劉冰
(浙江公路技師學(xué)院試驗(yàn)檢測(cè)中心 浙江余杭 310000)
公路隧道工程的襯砌裂損病害檢測(cè)和治理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,國(guó)內(nèi)對(duì)于隧道襯砌病害的分析和治理還在起步階段,主要針對(duì)因?yàn)槭┕べ|(zhì)量而引起的襯砌裂損,經(jīng)過治理后還可以繼續(xù)使用。
襯砌裂損主要是在地質(zhì)環(huán)境影響下,圍巖在地下水的長(zhǎng)期作用下發(fā)生松動(dòng)、變形,導(dǎo)致隧道襯砌出現(xiàn)開裂、空洞等。襯砌在應(yīng)力作用下發(fā)生拱軸形狀的變化,導(dǎo)致襯砌開裂,嚴(yán)重時(shí)襯砌會(huì)部分侵入限界,引起隧道坍塌。或者襯砌整體或部分出現(xiàn)傾斜,表面出現(xiàn)裂縫等等現(xiàn)象。隧道施工涉及內(nèi)容廣,很容易留下隱患和缺陷。對(duì)隧道襯砌裂損病害實(shí)施檢測(cè),能夠及早發(fā)現(xiàn)隱患,有效控制隧道裂損病害。
(1)檢測(cè)分析方法
探地雷達(dá)檢測(cè)方法可以幫助檢測(cè)隧道襯砌裂損、裂縫、空洞等,通過向地層發(fā)送一定的高頻電磁沖擊波,當(dāng)電磁在地層中遇到不同的介質(zhì)界面時(shí),會(huì)有一部分電磁波反射回來,地面接收到反射波,通過對(duì)信息數(shù)據(jù)的分析,探測(cè)隧道襯砌的厚度、空洞和裂縫等。
(2)滲漏水病害的檢測(cè)
滲漏水病害的檢測(cè)中,工作人員要注意對(duì)襯砌腐蝕、鋼軌銹蝕、路基翻漿等情況的嚴(yán)重情況進(jìn)行分析判定,以分析數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)確定檢測(cè)內(nèi)容和強(qiáng)度。在檢測(cè)過程中,工作人員要深刻了解造成襯砌裂損的主要原因,提升病害檢測(cè)和確認(rèn)的精確度。
(3)結(jié)構(gòu)性病害的檢測(cè)
襯砌的結(jié)構(gòu)性病害主要包括裂損、變形和裂縫、脫落、錯(cuò)位、斷面變形或縮小等細(xì)節(jié)問題上。在檢測(cè)時(shí)工作人員應(yīng)考慮到地質(zhì)影響,對(duì)周邊地質(zhì)結(jié)構(gòu)的壓力實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè),考慮到地形的影響,促進(jìn)結(jié)構(gòu)性病害檢測(cè)做到有的放矢。
(4)基底類病害的檢測(cè)
公路隧道工程經(jīng)常會(huì)受到地下水的影響,導(dǎo)致襯砌周圍出現(xiàn)空洞等,造成嚴(yán)重的襯砌開裂問題。在檢測(cè)過程中要考慮到結(jié)構(gòu)問題,襯砌計(jì)算時(shí)假定的受力狀態(tài)與實(shí)際有一定差異,差異較大時(shí)就會(huì)引起襯砌開裂。除此之外還要檢測(cè)施工方法和施工質(zhì)量,減少車輛振動(dòng)和其他問題對(duì)襯砌的影響。
(5)混凝土病害的檢測(cè)
混凝土病害是嚴(yán)重危及隧道工程運(yùn)行安全的病害之一。在檢測(cè)過程中工作人員對(duì)混凝土的配合比設(shè)計(jì)、攪拌質(zhì)量和時(shí)間以及熱量進(jìn)行檢測(cè),對(duì)病害種類豐富、病因復(fù)雜的襯砌裂損病害進(jìn)行檢測(cè)和治理。
(6)巖質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)
在隧道的施工建設(shè)中,材料質(zhì)量出現(xiàn)問題,在隧道受到內(nèi)力作用時(shí),襯砌就會(huì)發(fā)生裂損,出現(xiàn)隧道裂縫。針對(duì)這一情況,可以適當(dāng)加固裂縫。在一些土質(zhì)較軟的地方修建隧道,要及時(shí)維護(hù)隧道,防止出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。加固圍巖時(shí),要先填埋縫隙,再進(jìn)行壓漿,考慮到襯砌結(jié)構(gòu),可以利用錨桿加固圍巖方式,提高工程質(zhì)量。
