《公路养护》-项目三 桥涵、隧道构造物的养护与维修

任务一桥梁养护与维修桥梁的经常检查至少每月进行一次，汛期要加强检查。经常检查一般采用巡视目测方法，也可配以简单工具进行测量，当场填写《公路桥涵养护规范》（ＪＴＧＨ１１—２００４）要求的“桥梁经常检查记录表”，登记所检查项目的缺损类型、估计缺损范围及养护工作量，提出相应的小修保养措施，为编制辖区内的桥梁小修保养计划提供依据。如发现桥梁重要部件存在明显缺损时，要及时向上级部门提交专项报告。经常检查主要检查构造物的外观形态及各部件的完好性。（二）定期检查定期检查是为评定桥梁使用功能，制订管理养护计划提供基本数据，是对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行的全面检查，它为桥梁养护管理系统搜集结构技术状态的动态数据。定期检查是按规定周期，由实践经验丰富的专职桥梁养护工程师参与，对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行全面检查。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修它主要检查各部件的功能是否完善、有效，构造是否合理、耐用，以便发现需要大、中修，改善或限制交通的桥梁缺损状况，同时检查小修保养状况。１定期检查方式及现场工作定期检查方式以目测观察结合必要的测量仪器、望远镜、照相机、探查工具和现场用器材等设备，必须接近或进入各部件仔细检查其缺损状况，并在现场完成以下工作。（１）现场校核桥梁基本数据并填写“桥梁定期检查记录表”，记录各部件缺损状况并做出技术评分。（２）实地判断缺损原因，估定维修范围及方式。（３）对难以判断损坏原因和程度的部位，提出特殊检查（专门检验）的要求。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（４）对损坏严重、危及安全运行的危桥，提出暂时限制交通或改建的建议。（５）根据桥梁的技术状况，确定下次检查时间。２定期检查的时间要求定期检查的时间应符合下列规定。（１）新建桥梁交付使用１年后，进行第一次全面检查。（２）桥梁检查周期一般为３年。可视被检桥梁技术状况确定，每１～３年检查一次。（３）非永久性桥梁每年检查一次。（４）根据下级桥梁养护工程师报告，在经常检查中发现的重要部（构）件缺损状况为三、四、五类的桥梁，应立即安排一次检查。定期检查工作应按规范程序进行。定期检查工作流程如图３-１所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修３定期检查后的文件整理桥梁定期检查后应整理提出检查文件，并符合下列要求。（１）桥梁定期检查数据表。当天检查的桥梁现场记录，应在次日整理填写好每座桥梁定期检查数据表。（２）典型缺损和病害的照片及附录说明。主要说明缺损的部位、类型、性质、范围、数量和程度等，描述时应采用专业标准术语。（３）每座桥梁应有两张总体照片。一张为桥面正面照片；另一张为桥梁上游侧立面照片。桥梁改建后应重新拍照一次。如果桥梁拓宽改造后，上下游桥梁结构不一致，还要有下游侧立面照片，并标注清楚。（４）桥梁清单。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（５）桥梁基本状况卡片。定期检查完成后，应将本次检查的桥梁各部件技术状况评定结果登记在桥梁基本状况卡片内。（６）提出定期检查报告，应包括下列内容。１）辖区内所有桥梁的保养小修情况。２）需要大、中修或改善的桥梁计划。说明修理的项目，拟用修理方案，估计费用和实施时间。３）需要进行特殊检查桥梁的报告。说明检查的项目及理由。４）需限制桥梁交通的建议报告。（三）特殊检查桥梁特殊检查即根据桥梁破损状况和性质，采用适当的仪器设备，以及现场勘探、试验等特殊手段和科学分析方法，查明桥梁病害原因、破损程度和承载能力，确定桥梁的技术状况，形成鉴定结论，以便采取相应的加固、改善措施。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修１特殊检查分类桥梁特殊检查分为应急检查和专门检查。（１）应急检查：桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆通过后，应立即对结构做详细检查。