高速公路隧道專業(yè)化養(yǎng)護(hù)新理念

劉 明

(1.遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 沈陽(yáng)市 110166； 2.遼寧大通公路工程有限公司 沈陽(yáng)市 110111)

0 引言

全國(guó)交通工作重心由建設(shè)為主、建養(yǎng)并重向養(yǎng)護(hù)優(yōu)先轉(zhuǎn)變。養(yǎng)護(hù)單位秉承“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的公路隧道養(yǎng)護(hù)新理念，通過(guò)養(yǎng)護(hù)技術(shù)創(chuàng)新和養(yǎng)護(hù)管理模式創(chuàng)新，使公路隧道專業(yè)化養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍初具稚形，具備了隧道養(yǎng)護(hù)、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、加固設(shè)計(jì)、施工等專業(yè)化養(yǎng)護(hù)技術(shù)能力，建立了科學(xué)、合理的公路隧道養(yǎng)護(hù)管理制度，合理配置養(yǎng)護(hù)資源，讓有限的養(yǎng)護(hù)資金發(fā)揮最大效益，使隧道在其壽命期內(nèi)充分發(fā)揮使用價(jià)值，為社會(huì)提供安全、快捷、方便、舒適的通行環(huán)境，比較圓滿地完成了全省隧道養(yǎng)護(hù)任務(wù)。在隧道設(shè)施病害的快速修復(fù)、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急處置和立項(xiàng)攻關(guān)等方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)，制定了各項(xiàng)隧道養(yǎng)護(hù)管理制度，建立了比較完善的自檢體系，研發(fā)了隧道管養(yǎng)新技術(shù)。

1 養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目特點(diǎn)

(1)隧道點(diǎn)多面廣，“老幼”齊全。遼寧省高速公路共有225座隧道，由10個(gè)分公司負(fù)責(zé)管理，隧道遍布省內(nèi)各地，東部相對(duì)集中。最早建成通車隧道為1996年，最晚建成通車隧道為2018年[1]。

(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題突出。隧道滲漏水一直是困擾業(yè)主和養(yǎng)護(hù)單位的重要問(wèn)題，老隧道和東部山區(qū)的隧道更為嚴(yán)重。另外，由于遼寧省屬于溫帶大陸型季風(fēng)氣候區(qū)，冬長(zhǎng)夏短，導(dǎo)致隧道凍脹、結(jié)冰問(wèn)題突出，影響行車安全。

(3)突發(fā)事件難以掌控。1年多來(lái)，隧道內(nèi)發(fā)生過(guò)化學(xué)危險(xiǎn)品泄露、車輛肇事、起火以及人員傷亡等多起突發(fā)事件，這些突發(fā)事件的發(fā)生難以掌控和預(yù)判，處治起來(lái)特別被動(dòng)。

(4)現(xiàn)有養(yǎng)護(hù)手段自動(dòng)化程度低、風(fēng)險(xiǎn)高、對(duì)交通影響大。目前隧道養(yǎng)護(hù)作業(yè)需封閉交通的情況較多，而隧道內(nèi)光線不足、空間有限、空氣質(zhì)量差、環(huán)境噪聲大、機(jī)電設(shè)施工作不正常以及進(jìn)出洞口存在盲區(qū)等不利條件，易引發(fā)交通事故。

(5)隱蔽工程多，養(yǎng)護(hù)與檢查實(shí)施困難。目前針對(duì)隧道隱蔽工程的檢測(cè)技術(shù)不完善，而其施工質(zhì)量往往又得不到保證，有時(shí)降低了隧道的使用功能，甚至引起安全事故。

(6)機(jī)電設(shè)施種類繁多，需配備各類機(jī)電專業(yè)技術(shù)人員。隧道機(jī)電設(shè)施涉及到供配電、照明、通風(fēng)、消防、監(jiān)控諸多項(xiàng)目，每一項(xiàng)又分若干小項(xiàng)，機(jī)電專業(yè)技術(shù)人才的缺口較大。

