养护专业学术论文--涵洞病害分析及维修处理建议
发布时间：
2024-10-18
来源：
高阳工区 王庆喜
高速作为重要的交通设施，其涵洞设施的安全稳定运行对于保障交通畅通至关重要。然而，由于长期受到自然环境、交通荷载等因素的影响，涵洞容易出现各种病害。及时对涵洞进行检查，准确分析病害成因，并采取有效的维修处理措施，是保障涵洞安全运行的关键。
一、病害概述
保沧高速涵洞检查结果显示，涵洞病害主要分为以下五大类：
1.进、出口病害。
主要表现为翼墙、八字墙裂缝及洞口堵塞。
2.涵身裂缝。
包括纵向裂缝、横向裂缝、环向裂缝和斜裂缝等多种形式。
3.涵身缺陷。
包括涵身渗水碱蚀、破损露筋等。
4.涵顶裂缝。
与涵身裂缝类似，也有不同走向的裂缝。
5.涵顶缺陷病害。
主要有涵顶渗水碱蚀和破损露筋。
二、病害成因分析
（一）进、出水口病害。
1.翼墙、八字墙裂缝是由于地基不均匀沉降。在涵洞的建设过程中，若地基处理不当，或者在使用过程中受到周边地质环境变化的影响，可能导致地基不均匀沉降。这种不均匀沉降会使翼墙受到不均匀的力，从而产生倾斜、裂缝。
2.洞口堵塞是由于日常养护不到位造成。如果在日常管理中，对涵洞洞口的清理不及时，杂物、淤泥等容易堆积在洞口，导致洞口堵塞，影响涵洞的排水功能。
（二）涵身病害。
1.涵身渗水碱蚀主要是雨水通过台背填土渗流到涵台形成碱蚀现象。在降雨过程中，雨水会渗入台背填土中，如果填土的排水性能不好，或者涵台的防水措施不到位，雨水就会渗流到涵台，对涵台混凝土产生冲刷，长期下去会导致涵身渗水碱蚀。
2.涵身破损露筋的原因有：
（1）钢筋发生锈胀导致混凝土剥落、露筋。在潮湿的环境中，钢筋容易生锈，生锈后的钢筋体积会膨胀，从而对周围的混凝土产生压力，导致混凝土剥落，露出钢筋。
（2）施工质量不理想。在涵洞的施工过程中，如果混凝土配合比不当、振捣不密实、养护不到位等，都可能导致涵身出现破损露筋等质量问题。
（3）偶然车辆刮蹭因素引起。在涵洞附近行驶的车辆，如果发生意外碰撞或刮蹭，可能会对涵身造成损坏，导致破损露筋。
（三）涵顶病害。
1.涵顶渗水碱蚀原因有：
（1）桥面排水不畅，雨雪水不能及时排出，形成桥面积水，如果防水层出现裂缝或者防水失效，积水渗入梁板内部，再由底板渗水。在桥面排水系统设计不合理或者维护不及时的情况下，雨雪水容易在桥面堆积，形成积水。如果防水层出现问题，积水就会渗入梁板内部，进而从底板渗出，导致涵顶渗水碱蚀。
（2）部分涵洞两端桥面可能存在横缝，雨雪水会沿着裂缝下渗，如果空心板封端混凝土不密实，也会从板端部渗入板内，再由底板渗水。桥面的横缝如果处理不当，会成为雨雪水下渗的通道。而空心板封端混凝土不密实，也会使雨雪水容易渗入板内，从而导致涵顶渗水碱蚀。
2.涵顶破损露筋的原因有：
（1）混凝土表层施工质量不良。在涵顶混凝土施工过程中，如果施工工艺不当、材料质量不好等，可能导致混凝土表层质量不佳，容易出现破损露筋等问题。
（2）施工过程中磕碰。在施工过程中，可能会因为施工设备的碰撞、材料的掉落等原因，对涵顶混凝土造成磕碰，从而导致破损露筋。
（3）钢筋发生锈胀导致混凝土剥落、露筋。与涵身破损露筋的原因类似，钢筋生锈膨胀也会导致涵顶混凝土剥落、露筋。