查明破损状况，采取应急措施，尽快恢复交通。应急检查通常由地（市）级公路管理机构的专职桥梁养护工程师主持。（２）专门检查：条件许可时，特殊重要的桥梁在正常使用期间可周期性进行荷载试验。对定期检查中难以判明损坏原因及程度的桥梁，桥梁技术状况为四、五类者，拟通过加固手段提高荷载等级的桥梁，要求针对病害进行专门的现场试验检测、验算与分析等鉴定工作，以便采取有效的养护措施。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修专门检查通常由省级公路管理机构的总工程师或授权的专职桥梁养护主管工程师主持，委托公路桥梁检测中心或具有相应资质和能力的科研设计单位、工程咨询单位，签订特殊检查合同后组织实施。实施专门检查前，承担单位中负责检查的工程师应充分收集资料，包括设计资料（设计文件，计算所用的程序、方法及计算结果）、竣工图、材料试验报告、施工记录、历次桥梁定期检查和特殊检查报告，以及历次维修资料等。原资料如有不全或有疑问时，可现场测绘构造尺寸，测试构件材料组成及性能，勘察水文地质情况等。２特殊检查报告特殊检查后，应提交特殊检查报告。特殊检查报告包括以下内容：（１）概述检查的一般情况，包括桥梁的基本情况，检查的组织、时间、背景和工作过程等；上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（２）当前桥梁技术状况的描述，包括现场调查、试验与检测项目及方法、检测数据与分析结果和桥梁技术状况评价等；（３）详细阐述检查部位的损坏原因及程度，并提出结构部件和总体的维修、加固或改建的建议方案。二、桥梁检验桥梁专门检验是对桥梁结构及部件的材料质量、工作性能、防洪抗灾方面所存在的缺损状况进行详细检测、试验、判断和评价的过程。检验的项目主要有以下三方面：（１）桥梁结构材料缺损状况，包括对材料物理、化学性能退化程度及原因的测试鉴定，结构或构件开裂状态的检测及评定；（２）桥梁结构承载能力，包括对结构强度、稳定性和刚度的检算、试验和鉴定；上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（３）桥梁抗灾能力，包括桥梁抵抗洪水、流冰、风、地震及其他地质灾害等能力的检测鉴定。结构材料缺损状况的鉴定，宜根据缺损的类型、位置和检测鉴定的要求，选择表面测量、无破损检测技术和局部试样等有效可靠的方法。试样应在有代表性构件的次要部件获取。检测与评定要依照相应的试验标准进行。采用没有标准依据的检测技术，应事先通过模拟试验，制定适用的检测细则，保证检测结果具有一定的可靠性。结构承载能力鉴定可采用以下两种方法：（１）根据实际的结构技术状况进行结构检算、水文和水力检算；（２）当检算结果不理想或难以确定时，可采用承载力试验鉴定。桥梁抗灾能力鉴定一般采用现场测试与检算的方法，特别重要的桥梁可进行模拟试验。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修桥梁定期检查、特殊检查、养护对策和维修、加固或改造的设计、施工、竣工验收等有关技术文件，均应按统一格式完整地归入桥梁养护技术档案。三、桥梁技术状况的评定桥梁总体技术状况评定等级分为一类、二类、三类、四类、五类，见表３-３。桥梁主要部件技术状况评定等级分为一类、二类、三类、四类、五类，见表３-４。桥梁次要部件技术状况评定等级分为一类、二类、三类、四类，见表３-５。桥梁技术状况评定工作流程如图３-２所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修全桥总体技术状况等级评定，应采用桥梁各部件加权系数的综合评定方法。各部件权重可参照《公路桥梁技术状况评定标准》（ＪＴＧ／ＴＨ２１—２０１１）推荐的数值，如表３-６、表３-７所示。按《公路养护技术规范》（ＪＴＧＨ１０—２００９）规定：一类桥梁进行正常保养；二类桥梁需进行小修；三类桥梁需进行中修，酌情进行交通管制；四类桥梁需进行大修或改造，及时进行交通管制，如限载、限速通过，当缺损较严重时应关闭交通；五类桥梁需要进行改建或重建，及时关闭交通。如表３-８所示。对适应性不能满足的桥梁，应采取提高承载力、加宽、加长、基础防护等改造措施。若整个路段有多座桥梁的适应性不能满足，应结合路线改造，进行方案比较和决策。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修桥梁技术状况评定等级分为一类、二类、三类、四类、五类。