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摘要：本文论述了高速公路桥梁隧道病害的成因及处理方法。
关键词：高速公路；桥梁；隧道；病害处理
中图分类号：U412文献标识码： A
1高速公路桥梁隧道病害及成因分析
1.1 隧道病害现状
( 1) 隧道衬砌开裂。根据检测，隧道边墙、拱顶和拱腰部位分布大量的纵向、斜向和环向裂缝，形成了直接渗漏水区。( 2) 衬砌渗漏水。整个隧道裂缝、施工缝处渗漏水严重，拱顶和边墙有明显的渗漏水，情况大多为滴渗水，分布有大面积的水渍。( 3) 衬砌厚度小于设计厚度。隧道左右洞各条测线衬砌厚度均有欠厚，左右洞最薄处分别为 11 cm 和 26 cm，而设计厚度为 35 cm; 左洞拱顶和右拱腰部位连续欠厚达 407 m，占左隧道总长 94%，右洞右拱腰部位连续欠厚达 140． 5 m，占右隧道总长 42%。( 4) 衬砌缺陷。据检测，隧道左右洞衬砌后各条测线均存在较严重的缺陷，缺陷主要表现为二衬与初支间脱空、初期支护背后脱空、超挖回填不密实或脱空等。( 5) 瓷砖污染严重。隧道装饰瓷砖污染严重，已无法清洗干净。
1.2 病害成因分析
( 1) 隧道建设时设计和施工水平有限，整体施工质量不高; 部分施工段二次衬砌厚度不足、衬砌背后脱空、超挖回填不密实和初期支护存在缺陷，这些原因导致了衬砌开裂。( 2) 隧道渗漏水主要原因: 橡胶防水材料老化失效; 隧道部分段的施工工艺为先拱后墙法施工，导致墙顶与拱脚部位存在纵向施工缝，二次衬砌混凝土环向施工缝和贯穿厚度方向的裂缝等处易出现渗漏水。(3) 衬砌结构厚度和衬砌缺陷等病害主要由当时的施工质量和施工工艺所致。隧道部分段路基的不均匀沉降导致路面产生裂缝。
2高速公路桥梁隧道病害处治方法
隧道病害整治包括隧道裂缝处治、衬砌结构补强、渗漏水的整治、更换装饰瓷砖。隧道病害整治基本方案如下：衬砌结构补强采用打设钢带方案; 隧道渗漏水采取拱部以堵为主，边墙以排为主，防、堵、排、截相结合的综合治理方案。
2.1 裂缝治理方案
纵向和斜向裂缝为隧道结构最具破坏力的病害，针对主要纵向和斜向裂缝处治方案如下:( 1) 宽度＜0.5 mm 的裂缝，采用表面封闭法进行处治，通过在衬砌裂缝表面涂刷改性环氧修补砂浆，封闭衬砌裂缝，防止有害离子对钢筋混凝土的腐蚀。进行表面封闭法处治时，先用钢丝刷等将裂缝左右各约 5 cm 范围的防火涂料、表面砂浆及粉尘等清除干净，露出衬砌混凝土，将表面打毛，用高压风吹净后在裂缝表面涂刷改性环氧修补砂浆。( 2) 宽度≥0． 5 mm 的裂缝，采用低压注浆法进行处治，通过压注改性环氧树脂灌缝胶充填封闭裂缝，粘结裂缝，阻止其进一步发展。低压注浆法的施工工序为: 裂缝清理→粘贴注浆嘴、封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压浆→二次注浆→清理表面。
2.2 渗漏水病害处治
渗漏水病害处治施工顺序为: 放线标识→凿槽→槽内清理→钻孔→制安透水管→充填防水砂浆→涂胶封闭。
在隧道边墙部位严重渗漏水处，采用先在渗漏水点处向围岩内打孔，埋入软式透水管对地下水进行导出，后凿槽埋管排入边沟的方式进行处治。对渗漏水较严重的环向和纵向渗水缝及施工缝，采用凿槽埋管引排的方式进行处治; 对纵向严重渗水缝，凿槽埋管引排至就近施工缝，然后从施工缝处凿槽埋管引排至排水边沟内。对拱部和边墙一般渗水裂缝采用堵水的方式进行处治，对边墙渗水裂缝可在相应边墙脚位置向围岩内打孔，埋管进行引排。对人行横洞内积水处增加路面排水沟进行引排，将水引入隧道边沟排走。对严重渗水地段和路面冒水地段，除采用上述方法引排水之外，还采用在边沟底部沿竖直方向打设Φ150 集水孔的方法进行引排水，集水孔纵向间距300 cm，深400 cm，埋管引排水设计。
