高速公路橋梁隧道預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用分析

樊玉琴

（武威公路事業(yè)發(fā)展中心高速公路養(yǎng)護(hù)所，甘肅 武威 733000）

0 引言

在新時(shí)代背景下，公路行業(yè)得到充分的發(fā)展。對于高速公路橋梁隧道的建設(shè)與養(yǎng)護(hù)是對基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)，在此過程中，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是十分關(guān)鍵且重要的。傳統(tǒng)對公路橋梁隧道的養(yǎng)護(hù)通常采用襯砌加固，并在原基礎(chǔ)之上構(gòu)建維護(hù)欄，以此來達(dá)到預(yù)防和養(yǎng)護(hù)的目的。這種方式雖然可以完成預(yù)期的養(yǎng)護(hù)目標(biāo)，但是在實(shí)際施工的過程中，成本過高，人力、物力的消耗太大，對工程的推進(jìn)造成一定的影響，所構(gòu)建的維護(hù)欄還需要定期檢查、修補(bǔ)，在一定程度上成為阻礙因素。因此，為了緩解上述問題所產(chǎn)生的消極影響，對高速公路橋梁隧道預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行分析。結(jié)合真實(shí)的隧道養(yǎng)護(hù)工程，獲取相關(guān)的處理數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的施工情況，從多個角度采取不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理。還可以根據(jù)隧道的長度或者形態(tài)，制定具有針對性的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)更高效的隧道加固，推動相關(guān)行業(yè)邁入新的發(fā)展臺階。

1 高速公路橋梁隧道預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)探析

1.1 漿砌防護(hù)坡構(gòu)建

漿砌防護(hù)坡主要指的是在隧道內(nèi)部的兩側(cè)，構(gòu)建雙向?qū)ΨQ的防護(hù)承壓坡，這種防護(hù)坡的受力范圍相對較大，一般采用優(yōu)質(zhì)的低碳鋼絲排焊連而成，每一排都會設(shè)定核心的焊點(diǎn)，從而提高防護(hù)坡的堅(jiān)固度，使其具有較強(qiáng)的實(shí)用性。在施工的過程中，為了確保漿砌防護(hù)坡內(nèi)撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要結(jié)合獲取的數(shù)據(jù)，計(jì)算出對應(yīng)的短期剛度距離，如公式（1）所示：

式（1）中：表示短期剛度距離；表示承壓差異值；表示主筋間距。

通過上述計(jì)算，最終可以得出短期剛度距離，依據(jù)特定的距離范圍，構(gòu)建對應(yīng)的漿砌防護(hù)坡修建結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。

圖1 漿砌防護(hù)坡結(jié)構(gòu)圖示

根據(jù)圖1，可以完成對漿砌防護(hù)坡結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，結(jié)合預(yù)防養(yǎng)護(hù)需求，為后續(xù)的工作提供基礎(chǔ)。

1.2 土工格防護(hù)處理

通常情況下，土工格防護(hù)多被應(yīng)用在農(nóng)村公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中，但是最近幾年，由于高速公路隧道破壞嚴(yán)重，普通的輕度防護(hù)方式已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)高效的處理，所以在實(shí)際預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作中，需要考慮處理效率和成本等。土工格防護(hù)可以在合理的范圍之內(nèi)，以最小的成本實(shí)現(xiàn)高效防護(hù)，對周圍的設(shè)施也不會造成任何影響。

一般是在高速公路隧道段的周圍、漿砌防護(hù)坡上構(gòu)建土工格防護(hù)架構(gòu)，并在每一個防護(hù)格上種植植物，需要注意的是，在種植之前，需要對該區(qū)域的土壤和水源進(jìn)行調(diào)研，選擇適宜生長的植物物種。另外，對于植物的種植數(shù)量以及種類也并不限制，可以選擇植物種植，從而減少風(fēng)沙、石塊等堅(jiān)硬物質(zhì)對隧道的損壞，一定程度上也降低了風(fēng)力、雨水侵蝕，有效防止水土流失、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)，起到極大的預(yù)防養(yǎng)護(hù)作用。

1.3 襯砌雙向養(yǎng)護(hù)

襯砌養(yǎng)護(hù)主要是針對隧道中部分區(qū)域產(chǎn)生的裂縫而采用的一種定向預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方式。部分隧道由于年久失修，內(nèi)部會出現(xiàn)較多不同長度的裂縫，這些裂縫經(jīng)過外力的侵蝕以及水源的沖擊，常常會斷裂、擴(kuò)散，形成更大的裂縫，嚴(yán)重的甚至?xí)斐伤淼捞?，增加預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的成本。所以，為了減少這一問題的發(fā)生，需要采用襯砌雙向養(yǎng)護(hù)的方式。可以在漿砌防護(hù)坡側(cè)向區(qū)域修建貫通的排水渠，形成拱頂架構(gòu)，分散防護(hù)坡的內(nèi)部壓力，形成三角形的承壓結(jié)構(gòu)，降低防護(hù)承壓的撓度，如圖2 所示。

