关键词：运行中；市政管廊隧道；维修加固
引言
随着隧道工程的不断发展与成熟，维修加固已逐渐进入各国重点研究的范畴。在法国和德国等隧道较多的国家，采用地质雷达、红外线测试和光谱分析试验等无损伤检测技术对隧道衬砌进行检查已经引起了隧道工作者的兴趣。德国提出了隧道设计是综合设计的概念，重视隧道初期支护喷射混凝土，重视钢拱和钢筋格栅支撑，强调锚杆的选择和布设对围岩变形的控制；同时开展了强化初期支护而不做二次衬砌的可行性及采用经济的检测手段控制隧道结构工程质量和安全性研究。
1市政管廊隧道病害
我国幅员深广、山川纵横，为了缩短路程长度、提高出行效率，在山岭地区修建公路多采用隧道工程。但是随着隧道的长期使用，使用过程中出现不同程度和不同方式的病害，导致隧道安全运营受损，进而对广大人民群众的出行造成了很大危害。通过调查研究我们可以发现，这是由于工程设计、施工的考虑不周和后续运营管理上的失误造成的。
1．1市政管廊隧道常见病害
市政管廊隧道目前已经发现的常见病害可谓是多种多样，从结构的角度可以归类为：有裂缝、渗水漏水、材质使用时间过长导致劣坏、背后出现空洞、支撑结构变形、下沉；从运营的角度可以归类为：渗漏水、支撑结构损坏破裂、通风性能不好、照明性能不够完善、有塌方导致的落石、界限不足等。本篇文章根据危害产生的原因来划分了四点：水的危害、破裂损坏、被腐蚀、冷冻。这里面水的危害分别是；涌出水、滴漏水、渗出水还有滋润水；破裂损坏分别是：支撑结构形变、支撑结构性变动、支撑结构裂开；腐蚀程度根据物质性质不同划分为水害侵蚀、冻害侵蚀、烟害侵蚀等；其中冻害侵蚀中又分为路线的、排水沟的和挂冰的等。
1．2市政管廊隧道病害产生原因
1．2．1隧道水害
隧道水害是最为普遍的病害，会造成隧道施工材料被水侵蚀软化，从而导致材料内部性的损坏，大大加剧了隧道工程对人生命安全的威胁。衬砌是隧道工程防止水害最重要的保护层，因此在实际工作中，对衬砌的定时周期性的检测是保障隧道施工不被水侵蚀软化，减少隧道工程施工材料内部性的损坏，大幅降低隧道工程对人生命安全威胁的有效手段。隧道水害普遍同时危害性极大，不仅对工程建筑和建筑设备造成恶劣后果，同时因为隧道工程改变了原有的地形结构，因此水害也会对原本的地形结构造成巨大威胁。当水或滴或渗在市政管廊隧道路面上时，又由于隧道内可见度一般较差，因而来往车辆行驶安全有了极大的威胁，加上市政管廊隧道又多应用于高速公路，所以这一点危害就变得更加严重突出了。
1．2．2破裂损坏
我国公路的隧道病害有很大一部分都是衬砌。其中衬砌有几种特别常见的形式，比如衬砌的变形、衬砌的移动以及衬砌的开裂等结构裂损病害以及衬砌内外部腐蚀病害。衬砌作为隧道结构稳定性的基础，无论是出现哪一种病害，都会导致隧道稳定性降低，从而让隧道使用的安全可靠性无法得到保障。因此，对衬砌裂损以及衬砌腐蚀等病害的检测和维修加固是提升隧道使用安全可靠性的基础保证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆隧道工程中衬砌病害是造成结果最恶劣的病害，其中又以衬砌裂损病害最为严重，不仅降低隧道结构的稳定性、隧道使用的安全性，同时大大提高了对人们行驶安全的威胁性和隧道维护的成本。因此，保护隧道工程的衬砌结构，定时周期性的检测隧道衬砌，虽然不能阻止隧道病害的发生，但可以大大减少隧道病害发生的几率。
2维修加固方案选择
2．1结构加固方案
隧道病害产生的主要原因是地下水及其引起的支护结构强度、刚度不足。结构加固可采用注浆堵水或增设内衬的方法，其中，增设内衬可采用钢筋混凝土结构或者钢结构。为保证结构安全、减少地下水排放和彻底解决隧道病害，同时由于本隧道净空断面有一定富余，选择增设现浇钢筋混凝土内衬的方案，与注浆堵水改良地层相结合，以保证施工安全和结构质量。