桥梁总体及部件技术状况评定标准见表３-９。学习情境二桥面系、支座的养护、维修与加固一、桥面系的养护与维修（一）桥面铺装的养护与维修桥面应经常清扫，排除积水，清除泥土、杂物、冰凌和积雪，保持桥面平整、清洁。沥青混合料桥面出现泛油、壅包、裂缝、波浪、坑槽、车辙等病害时，应及时处理。当损坏面积较小时，可局部修补；损坏面积较大时，可将整跨铺装层凿除，重铺新的铺装层。一般不应在原桥面上直接加铺，以免增加桥梁恒载。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修水泥混凝土桥面出现断缝、拱胀、错台、起皮、露骨等病害时，应及时处理。损坏面积较大时，应将原铺装整块或整跨凿除，重铺新的铺装层。桥面防水层如有损坏，应及时修复。（二）伸缩缝的养护与维修伸缩缝要经常养护，清除缝内积土、垃圾等杂物，使其发挥正常作用，若有损坏（图３-３）或功能失效，应及时修理或更换。以下几种伸缩装置出现下列病害时，应及时进行更换。（１）Ｕ形镀锌铁皮伸缩装置的镀锌铁皮老化、开裂、断裂。（２）钢板伸缩装置或锯齿钢板伸缩装置的钢板变形，螺栓脱落，不能正常进行伸缩。（３）橡胶条伸缩装置的橡胶条老化、脱落，固定角钢变形、松动。（４）板式橡胶伸缩装置的橡胶板老、开裂，预埋螺栓松脱，伸缩失效。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修更换的伸缩装置应选型合理，伸缩量应满足桥跨结构变形需要，安装应牢固、平整、不漏水。维修或更换伸缩装置时，应采取措施维持交通。更换一般常用的橡胶板伸缩缝（构造如图３-４所示）的程序如下：１）将伸缩缝两边各宽约４０ｃｍ范围内的铺装层混凝土凿除，并清洗干净，调整原预埋螺栓锚筋及露出的桥面钢筋；２）如为新装的橡胶伸缩缝，则要凿挖或钻成埋置螺栓用的锚筋孔，并预先埋好锚筋，锚筋必须埋设牢固，尽可能直接焊在桥面钢筋上，在孔内灌注环氧树脂浆胶，使其不易拔出；３）预埋的螺栓，必须位置正确、牢固；４）安装橡胶板伸缩缝，使橡胶板平整、坚实；５）按原式浇筑铺装面层混凝土。为维持通车，可分半幅桥面进行，也可在伸缩缝上架设跨缝设施。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修桥面为沥青混合料铺装时，可采用钢筋混凝土盖板式伸缩缝，其构造如图３-５所示。桥面伸缩缝的修补或更换工作不宜断绝交通。因此，通常可考虑采用限制车辆通行，半边施工，半边通行车辆；或白天使用盖板，夜间施工时禁止或限制车辆通行。总之，均要注意抓紧时间，尽量缩短工期，保证修补质量。（三）桥面排水系统的养护、维修桥面排水设施出现缺陷会导致桥面积水，给行车带来不利影响，降雨时引起车辆滑移，造成交通事故，严重的还会损坏桥梁结构本身的安全。当雨水由伸缩缝直接进入支座时，将会使支座锈蚀，造成支座的功能恶化。在城市桥梁或立交跨线桥中，由于桥面积水，车辆过桥时污水四溅，殃及行人和破坏周围环境，使桥下居民受害。为此，必须对桥面排水系统加强养护、维修。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（１）桥面的泄水管、排水槽如有堵塞，应及时疏通，并经常保持畅通。（２）桥面应保持大于１．５％的横坡，以利于桥面排水。（３）桥梁上设置的封闭式排水系统，应保持各排水管道畅通，排水系统的设备如水泵等应工作正常，若有堵塞应及时疏通，若有损坏则应及时更换。（四）人行道、栏杆、护栏及防撞墙的养护、维修人行道块件应牢固、完整，桥面路缘石应经常保持完好状态。若出现松动、缺损，应及时进行修整或更换。桥梁栏杆应经常保持完好状态。栏杆柱应竖立、正直，扶手应无损坏、断裂，伸缩缝处的水平杆件应能自由伸缩。栏杆柱、扶手如有缺损，应及时补齐。因栏杆损坏而采用临时防护措施时，使用时间不得超过三个月。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修钢筋混凝土栏杆开裂严重或混凝土剥落，应凿除损坏部分，修补完整。钢质栏杆应涂漆防锈，一般每年一次。护栏、防撞墙应牢固、可靠，若有损坏应及时修理或更换。钢护栏与钢筋混凝土护栏上的外露钢构件应定期涂漆防锈，一般每年一次。桥梁两端的栏杆柱或防撞墙端面，涂有立面标记或示警标志的，应定期涂刷，一般每年一次，使油漆颜色保持鲜明，并经常校正纠偏。