高速公路桥梁隧道病害处治方法及设备配置策略

王帅

摘 要：高速公路的快速发展，使得高速公路建设的规模不断扩大，山岭、丘陵等地带逐渐开通高速公路，有效缩短行程。但是这些位置在修建高速公路过程中为了缩短路程会选择采用桥梁隧道的方式进行修建。而由于多种原因的影响高速公路隧道会出现渗水、冻害以及衬砌破损等方面的问题，使隧道工程结构受到影响。本文主要对高速公路桥梁隧道病害处理的方法以及设备的配置进行分析。

关键词：高速公路桥梁隧道;病害处理方法;设备配置

1 前言

公路建设水平的提升和规模的扩大，使我国高速公路的面积不断扩展，而我国国土面积庞大，包括多种地形地貌，对于一些山地、丘陵等地貌高速公路修建时需要采用桥梁隧道的形式，有利于缩短行程，方便人们出行。但是高速公路桥梁隧道的质量问题也逐渐凸显出来，坍塌事故频发，很多病害问题显现出来，因此加强高速公路桥梁隧道病害处治以及设备配置显得尤为重要。

2 高速公路桥梁隧道病害类型分析

2.1 水害

水害是高速公路桥梁隧道比较常见的一种危害形式，如果隧道出现水害会导致隧道内的湿度提升，容易引起电路短路，使道路运输安全受到影响，严重的情况还可能会引起其他病害形式。隧道由于积水、漏水，会导致构筑体的衬砌开裂，原有的裂缝扩大，使衬砌裂损加剧。如果被地下水侵蚀，衬砌混凝土也会由于被水的侵蚀而导致病害问题，而且随着漏水情况的加剧，混凝土的侵蚀问题也会逐渐加重^[1]。

2.2 冻害

对于气候寒冷的北方地区来说，冻害是一种循环产生的形式，通过不断的循环导致混凝土出现冻裂变形，使衬砌的承载力降低。春夏季比较温暖的情况下冻害位置会逐渐解冻，已经冻结的冰逐渐融化成水，导致衬砌出现漏水病害。如果围岩被地下水侵蚀，会使得衬砌的混凝土出现剥落和疏松，这种情况下容易造成衬砌裂损，降低桥梁和隧道的承载力。

2.3 衬砌侵蚀

隧道衬砌被侵蚀引起的裂损病害主要表现为衬砌的开裂、变形和错台等，如果桥梁隧道出现开裂的情况，必然会导致地下水出现外渗，造成隧道水害问题，随着水害的加剧逐渐加强混凝土衬砌的侵蚀，而水害在冬季比较寒冷的气候则会引起冻害。高速公路 桥梁 隧道 病害 处治方法

3 高速公路桥梁病害易出现的位置

3.1 预应力混凝土空心板破损

预应力混凝土空心板破损大部分是产生纵向裂缝，长此以往将会导致桥体内部结构被腐蚀，桥梁内部钢筋的承受力降低，混凝土结构的耐久性降低。造成这种情况的主要原因为桥梁结构的混凝土材料配比不合理，水灰比不当，在长期的风吹雨打和大负荷下，导致铺装和伸缩缝受到损害，一旦桥面降水进入到梁体内，将会引起纵向钢筋因为锈蚀而膨胀，导致桥梁底板出现纵向开裂，空心板的承载力降低。此外施工过程中为了追赶工期，对空心板预制轴胶管中的水没有及时排净，在热胀冷缩的作用下容易造成底板开裂。

3.2 混凝土T梁裂缝

T梁是高速公路桥梁隧道的主要承重装置，负载车辆的冲击力，T梁横隔板混凝土比较容易出现开裂的情况，常见的裂缝中包括跨中梁底横向裂缝，这是因为在设计过程中没有进行试验，导致桥梁截面抗弯性降低。如果预应力混凝土桥梁底出现横向裂缝必须要加强重视，并及时采取有效解决对策。而梁支座附近的腹板则容易出现斜裂缝，桥梁建成后经过一段时间使用后，会由于养护不当等原因导致腹板出现竖向裂缝。

3.3 预制板铰缝脱落

桥梁隧道后期管理过程中，如果发现预制板铰缝存在渗水或者混凝土脱落的情况，分析主要是由于施工中应用的材料不合理导致的。在建设过程中没有考虑到防水的重要性，在预制板铰缝施工中选择的材料质量差，缺乏有效防水功能。长期使用过程中，将会导致底面结构的耐久性降低，板梁横向承载力弱，造成底板横向裂缝。

