高速公路隧道专业化养护新理念

刘 明

(1.辽宁省交通规划设计院有限责任公司 沈阳市 110166； 2.辽宁大通公路工程有限公司 沈阳市 110111)

0 引言

全国交通工作重心由建设为主、建养并重向养护优先转变。养护单位秉承“预防为主、防治结合”的公路隧道养护新理念，通过养护技术创新和养护管理模式创新，使公路隧道专业化养护队伍初具稚形，具备了隧道养护、检测、监测、加固设计、施工等专业化养护技术能力，建立了科学、合理的公路隧道养护管理制度，合理配置养护资源，让有限的养护资金发挥最大效益，使隧道在其寿命期内充分发挥使用价值，为社会提供安全、快捷、方便、舒适的通行环境，比较圆满地完成了全省隧道养护任务。在隧道设施病害的快速修复、预防性养护、应急处置和立项攻关等方面积累了一些经验，制定了各项隧道养护管理制度，建立了比较完善的自检体系，研发了隧道管养新技术。

1 养护项目特点

(1)隧道点多面广，“老幼”齐全。辽宁省高速公路共有225座隧道，由10个分公司负责管理，隧道遍布省内各地，东部相对集中。最早建成通车隧道为1996年，最晚建成通车隧道为2018年[1]。

(2)重点、难点问题突出。隧道渗漏水一直是困扰业主和养护单位的重要问题，老隧道和东部山区的隧道更为严重。另外，由于辽宁省属于温带大陆型季风气候区，冬长夏短，导致隧道冻胀、结冰问题突出，影响行车安全。

(3)突发事件难以掌控。1年多来，隧道内发生过化学危险品泄露、车辆肇事、起火以及人员伤亡等多起突发事件，这些突发事件的发生难以掌控和预判，处治起来特别被动。

(4)现有养护手段自动化程度低、风险高、对交通影响大。目前隧道养护作业需封闭交通的情况较多，而隧道内光线不足、空间有限、空气质量差、环境噪声大、机电设施工作不正常以及进出洞口存在盲区等不利条件，易引发交通事故。

(5)隐蔽工程多，养护与检查实施困难。目前针对隧道隐蔽工程的检测技术不完善，而其施工质量往往又得不到保证，有时降低了隧道的使用功能，甚至引起安全事故。

(6)机电设施种类繁多，需配备各类机电专业技术人员。隧道机电设施涉及到供配电、照明、通风、消防、监控诸多项目，每一项又分若干小项，机电专业技术人才的缺口较大。

2 应用科研成果提升隧道养护工作质量

2.1 以科技引领隧道养护工作全局

(1)推广应用“辽宁省隧道管理系统”

针对隧道养护项目信息量大，数据存储、处理复杂的特点，养护单位自主研发了“辽宁省隧道管理系统”，并已投入使用。该系统开发了包含隧道土建结构、机电设施、其他工程设施及运营安全管理等内容的隧道管理系统子模块；建立了适合辽宁地区的隧道技术状况评定体系；建立了适合辽宁地区的隧道维修与养护模块；建立了隧道运营安全管理及预警指标体系；实现了隧道的空间地理定位与业务数据的快速查询；开发了基于Android系统的隧道外业采集平板终端。

该系统的投入使用，实现了养护资料由人工备案存档转化到信息化存储、提取、分析及评价的阶段，为使用者提供了信息化的隧道养护咨询和决策工具。隧道管理系统的应用，推进了辽宁省隧道管理工作系统化、信息化、自动化的进程。

(2)将“公路隧道防排水与冻害防治关键技术研究”成果应用于隧道冻害处治工程实践

针对季冻区隧道衬砌渗漏水、电缆槽内积水结冰，隧道内冰柱、冰锥、路面结冰等病害，参与研发了“公路隧道防排水与冻害防治关键技术”。通过对辽宁省高速公路隧道冻害现象、特征、分布及隧道设计等资料的详细调研，归纳总结了冻害发生的主要类型、主导因素及其影响程度。采用现场测试、理论分析、数值计算、物理试验等手段对温度场、地下水流场耦合作用下的隧道冻害机理进行研究，结合冻害机理研究成果从防排水设计、保温措施等方面提出科学合理的既有隧道冻害整治技术措施。

(3)稳步推进“公路隧道裂损衬砌修补组合结构实用技术研究”

对于严寒、海滨地区公路隧道的衬砌开裂、脱空、渗水等病害，采用人工方式检测和评估的效率低下、危险性高。通过研究开发基于图像识别的非接触式隧道衬砌无损检测新技术。项目集中研究隧道衬砌病害的图像预处理技术；隧道衬砌病害的图像识别和指标量化识别算法；隧道衬砌裂损非接触式检测仪集成技术。该项目的研究成果将有效地提高隧道检测自动化水平，提升检测效率。

2.2 开展隧道标准化养护试验项目

由于高速隧道专业化养护在辽宁推行不久，在全国也没有现成的经验可供借鉴。我们在某座隧道开展标准化养护示范项目，一方面通过建示范、树典型，达到辐射带动的效果；另一方面强化安全措施，规范施工现场秩序，将常见病害处治和日常养护作业标准化。