栏杆存在缺陷或已损坏时，虽不妨碍交通，但却影响桥容，使行车缺少安全感，降低交通安全水平。因此，对损坏的栏杆要及时修理，并加强平时的养护工作。二、支座的养护与维修（一）支座的养护工作内容桥梁支座是桥梁上、下部结构的结合点，有损坏（图３-６），将严重影响桥梁的承载能力和使用寿命，必须注意经常养护，保证其处于正常的传递功能状态。其主要养护工作应符合下列几项要求。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（１）支座各部应保持完整、清洁，每半年至少清扫一次。清除支座周围的油污、垃圾，防止积水、积雪，保证支座正常工作。（２）滚动支座的滚动面应定期涂润滑油（一般每年一次）。在涂油前，应把滚动面揩擦干净。（３）对钢支座要进行除锈防腐。除铰轴和滚动面外，其余部分均应涂刷防锈油漆。（４）及时拧紧钢支座各部接合螺栓，使支承垫板平整、牢固。（５）应防止橡胶支座接触油污引起老化、变质。（６）滑板支座、盆式橡胶支座的防尘罩，应维护完好，防止尘埃落入或雨、雪渗入支座内。（二）支座的调整与更换支座如有缺陷或产生故障不能正常工作时，应及时予以修整（图３-７）或更换。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（１）支座的固定锚销被剪断，滚动面不平整，轴承有裂纹或切口，辊轴大小不合适，混凝土摆柱出现严重开裂、歪斜，必须更换。（２）支座座板翘起、变形、断裂时应予以更换，焊缝开裂应予以整修。（３）板式橡胶支座出现脱空或不均匀压缩变形时应进行调整。（４）板式橡胶支座发生过大剪切变形，中间钢板外露，橡胶开裂、老化时应及时更换。（５）油毡垫层支座失去功能时，应及时更换。调整、更换板式橡胶支座、钢板支座、油毛毡垫层支座时采用如下方法：在支座旁边的梁底或端横隔处设置千斤顶，将梁（板）适当顶起，使支座脱空不受力，然后进行调整或更换，调整完毕或新支座就位正确后，落梁（板）到使用位置。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修需要抬高支座时，可根据抬高量的大小选用下列几种方法。（１）垫入钢板（５０ｍｍ以内）或铸钢板（５０～１００ｍｍ）。（２）更换为板式橡胶支座。（３）就地浇筑钢筋混凝土支座垫石，垫石高度按需要设置，一般应大于１００ｍｍ。学习情境三桥跨结构的养护、维修与加固一、一般原则（１）在桥梁检查及评定的基础上，针对产生病害的原因进行养护、维修与加固。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（２）应充分发挥原有结构的承载能力，选择投资少、工效快、尽量不中断交通、技术上可行且有较好耐久性等的方法，进行养护、维修与加固。二、裂缝的修补对钢筋混凝土桥的构件，应特别注意观察其受拉区的裂缝。对未超过允许值的裂缝，为预防其受大气因素影响，一般可采用涂刷水玻璃或环氧树脂的办法，对裂缝进行封闭处理；当裂缝大于允许值时，一般采用空压式的方法来灌注环氧树脂填充裂缝；当裂缝大于０．４～０．５ｍｍ时，应将裂缝凿开、刷净，然后立模补以环氧砂浆或高强度水泥砂浆，如果体积较大，可用小石子混凝土予以补强；如果裂缝超过允许值太大，则应采取加固或更换构件的办法来解决，如图３-８所示。但应查明原因，并通过计算来确定（裂缝限值见表３-１０）。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修对砖、石、混凝土拱桥的裂缝，可以采取下述措施处治：勾缝处理；当圬工拱桥的纵向裂缝超过允许值时，一般采用跨中、犔／４处和拱脚附近各设一道横向钢板来加固，或在上述位置加设五道横向预应力拉杆以防止裂缝发展；圬工拱桥由于砌体结合不好或受力不均、填土松散、基础沉降等发生的较深裂缝，要采用压注水泥砂浆进行修补，或做镶面石或设置混凝土帮面、帮圈来加固，严重部位必须进行翻修；砖、石拱桥灰缝如有脱落应及时修补，风化剥落可喷注每层厚为１．０～３．０ｃｍ的Ｍ１０以上水泥砂浆，分２～３层喷注，每隔１～２日喷一层，必要时可加布一层钢丝网，以增加喷涂层的强度。图３-９所示为圬工结构破坏图。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修三、钢筋混凝土桥主梁加固（一）浇筑钢筋混凝土加大截面加固法增加混凝土截面补强加固可采用两种方式：直接加厚桥面板；增大主梁梁肋的高度和宽度。