2 應(yīng)用科研成果提升隧道養(yǎng)護(hù)工作質(zhì)量

2.1 以科技引領(lǐng)隧道養(yǎng)護(hù)工作全局

(1)推廣應(yīng)用“遼寧省隧道管理系統(tǒng)”

針對(duì)隧道養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目信息量大，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理復(fù)雜的特點(diǎn)，養(yǎng)護(hù)單位自主研發(fā)了“遼寧省隧道管理系統(tǒng)”，并已投入使用。該系統(tǒng)開發(fā)了包含隧道土建結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)施、其他工程設(shè)施及運(yùn)營(yíng)安全管理等內(nèi)容的隧道管理系統(tǒng)子模塊；建立了適合遼寧地區(qū)的隧道技術(shù)狀況評(píng)定體系；建立了適合遼寧地區(qū)的隧道維修與養(yǎng)護(hù)模塊；建立了隧道運(yùn)營(yíng)安全管理及預(yù)警指標(biāo)體系；實(shí)現(xiàn)了隧道的空間地理定位與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的快速查詢；開發(fā)了基于Android系統(tǒng)的隧道外業(yè)采集平板終端。

該系統(tǒng)的投入使用，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)護(hù)資料由人工備案存檔轉(zhuǎn)化到信息化存儲(chǔ)、提取、分析及評(píng)價(jià)的階段，為使用者提供了信息化的隧道養(yǎng)護(hù)咨詢和決策工具。隧道管理系統(tǒng)的應(yīng)用，推進(jìn)了遼寧省隧道管理工作系統(tǒng)化、信息化、自動(dòng)化的進(jìn)程。

(2)將“公路隧道防排水與凍害防治關(guān)鍵技術(shù)研究”成果應(yīng)用于隧道凍害處治工程實(shí)踐

針對(duì)季凍區(qū)隧道襯砌滲漏水、電纜槽內(nèi)積水結(jié)冰，隧道內(nèi)冰柱、冰錐、路面結(jié)冰等病害，參與研發(fā)了“公路隧道防排水與凍害防治關(guān)鍵技術(shù)”。通過(guò)對(duì)遼寧省高速公路隧道凍害現(xiàn)象、特征、分布及隧道設(shè)計(jì)等資料的詳細(xì)調(diào)研，歸納總結(jié)了凍害發(fā)生的主要類型、主導(dǎo)因素及其影響程度。采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、理論分析、數(shù)值計(jì)算、物理試驗(yàn)等手段對(duì)溫度場(chǎng)、地下水流場(chǎng)耦合作用下的隧道凍害機(jī)理進(jìn)行研究，結(jié)合凍害機(jī)理研究成果從防排水設(shè)計(jì)、保溫措施等方面提出科學(xué)合理的既有隧道凍害整治技術(shù)措施。

(3)穩(wěn)步推進(jìn)“公路隧道裂損襯砌修補(bǔ)組合結(jié)構(gòu)實(shí)用技術(shù)研究”

對(duì)于嚴(yán)寒、海濱地區(qū)公路隧道的襯砌開裂、脫空、滲水等病害，采用人工方式檢測(cè)和評(píng)估的效率低下、危險(xiǎn)性高。通過(guò)研究開發(fā)基于圖像識(shí)別的非接觸式隧道襯砌無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)。項(xiàng)目集中研究隧道襯砌病害的圖像預(yù)處理技術(shù)；隧道襯砌病害的圖像識(shí)別和指標(biāo)量化識(shí)別算法；隧道襯砌裂損非接觸式檢測(cè)儀集成技術(shù)。該項(xiàng)目的研究成果將有效地提高隧道檢測(cè)自動(dòng)化水平，提升檢測(cè)效率。

2.2 開展隧道標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)項(xiàng)目

由于高速隧道專業(yè)化養(yǎng)護(hù)在遼寧推行不久，在全國(guó)也沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。我們?cè)谀匙淼篱_展標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)護(hù)示范項(xiàng)目，一方面通過(guò)建示范、樹典型，達(dá)到輻射帶動(dòng)的效果；另一方面強(qiáng)化安全措施，規(guī)范施工現(xiàn)場(chǎng)秩序，將常見(jiàn)病害處治和日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。