隧道标准化示范项目完成了缺陷修复、功能完善、形象提升、技术应用和资料管理五个方面的探索实践。

(1)缺陷修复：主要包括隧道中心水沟出口病害处治、预留孔封堵、检修道盖板裂缝封闭、洞内施工缝修补、风机除锈、配电箱除锈、路灯杆及灯头除锈、车道指示器除锈、水泵控制箱除锈等项目。

(2)功能完善：主要包括检修道侧壁防腐涂装、耐火树脂盖板、配电站装修等功能完善工作。

(3)形象提升：主要包括增设展板等宣传载体、安装洞口反光标识、路灯杆底部贴反光膜、人行横洞墙面涂刷、排水沟边缘安装警示柱等提升形象的试点工作，提升隧道内的照度，减少交通肇事问题。

(4)技术应用：主要包括隧道机电设施智能巡检、电缆防盗报警、电缆故障综合测试、光纤熔接、隧道变形监测、衬砌背后缺陷探测等先进技术。

(5)资料管理：主要包括隧道技术资料、维修保养记录的档案管理，便于基础资料的整理、保存和查询，不断对隧道养护的档案进行完善、更新，提高检测、养护的工作效率，隧道养护档案实行一隧一档管理制度，实现隧道的施工图设计、竣工资料、日常养护、定期检测、病害维修、技术状况的全过程管理，并由专人保管、登记。

2.3 对个别的“罕见病”或小范围内的“地方病”采取专检专治

对于“罕见病”，例如某隧道复杂的区域地形环境和近接土石开挖工程干扰，我们采用了实地车辆加载试验、监测了隧道衬砌动位移、表面应力，开展净空收敛和拱顶沉降量测，邀请省内外知名隧道专家进行会诊，研讨处治方案，最后采用拆除方案。

对于“地方病”，例如某隧道出现的区域性隧道路面病害，我们采用地质钻机提取路下深部芯样、采用红外探水仪探测路下地下水、采用全站仪开展净空收敛监测。目前净空收敛监测还在进行，处治方案经过院内外多次研究，还在论证当中。

3 高科技检测装备在养护工作中的应用

我们始终秉承隧道养护工作应以科技为先导的宗旨，在隧道检测中采用常规手段的同时，也在尝试国内外先进的检测设备和检测方法。

(1)试用管道检测机器人。众所周知隧道中心水沟的检查维护是一直困扰业主和养护单位的难题，我们尝试采用德国管道机器人对中心水沟洞口段进行检测，并用高压水枪对管道进行冲洗，效果良好。

(2)试用红外探水仪。隧道衬砌背后或路面下富水区域探测一直是难以攻克的难题。我们采用红外探水仪在长深线隧道和鹤大线隧道进行试用。

上述新装备的尝试性应用收到了一定效果，下一步我们拟对设备进行改进，争取有所突破，解决隐蔽工程检测技术不完善问题。

4 精细化管理要求

养护单位根据所管养隧道的运营现状，构建直线职能制管理模式。养护单位通过养护总部统筹管理各工区养护工作，总部设置专业技术部和综合管理部，对口各工区相应部门，实现横向到边、纵向到底的可控管理，使各工区信息传递快捷，反馈迅速。同时建立有效的质量管理体系并坚决贯彻落实，确保养护质量与水平。

各养护工区均拥有多学科的复合型人才，包括土建、强电、弱电、消防等专业的管理人员、技术人员、施工人员、专职安全管理人员及后勤辅助人员等，各专业人员分工明确，各负其责。

专业化养护队伍配备齐全、先进、高效的机械化养护设备和检测仪器，以适用专业化养护的需求。高速公路隧道车速快、交通流量大、社会影响大、地点分散，通过高效的机械化养护和先进的检测仪器大大提高养护效率，降低隧道设施的故障率，提高服务水平，保证养护质量，降低运营成本。

由于隧道集群存在一定的规模效应，使得统筹规划养护工作成为可能。以设备工具为例，低值易耗设备工具可分工区配备，高值设备工具可由总部配备，通过集中管理，统一调配，能够充分利用人力与物力资源，使得成本与效益比达到合理水平。

总结突发事件的处治经验，不断完善应急处治预案。在有突发事件发生时，做到快速反应、临危不乱，有条不紊地协助交警、路政、消防、应急救援等相关政府管理部门开展应急处治，实现信息准确畅达、人员物资调配及时，使救援迅速有效、危害可控。

5 展望

明心知往、砥砺前行、务求极至是养护单位在前期养护工作中形成的共识，也是开展后续工作的指针。一年来，养护单位始终以保证隧道功能完备、运营安全为基本出发点，尽职尽责地完成了养护任务。养护单位清醒地认识到在技术和管理上存在的缺撼与不足、认识到在十四五开局之年所面临的机遇和挑战。养护单位将在各级部门的领导下，以提供安全、便捷、舒适的隧道通行环境为企业担当，积极进取、迎难而上、勇于探索、发奋图强，打造具有辽宁特色的隧道专业化养护模式，为辽宁省高速公路隧道的安全运营保驾护航。