談涵洞常見病害產(chǎn)生原因及治理措施

李 立 堅

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

談涵洞常見病害產(chǎn)生原因及治理措施

李 立 堅

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

從不同側(cè)面對涵洞裂縫、表面缺陷、沉陷、錯臺、漏水、排水不暢等常見病害產(chǎn)生原因進行了分析研究，并針對性地提出詳細的治理措施，為減少涵洞的病害發(fā)生和涵洞的病害治理提供了科學(xué)有效的依據(jù)。

涵洞，病害，原因，治理措施

0 引言

涵洞作為公路工程的重要組成部分之一，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著公路工程整體的質(zhì)量。而涵洞長期在荷載、水流等的作用下，會產(chǎn)生許多病害，如裂縫、混凝土表面缺陷、沉陷、錯臺、滲水、漏水、跳車、排水不暢、洞口端墻或翼墻開裂、傾斜、砌體結(jié)構(gòu)的缺陷、涵洞基礎(chǔ)沖刷懸空等。本文對涵洞常見病害的產(chǎn)生原因及治理措施進行了探討。

1 裂縫

涵洞發(fā)生裂縫的部位和類型很多，有個別涵節(jié)的側(cè)墻、涵頂、底板上出現(xiàn)裂縫或微小裂紋，也有整個涵節(jié)貫通性的(橫向或縱向)裂紋或裂縫、涵節(jié)間沉降縫的裂開和錯位、涵頂結(jié)構(gòu)與其兩側(cè)側(cè)墻之間出現(xiàn)的水平或垂直方向上的錯位裂縫、底板貫通性的縱向裂縫等破壞性較大的裂縫。

1.1 裂縫的產(chǎn)生原因

主要原因是混凝土的徐變、結(jié)構(gòu)材料的強度未達到合格標(biāo)準(zhǔn)、沉降縫的設(shè)置不太合理、涵洞通過超越設(shè)計荷載條件的重型載重車輛的長期碾壓、地震、爆炸等劇烈震動。

1.2 裂縫的治理措施

1)對于寬度小于0.15 mm的裂縫一般情況下采用表面裂縫封閉法處理。2)對于數(shù)量較多、寬度在0.1 mm～1.5 mm間的裂縫采用自動低壓滲注法處理。注漿嘴沿裂縫走向布置，間距視裂縫寬度一般為200 mm～400 mm。3)對于深度較深、寬度不小于0.15 mm的裂縫采用壓力灌注法處理。壓力注漿修補裂縫應(yīng)根據(jù)漿液流動性選擇壓力，一般為0.1 MPa～0.4 MPa。豎向、斜向裂縫壓漿應(yīng)自下而上進行。4)若拱圈、蓋板等承重結(jié)構(gòu)的裂縫嚴重且有持續(xù)發(fā)展趨勢時，應(yīng)拆除重建。5)裂縫口表面處理，應(yīng)使工作面平順、干燥、無油污。處理范圍沿裂縫走向?qū)?0 mm～50 mm。6)當(dāng)裂縫區(qū)的鋼筋銹蝕時，應(yīng)先對鋼筋進行除銹，再進行裂縫修補。

2 混凝土表面缺陷

混凝土表層缺陷主要有：蜂窩、麻面、露筋、空洞、磨損、表面腐蝕、老化、剝落、構(gòu)件變形接縫不平、表層成塊脫落等。

2.1 混凝土表面缺陷的產(chǎn)生原因

蜂窩產(chǎn)生原因：

1)施工原因:混凝土澆筑時振搗不密實，分層澆筑違反操作規(guī)程，混凝土離析，模板縫隙不嚴導(dǎo)致水泥漿流失等；2)設(shè)計原因：結(jié)構(gòu)不合理、鋼筋設(shè)計不當(dāng)，材料配比不當(dāng)、混凝土粗集料顆粒太大或坍落度過小等。麻面產(chǎn)生原因：模板表面不光滑、模板濕潤不充分導(dǎo)致混凝土表面水分被模板吸收、表面失漿。露筋產(chǎn)生原因：鋼筋保護層厚度過薄或者不密實等。空洞產(chǎn)生原因：鋼筋布置太密或者漏漿、振搗不密實等。磨損產(chǎn)生原因：混凝土強度不夠、表面細集料太多；水流夾雜物沖刷等。表面腐蝕、老化、剝落產(chǎn)生原因：保護層太薄、結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、鋼筋銹蝕膨脹引起的剝落、凍融影響、化學(xué)腐蝕等。構(gòu)件變形接縫不平產(chǎn)生原因：施工事故、荷載作用等。表層成塊脫落產(chǎn)生原因：外力沖擊作用的結(jié)果，如汛期水流夾雜的石塊等。

2.2 混凝土表面缺陷的治理措施

對于混凝土的表面缺陷，應(yīng)先將已破損的松散部分清除，直到露出完好的混凝土，并除去鋼筋上的鐵銹，再用高強度等級混凝土、水泥砂漿或其他材料進行修補。若損壞面積不大,可采用涂抹、壓漿、澆筑來修補；若損害面積過大，則可采用高壓噴射混凝土或高強度的水泥砂漿進行修補。另外注意在修補過程中要保證新補的混凝土密實、表面平整，并能夠與原結(jié)構(gòu)牢固結(jié)合，養(yǎng)生環(huán)境和時間滿足規(guī)范要求。

