浅析公路隧道日常养护及加固维修技术
2018-12-06李刚
李刚
山西省公路局长治分局 山西长治 046000
随着我国公路的蓬勃发展,与之配套的公路隧道建设也得到了全面发展,但由于汽车超载行驶、缺乏必要养护等原因,使得许多公路隧道在使用时间未达到使用年限的情况下,已经出现了表层剥落、裂缝等病害现象。这些病害对高速公路隧道的耐久性使用造成了重大影响,甚至有些病害已经影响了公路隧道的正常使用,极易引发安全事故。因此公路隧道养护及加固施工技术也成为了当前的研究热点[1]。
1 公路隧道日常养护技术要点
公路隧道的养护与管理应当遵循“预防为主、辅以维修”的原则,既要做好隧道工程建设问题的预防,又要及时整治已经存在的问题,及时消除对行车安全造成不良影响的问题,确保隧道始终处于良好的运行状态,为道路行车安全创造有利的条件。
1.1 状态养护
即检查组件,进行总体系统评估,把故障区域、时间判断出来,把更换、修整工作及时展开,从而把养护成本降低,状态养护实质上属于定期养护中的一种。最简单的状态评估方法是目测检查,即把渗漏组件脱落及其脱落的原因发现,检测组件,对异常声音进行查看,基于各种检测设备的故障检测,利用观测完成状态评估判断。
1.2 经常性养护
此类养护的基本方式是目测。定期检测、维护通风、通信设备,将故障及时排除,确保隧道全天候安全运行;加大隧道灯具的维护、检测频率,及时更换损坏灯具;隧道清扫、保洁等工作必须按日进行。
1.3 定期性养护
实质上也就是检查定期化,无论设施运行状况如何,必须要对其进行定期全面检测。比如:路面、洞内壁饰、监控设施、广播、电视、通风、供排水、供配电和消防等,检测、清理、维护均要定期进行,以便它们能始终保持良好的运行状态。测定量具、仪具是定期检测采用的基本工具,检测频率通常为1个月或几个月,全面检查每年至少一次,保养每年至少一次。
1.4 特殊性检查
一旦有突发性事件发生,且采用了专一性处理措施过后,特殊性检查必须迅速跟进。比如,当洪水、泥石流、地震等自然灾害,洞内火灾、交通事故一类事件发生,对隧道安全运行构成威胁,必须及时排除,通过各种紧急措施将面临的险情、障碍清理干净,诸如交通工程破坏、机电设施损坏、隧道土建结构变形,必须交付给专业养护机构、施工企业恢复,如有必要,可邀请地方相关部门介入,共同把隧道故障在最短时间内排除。通常来看,补救措施要及时进行,等交通秩序恢复正常,修复工作陆续展开。
2 公路隧道加固维修技术探讨
2.1 衬砌裂缝及处理
衬砌裂缝是公路隧道工程最为常见的病害之一,荷载不合理、温度应力、化学介质腐蚀等都会对公路隧道造成危害,导致衬砌裂缝的出现。一般的,衬砌裂缝指的是在二次衬砌表面所观察到的裂缝,裂缝所处的位置由于受力情况复杂,极易引发衬砌结构破坏,甚至影响到隧道衬砌地安全。
针对衬砌裂损,可以通过地质雷达探测等地质勘探手段对其进行预防,通过地质勘探,选择合理的施工方法与衬砌断面。隧道工程在选择混凝土材料时需要选择防腐及抗裂性能较好的混凝土材料,改善混凝土性能,预防衬砌裂损。在施工时采用先进的施工技术设备,通过光面爆破、锚喷支护等手段降低施工对围岩的扰动,这样可以有效提高衬砌密实度及整体性,达到预防衬砌裂损的目的,从而提高衬砌地抗裂及抗渗性能。在公路隧道施工及使用过程中需要加强对衬砌裂损的监控,及时掌握裂缝的变形情况及地质条件,这样可以有针对性地对衬砌裂损进行防治。
2.2 隧道水害及处理
隧道水害一般在岩溶发育区较为常见,主要包括隧道渗漏滴水、拱顶渗水、地层涌水等,在岩溶发育区甚至还存在地层涌水等病害,在发生隧道水害后,隧道内的湿度将会明显增加,对隧道内的设备造成不同程度的腐蚀,进而影响设备的正常使用,甚至还会引起衬砌开裂和渗透变形等病害,如果隧道水害严重,就很有可能导致涌突水直接淤埋隧道,影响隧道内行车安全。
隧道冻害的防治主要是通过提高衬砌混凝土的抗渗抗冻能力,在拌和混凝土时添加适当的引气剂,这样混凝土内部就会形成大量密闭、稳定且均匀的微小气泡,这些气泡的形成在一定程度上可以分散习惯渗水的通道,进而有效提高混凝土抗渗能力,减少混凝土内部的水分,这样一来,在冻融交替时,冻害的发生几率就会大幅下降。
2.3 灌浆加固技术
灌浆施工过程中,首先要对工作流程给予足够重视,做好每个环节的控制工作,以此保证施工有序性,不同施工环节对应的要点为:(1)钻孔。钻孔施工主要使用截面直径为85-90mm的钻头,将钻头正对地面进行钻孔,在钻头达到粉性土层时,应先将导管放置到孔中,然后对孔壁进行有效保护,最后使用捞砂筒继续钻孔。(2)灌浆管布置。施工过程中,为保证灌浆管的严密性,可将软橡皮包裹放置在管外侧,以此有效防止灌浆过程中出现浆液外溢的情况。在灌浆管布置完成后,需对钻孔和灌浆管之间的空隙进行封堵,使用和土层相适应的回填材料,以免造成不必要的影响。(3)浆液调制搅拌。按照设计比例对材料进行混合,混合后进行均匀搅拌,确保浆液均匀性,制备完成后要求及时使用,不得放置太长的时间。(4)灌浆准备。灌浆机械设备进场,现场施工人员对机械设备进行检查,保证良好工况,灌浆口对准孔口,保证灌浆严密性。(5)灌浆施工。灌浆过程中,要按照从上至下的顺序缓慢注入,直至浆液完全饱和,施工中应做好监测工作,以保证施工质量,避免出现质量问题。(6)待凝。灌浆达到完成标准后停止灌浆,等待其完全凝固。(7)封堵灌浆口。灌浆结束且完全凝固后,需立即对灌浆口进行封堵,封堵后要密切观察封孔位置,若发现浆液下沉,则需开孔补浆。
综上所述,公路隧道工程病害的原因有很多,既有地质、环境等方面的客观因素;也有施工、设计方面的人为因素。并且公路隧道工程中的隧道冻害、衬砌裂损等质量问题,对公路隧道的结构安全造成了严重威胁,因此为了保障公路交通的安全运行,必须加强公路隧道工程中的养护管理。