3.4 钢筋锈蚀严重

施工单位一般会通过外部增补混凝土的方式保护钢筋，但是如果在施工过程中监管不严，混凝土的配比不合理的情况下，长期的风吹日晒下必将会导致混凝土逐渐开裂脱落，导致钢筋裸露在外并氧化锈蚀。同时桥面防水层逐渐失去作用，也会使水通过裂缝渗透到内部钢筋处进而导致钢筋被锈蚀，引起混凝土碰撞加速桥梁破损，所以一旦出现这种情况必须要及时治理。此外还需要加强对由于不合格施工程序造成的钢筋裸露情况重视，做好前期的管理和后期的防护工作。

3.5 高速公路桥梁隧道病害设备配置作用

为了有效预防高速公路桥梁设备损害，需要做好设备资源的配置和养护工作。通过对我国当前大部分公路桥梁隧道的设备建设和养护情况来看，数量和种类明显不足，一些大型工程的专用设备没有及时设置。或者部分高速公路修建中虽然机械设备配置比较齐全，而且完全实现机械化，但是需要的投资比较大。这种设备配置不合理的问题必然会导致高速公路桥梁隧道施工过程中容易造成很多问题，难以提升机械设备的使用效率^[2]。而且随着高速公路的投入使用，使用年限不断增多，更容易出现病害的情况。而机械设备作为公路养护的重要工具必須要保证数量的充足性和使用的科学性。

4 高速公路桥梁病害处理与设备

4.1 桥梁混凝土破损治理

混凝土破损剥落病害是当前高速公路桥梁的主要病害形式之一。如果高速公路桥梁混凝土表面出现破损的情况，施工人员需要先将已经出现松动剥落的保护层进行凿除，并将混凝土钢筋表面的锈迹清理干净，然后在这些钢筋上重新喷射高标号的水泥砂浆。

4.2 桥梁伸缩缝病害治理

通过对我国当前高速公路桥梁病害的研究发现，伸缩缝病害也是比较常见的问题，如果出现这个问题，一般需要利用U锌铁皮加强对伸缩缝的维修和处理。高速公路维修工作过程中，必须要严格遵守经济、高效原则。因此在维修过程中，需要先对桥梁出现伸缩缝的原因进行分析，并提出针对性的解决方案。比如一旦发现老化问题需要及时进行更换，如果出现填缝料缺失的情况，需要及时做好填缝料补充^[3]。桥梁钢板伸缩缝维修时，如果发现钢板出现严重变形，或者螺栓脱落的情况，需要及时对钢板进行拆除更换。钢板与角钢焊接的过程中如果发生破裂，需要先对焊接位置表面的污垢进行清除，然后再进行焊接，并保证焊接的牢固性。如果伸缩缝为橡胶位置，出现松动、老化或者变形等情况，应该及时对老旧的构件进行拆除，并更换新构件，如果发现梳齿裂缝，需要及时进行焊接修补。

4.3 桥梁混凝土裂缝

混凝土裂缝是高速公路桥梁建设中非常常见的一种病害问题，在混凝土裂缝的修补中大部分维修人员都会采用压力灌浆的方式进行修补和表面封闭维修。如果现浇实心板梁的底板中已经出现裂缝（纵向），而且裂缝比较深、数目比较多，宽度超过0.3厘米以上时，需要利用横向碳纤维布进行粘贴，实现对裂缝表面的封闭化处理。但是如果裂缝比较浅而且细，数目比较少的情况下，可以利用环氧树脂浆液对表面进行封闭修补。如果裂缝仅为表面的细浅裂缝，宽度在0.3厘米以内，可以利用环氧树脂浆液封闭裂缝。如果裂缝过深、过宽的情况下则可以利用压力灌浆的方式进行弥补。

4.4 养护设备

养护设备中包括桥梁检测车、高压水力破除机、混凝土喷射泵、千斤顶、混凝土输送车、混凝土、混凝土土泵车、发电机、除锈喷涂设备、电焊机以及高压水泵等。

5 高速公路隧道病害处理与设备

5.1 隧道冻融处理

随着我国高速公路公里数的不断增加，以及外部环境的变化等因素导致我国高速公路桥梁隧道的建设数量和面积提升，而其中存在的病害问题也逐渐凸显出来，为了保证人们出行的安全性，必须要及时采取合理的处治措施对病害问题进行改善和修补。隧道冻害是比较常见，同时危害比较大的一种危害形式，为了有效缓解病害问题，部分施工单位会在隧道设置暖气，保证隧道温度^[4]。除了控温的方式外，高速公路隧道施工中要尽可能选择一些弹性防水的施工材料，这样即使隧道内的温度比较低，也能够使建筑材料保持良好的弹性作用。而且冻融后，由于材料具有弹性防水功能，材料自身的性能也不会发生变化，提升隧道的抗冻和防水能力。