2.2防排水方案
隧道埋深为5～13m，静水压力不大，从技术和经济的合理性出发，采用全封堵和排导2种方式都是可行的。根据国外的情况，采用全封堵方式的隧道，地下水位一般小于30m，而采用排导方式的最大优点是基本上不考虑衬砌的水压力荷载，从而可以使衬砌结构更经济合理。考虑该隧道位于城区，埋深不大，根据环保和水资源保护的要求，结合城市地铁建设经验，同时考虑减少后期运行抽水和维护费用，推荐采用全封闭方案。
2.3结构分析
根据上述分析加固方案，全隧补充施作二次衬砌，采用现浇钢筋混凝土结构，形成复合式衬砌结构；补充施作防排水系统，减少地下水排放和运检维护工作量。采用荷载－结构模型对新设二次衬砌进行受力分析，采用地层弹簧模拟地层约束作用，按照极限状态法进行结构配筋设计。从结构承受围岩压力考虑地层已趋于稳定，从偏于安全的角度，不考虑初期支护承载作用；按照二次衬砌承受全部水土压力（分项系数1．35）和地面超载（分项系数1．4）进行计算。围岩压力取静止土压力的50%作为计算荷载；水压力按抗浮水位取全水头静水压力。最大弯矩为77．36kN·m，轴力约为291kN，二次衬砌设计为250mm厚，满足受力要求和最小防水混凝土厚度要求。
2.4施工关键技术
2.4.1地下水处理
隧道底板施工的关键在于虚碴清理和无水施工。施工中地下水处理采用“堵排结合”的方式。底板为全强风化地层时，隧道底板开挖施工前先行打设超前导管注浆堵水；底板为中风化岩层时，通过内设截水沟、排水井等方式进行隧道内降排水。同时，加强初期支护和二次衬砌背后注浆，认真做好残留地下水和施工废水的排放工作，确保隧道内不积水。结构防水、二次衬砌采用C30、P8防水钢筋混凝土，初期支护和二次衬砌之间设置全封闭防水层（1．5mm厚ECB+400g/m2无纺布），环、纵向施工缝均采用2道遇水膨胀止水条+注浆管加强防水。衬砌后，隧道设置2座集水坑，由自动控制污水泵通过竖井抽排至市政管网。
2.4.2底板开挖
为防止底板开挖产生结构收敛和下沉变形，隧道底板的破除开挖按照“先支护、后开挖、短进尺、快封闭”的原则跳槽分段施工。底板破除前在洞内架设I25工字钢，纵向间距为1．0m，并用膨胀螺丝固定于隧道边墙；同时在隧道两侧打设锁角锚管进行注浆加固。底板采用人工加电镐形式进行破除开挖，钢筋用专业液压钳割除，每段长度不超过3m。
2.4.3狭小空间二次衬砌施工
模筑二次衬砌阶段台车与中间电缆槽盒间距约0．5m，在狭小的作业空间中要同时保证隧道维修结构安全和内部多回路电缆不断电正常运行。隧道拱墙二次衬砌施工采用简易模板、工字钢一体式台车浇筑混凝土，每节3m，根据隧道平面半径分节组装。
结语
市政管廊隧道病害所带来的危害不容小觑，不仅对市政管廊隧道的运营造成不好的影响，同时，也威胁出行人群的行车安全。在对市政管廊隧道病害的维修与加固过程中，要时刻监视隧道运营状态，能够做到防患于未然，为了避免市政管廊隧道病害的发生，我们应该对隧道及时检查，更要有重点的检查，做到特别和限界检查。在检查过程中发现的隧道病害要实时维修与加固，从而保障国民出行的隧道行车安全。
参考文献：
［1］雷琳．谈市政管廊隧道路面工程病害实用处治技术［J］．山西建筑，2017，43（10）：152-154．
［2］刘华莉，师刚．运营市政管廊隧道衬砌病害力学模型及粘贴钢板加固研究［J］．混凝土与水泥制品，2017（3）：75-80．
论文作者:邓文坤
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/10
标签：隧道论文; 病害论文; 结构论文; 市政论文; 底板论文; 水害论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第36期论文;