樊玉琴

(武威公路事业发展中心高速公路养护所,甘肃 武威 733000)

0 引言

在新时代背景下,公路行业得到充分的发展。对于高速公路桥梁隧道的建设与养护是对基础设施的维护,在此过程中,预防性养护是十分关键且重要的。传统对公路桥梁隧道的养护通常采用衬砌加固,并在原基础之上构建维护栏,以此来达到预防和养护的目的。这种方式虽然可以完成预期的养护目标,但是在实际施工的过程中,成本过高,人力、物力的消耗太大,对工程的推进造成一定的影响,所构建的维护栏还需要定期检查、修补,在一定程度上成为阻碍因素。因此,为了缓解上述问题所产生的消极影响,对高速公路桥梁隧道预防性养护技术的实践应用进行分析。结合真实的隧道养护工程,获取相关的处理数据,根据不同的施工情况,从多个角度采取不同的技术实现预防性养护处理。还可以根据隧道的长度或者形态,制定具有针对性的预防性养护技术方案,实现更高效的隧道加固,推动相关行业迈入新的发展台阶。

1 高速公路桥梁隧道预防性养护技术探析

1.1 浆砌防护坡构建

浆砌防护坡主要指的是在隧道内部的两侧,构建双向对称的防护承压坡,这种防护坡的受力范围相对较大,一般采用优质的低碳钢丝排焊连而成,每一排都会设定核心的焊点,从而提高防护坡的坚固度,使其具有较强的实用性。在施工的过程中,为了确保浆砌防护坡内撑结构的稳定性,需要结合获取的数据,计算出对应的短期刚度距离,如公式(1)所示:

式(1)中:表示短期刚度距离;表示承压差异值;表示主筋间距。

通过上述计算,最终可以得出短期刚度距离,依据特定的距离范围,构建对应的浆砌防护坡修建结构,如图1 所示。

图1 浆砌防护坡结构图示

根据图1,可以完成对浆砌防护坡结构的构建,结合预防养护需求,为后续的工作提供基础。

1.2 土工格防护处理

通常情况下,土工格防护多被应用在农村公路的预防性养护中,但是最近几年,由于高速公路隧道破坏严重,普通的轻度防护方式已经无法实现高效的处理,所以在实际预防性养护工作中,需要考虑处理效率和成本等。土工格防护可以在合理的范围之内,以最小的成本实现高效防护,对周围的设施也不会造成任何影响。

一般是在高速公路隧道段的周围、浆砌防护坡上构建土工格防护架构,并在每一个防护格上种植植物,需要注意的是,在种植之前,需要对该区域的土壤和水源进行调研,选择适宜生长的植物物种。另外,对于植物的种植数量以及种类也并不限制,可以选择植物种植,从而减少风沙、石块等坚硬物质对隧道的损坏,一定程度上也降低了风力、雨水侵蚀,有效防止水土流失、泥石流地质灾害的出现,起到极大的预防养护作用。

1.3 衬砌双向养护

衬砌养护主要是针对隧道中部分区域产生的裂缝而采用的一种定向预防性养护方式。部分隧道由于年久失修,内部会出现较多不同长度的裂缝,这些裂缝经过外力的侵蚀以及水源的冲击,常常会断裂、扩散,形成更大的裂缝,严重的甚至会造成隧道坍塌,增加预防性养护的成本。所以,为了减少这一问题的发生,需要采用衬砌双向养护的方式。可以在浆砌防护坡侧向区域修建贯通的排水渠,形成拱顶架构,分散防护坡的内部压力,形成三角形的承压结构,降低防护承压的挠度,如图2 所示。

图2 衬砌双向结构图示

根据相关的养护需求以及标准,进一步完善优化内部的承压结构,并在坡上种植花草,扩大养护的范围,以此来实现可持续性的双向预防性养护。

2 实践应用分析

对高速公路桥梁隧道预防性养护技术实际应用的效果进行验证与分析。选取K 隧道工程作为测试的目标。考虑到分析结果的稳定性与可靠性,在相同的测试环境下,对传统衬砌预防性养护方法、重合加固预防性养护方法以及本文所设计的衬砌双向预防性养护测试方法进行同时测试,最终得出的结果比对分析,实现应用的效果验证。

2.1 工程概况

K 隧道工程是一条长度较大的跨越道路工程,施工起止点分别为K180+524—K191+794,隧道全长11.37km。 隧道内部为双向4 车道,路基总宽度30.25m,在投入运行之后,仅进行过一次预防性养护。但是最近几年,随着交通荷载量的不断增加与承压面积的扩大,再加上隧道中部分区域腐蚀严重,使得原本隧道的预防性养护工程呈现的作用不强,另外,由于K 隧道所处区域的自然环境变化,多雨水且气温变化频繁,这也使预防性养护的效果被限制,工程稳定性与可靠性不高。如图3 所示。

根据图3 的展示可以了解到,虽然K 隧道经过预防性养护,但是由于未进行定期的养护处理,导致隧道年久失修,再加上外部环境的影响,使预防性养护难度提高,状况日渐严重。

图3 K 工程隧道年久失修图片

2.2 K 隧道工程预防养护实例分析

经过对K 隧道预防养护现状的分析,结合预防性养护需求,进行测试与实例分析。先选取适合的原材料,一般选择使用橡胶改性沥青材料,使用AH-90 号重交通道路石油沥青材料作为辅助材料,结合对应的比例调和,形成混合沥青材料,按照15%的比例掺入活化剂,控制化合度为45%~78%之间即可,软化点控制在52℃,结合上述的数据,计算出实际的当量脆点预防差异值,如公式(2)所示:

式(2)中:表示当量脆点预防差异值;表示损失比;表示控制系数。

通过上述计算,可以得出当量脆点预防差异值。使用0.62mm 筛对混合的材料进行处理,同时,将视密度控制在1.235g/cm以下。接下来,根据预防性养护方案,设计具有针对性的施工处理计划,落实到实际工程建设中,结合最终获取的数据,计算出K 隧道实际的破坏荷载值,并结合另两种方法,比对分析,如表1 所示。

表1 测试结果对比分析表

根据表1,可以完成对最终测试结果的分析:与传统衬砌预防性养护法和重合加固预防性养护法相对比,本文所设计的衬砌双向预防性养护法更好,最终得出破坏荷载值均控制在1.1kN 以下,表明其对于K隧道的预防性养护效果更佳,具有实际的应用价值。

3 结语

综上所述,我国对公路、桥梁以及隧道的维护技术经过多年的摸索,已经形成了一套较为成熟的管理模式,但是在实际处理、施工的过程中,常常会出现问题和缺陷,不仅使工程无法达到预期的预防性养护标准,还会形成塌陷、断裂等问题,缩短隧道的使用时间。而本文所设计的预防性养护技术可以更加灵活、多变地处理上述问题,将隧道的损坏程度降到最低,打破传统养护技术的限制,实现更加系统、全面的应用效果。