高速公路隧道土建结构建设通病与后期养护对策

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  摘 要:我国公路隧道规模不断增大,越来越多的隧道进入周期性养护,但养管单位养护经验不足,养护基础薄弱,重建轻养思维固化,使得公路隧道养护运营状况令人堪忧。截至2018年,我国公路隧道运营里程17 236 km,公路隧道运营里程较2000年增长20倍有余,到2020年末,我国公路隧道运营里程突破20 000 km。根据隧道行业的发展,可以认为,我国公路隧道的任务将从以建设为主转向建设与养护并重。
  关键词:高速公路隧道;土建结构建设通病;后期养护
  0 引言
   高速公路隧道是现代交通发展史上的一个里程碑,它是判断一个地区甚至一个国家的交通是否发达的决定性因素。随着时间的推移,交通运输将不断的现代化并慢慢发展和完善,人们生活水平也将缓缓改善,高速公路在人们的日常生活中所占的比重也将越来越大。因此,隧道作为高速公路上不可缺少的组成部分之一,提高高速公路隧道的建设水平和完善维护策略,对保障公路的安全与畅通来说是必须落实的措施。
  1 高速公路隧道土建结构建设通病
  1.1 衬砌结构通病
   隧道衬砌结构常见的问题以裂缝问题与渗漏水问题为主。其中,裂缝问题表现形式多种,如纵向裂缝、环状裂缝、斜向裂缝等形式。渗漏水问题多是由裂缝问题引发,并随着裂缝程度的不断扩大而不断拓展。一般来说,造成衬砌结构发生病害问题的关键原因在于防排水施工质量不合格、地质条件变化等。其中,人为原因占据多数。
  1.2 洞内渗透漏水通病
   目前,隧道的渗透漏水主要表现在墙、拱顶渗水、滴水、漏水及路面的冒水。造成这个情况的主要原因是在建造隧道的时候和建成之后维护的时候,忽略了周边的水流环境导致地下的水一直侵蚀着隧道。随着时间的推移,地下的水会积攒的越来越多,侵蚀变得越来越严重,然后地下的水就能够对经受长时间的隧道进行破坏,使隧道的表面变得十分潮湿,甚至能够直接突破表面,对飞速通过的车辆的安全以及衬砌结构的稳定性造成不可忽视的威胁。一旦隧道中出现渗漏水,不仅会降低混凝土衬砌的耐久性,还会影响隧道内所有器械的功能和使用寿命,使得隧道内的环境恶化。
  1.3 洞门通病
   洞门结构物主要以端墙为主,病害问题通常集中于此。一般比较常见的病害问题主要包括渗漏水问题、开裂问题、端墙装饰涂料脱落问题等,严重时,甚至会出现严重变形问题。其中,渗漏水问题基本上成为隧道施工常见的问题。究其原因,主要是因为洞顶排水设施中的泄水孔失效,导致墙后积水流入防水设施薄弱位置,如端墙施工缝当中,引发渗漏水问题。其余质量通病问题也多是由裂缝问题引起,导致端墙基础结构过于薄弱,容易出现不均匀沉降现象。
  2 高速公路隧道土建结构建设后期养护对策
   高速公路隧道土建结构养护,大致就是日常的巡查、结构的检查、维修保养及病害处治这四个方面的内容。在日常养护中,每日巡查就是要仔细检查隧道的洞口、洞内衬砌及混凝土路面的状态是否良好,以此判断是否会影响交通安全,先做定性的观察然后再做定量的观测,直到得到初步的结论。对经常出现的一般性异常一定要及时的维修,以确保行车的畅通和安全。
  2.1 预防性养护管理措施
   预防性养护管理措施一般多实行于病害问题出现之前,要求养护管理人员采取必要的手段措施,尽可能地规避通病问题出现。在此过程中,要求管理人员最好结合过往经验,明确隧道土建结构常见的质量通病问题以及具体成因,针对容易发生病害问题的结构部位进行重点预防管理。如针对隧道衬砌结构易出现裂缝问题与渗漏水问题,管理人员最好做好防排水施工设计工作,立足于工程实际条件,尽量优化施工质量,防止因防排水施工不合格而对周围衬砌结构造成渗漏危害。另外,对于隧道检修道质量通病问题,如盖板缺失破损问题、电缆沟侧壁破损问题等,建议现场施工人员最好事先加强对隧道检修道的预检工作,重点检查盖板质量与电缆沟质量,防止后期出现质量隐患问题。