5.2 隧道渗水处理

高速公路隧道施工过程中如果质量控制不佳或者年久失修的情况下容易导致施工裂缝出现渗水的情况，针对这个情况施工人员需要严格按照以排为主的原则，通过凿槽引排的方式对渗漏的水进行处理。在隧道表面清洗工作中，需要对裂缝周围10厘米左右的衬砌混凝土表面进行清洗，及时找到渗漏的位置和水源。被地下水或者围岩水入侵，需要对水的来源和形式进行查明，入侵水为地下水还是裂缝水。如果漏水位置在容易坍塌或者围岩出现破碎的位置，可以通过围岩压浆的方式进行解决。如果涌水量比较大的情况下，可以通过化学浆液固结的方式进行隔离处理。此外如果围岩条件比较好但是水量小的情况下还可以利用隔离防渗技术进行处理。在凿槽时，可以将槽凿成倒梯形的形式，深度控制在10厘米左右，并将槽向排水沟位置进行延伸，保证隧道中的水能够顺利排出。此外，还可以通过地埋管的方式，先将松散的混凝土彻底刷掉，并在槽底铺设PVC管（Φ100半圆管），将管道直接通到边墙底部位置，并利用锌铁皮钢钉进行固定，最后再利用PVC管（Φ100半圆管）向排水沟进行纵向连接。在这些管道连接完成后进行封填，封填材质为环氧树脂浆液。

6 隧道衬砌处理

高速公路隧道如果混凝土表面出现脱落，洞口出现漏筋或者锈蚀等情况，相关人员首先需要对表层的混凝土进行彻底清理，再利用环氧树脂浆液对这个位置进行修复和处理。隧道衬砌的裂缝处理中，相关工作人员需要顺着裂缝的位置对防火涂层进行开凿，开凿的宽度在5厘米左右，在开凿完成后需要对凿开位置进行反复打磨，再结合裂纹宽度在压浆嘴周围涂抹环氧树脂膏。此外，还可以通过刻槽的方式，利用环氧树脂膏对裂纹位置进行封堵，封堵完成后再进行注浆。施工中所用的环氧树脂浆液主要的组成材料为环氧树脂、二丁酯、乙二胺以及水泥，配比比例为10：1.0：1.5：115.然后对凿除的位置重新进行挂网防火涂层喷涂。如果隧道的拱腰或者拱顶位置出现裂缝，需要先对裂缝的原因进行分析，拱顶的承载力非常小，裂缝的原因为非应力集中因素，属于异常情况，极有可能因为衬砌的厚度不足或者围岩的稳定性不强而导致的。所以在对这类裂缝处理过程中，需要先检测裂缝的深度，并利用地质雷达对衬砌的厚度以及空洞等进行检测，并对检测应力的异常情况进行分析，加强对拱背以及衬砌应力的研究。在衬砌背后空洞处理过程中，注浆处理位置主要通过拱顶预留孔进行。对于衬砌局部厚度不足问题，可以对钢筋混凝土进行更换。

7 养护设备

隧道衬砌中的养护设备包括混凝土喷射泵、管道疏通機、发电机、混凝土搅拌设备、隧道墙壁清洗车、水泵、潜水泵等。

8 结语

综上所述，随着经济发展和城镇化建设，我国高速公路桥梁隧道的建设数量和规模不断扩大，同时其中的病害问题也逐渐凸显出来，桥梁裂缝、隧道水害等都容易导致桥梁隧道的质量受到影响，缩短使用寿命。为了保证人们的出行和交通安全，必须要加强对这些病害的处理，并及时采取有效的应对方式对这些损害进行修补，为人们提供更舒适和安全的出行环境。

参考文献：

[1]陈方勇，段恒欢，刘欢.高速公路桥梁隧道病害处治方法及设备配置研究[J].建筑工程技术与设计，2018（34）：1863.

[2]高晓培.山区高速公路隧道病害及处治关键技术分析[J].装饰装修天地，2019（3）：339.

[3]刘倩倩.高速公路桥梁隧道病害处治方法[J].建筑工程技术与设计，2016（22）：1533-1533.

[4]罗贤敏.新时期高速公路桥梁隧道病害处治方法及设备配置探析[J].江西建材，2014（24）：194-194，196.