对于渗漏水特别严重路段，于拱部采用深层围岩注浆，边墙引排方案。围岩深层注浆堵水范围为拱部 140°范围，使得注浆堵水后不致渗水锈蚀电缆桥架。采用42 小导管进行注浆，小导管壁厚 4 mm，单根长300 cm，100 cm×100 cm 梅花型布置，在管壁四周钻四排Φ10 的孔，便于浆液扩散。注浆时应注意先注边墙，逐步往拱顶部位注浆，同时应遵循从两端头往中间部位注浆，从无水区域往有水区域，从少水区域往多水区域注浆的原则进行。打完一孔，应及时注浆，注完一孔再打设下一孔進行注浆。注浆浆液采用 M30 水泥砂浆，水泥采用42.5 MPa 水泥，水灰比为 1 0∶8，注浆压力为 0.2 ～ 0.5 MPa( 注浆压力根据现场注浆量及现场其它情况可作适当调整，如果相邻注浆孔串浆时，则停止注浆) ，达到注浆压力 5 ～10 min 后可停止注浆。注浆前可通过注浆试验确定注浆参数，注浆后应采用无损或钻孔取样的方法进行检查。注浆前施作环形工字钢作临时支撑，注浆时需对隧道变形进行监测，防止出现安全事故。
2.3 隧道建设的合理施工
在隧道建设中，从设计、勘察阶段开始直到项目竣工都要对工程质量进行严格控制，在进行勘察时要充分了解施工所在地的地质情况，并进行相关记录，设计人员要充分考虑这些因素，对可能发生的隧道病害进行预判，充分重视隧道工程的防水施工，在施工过程中要采用合理的施工方法，如果在施工过程中发现地质情况有变化应当及时调整设计方案和施工工艺方法，事实证明，合理的施工是防止隧道病害的重要措施，可做到对隧道病害做到“事前控制”，降低病害发生的概率，减少日后的维修和维护，因此经济上最为合理。
2.4 结构抽换技术的运用
为限制衬砌裂损程度的进一步扩大，在注浆加固之外，还要对隧道的自然边坡进行改造，以通过改变隧道和病害处的空间关系的方式来阻止病害的迁延，实际工作中，可采用对隧道进行支撑的方式来抵抗结构的继续形变，常用的支撑为钢架支撑；另外，可采用将已裂损结构拆除重砌的方式，利用设备悬吊已裂损的部分衬砌，然后用静态破碎技术拆除这部分混凝土，并对原有结构进行支撑，防止其失稳，而后利用强度高一个等级的混凝土重新补砌，使新旧混凝土完美结合在一起。
2.5 衬砌结构加固
对衬砌欠厚段，于隧道拱部 120°范围内打设钢带: 采用厚 4 mm、宽 250 mm 的镀锌热轧钢带，纵向间距 1 m; 锚杆采用 Ｒ25 镀锌中空注浆锚杆，L=350 mm，100 mm×100 mm 梅花型布置。施工时必须保证注浆饱满，锚杆必须加托板和螺帽，托板和螺帽必须采用镀锌处理。在钢带和锚杆头、托板和螺帽外露部位刷上一层深色防锈漆，增加其抗腐蚀性能，且可使其与隧道整体颜色一致。打设钢带施工工序为: 清理衬砌表面烟尘→打孔施作锚杆并注浆→检测锚杆抗拔力→上钢带→上锚杆托板和螺帽并拧紧→在钢带和衬砌间注入环氧基锚固胶→再检查螺帽是否拧紧→刷防锈漆。
3结束语
通过某高速公路隧道现场检测，并结合隧道设计理论分析了隧道病害现状及产生原因，提出了病害整治措施，采用打设钢带补强衬砌结构，拱部以堵为主，边墙以排为主，防、堵、排、截相结合的综合治理方案，并详细介绍了各方案的施工要点，结果可供同地区类似隧道病害整治参考。
参 考 文 献：
[1] 王学武，冯学钢，姜云，等． 西南某高速公路隧道病害成因分析及处治设计［J］． 水土保持研究，2007( 4) : 149－151
[2] 王文广，代高飞，朱合华，等． 某公路隧道病害成因与治理［J］． 重庆大学学报( 自然科学版) ，2005，28( 12) : 102－103
[3] 罗敖，张林． 国道 202 线三排山隧道病害分析及治理［J］． 路基工程，2010( 1) : 192－194
[4] 晏启祥，郑俊，刘记，等． 条石衬砌公路隧道病害检测及安全性评估［J］． 公路，2010( 6) : 228－233