  2.2 日常养护管理措施
   土建结构的日常养护管理工作应重点围绕结构物的清扫、经常性保养、破损部位维修等工作内容展开。对于路面结构而言,必须定期清扫,注意路面脏污部位。当隧道路面被油类物质或者化学物品污染时,养护人员必须配合对应清洁剂实行清洗工作,确保路面干净、整洁。深入隧道内部,清扫洞门以及洞身,对于松动的岩石或者危石必须及时清除干净。对于排水设施而言,应重点检查泄水孔处是否接引水管,且污水是否得到及时排出,防止对周围衬砌结构等造成漏水危害。可以说,日常养护管理多以定期检查工作为主,针对现场存在的不足问题进行及时整治,防止进一步加剧隐患程度。
  2.3 针对性维护管理措施
   针对性维护管理措施一般多实行于病害问题出现之后,主要为了防止病害程度的进一步加剧或者裂缝问题的进一步拓展而采取的针对性修复手段,如对于结构裂缝问题,如衬砌结构裂缝、端墙结构裂缝等。首先,清除粘附在混凝土结构表面的灰尘、油污等物质。其次,将压浆嘴粘贴在裂缝表面,压浆嘴骑缝可以将裂缝表面进行封闭处理。最后,向裂缝处注入结构胶,按照一定压浆次序进行封闭压实。待压浆作业完毕后,次日到结构胶完全固化之后,再对结构表面进行打磨处理。对于渗漏水问题,必须及时止损。查找到造成渗漏水问题的主要原因,并对其进行针对性处理,防止二次渗漏。
  2.4 完善施工监测方案
   高速公路土建工程隧道施工在建设中难度相对较大、对专业度的要求也极高,对通行环境要求高,同时工程施工周期也较长。因此,在对高速公路土建工程隧道施工进行监测时需详细地分析比对,这样的情况下就可以对重要性相对差些的位置开展选择性的监测工作,从而减少高速公路土建工程隧道所需要监测的数量。进行隧道监测选择性监测的项目主要存在以下几种情况。
   (1)高速公路土建工程隧道围岩内部移位的相关问题。通常使用位移器来进行监测工作,采用此种监测仪器主要是为了分析隧道以内岩石移动的相关的情况和规律,减少对隧道内支护造成的一系列影响和问题等。
   (2)监测高速公路土建工程隧道施工的过程中钢支撑力情况。通过钢支撑力监测这样的监测方式主要是为了了解隧道支护的相关应力形式,观察其是否已经达到应力的最大限度,从而进一步确保钢支撑的相对稳定性。这样的监测方式通常会选用弦式数码钢筋结构来开展监测等一系列的工作。
   (3)监测高速公路土建工程隧道围岩所承受的压力情况,这样监测的主要是为了得知二次支护所用的时间问题,避免由于支护时间的延迟,导致一系列安全问题的发生。
   (4)监测高速公路土建工程隧道施工中所受到的锚杆轴力情况,采用锚杆测力计对施工进行监测,这样的方式主要保证了隧道围岩的相互结合的情况,从而保障施工的安全性和可靠性。
  3 结语
   精品工程在于建设,长寿工程依靠养护。高速公路现在已经成为日常交通的一部分,是被普遍使用的,所以一定要加強对高速公路的养护,而隧道相对于普通路段,通行环境较差,事故容错率低,事故危险更大、更严重,涉及设施设备多,管理任务重,所以,对隧道的建设和养护更要引起重视。另外,除了改善高速公路的土建结构,还需要配合严密的维护计划才能完成这一艰难而重要的任务。
  参考文献:
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