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重慶中環(huán)建設有限公司 重慶 401120
公路隧道路段施工結束之后,在實際應用期間受到多種因素影響,會發(fā)生各種隧道病害的風險,不利于公路上各類車輛的安全運行,所以需要施工單位在公路隧道施工過程中,對往常會出現的病害問題有著較為全面的認知與理解,進而利用有效的病害干預措施做好隧道病害防治工作,促使高速公路在后續(xù)的運營中有著非常好的應用質量與安全性,各類由于隧道病害問題導致的道路交通事故風險也因此大大降低。
隧道受環(huán)境濕度、環(huán)境溫度及混凝土水化熱的影響非常大。隧道受環(huán)境溫度下降的速度和收縮變形的影響,冬季由于溫度過低,引起混凝土收縮變形程度最大,綜合其他因子,導致中長隧道或者短隧道很容易出現襯砌開裂。由于隧道區(qū)域有斷裂層的出現,受圍巖壓力、地下水和溫度等多方面原因的影響,隧道受壓不均勻易導致隧道裂縫、仰拱隆起等病害的出現。襯砌結構與巖土體之間有空洞存在,當地下水流經該區(qū)域時,隨著地下水量的積累,空洞內部會對二襯結構產生水壓力,最終可能造成襯砌結構產生裂縫破壞,導致隧道發(fā)生滲漏水現象[1]。
(1)仰拱結構回填混凝土防腐蝕微膨脹效果達不到設計要求等級,混凝土在水浸和水腐雙重作用下,使腐蝕水沿混凝土內部毛細水型式延伸至其內部,進一步腐蝕混凝土內部結構,致使隧道底部結構強度減弱,隧道底部承載能力下降,混凝土結構的腐蝕膨脹、細集料損失軟化,將導致隧道路面出現局部開裂、隆起、沉陷等病害。
(2)襯砌厚度不足。隧道中二次襯砌厚度不足對隧道的安全穩(wěn)定具有非常大的影響,其厚度不足區(qū)域由于受力作用易出現掉塊、開裂、滲水等病害。二次襯砌結構裂縫對滲水具有一定的加速作用,地下水通過襯砌裂縫易滲透到襯砌結構內部,襯砌的開裂與滲水具有相互促進效果。
(3)襯砌背后空洞。整理隧道檢測資料時發(fā)現,隧道襯砌結構開裂、滲水的主要誘因是隧道二次襯砌與初支間脫空及初支與圍巖間不密實。由于襯砌背后有空洞,隧道結構的受力狀態(tài)發(fā)生了改變,其變化打破隧道襯砌承受限度時,二次襯砌結構拱腰上部區(qū)域易發(fā)生裂縫破壞。當襯砌背后空洞匯集足夠數量的地下水時,地下水會沿著空洞表面縫隙滲入二襯結構,引起鋼筋結構腐蝕破壞。
公路隧道在應用過程中,若襯砌出現少量裂縫,并且裂縫不深、寬度較小,這不會對襯砌結構完整性造成不良影響,同時,隧道裂縫也可處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài),此時,在處理上可以選擇高強度砂漿完成對襯砌裂縫的補強。在具體處理時,應當沿著裂縫的具體延伸范圍,通過處理形成楔形槽,槽寬不得小于5cm,深度要與裂縫深度相接近,并且要將槽做成外窄內寬形式,利用清水完成相應的清洗后,通過高強度水泥漿、環(huán)氧樹脂砂漿嵌補,使公路隧道的性能能夠得以恢復[2]。
施工人員在具體應用注漿加固技術時,需要做好如下工作,從而保證灌注漿的注漿堵水效果:
(1)施工人員需要應用鉆孔設備在確定的位置進行鉆孔,不能出現鉆頭偏移鉆孔點的情況,而且鉆孔后施工人員需要及時按鉆孔深度對孔內殘余土體進行清理,以免出現注漿操作時管道通暢性不佳的問題,使得灌注漿材料可以完全滲入到隧道溶洞、裂縫等處。
(2)進行灌注孔孔洞設計施工時,要求施工人員參考注漿區(qū)域的巖石體條件及滲水、涌水的方向,最終選出最佳的注漿孔進行滲水封堵及隔離處理。
針對裂縫相對較多的公路隧道來說,如果裂縫較淺,發(fā)展緩慢,在實際處理過程中,可以通過噴射混凝土方式對出現的裂縫進行補強處理。利用噴射的混凝土,可以使結構中出現的裂縫緊密結合,避免出現松動問題。同時,受隧道噴射過程中壓力作用的影響,下嵌裂縫內深度較大,這也就會使裂縫發(fā)生粘結閉合,從而使襯砌的承載力可以得到進一步提高,達到補強裂縫的目的。
如果隧道二襯由于材料質量差引發(fā)出各種問題,通過對比狹窄范圍內襯砌出現掉塊現象,但是,并未發(fā)生漏水,此時,可以利用玻璃纖維、碳纖維等不同類型的板材,將其適當地粘貼到襯砌表面內,實現對襯砌變形和開裂開口的合理控制,有效避免公路隧道出現剝離、剝落、掉塊等各種不良現象。補強隧道纖維板自身重量較小、施工方便,并且不易生銹,因此得到了廣泛應用。但是,需要注意的是,該材料的受壓能力相對較弱,在應用時,要充分考慮該項內容[3]。
在錨桿加固技術方面,施工人員主要是利用錨桿對隧道病害施工區(qū)域進行整體加固,使隧道圍巖、襯砌結構可以完整地結合在一起,確保隧道整體結構的承載能力顯著提升,防止發(fā)生襯砌結構變形情況。在碳纖維粘貼技術應用時,施工單位可以選擇具有重量輕、耐腐蝕及強度強的碳纖維材料,將其粘貼在襯砌層上,待襯砌層上生成復合材料CFRP后,便可以充分發(fā)揮出粘貼材料的特性,提升襯砌層極限承載能力及耐腐蝕性,防止隧道出現相關病害。
公路隧道在具體應用過程中會出現各種各樣的病害,在具體應用期間,如果相應的工作人員未采取合理的措施對出現問題的公路隧道進行處理,將會降低隧道工程的耐久性,縮短隧道工程的應用壽命,而通過合理的維修加固技術,可以使公路隧道工程有一個良好的運行條件,同時也可以改善隧道工程的具體應用功能。