结合坚固。也可以采用更换土质的方法加固基础，但要注意做好夯实填土，然后再修理倾斜或开裂部分，必要时重砌洞口部分。

7 砌体结构缺陷

砌体结构的病害主要有：表面风化、开裂、灰缝剥落，局部块石松动、脱落，或砌体渗漏水等。砌体表层麻面、起皮、剥落、勾缝脱落、松散等表皮损坏，如果不及时处理，将会向深度发展，造成内部材料的变质、酥化，使强度降低。

7.1 砌体结构缺陷的产生原因

常年的干燥、潮湿、寒暑、冻融等气候的交替，结构的受力不均或受热不均等因素的共同作用而形成。

7.2 砌体结构缺陷的治理措施

1)对砌缝中的杂草必须清除，并将损坏的灰缝凿除，用水泥砂浆重新勾缝，或局部拆除后重新砌筑。

2)砌体表面有风化剥落现象的，可采取表面抹浆或喷浆。抹浆或喷浆前应将表面松动剥落的部分清除，并将表面润湿、洗刷干净。抹面厚度为2 cm，喷浆厚度为1 cm～2 cm，均应分2次～3次进行。必要时加设钢筋网，提高其强度和整体性。

3)在砌体背后压注水泥砂浆或化学浆液。

4)加设涵内衬砌。

8 涵洞基础冲刷悬空

涵洞底板铺砌被冲刷损坏、进出口基础被冲刷掏空，影响涵洞的质量，在日常养护工作中，应高度重视。

8.1 涵洞基础冲刷悬空的产生原因

水流长时间冲刷，尤其在洪水季节，水流流速较快，导致涵洞底板铺砌被冲刷损坏、进出口基础被冲刷掏空。

8.2 涵洞基础冲刷悬空的治理措施

基础局部冲刷悬空可用水泥砂浆砌片石或片石混凝土填实，一般应比原基础加宽10 cm～20 cm，并修复或增设洞口、洞底铺砌层和端部截水墙；当流速特别大时，应设置相应的缓流设施，如消力池、消力槛等。

9 结语

为了提高涵洞承受荷载、泄洪排水的能力，通常对涵洞各个部位病害要及时进行维修处理，以使涵洞的功能能够正常发挥作用、寿命能更长久。我们在涵洞施工、运营过程中，只有严格按设计、规范施工，采取积极有效的措施，才能杜绝各种病害的发生，提高涵洞工程的质量。

[1] 龚晓南.地基处理手册[M].北京：中国建筑工业出版社,2002：8.

[2] 刘淑萍,王铁成.对桥涵病害的原因与防治措施的探讨[J].黑河科技,2006(4)：77-80.

[3] 朱常春.公路隧道衬砌裂缝病害治理技术[J].岩土工程界,2005(9)：33-36.

[4] 赵立岩.混凝土涵洞的病害分析及预防[J].公路,2001(11)：23-25.

Discussion on common culvert diseases occurring causes and processing measures

Li Lijian

(ShanxiHighway&Bridge1stEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

The paper analyzes common culvert diseases occurring causes including culvert cracking, surface defects, subsidence, faulted slabs, leakage and drainage problems, and puts forward corresponding processing measures, which has provided scientific and effective basis for reducing culvert diseases and culvert diseases treatment.

culvert, diseases, causes, processing measures

2015-06-21

李立坚(1975- )，男，工程师

1009-6825(2015)25-0168-02

U449

A