（4）结构下部通行超高车辆发生刮蹭引起。如果在涵洞下方通行的车辆超高，可能会与涵顶发生刮蹭，造成涵顶破损露筋。
（四）涵身裂缝、涵顶裂缝。
裂缝的产生可能与不均匀沉降、温度变化、荷载作用等因素有关。
三、维修处理建议
（一）及时清理洞口杂物、淤泥。加强对涵洞洞口的日常巡查和清理工作，确保洞口畅通，排水功能正常。可以制定定期清理计划，安排专人负责，及时清除洞口的杂物和淤泥。
（二）八字墙轻微外倾可定期观测，如出现翼墙断裂、外倾失稳时应采取必要的加固措施或重新砌筑。对于八字墙轻微外倾的情况，可以通过设置观测点，定期进行观测，掌握八字墙、翼墙的变形情况。如果发现翼墙断裂、八字墙外倾失稳等严重情况，应及时采取加固措施，如采用锚杆加固、混凝土喷射等方法，提高翼墙、八字墙的稳定性。如果加固措施无法解决问题，可能需要重新砌筑翼墙、八字墙。
（三）对于涵身破损露筋、渗水碱蚀的处理措施，可参考桥梁下部结构相关病害处理措施进行维修加固。对于涵身破损露筋，可以先将破损部位的混凝土清理干净，对钢筋进行除锈处理，然后采用高强度混凝土进行修补。对于涵身渗水碱蚀，可以先查找渗水的源头，采取封堵、引流等方法进行处理，同时对受侵蚀的部位进行修复。在维修加固过程中，可以参考桥梁下部结构的相关病害处理措施，选择合适的材料和方法。
（四）对于涵顶破损露筋、渗水碱蚀的处理措施，需进行维修加固。对于涵顶破损露筋，同样需要清理破损部位，除锈钢筋，进行混凝土修补。对于涵顶渗水碱蚀，可以检查防水层的状况，对破损的防水层进行修复或更换。同时，要加强桥面排水系统的维护，确保雨雪水能够及时排出。在维修加固过程中，需确保维修效果。
（五）涵身裂缝修补建议。
1.表面封闭法。
对于宽度较小且不影响结构安全的裂缝，可以采用表面封闭法进行修补。
施工步骤：
清理裂缝表面：用钢丝刷、压缩空气等工具将裂缝表面的灰尘、油污等杂物清理干净。涂抹封闭胶：将裂缝封闭胶均匀地涂抹在裂缝表面，涂抹厚度不宜过厚，一般以1-2毫米为宜。
2.压力灌浆法。
对于宽度较大或对结构安全有一定影响的裂缝，可以采用压力灌浆法进行修补。
施工步骤：
裂缝表面处理：同表面封闭法，将裂缝表面清理干净。安装灌浆嘴：在裂缝表面每隔一定距离安装一个灌浆嘴，灌浆嘴的间距应根据裂缝的宽度和深度确定。封闭裂缝：用专用的封闭胶将裂缝表面封闭，只留下灌浆嘴出口。压力灌浆：将灌浆材料通过灌浆嘴注入裂缝内部，灌浆压力应根据裂缝的宽度和深度确定，一般为0.2-0.4兆帕。
五、结论
通过对涵洞病害的分析，我们可以看出，涵洞病害的产生原因是多方面的，包括地基不均匀沉降、施工质量问题、日常养护不到位等。针对不同类型的病害，我们提出了相应的维修处理建议，这些建议可以为涵洞的维护和管理提供参考。在今后的工作中，我们应加强对涵洞的日常巡查和检测，及时发现病害，采取有效的维修处理措施，确保涵洞的安全运行和使用寿命。同时，要注重涵洞的预防性养护，提高涵洞的抗病害能力，为高速的畅通提供有力保障。
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