当采用加厚桥面板补强加固时，先将原有桥面铺装层凿除，在桥面板上浇筑新的钢筋混凝土补强层，使其与原桥跨结构形成组合断面，以提高抗弯刚度达到补强效果。该法虽施工简便，但增加了结构物的自重，并未真正加强下缘受拉区，因此仅适用于跨径较小的Ｔ形梁桥或板形梁桥。而增大主梁梁肋高度和宽度一般在加大的下缘混凝土中加设主筋，并且为避免因起吊主梁加固而增加施工难度，在靠近梁端部位仍保持原貌，与加大部分做一斜面过渡。采用加大截面法补强加固的设计要点是：首先应充分考虑结构分阶段受力，所有恒载（原结构和新加部分）由原结构承受，活载由最后形成的组合截面承受，然后根据规范要求进行详细的设计验算，如图３-１０所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（二）增加钢筋加固法将主梁下面的混凝土保护层凿去，露出主筋，并将原箍筋切断拉直；在暴露的原有主钢筋上缠上或焊上按计算确定的补充的拉力钢筋；恢复箍筋；浇筑环氧树脂混凝土或膨胀水泥混凝土保护层。（三）梁底粘贴钢板加固法将钢板用化学胶粘剂粘贴在梁（板）的下面，以提高梁（板）的承载能力。施工程序：将梁（板）底面混凝土凿毛，露出集料，清理干净。在处置干净的钢板上涂刷一层环氧树脂薄浆；用加压法将钢板紧密地粘贴在梁底混凝土上，钢板的数量和尺寸要由计算确定；在环氧树脂凝固后，应对钢板进行防锈处理，如图３-１１所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（四）粘贴碳纤维、特种玻璃纤维加固法该方法主要用于提高构件抗弯承载力。使用此法加固几乎不增加原结构自重。碳纤维虽然强度很高，但目前施工要求不宜粘贴超过两层，因而提高承载力的幅度不大。施工方法同粘贴钢板法，如图３-１２所示。（五）施加体外预应力加固法在原梁体外受拉区域设置预应力筋，通过张拉时梁体产生偏心预压力，以此来减小荷载挠度，改善结构受力状态，如图３-１３和图３-１４所示。这种方法对于提高构件强度、控制裂缝和变形效果较好。施加预应力的方法有横向收紧张拉法、竖向顶撑张拉法和组合式预应力拉杆加固等几种。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（六）改变梁体截面形式加固法一般是将开口的Ｔ形截面或Π形截面转换成箱形截面。（七）增加横隔板加固法（图３-１５）对于因横向整体性差而降低承载能力的桥梁上部结构，可以采用增加横隔梁的方法增加各主梁之间的横向连接。此时，可在新增横隔梁部位的主梁梁肋上钻孔，设置贯通全桥的横向连接钢筋，钢筋的两端用螺帽锚固在两侧主梁梁肋外侧。浇筑新增横隔梁混凝土前，应将与主梁结合处的混凝土表面先凿毛，清洗干净，然后悬挂模板，浇筑横隔梁混凝土。（八）八字支撑加固法在桥下净空和墩台基础受力许可的条件下，采用在梁（板）底下加八字支撑加固法，使一孔简支梁变为一组三联的连续梁，如图３-１６所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（九）桥梁结构由简支变连续加固法在原简支桥孔内增设桥墩或斜撑，以减小原结构的跨径，将简支体系转换为连续体系。（十）调整支座标高加固法当支座设置不当造成梁体受力恶化时，可采用调整支座标高加固法。（十一）更换主梁加固法更换主梁加固法是比较彻底的加固方法，通常用于主梁已严重缺损、承载力降低很多的情况，或者需加大边梁截面及配筋的情况。（十二）其他可靠有效的加固法也可采用其他可靠有效的加固法加固钢筋混凝土桥主梁。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修四、拱桥的养护、维修与加固（一）日常养护与维修（１）经常清除表面污垢及圬工砌体因渗水而在表面附着的游离物。（２）经常疏通泄水管孔，保持桥面及实腹拱拱腔排水畅通。如发现拱桥桥面漏水应及时修补，空腹拱的主拱圈（肋）若发现渗水，应对拱背进行清理，清除可能积水的残渣、堆积物等，并用砂浆等材料抹平或堵塞裂缝。实腹拱若发现主拱圈渗水，应检查拱腔排水系统，必要时可挖开拱上填料，修补防水层，修理排水管道。（３）主拱及拱式腹拱的拱铰及变形缝应保持正常工作状态。清除弧面铰及变形缝内嵌入的杂物，保持能自由转动、变形。填缝材料如油毛毡、浸渍沥青的木板等，如有损坏应及时更换。