3 涵洞沉陷、錯臺、跳車

涵洞一端或整個沉陷，常常會伴隨出現(xiàn)錯臺、跳車等病害。

3.1 涵洞沉陷、錯臺、跳車的產(chǎn)生原因

由于地質(zhì)條件差或人工處理地基不當(dāng)?shù)纫蛩?，?dǎo)致涵洞不同節(jié)段的沉降量不同，節(jié)與節(jié)之間沉降縫被拉開，瀝青麻絮脫落，相鄰涵身之間出現(xiàn)錯臺，甚至?xí)鸷瓷戏铰坊料?，出現(xiàn)跳車。

3.2 沉陷、錯臺、跳車的治理措施

1)向沉降縫內(nèi)壓漿回填。壓漿前先清理涵節(jié)接縫，再用木板等填塞沉降縫，接著向沉降縫后背壓漿，對地基及基礎(chǔ)實行壓漿處理。若沉降縫內(nèi)積水處理困難時，應(yīng)采用防水材料膠縫，防水材料膠縫遇水高倍膨脹，可防止路基土溶出。2)管涵一般用千斤頂調(diào)整管節(jié)的錯臺。施工時用兩臺千斤頂頂起沉降管節(jié)，管節(jié)就位后往地基土中壓入水泥漿，最后再填塞沉降縫。3)鐵管涵或波紋管涵發(fā)生沉降變形時，應(yīng)先挖開填土，更換管底土壤，在管上加鋪土工布或油氈防水層，并對回填土進行分層夯實。

前兩種方法應(yīng)與拆除重建進行技術(shù)經(jīng)濟比較，如采用的處理方法較昂貴且較難處理時，可挖開填土處理地基，再重建基礎(chǔ)。地基的加固多用換填夯實、擴大基礎(chǔ)等費用較少的方法。

4 漏水、滲水

主要表現(xiàn)為:涵節(jié)間施工接縫處填縫料脫落、施工接縫過寬且未封閉密實，接縫處滲水、滲砂；蓋板與涵臺交界處滲水；結(jié)構(gòu)裂縫、沉陷、錯臺處滲水、漏水等現(xiàn)象。

4.1 漏水、滲水的產(chǎn)生原因

涵洞本身施工質(zhì)量差、施工接縫過大、防水處理有缺陷；涵洞各節(jié)段間產(chǎn)生不均勻沉降,引起結(jié)構(gòu)開裂、沉陷、錯臺；路面的雨水滲入涵上填土，填土含水率過大，而防水設(shè)施不完善，使得填土內(nèi)積水從涵身滲出等。

4.2 滲水、漏水的治理措施

涵洞施工縫過大、接頭或鉸縫處發(fā)生填料脫落，引起路基滲水；沉降縫錯動，縫中的填塞物脫落、失效，出現(xiàn)漏水、漏土或流泥漿等,應(yīng)及時封堵處理?？捎寐樾踅笧r青后填塞入處理好的縫隙中，或用其他粘彈性材料封堵，然后再用水泥砂漿或乳膠水泥砂漿將縫口填滿、壓實、抹平，以免再次脫落。對涵洞防水設(shè)施不完善的，應(yīng)挖開填土，用高強度等級的水泥砂漿對涵身進行維修處治，并加設(shè)油毛氈防水層或防水土工布。

5 排水不暢

洞內(nèi)外長時間淤積、堵塞就會導(dǎo)致排水不暢，我們要加強日常養(yǎng)護，尤其在每次洪水之后。

5.1 排水不暢的產(chǎn)生原因

丁苯酞聯(lián)合阿替普酶對急性腦梗死患者神經(jīng)功能、認知功能和Hcy等血清學(xué)指標(biāo)的影響 ……………… 朱 燁等（8）：1095

由于長期的水流沖刷，在涵洞進出水口，會滋生、堆積水草等植物、淤積泥沙、石塊等堵塞洞口，涵洞過水能力就會減小，大大影響涵洞的正常使用。另外，洞身裂縫、整體或局部沉降等病害，會造成涵底高程位置降低，出水口高程相對增大，洞內(nèi)長期積水，泥沙無法自行排出，也會造成排水不暢。

5.2 排水不暢的治理措施

洞內(nèi)外淤積的水草、泥沙等雜物要定時清除，尤其在下雨后，以增加過水?dāng)嗝婷娣e；在涵洞進出口通過設(shè)置沉淤井來防止泥沙淤積，及時疏通洞口附近的排水通道，保證洞口鋪砌與上、下游河道平順相接，降低出水口的高程，以便于洞內(nèi)積水的排出。