隧道標(biāo)準(zhǔn)化示范項(xiàng)目完成了缺陷修復(fù)、功能完善、形象提升、技術(shù)應(yīng)用和資料管理五個(gè)方面的探索實(shí)踐。

(1)缺陷修復(fù)：主要包括隧道中心水溝出口病害處治、預(yù)留孔封堵、檢修道蓋板裂縫封閉、洞內(nèi)施工縫修補(bǔ)、風(fēng)機(jī)除銹、配電箱除銹、路燈桿及燈頭除銹、車道指示器除銹、水泵控制箱除銹等項(xiàng)目。

(2)功能完善：主要包括檢修道側(cè)壁防腐涂裝、耐火樹脂蓋板、配電站裝修等功能完善工作。

(3)形象提升：主要包括增設(shè)展板等宣傳載體、安裝洞口反光標(biāo)識(shí)、路燈桿底部貼反光膜、人行橫洞墻面涂刷、排水溝邊緣安裝警示柱等提升形象的試點(diǎn)工作，提升隧道內(nèi)的照度，減少交通肇事問(wèn)題。

(4)技術(shù)應(yīng)用：主要包括隧道機(jī)電設(shè)施智能巡檢、電纜防盜報(bào)警、電纜故障綜合測(cè)試、光纖熔接、隧道變形監(jiān)測(cè)、襯砌背后缺陷探測(cè)等先進(jìn)技術(shù)。

(5)資料管理：主要包括隧道技術(shù)資料、維修保養(yǎng)記錄的檔案管理，便于基礎(chǔ)資料的整理、保存和查詢，不斷對(duì)隧道養(yǎng)護(hù)的檔案進(jìn)行完善、更新，提高檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)的工作效率，隧道養(yǎng)護(hù)檔案實(shí)行一隧一檔管理制度，實(shí)現(xiàn)隧道的施工圖設(shè)計(jì)、竣工資料、日常養(yǎng)護(hù)、定期檢測(cè)、病害維修、技術(shù)狀況的全過(guò)程管理，并由專人保管、登記。

2.3 對(duì)個(gè)別的“罕見(jiàn)病”或小范圍內(nèi)的“地方病”采取專檢專治

對(duì)于“罕見(jiàn)病”，例如某隧道復(fù)雜的區(qū)域地形環(huán)境和近接土石開挖工程干擾，我們采用了實(shí)地車輛加載試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)了隧道襯砌動(dòng)位移、表面應(yīng)力，開展凈空收斂和拱頂沉降量測(cè)，邀請(qǐng)省內(nèi)外知名隧道專家進(jìn)行會(huì)診，研討處治方案，最后采用拆除方案。

對(duì)于“地方病”，例如某隧道出現(xiàn)的區(qū)域性隧道路面病害，我們采用地質(zhì)鉆機(jī)提取路下深部芯樣、采用紅外探水儀探測(cè)路下地下水、采用全站儀開展凈空收斂監(jiān)測(cè)。目前凈空收斂監(jiān)測(cè)還在進(jìn)行，處治方案經(jīng)過(guò)院內(nèi)外多次研究，還在論證當(dāng)中。

3 高科技檢測(cè)裝備在養(yǎng)護(hù)工作中的應(yīng)用

我們始終秉承隧道養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)以科技為先導(dǎo)的宗旨，在隧道檢測(cè)中采用常規(guī)手段的同時(shí)，也在嘗試國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方法。

(1)試用管道檢測(cè)機(jī)器人。眾所周知隧道中心水溝的檢查維護(hù)是一直困擾業(yè)主和養(yǎng)護(hù)單位的難題，我們嘗試采用德國(guó)管道機(jī)器人對(duì)中心水溝洞口段進(jìn)行檢測(cè)，并用高壓水槍對(duì)管道進(jìn)行沖洗，效果良好。

(2)試用紅外探水儀。隧道襯砌背后或路面下富水區(qū)域探測(cè)一直是難以攻克的難題。我們采用紅外探水儀在長(zhǎng)深線隧道和鶴大線隧道進(jìn)行試用。