（４）构件表面缺损及局部损坏要及时修补。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（５）中、下承式拱桥的吊杆养护。系杆拱桥的系杆混凝土裂缝应用环氧砂浆等材料进行处理。系杆采用无混凝土包裹的预应力钢束时，应定期对钢束的防锈保护层进行养护、更换防护油脂等。系杆的支承点如有下沉，要及时调整。（６）冬季月平均气温低于－２０℃的地区，对淹没于结冰水位的拱圈，应在枯水期从结冰水位以上５０ｃｍ开始，至拱脚涂抹一层防冻环氧砂浆，砂浆表面再涂刷沥青进行保护。（二）加固方法及适用范围（１）主拱圈强度不足时，可加大拱圈截面。从拱腹面加固时，可采用下列方法：粘贴钢板；浇筑钢筋混凝土加大拱肋截面；布设钢筋网，用喷射混凝土或水泥砂浆加大拱圈截面；在拱肋间加底板，变双曲拱截面为箱形截面。条件许可时，也可在腹面做衬拱及相应的下部结构。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修从拱背面加固时，可在拱脚区段的空腹段背面加大拱圈截面；或拆除拱上建筑，在全拱圈背面加大截面。一般使用混凝土或钢筋混凝土材料，如图３-１７所示。（２）拱肋、拱上立柱、纵横梁、桁架拱、刚架拱的杆件损坏可用粘钢或复合纤维片材加固，如图３-１８所示。粘钢时可粘贴钢板，也可在四角处粘贴角钢。（３）用粘钢板或复合纤维片材加固桁架拱、刚架拱及拱上框架的节点。（４）用嵌入剪力键的方法加固拱圈的环向连接，剪力键一般采用钢板或铸件，按一定间隔布置，其间的裂缝用环氧砂浆等处理。（５）用加大截面的方法加强拱肋之间的横向连接。采用横拉杆的双曲拱，可把拉杆改为系梁。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（６）更换锈蚀、断丝或滑丝的吊杆。若原构造许可，可用收紧锚头的方法张拉松弛的系杆或吊杆来调整内力。（７）在钢管混凝土拱肋拱脚区段或其他构件的外面包裹钢筋混凝土。（８）改变结构体系以改善结构受力，如在桥下通航许可的前提下加设拉杆。（９）更换拱上建筑，减轻自重，更换实腹拱的拱上填料为轻质填料。（１０）用更换桥面板、增加桥面铺装的钢筋网、加厚桥面铺装、换用钢纤维混凝土等方法维修加固桥面。（１１）因墩台变位引起拱圈开裂时，应先维修加固墩台，然后修补拱圈。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（１２）加固拱桥时，应注意恒载变化对拱压力线的影响及引起的推力变化，对各施工工序应进行检算，并做出详细的施工组织设计，严格按照设计的工序施工。学习情境四墩台基础的养护、维修与加固砖石、混凝土和钢筋混凝土桥梁墩台养护是为了使结构物保持完整、牢固、稳定、不发生倾斜，并减少行车振动和基础冲刷。一、墩台的养护、维修与加固（一）墩台的日常养护与维修（１）保持墩台表面整洁，及时清除墩台表面的青苔、杂草、灌木和污秽。（２）对发生灰缝脱落的圬工砌体，应清除缝内杂物，重新用水泥砂浆勾缝。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（３）墩台身圬工砌体表面风化剥落或损坏时，损坏深度在３ｃｍ以内的，可用水泥砂浆抹面修补，砂浆强度等级一般不应低于Ｍ５。当损坏面积较大且深度超过３ｃｍ时，不得用砂浆修补，而须采用挂网喷浆或浇筑混凝土的方法加固，如图３-１９所示。（４）圬工砌体镶面部分严重风化和损坏时，应用石料或混凝土预制块补砌、更换，新老部分要结合牢固，色泽、质地应与原砌体基本一致。（５）墩台身圬工砌体的砌块如出现裂缝，应拆除后重新砌筑。（６）墩台表面发生侵蚀剥落、蜂窝麻面、裂缝、露筋等病害时，应采用水泥砂浆修补。因受行车振动影响，不宜用水泥砂浆补牢的，应考虑采用环氧树脂或其他聚合物混凝土进行修补。（７）墩台混凝土裂缝宽度超过限值时，裂缝的修补方法应视裂缝大小分别采取下列措施。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修１）裂缝小于表３-１０中的规定值，应以水泥砂浆或环氧砂浆进行封闭。２）裂缝大于表３-１０中的规定值，应做好记录，观察其变化，如无发展，可扩缝灌以水泥砂浆或环氧树脂。３）石砌圬工出现通缝和错缝不足时，应拆除部分石料，重新砌筑。４）由于活动支座失灵而造成墩台拉裂应修复或更换支座，并处理裂缝。