[5]蔡志伟，李建军，林义． 重庆龙家湾隧道病害整治设计［J］．公路，2010( 7) : 207－211
关键词：高速公路；桥梁；隧道；病害处理
中图分类号：U412文献标识码： A
1高速公路桥梁隧道病害及成因分析
1.1 隧道病害现状
( 1) 隧道衬砌开裂。根据检测，隧道边墙、拱顶和拱腰部位分布大量的纵向、斜向和环向裂缝，形成了直接渗漏水区。( 2) 衬砌渗漏水。整个隧道裂缝、施工缝处渗漏水严重，拱顶和边墙有明显的渗漏水，情况大多为滴渗水，分布有大面积的水渍。( 3) 衬砌厚度小于设计厚度。隧道左右洞各条测线衬砌厚度均有欠厚，左右洞最薄处分别为 11 cm 和 26 cm，而设计厚度为 35 cm; 左洞拱顶和右拱腰部位连续欠厚达 407 m，占左隧道总长 94%，右洞右拱腰部位连续欠厚达 140． 5 m，占右隧道总长 42%。( 4) 衬砌缺陷。据检测，隧道左右洞衬砌后各条测线均存在较严重的缺陷，缺陷主要表现为二衬与初支间脱空、初期支护背后脱空、超挖回填不密实或脱空等。( 5) 瓷砖污染严重。隧道装饰瓷砖污染严重，已无法清洗干净。
1.2 病害成因分析
( 1) 隧道建设时设计和施工水平有限，整体施工质量不高; 部分施工段二次衬砌厚度不足、衬砌背后脱空、超挖回填不密实和初期支护存在缺陷，这些原因导致了衬砌开裂。( 2) 隧道渗漏水主要原因: 橡胶防水材料老化失效; 隧道部分段的施工工艺为先拱后墙法施工，导致墙顶与拱脚部位存在纵向施工缝，二次衬砌混凝土环向施工缝和贯穿厚度方向的裂缝等处易出现渗漏水。(3) 衬砌结构厚度和衬砌缺陷等病害主要由当时的施工质量和施工工艺所致。隧道部分段路基的不均匀沉降导致路面产生裂缝。
2高速公路桥梁隧道病害处治方法
隧道病害整治包括隧道裂缝处治、衬砌结构补强、渗漏水的整治、更换装饰瓷砖。隧道病害整治基本方案如下：衬砌结构补强采用打设钢带方案; 隧道渗漏水采取拱部以堵为主，边墙以排为主，防、堵、排、截相结合的综合治理方案。
2.1 裂缝治理方案
纵向和斜向裂缝为隧道结构最具破坏力的病害，针对主要纵向和斜向裂缝处治方案如下:( 1) 宽度＜0.5 mm 的裂缝，采用表面封闭法进行处治，通过在衬砌裂缝表面涂刷改性环氧修补砂浆，封闭衬砌裂缝，防止有害离子对钢筋混凝土的腐蚀。进行表面封闭法处治时，先用钢丝刷等将裂缝左右各约 5 cm 范围的防火涂料、表面砂浆及粉尘等清除干净，露出衬砌混凝土，将表面打毛，用高压风吹净后在裂缝表面涂刷改性环氧修补砂浆。( 2) 宽度≥0． 5 mm 的裂缝，采用低压注浆法进行处治，通过压注改性环氧树脂灌缝胶充填封闭裂缝，粘结裂缝，阻止其进一步发展。低压注浆法的施工工序为: 裂缝清理→粘贴注浆嘴、封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压浆→二次注浆→清理表面。
2.2 渗漏水病害处治
渗漏水病害处治施工顺序为: 放线标识→凿槽→槽内清理→钻孔→制安透水管→充填防水砂浆→涂胶封闭。
在隧道边墙部位严重渗漏水处，采用先在渗漏水点处向围岩内打孔，埋入软式透水管对地下水进行导出，后凿槽埋管排入边沟的方式进行处治。对渗漏水较严重的环向和纵向渗水缝及施工缝，采用凿槽埋管引排的方式进行处治; 对纵向严重渗水缝，凿槽埋管引排至就近施工缝，然后从施工缝处凿槽埋管引排至排水边沟内。对拱部和边墙一般渗水裂缝采用堵水的方式进行处治，对边墙渗水裂缝可在相应边墙脚位置向围岩内打孔，埋管进行引排。对人行横洞内积水处增加路面排水沟进行引排，将水引入隧道边沟排走。对严重渗水地段和路面冒水地段，除采用上述方法引排水之外，还采用在边沟底部沿竖直方向打设Φ150 集水孔的方法进行引排水，集水孔纵向间距300 cm，深400 cm，埋管引排水设计。
