谈铁路工程中的涵渠养护作业

2012-08-15

山西建筑 2012年29期

(北京铁路局北京工电大修段，北京 100071)

1 涵渠的检查

1.1 涵身裂损和变形等的检查

1)涵身裂损对于混凝土拱涵应注意拱圈裂缝的发生。根据经验，孔径在3 m以上，填土高大于5 m的开裂较多，整体式基础的比非整体式基础的多。拱顶裂缝大小随孔径的增加和填土高度而变化，有0.1 mm～12 mm不等，且拱顶开裂多贯通全段(两沉降缝之间)，有的贯通全涵。裂缝竖向与流水面垂直线成40°～50°角向未裂侧倾斜。在拱圈1/4处开裂则较少。必要时应检查基础(整体式)有无开裂。对于钢筋混凝土圆形涵管应注意管顶及管底部位裂缝的发生。根据经验，孔径大于1.25 m发生较多，填土高10 m以上者开裂较多，且多发生在涵洞中部涵节的顶部，宽度一般0.1 mm～0.5 mm，但也有数毫米者。

2)对盖板涵钢筋混凝土刚构箱涵应检查有无由于施工不良、保护层过薄所造成的露筋现象，检查沉降缝并检查盖板涵盖板与盖板、盖板与边墙顶的接缝有无渗水现象。

3)检查因高路堤下沉或填土压力不均引起涵洞管节的下沉和倾斜、错牙和滑走，以及管段相接处被拉开，防水层损坏，使涵洞产生裂缝等病害。常见高填土下的钢筋混凝土管涵在路堤中间处下沉较两端为剧，造成排水不畅或中部常年积水。在检查观测以前应清除沉积的泥砂，定期进行水准测量，测出洞口管顶及沟底标高，给出涵洞纵断面及平面位置状态，与竣工资料及以往资料作比较(高填土洞身修筑时应有上拱度)，并视其病害程度及是否稳定，决定整治措施。检查时可用水准仪从涵洞洞内测量涵底标高，并以两端洞口心拉铁线检查各管节平面位移，也可测其沉陷、变形、脱节、错牙的情况。

4)石砌或砖砌涵洞应检查砌体有无松动、风化和勾缝有无脱落，水泥砂浆粉刷有无起壳、空响、裂纹等。

5)当涵洞变形裂缝，虽经用水泥砂浆或环氧树脂砂浆填塞，但裂缝继续扩大或危及安全时，应对该管节洞身进行临时加固。由于加固增设临时结构导致涵洞孔径有所减少，故对水流通过情况在必要时应特别观测，并应对这些涵洞进行修理、加固或改建。

6)严寒地区，对涵洞两端应检查有无冻害，并查明是否因基础过浅所造成。

1.2 净空检查

除设洪峰尺以外，平时大雨洪水季节应对水流通过涵洞情况进行观测。运营线上涵洞应能通过规定频率(50年一遇)及历史上最大洪水。如发现入口处实际洪水位不小于1.2倍涵洞高(有压涵洞除外)及洞内净空小于规定，或有严重泥石流影响排洪者即为孔径不足，应有计划地进行扩孔或改建。

1.3 河道排水检查与出口铺砌裂损冲刷检查

涵渠需保证排水畅通，特别要注意水流是否从涵洞底下流过，有无潜流，冒水及基底被掏空现象。涵洞与路基相互关系非常密切，应检查涵洞附近路堤土壤排水是否良好，这可以检查涵洞圬工边墙或拱圈有无潮湿及渗水现象来判别。水流进入涵洞入口，流速加大，可能冲刷路堤边坡，故应检查路基坡面，锥体填方铺砌是否无冲刷沟，塌陷积水等情况。涵洞出口处流速更大，冲刷力强常造成涵洞的损坏，所以对下游洞口河床的铺砌及基础应作检查。检查河床铺砌范围是否适宜，铺砌厚度是否有被冲刷损坏，消能设施是否起作用等。

1.4 防水层及沉降缝的检查

经常遇到下列两种情况:1)涵洞内的水流特别在有压力状态下(例如倒虹吸管)由涵洞向路基渗水漏水，这会引起土壤含水或冲空;2)过人涵洞(如地道等)，由路基向洞内渗水漏水，既影响涵洞的正常使用且含泥的水更会使路基逐渐掏空。

1.5 洞口墙及防护设备状态的检查

检查端墙、翼墙、护锥状态是否完好，有无因土压力、冻害等引起的倾斜、挤出、裂缝和损坏等。

1.6 渡槽和变形等检查

对跨越铁路的渡槽应测量其限量，检查其工程质量，有无漏水及冲刷路堑、边坡等情况，倒虹吸管应加强有无浸水和漏水的细致检查，以防止压力水外渗浸软路基，严重时路基被净空道床坍塌、翻浆冒泥、线路变形，将直接危及行车安全。