５）由于基础不均匀沉降而产生的自下而上的裂缝，应先加固基础，再视裂缝发展程度，确定灌缝或加固墩台。对已贯通墩台的裂缝，可用钢筋混凝土围带、钢箍或增大墩台截面的方法进行加固，如图３-２０所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（二）墩台变形的处置（１）当墩台出现变形时，应查明原因，可采取下列针对性措施。１）由于桥台台背填土遇水膨胀而变形的应挖去膨胀土，检修排水设施，修好损坏部位并换填以砂砾。２）由于冻胀原因而变形的，应挖去冻土，填以矿渣、砂砾等，并封闭表面使其不渗水，修好损坏部位。３）属于砌筑不良的，应凿去或拆除变形部分，重新砌筑或浇筑。４）由于砌筑填缝不实，墩台有空洞的，可在空洞部位的附近开凿通眼，以压浆机压注水泥砂浆或环氧树脂修补。（２）墩台发生水平位移和倾斜时，应分析原因按照具体情况确定加固方案。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修１）梁式桥由于台背土压力大，造成桥台向桥孔方向位移时，可采取下列方法加固：①挖去台背填土，加厚桥台胸墙，更换内摩擦角大的填料或轻质材料，减小土压力，如图３-２１所示。②小跨径简支梁桥可在台间加设钢筋混凝土支撑梁或浆砌块片石支撑板，顶住桥台，以平衡台背土压力，如图３-２２所示。２）拱桥桥台产生位移和转动时，可选择下列加固方案：①在Ｕ形桥台两侧加厚翼墙，翼墙与桥台牢固结合为一个整体，增加桥台横断面尺寸和自重，借以抵抗水平推力。②当桥台的位移转动尚未稳定时，可在台后增设小跨引桥和增设摩擦板，以制止桥台继续位移。③当桥下净空许可时，可在墩台之间设置拉杆承受推力，限制水位位移，对于多孔拱桥，要注意各孔之间的推力平衡。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修３）桩式墩台，如结构强度不足或桩柱有被碰撞折断等损坏时，在基桩承载力许可条件下，可采用下列方法进行修理加固。①桩柱式墩台结构的整体稳定性不足时，可采用加固整个桩柱式墩台的方法，即在桩或柱间用槽钢或角钢做横、斜撑连接，以增强整体性和稳定性，钢板箍和横夹板（用槽钢或角钢）用螺栓拧紧（图３-２３）。斜夹板可用电焊接合。盖梁如强度不足，也可在盖梁下加横向夹梁，用螺栓拧紧，予以加强。②迎水侧桩柱被船只或流冰等碰撞损伤以致折断时，可视情况采用下列修理方法。ａ．将损伤或折断的桩柱，凿除松动部分混凝土，添加必要的钢筋，立模浇筑混凝土按原式修复。施工时，可在伤柱两侧加设临时支撑。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修ｂ．在桩柱损伤处，将原混凝土凿毛，外面加设钢筋混凝土围带，使损伤部位得以加强。（三）墩台的加固方法（１）由于活动支座失灵而造成墩台拉裂，应修复或更换支座，并修补裂缝。（２）墩台身发生纵向贯通裂缝时，可采用钢筋混凝土围带、粘贴钢板箍或加大墩台截面的方法进行加固，如图３-２４所示。（３）因基础不均匀而下沉所引起的墩台自下而上的裂缝时，应先加固基础，再采用灌缝或加箍的方法进行加固。（４）Ｕ形桥台的翼墙外倾时，可在横向钻孔加设钢拉杆，钢拉杆固定在翼墙外壁的型钢或钢筋混凝土梁柱上。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（５）当墩台损坏严重，如出现大面积开裂、破损、风化、剥落时，一般可用钢筋混凝土“箍套”加固；对结构基本完好，但承载能力不足的圆柱形墩柱，可用包裹碳纤维片材的方法加固。（６）钢筋混凝土墩台出现缺损，而墩台身处于常水位以下时，可根据不同情况采用围堰抽水或水下作业的方法进行修补。（７）为防止桥墩台被流冰和漂浮物撞击，可视河流具体情况，在桥墩上游适当地点设置菱形破冰体，以保护桥墩。二、墩台基础的养护、维修与加固（一）墩台基础的日常养护与维修（１）应采取措施保持桥梁墩台基础附近河床的稳定。桥梁上下游各２００ｍ的范围内（当桥长的１．５倍超过２００ｍ时，范围应适当扩大）应做到以下几个方面。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修１）应适时地进行河床疏浚。每次洪水过后，应及时清理河床上的漂浮物，使水流顺利宣泄。２）在桥下树立警示牌，禁止任何人或单位在上述范围内挖砂、取土、采石、倾倒废弃物，禁止进行爆破作业及其他危及公路桥梁安全的活动。