对于渗漏水特别严重路段，于拱部采用深层围岩注浆，边墙引排方案。围岩深层注浆堵水范围为拱部 140°范围，使得注浆堵水后不致渗水锈蚀电缆桥架。采用42 小导管进行注浆，小导管壁厚 4 mm，单根长300 cm，100 cm×100 cm 梅花型布置，在管壁四周钻四排Φ10 的孔，便于浆液扩散。注浆时应注意先注边墙，逐步往拱顶部位注浆，同时应遵循从两端头往中间部位注浆，从无水区域往有水区域，从少水区域往多水区域注浆的原则进行。打完一孔，应及时注浆，注完一孔再打设下一孔進行注浆。注浆浆液采用 M30 水泥砂浆，水泥采用42.5 MPa 水泥，水灰比为 1 0∶8，注浆压力为 0.2 ～ 0.5 MPa( 注浆压力根据现场注浆量及现场其它情况可作适当调整，如果相邻注浆孔串浆时，则停止注浆) ，达到注浆压力 5 ～10 min 后可停止注浆。注浆前可通过注浆试验确定注浆参数，注浆后应采用无损或钻孔取样的方法进行检查。注浆前施作环形工字钢作临时支撑，注浆时需对隧道变形进行监测，防止出现安全事故。
2.3 隧道建设的合理施工
在隧道建设中，从设计、勘察阶段开始直到项目竣工都要对工程质量进行严格控制，在进行勘察时要充分了解施工所在地的地质情况，并进行相关记录，设计人员要充分考虑这些因素，对可能发生的隧道病害进行预判，充分重视隧道工程的防水施工，在施工过程中要采用合理的施工方法，如果在施工过程中发现地质情况有变化应当及时调整设计方案和施工工艺方法，事实证明，合理的施工是防止隧道病害的重要措施，可做到对隧道病害做到“事前控制”，降低病害发生的概率，减少日后的维修和维护，因此经济上最为合理。
2.4 结构抽换技术的运用
为限制衬砌裂损程度的进一步扩大，在注浆加固之外，还要对隧道的自然边坡进行改造，以通过改变隧道和病害处的空间关系的方式来阻止病害的迁延，实际工作中，可采用对隧道进行支撑的方式来抵抗结构的继续形变，常用的支撑为钢架支撑；另外，可采用将已裂损结构拆除重砌的方式，利用设备悬吊已裂损的部分衬砌，然后用静态破碎技术拆除这部分混凝土，并对原有结构进行支撑，防止其失稳，而后利用强度高一个等级的混凝土重新补砌，使新旧混凝土完美结合在一起。
2.5 衬砌结构加固
对衬砌欠厚段，于隧道拱部 120°范围内打设钢带: 采用厚 4 mm、宽 250 mm 的镀锌热轧钢带，纵向间距 1 m; 锚杆采用 Ｒ25 镀锌中空注浆锚杆，L=350 mm，100 mm×100 mm 梅花型布置。施工时必须保证注浆饱满，锚杆必须加托板和螺帽，托板和螺帽必须采用镀锌处理。在钢带和锚杆头、托板和螺帽外露部位刷上一层深色防锈漆，增加其抗腐蚀性能，且可使其与隧道整体颜色一致。打设钢带施工工序为: 清理衬砌表面烟尘→打孔施作锚杆并注浆→检测锚杆抗拔力→上钢带→上锚杆托板和螺帽并拧紧→在钢带和衬砌间注入环氧基锚固胶→再检查螺帽是否拧紧→刷防锈漆。
3结束语
通过某高速公路隧道现场检测，并结合隧道设计理论分析了隧道病害现状及产生原因，提出了病害整治措施，采用打设钢带补强衬砌结构，拱部以堵为主，边墙以排为主，防、堵、排、截相结合的综合治理方案，并详细介绍了各方案的施工要点，结果可供同地区类似隧道病害整治参考。
参 考 文 献：
[1] 王学武，冯学钢，姜云，等． 西南某高速公路隧道病害成因分析及处治设计［J］． 水土保持研究，2007( 4) : 149－151
[2] 王文广，代高飞，朱合华，等． 某公路隧道病害成因与治理［J］． 重庆大学学报( 自然科学版) ，2005，28( 12) : 102－103
[3] 罗敖，张林． 国道 202 线三排山隧道病害分析及治理［J］． 路基工程，2010( 1) : 192－194
[4] 晏启祥，郑俊，刘记，等． 条石衬砌公路隧道病害检测及安全性评估［J］． 公路，2010( 6) : 228－233
[5]蔡志伟，李建军，林义． 重庆龙家湾隧道病害整治设计［J］．公路，2010( 7) : 207－211