圖2 襯砌雙向結(jié)構(gòu)圖示

根據(jù)相關(guān)的養(yǎng)護(hù)需求以及標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善優(yōu)化內(nèi)部的承壓結(jié)構(gòu)，并在坡上種植花草，擴(kuò)大養(yǎng)護(hù)的范圍，以此來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的雙向預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

2 實(shí)踐應(yīng)用分析

對高速公路橋梁隧道預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的效果進(jìn)行驗(yàn)證與分析。選取K 隧道工程作為測試的目標(biāo)。考慮到分析結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性，在相同的測試環(huán)境下，對傳統(tǒng)襯砌預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法、重合加固預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法以及本文所設(shè)計(jì)的襯砌雙向預(yù)防性養(yǎng)護(hù)測試方法進(jìn)行同時(shí)測試，最終得出的結(jié)果比對分析，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的效果驗(yàn)證。

2.1 工程概況

K 隧道工程是一條長度較大的跨越道路工程，施工起止點(diǎn)分別為K180+524—K191+794，隧道全長11.37km。 隧道內(nèi)部為雙向4 車道，路基總寬度30.25m，在投入運(yùn)行之后，僅進(jìn)行過一次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。但是最近幾年，隨著交通荷載量的不斷增加與承壓面積的擴(kuò)大，再加上隧道中部分區(qū)域腐蝕嚴(yán)重，使得原本隧道的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程呈現(xiàn)的作用不強(qiáng)，另外，由于K 隧道所處區(qū)域的自然環(huán)境變化，多雨水且氣溫變化頻繁，這也使預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的效果被限制，工程穩(wěn)定性與可靠性不高。如圖3 所示。

根據(jù)圖3 的展示可以了解到，雖然K 隧道經(jīng)過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，但是由于未進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)處理，導(dǎo)致隧道年久失修，再加上外部環(huán)境的影響，使預(yù)防性養(yǎng)護(hù)難度提高，狀況日漸嚴(yán)重。

圖3 K 工程隧道年久失修圖片

2.2 K 隧道工程預(yù)防養(yǎng)護(hù)實(shí)例分析

經(jīng)過對K 隧道預(yù)防養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀的分析，結(jié)合預(yù)防性養(yǎng)護(hù)需求，進(jìn)行測試與實(shí)例分析。先選取適合的原材料，一般選擇使用橡膠改性瀝青材料，使用AH-90 號重交通道路石油瀝青材料作為輔助材料，結(jié)合對應(yīng)的比例調(diào)和，形成混合瀝青材料，按照15%的比例摻入活化劑，控制化合度為45%～78%之間即可，軟化點(diǎn)控制在52℃，結(jié)合上述的數(shù)據(jù)，計(jì)算出實(shí)際的當(dāng)量脆點(diǎn)預(yù)防差異值，如公式（2）所示：

式（2）中：表示當(dāng)量脆點(diǎn)預(yù)防差異值；表示損失比；表示控制系數(shù)。

通過上述計(jì)算，可以得出當(dāng)量脆點(diǎn)預(yù)防差異值。使用0.62mm 篩對混合的材料進(jìn)行處理，同時(shí)，將視密度控制在1.235g/cm以下。接下來，根據(jù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案，設(shè)計(jì)具有針對性的施工處理計(jì)劃，落實(shí)到實(shí)際工程建設(shè)中，結(jié)合最終獲取的數(shù)據(jù)，計(jì)算出K 隧道實(shí)際的破壞荷載值，并結(jié)合另兩種方法，比對分析，如表1 所示。

表1 測試結(jié)果對比分析表

根據(jù)表1，可以完成對最終測試結(jié)果的分析：與傳統(tǒng)襯砌預(yù)防性養(yǎng)護(hù)法和重合加固預(yù)防性養(yǎng)護(hù)法相對比，本文所設(shè)計(jì)的襯砌雙向預(yù)防性養(yǎng)護(hù)法更好，最終得出破壞荷載值均控制在1.1kN 以下，表明其對于K隧道的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果更佳，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)語

綜上所述，我國對公路、橋梁以及隧道的維護(hù)技術(shù)經(jīng)過多年的摸索，已經(jīng)形成了一套較為成熟的管理模式，但是在實(shí)際處理、施工的過程中，常常會出現(xiàn)問題和缺陷，不僅使工程無法達(dá)到預(yù)期的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，還會形成塌陷、斷裂等問題，縮短隧道的使用時(shí)間。而本文所設(shè)計(jì)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)可以更加靈活、多變地處理上述問題，將隧道的損壞程度降到最低，打破傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的限制，實(shí)現(xiàn)更加系統(tǒng)、全面的應(yīng)用效果。