2 涵洞的养护

对涵渠裂纹应设置观测标，用灌注有色液体或仪器观测等方法进行观察掌握变化情况，分析造成原因，采取整治措施。

涵洞出入口及路基与路堤连接处须经常保持完好，当出入口损坏，沟床护底被冲毁或附近路堤塌陷时，应立即进行修理。

应定期清除涵洞内杂物，使排水畅通。为防止涵洞被漂浮物或石块等堵塞，必要时应在涵洞前设置护栅或沉淀池。

在严寒地区冬季要用树枝或篱笆把涵洞进口挡起来(下面要留出合理的孔径保证流水)，以防冰冻和积雪堵塞涵洞，而在春季到来时，要清除洞口积雪。

路堤下沉或填土压力不均匀会引起涵洞管节的沉陷、倾斜以及节段相接处被拉开。防水层损坏，使涵洞产生裂缝而路基边坡斜向的坍塌会增加洞口的压力，使洞口出现裂缝。

涵洞内的水流在有压力的情况下，水可能透过节段间的缝隙而渗入路基引起坍塌，所以对涵洞要经常检查。特别对有害涵洞更应加强检查观测，并分析原因采取整治措施。

对涵洞勾缝脱落保护层风化剥落，露筋等应进行勾缝，用环氧树脂砂浆修补表面，喷射水泥砂浆等办法进行处理，节段沉陷滞水，可用水泥砂浆抹平，为消灭管段接缝渗水，对不良接缝应用浸过沥青的麻筋或半干硬水泥砂浆紧密地填塞。

当洞口偏斜或脱出而出现裂缝时须将洞口局部翻修或全部重砌。如发现水流从基底下流出时，应在上游铺砌，端部修筑垂裙或加深原有垂裙。

3 涵洞常见病害及整治

3.1 变形与裂纹

涵洞的裂纹一般是因路堤填土压力和地基不均匀沉落造成的，也有的是因填土过薄而受活载冲击造成的。对于涵洞裂纹的处理与圬工梁拱一样设置观测标志进行观察掌握变化情况，对于已经稳定的裂纹宽度在0.3 mm以下的可采用压浆或表层封闭(混凝土用环氧树脂胶修补，砌石采用勾缝);对于流水浸入的裂纹应首先进行永久性的加固措施，防止病害继续恶化，保证行车安全，然后再进行永久性的加固或更换;对于因路基病害而造成的裂纹变形和滑走等病害，应与路基病害同时整治。

3.2 管涵脱节

当钢筋混凝土管涵脱节无法用填塞砂浆等一般方法处理时，用拉管法整治。首先清除缝隙中的混凝土块和石块等杂物，然后装上铁撬棍滑车，钢丝绳和整缝器，拧动扳手，拉紧穿连滑车的钢丝绳，从而使被拉的管节逐渐向一端挤紧补好缝隙，依次拉后一节，如被拉的管节与基础连在一起，可先撬开连接板后再接。接完后如管涵不够长，可在洞口添1节～2节。

3.3 管节下沉

当涵管下沉量大或由于河床淤积造成涵身排水不畅时，可用抬高管节的办法进行处理，方法是整座抬高或反中间部分管节抬高。

当个别管节破损严重时，可不开挖填土在洞内进行更换。首先，凿除破损管节，如果管节外面土质坚实，可分段凿除旧管节。随后由上而下地支立外侧模板，模板两端各搭在两相邻管节的外方5 cm，如果管节外面是砂质土壤，则在凿除之前须用千斤顶，凿时沿管的方向一条条的凿，边凿边立模板，以免漏土。外侧模板立好后，安装钢筋骨架，然后再装底部内侧模板，并安装三道扁铁铁箍以支撑内侧模板。最后封口，待混凝土养生7 d后，即可拆除内侧模板，外侧模板埋在土内不再拆除。

更换管节还可采用预制半圆涵管节，其方法是先在洞内凿除旧管节，防止路基土壤下沉，可安设临时的钢轨圈作为支撑。然后整治旧管节的基础，将预制的两个半圆形钢筋混凝土管节先后运进洞内，拆掉钢轨圈，把下半圆管节安在基础上，顺平管内坡度，再将上半圆管节用小千斤顶架起，安装成完整的钢筋混凝土管节，在管节接缝处用砂浆砌合并勾缝。这个方法适用于洞顶填土高度不大于1.5 m，且土质是不易坍塌的坚实土壤最好是粘土。

3.4 套拱加固

当涵洞管节裂损严重或裂缝过大(6 mm以上)，在孔径许可的情况下，可在洞内增设一层封闭式的钢筋混凝土。混凝土或砌套层或者拉大直径较小的涵管(涵管长度为0.4 m左右)，用半干硬砂浆或环氧砂浆填塞间隙。如为拱涵可以在内层加筑套拱。特别要注意新旧圬工的联结，并压注灰浆。如拱涵拱圈局部破损严重，无法修理而又不允许增设套拱时，可以拆除损坏拱圈予以更换，新拱圈可就地浇筑，也可以使用预制钢筋混凝土拱圈。

3.5 涵洞加长

由于种种原因需加长涵洞时，首先拆除旧端墙。然后，增加新管节，另砌新端墙。旧端墙墙基础尽可能保留，作为新管节的基础。为防止新旧基础发生不均匀下沉，两者之间设置沉降缝。

路堤加宽不大，不需加长涵洞时可用加高翼墙的方法处理，并相应加高翼墙。但端墙加高不宜超过1.0 m，否则应加长涵洞。

3.6 喷浆加固

1)压力喷浆。涵洞圬工裂纹已稳定，宽度在0.3 m以上且面积较大或圬工表层风化剥落，但本身尚有承载能力时，可用压力喷浆法加固，为便于施工操作，采用喷浆法加固的涵洞孔径宜大于3 m。2)喷射混凝土。涵洞圬工因外力引起结构开裂，混凝土剥落，错台变形等破损病害，失去应有的承载能力时，为节省材料，减小对孔径的压缩量，可用喷射混凝土代替拱法加固，喷射混凝土视圬工破损程度可采用索喷、锚网喷或局部喷射等不同方法。同样，涵洞孔径宜大于3 m。