隧道襯砌裂損病害的治理,直接影響著隧道的運(yùn)行安全和后續(xù)治理成效,對(duì)我國(guó)新時(shí)期公路系統(tǒng)的發(fā)展有重要意義。
(1)注漿防水
注漿防水是隧道工程襯砌裂損的治理基礎(chǔ)和前提,主要運(yùn)用于對(duì)于襯砌壁后圍巖疏松、空洞和集水造成的嚴(yán)重裂損。工作人員在作業(yè)時(shí)要注意新技術(shù)和新材料的應(yīng)用,在空洞漏水或疏松的部位,可以布置一定間距的注漿孔,提升隧道工程中襯砌裂損的應(yīng)對(duì)水平。
(2)鑿縫填充堵漏治理
在鑿縫填充堵漏過程中工作人員先鑿除裂縫周圍的腐蝕、松散混凝土,用堵漏劑填充,在漏水點(diǎn)周圍進(jìn)行填滿壓實(shí),促進(jìn)隧道襯砌裂損的應(yīng)對(duì)效率。
(3)內(nèi)貼式治理
內(nèi)貼式治理要使用高壓水沖洗干凈后捏成合適的形狀迅速填入U(xiǎn)形槽中,遇到長(zhǎng)裂縫需要分段封堵時(shí)工作人員要注意成反八字形相接,對(duì)拱部襯砌表面要進(jìn)行清理,可以用鋼絲刷和高壓水將襯砌表面的灰塵和油污等雜物清理干凈,促進(jìn)襯砌裂損的應(yīng)對(duì)可靠性。
(4)提高隧道穩(wěn)固性措施
工作人員首先改善圍巖及結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,保證隧道的穩(wěn)定性。對(duì)于嚴(yán)重裂損或變形的隧道,工作人員可以以自鉆式或半自鉆式瞄管等方式進(jìn)行完善。
(5)優(yōu)化注漿加固
注漿加固是整治隧道裂損的基本對(duì)策。工作人員可以結(jié)合防水注漿加固,革新治理手段,提高加固效率。對(duì)于一般的襯砌裂損,在隧道內(nèi)凈空限制嚴(yán)格、管線設(shè)備多并且對(duì)外觀要求高的情況下,可以采用襯砌內(nèi)表面粘貼碳纖維板或鋼板加固方法,承擔(dān)襯砌內(nèi)部所受的拉伸應(yīng)力,促進(jìn)襯砌裂損的科學(xué)性應(yīng)對(duì)。
(6)針對(duì)襯砌滲漏治理
在襯砌后注入高分子漿液,遇水膨脹后形成堵水體,或者用金屬板或塑料板沿襯砌內(nèi)部鋪掛外防水層。國(guó)內(nèi)主要的治理方法為襯砌背后注水泥漿、注水泥玻璃雙漿液堵水,內(nèi)襯中可以加入塑料板防水,襯砌鉆孔、刻槽排水。
(7)施工時(shí)的質(zhì)量控制
隧道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)圍巖級(jí)別、性狀和巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)情況,選擇正確的襯砌形式和厚度,保證襯砌的承載能力。在施工中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況有變的,要及時(shí)上報(bào),變更原有設(shè)計(jì),確保襯砌符合承載能力的要求。鋼筋保護(hù)層厚度要符合要求,大于3cm,鋼筋要做除銹、清污處理。填筑的混凝土要符合要求,選擇適當(dāng)?shù)乃嘤昧亢屯饧觿瑥亩档退冶?。襯砌背后形成水囊的,要對(duì)圍巖進(jìn)行止水處理,設(shè)計(jì)防水隔離層。襯砌施工要按要求設(shè)置沉降縫、伸縮縫。
工作人員根據(jù)國(guó)內(nèi)外襯砌裂損研究取得的成果,充分吸取襯砌裂損治理經(jīng)驗(yàn),通過分析具體的病害原因,提出針對(duì)性的治理對(duì)策。在施工時(shí)要使用適當(dāng)?shù)牟牧?,提高隧道工程建筑。?duì)已經(jīng)出現(xiàn)裂損病害的隧道工程,要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在,及時(shí)解決裂損。
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