6 洞口端墻或翼墻開裂、傾斜

大多數(shù)的涵洞都存在端墻或翼墻方面的病害，這些病害主要有涵洞墻體上部出現(xiàn)斜裂縫或水平裂縫，在涵洞的中部出現(xiàn)少量的豎向裂縫以及翼墻與涵臺脫離出現(xiàn)傾斜等。

6.1 洞口端墻或翼墻開裂、傾斜的產(chǎn)生原因

1)路基填土不密實，車輛沖擊荷載作用下產(chǎn)生側(cè)向壓力過大，翼墻、端墻的墻體厚度偏薄，墻體自重輕,抗傾覆力矩小，在墻后路基的過大土壓力下，使墻體向外傾斜，或填土中水分過大而造成鼓肚或外傾，直至倒塌。

2)上部結(jié)構(gòu)傳遞來的推力過大，引起翼墻的開裂。

6.2 洞口翼墻或端墻開裂、傾斜的治理措施

1)由于填土夯實不足而發(fā)生沉落擠壓，或填土中水分過大，土壓力增大而造成的外傾，應(yīng)挖開填土，修理外傾部分，并更換透水性好的填土，認真回填夯實。

2)因基礎(chǔ)不均勻沉降而發(fā)生傾斜時，應(yīng)先處理基礎(chǔ)，一般用擴大基礎(chǔ)的方法，將原基礎(chǔ)外側(cè)洗刷干凈，按原結(jié)構(gòu)加寬20 cm～40 cm，新舊部分必須結(jié)合堅固。也可以采用更換土質(zhì)的方法加固基礎(chǔ)，但要注意做好夯實填土，然后再修理傾斜或開裂部分，必要時重砌洞口部分。

7 砌體結(jié)構(gòu)缺陷

砌體結(jié)構(gòu)的病害主要有：表面風(fēng)化、開裂、灰縫剝落，局部塊石松動、脫落，或砌體滲漏水等。砌體表層麻面、起皮、剝落、勾縫脫落、松散等表皮損壞，如果不及時處理，將會向深度發(fā)展，造成內(nèi)部材料的變質(zhì)、酥化，使強度降低。

7.1 砌體結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生原因

常年的干燥、潮濕、寒暑、凍融等氣候的交替，結(jié)構(gòu)的受力不均或受熱不均等因素的共同作用而形成。

7.2 砌體結(jié)構(gòu)缺陷的治理措施

1)對砌縫中的雜草必須清除，并將損壞的灰縫鑿除，用水泥砂漿重新勾縫，或局部拆除后重新砌筑。

2)砌體表面有風(fēng)化剝落現(xiàn)象的，可采取表面抹漿或噴漿。抹漿或噴漿前應(yīng)將表面松動剝落的部分清除，并將表面潤濕、洗刷干凈。抹面厚度為2 cm，噴漿厚度為1 cm～2 cm，均應(yīng)分2次～3次進行。必要時加設(shè)鋼筋網(wǎng)，提高其強度和整體性。

3)在砌體背后壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液。

4)加設(shè)涵內(nèi)襯砌。

8 涵洞基礎(chǔ)沖刷懸空

涵洞底板鋪砌被沖刷損壞、進出口基礎(chǔ)被沖刷掏空，影響涵洞的質(zhì)量，在日常養(yǎng)護工作中，應(yīng)高度重視。

8.1 涵洞基礎(chǔ)沖刷懸空的產(chǎn)生原因

水流長時間沖刷，尤其在洪水季節(jié)，水流流速較快，導(dǎo)致涵洞底板鋪砌被沖刷損壞、進出口基礎(chǔ)被沖刷掏空。

8.2 涵洞基礎(chǔ)沖刷懸空的治理措施

基礎(chǔ)局部沖刷懸空可用水泥砂漿砌片石或片石混凝土填實，一般應(yīng)比原基礎(chǔ)加寬10 cm～20 cm，并修復(fù)或增設(shè)洞口、洞底鋪砌層和端部截水墻；當(dāng)流速特別大時，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的緩流設(shè)施，如消力池、消力檻等。

9 結(jié)語

為了提高涵洞承受荷載、泄洪排水的能力，通常對涵洞各個部位病害要及時進行維修處理，以使涵洞的功能能夠正常發(fā)揮作用、壽命能更長久。我們在涵洞施工、運營過程中，只有嚴格按設(shè)計、規(guī)范施工，采取積極有效的措施，才能杜絕各種病害的發(fā)生，提高涵洞工程的質(zhì)量。

[1] 龔曉南.地基處理手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2002：8.

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[4] 趙立巖.混凝土涵洞的病害分析及預(yù)防[J].公路,2001(11)：23-25.

Discussion on common culvert diseases occurring causes and processing measures

Li Lijian

(ShanxiHighway&Bridge1stEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

The paper analyzes common culvert diseases occurring causes including culvert cracking, surface defects, subsidence, faulted slabs, leakage and drainage problems, and puts forward corresponding processing measures, which has provided scientific and effective basis for reducing culvert diseases and culvert diseases treatment.

culvert, diseases, causes, processing measures

2015-06-21

李立堅(1975- )，男，工程師

1009-6825(2015)25-0168-02

U449

A