上述新裝備的嘗試性應(yīng)用收到了一定效果，下一步我們擬對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，爭(zhēng)取有所突破，解決隱蔽工程檢測(cè)技術(shù)不完善問(wèn)題。

4 精細(xì)化管理要求

養(yǎng)護(hù)單位根據(jù)所管養(yǎng)隧道的運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，構(gòu)建直線職能制管理模式。養(yǎng)護(hù)單位通過(guò)養(yǎng)護(hù)總部統(tǒng)籌管理各工區(qū)養(yǎng)護(hù)工作，總部設(shè)置專業(yè)技術(shù)部和綜合管理部，對(duì)口各工區(qū)相應(yīng)部門，實(shí)現(xiàn)橫向到邊、縱向到底的可控管理，使各工區(qū)信息傳遞快捷，反饋迅速。同時(shí)建立有效的質(zhì)量管理體系并堅(jiān)決貫徹落實(shí)，確保養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與水平。

各養(yǎng)護(hù)工區(qū)均擁有多學(xué)科的復(fù)合型人才，包括土建、強(qiáng)電、弱電、消防等專業(yè)的管理人員、技術(shù)人員、施工人員、專職安全管理人員及后勤輔助人員等，各專業(yè)人員分工明確，各負(fù)其責(zé)。

專業(yè)化養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍配備齊全、先進(jìn)、高效的機(jī)械化養(yǎng)護(hù)設(shè)備和檢測(cè)儀器，以適用專業(yè)化養(yǎng)護(hù)的需求。高速公路隧道車速快、交通流量大、社會(huì)影響大、地點(diǎn)分散，通過(guò)高效的機(jī)械化養(yǎng)護(hù)和先進(jìn)的檢測(cè)儀器大大提高養(yǎng)護(hù)效率，降低隧道設(shè)施的故障率，提高服務(wù)水平，保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，降低運(yùn)營(yíng)成本。

由于隧道集群存在一定的規(guī)模效應(yīng)，使得統(tǒng)籌規(guī)劃養(yǎng)護(hù)工作成為可能。以設(shè)備工具為例，低值易耗設(shè)備工具可分工區(qū)配備，高值設(shè)備工具可由總部配備，通過(guò)集中管理，統(tǒng)一調(diào)配，能夠充分利用人力與物力資源，使得成本與效益比達(dá)到合理水平。

總結(jié)突發(fā)事件的處治經(jīng)驗(yàn)，不斷完善應(yīng)急處治預(yù)案。在有突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，做到快速反應(yīng)、臨危不亂，有條不紊地協(xié)助交警、路政、消防、應(yīng)急救援等相關(guān)政府管理部門開展應(yīng)急處治，實(shí)現(xiàn)信息準(zhǔn)確暢達(dá)、人員物資調(diào)配及時(shí)，使救援迅速有效、危害可控。

5 展望

明心知往、砥礪前行、務(wù)求極至是養(yǎng)護(hù)單位在前期養(yǎng)護(hù)工作中形成的共識(shí)，也是開展后續(xù)工作的指針。一年來(lái)，養(yǎng)護(hù)單位始終以保證隧道功能完備、運(yùn)營(yíng)安全為基本出發(fā)點(diǎn)，盡職盡責(zé)地完成了養(yǎng)護(hù)任務(wù)。養(yǎng)護(hù)單位清醒地認(rèn)識(shí)到在技術(shù)和管理上存在的缺撼與不足、認(rèn)識(shí)到在十四五開局之年所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。養(yǎng)護(hù)單位將在各級(jí)部門的領(lǐng)導(dǎo)下，以提供安全、便捷、舒適的隧道通行環(huán)境為企業(yè)擔(dān)當(dāng)，積極進(jìn)取、迎難而上、勇于探索、發(fā)奮圖強(qiáng)，打造具有遼寧特色的隧道專業(yè)化養(yǎng)護(hù)模式，為遼寧省高速公路隧道的安全運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航。