３）不得任意修建对桥梁有害的建筑物，因抢险、防汛需要修筑堤坝、压缩或拓宽河床时，应事先报经交通主管部门或公路管理机构同意，并采取有效的防护措施。发现任何有可能破坏桥梁安全的行为，应及时制止。（２）若基础冲刷过深或基底局部掏空，应立即抛填块石、片石、钢丝石笼等进行维护。（３）桥下河床铺砌出现局部损坏时应及时维修。若砌块损坏，可补砌或采用混凝土修补，如图３-２５所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（４）对设置的防撞、导航、警示等附属设施应经常检查、维护，保持良好状态。（二）墩台基础的维修与加固（１）基础局部被冲空，可视情况采取下列维修、加固措施。１）水深在３ｍ以下，可筑围堰将水抽干，以砌石或混凝土填补冲空部分，达到顶端与基础顶面平齐或稍高于基础顶面。桥台基础还应修整或加筑护坡。２）水深３ｍ以上，可在四周打板桩做围堰，灌注水下混凝土防护。也可以用编织袋装干硬性混凝土，每袋装袋容积的２／３，通过潜水作业将袋装混凝土分层填塞冲空部分，并注意比基础边缘宽０．４ｍ以上，如图３-２６所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修３）当基础置于风化岩上，基底外缘已被冲空时，应及时清除表面严重风化部分。在浅水时填以混凝土，并将周围风化地基用水泥砂浆封闭；在深水时要采取潜水作业，铺以袋装干硬性混凝土。当河床不稳定、基础埋置较浅、基础周围被冲空范围较大时，除填补基底被冲空部分外，还要在基础四周采取下列防护措施。①打梅花桩，桩间用块、片石砌平卡紧。②用浆砌块、片石或混凝土预制块、水泥混凝土板防护，如图３-２７所示。③用钢丝、毛竹石笼，或以长鲜柳枝、荆条编成捆，内装片石或卵石，如图３-２８所示。（２）墩台基础周围河床冲刷严重，危及基础安全时，除修补被冲空的基础外，必须在洪水期过后采取必要的防护措施，以防再次被冲坏。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修（３）在严寒地区，冬季冰层厚度变化时，容易发生浅桩冻拔、深桩环状冻裂的危害，可采取下列防护方法以应对。１）冰冻开始时，在距墩台周围０．２～０．４ｍ处凿冰沟（宽０．５～１．０ｍ），沟内填充雪或干草、麦秆等保温材料。２）桩基周围冰层很厚时，可打入套管或板桩，中间填以保温材料，如图３-２９所示。３）将周围的土挖至冰冻线，将基础和桩的表面涂以沥青。以重油拌合粗砂和砾石，然后在上面覆盖黏土；或用矿渣置换冰冻线以上的土，最后宜做水泥混凝土封层，以防渗水再次冻胀。４）小桥可用培草、培土、填平冲刷坑和临时抬高水位等措施。（４）简支梁桥的墩台基础沉降和位移，超过下列允许限值并通过观察发现其继续发展时，应采取相应措施予以加固。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修１）墩台均匀总沉降值（不包括施工中的沉降）：２）相邻墩台均匀总沉降差值（不包括施工中的沉降）：３）墩台顶面水平位移值：。４）当地基承载力不足而引起墩台基础沉降时，可采取下列措施。①重力式基础的加固。在刚性实体基础周围浇筑混凝土扩大基础。一般应修筑围堰，抽干水后开挖基坑，再浇筑混凝土。新、旧基础（承台）之间可埋置连接钢筋，并将旧基础表面刷洗干净、凿毛，使新老混凝土连成整体。当梁式桥桥台基础承载能力不足时，可在台前增加桩基及柱并浇筑新盖梁、增设支座。这时梁的支点发生变化，应根据结构受力变化，对主梁进行验算及加固。对于拱桥基础可在桥台两侧加设钢筋混凝土实体耳墙，并将耳墙与原桥台用钢销连接起来，增大桥台基础面积，提高桥台承载力；当桥下净空允许时，在台前加建新的扩大基础及台身，将主拱改建为变截面拱支承到新基础及台身上。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修新、旧基础之间用钢筋或钢销进行连接，有条件时可在台前新基础下增加短桩，以提高承载力。新、旧基础要注意牢固结合，如图３-３０所示。②桩基础的加固。加桩，可用钻孔桩或打入桩增设基桩，并扩大原承台。对单排架桩式桥墩采用加桩加固时，如原有桩距较大（４～５倍桩径），可在桩间插桩。如原有桩距较小，但通航净空有富余时，可在原排架两侧增加新桩，变为三排式墩桩。当出现钻孔灌注桩桩身损坏，有露筋、缩颈等病害时，可采用灌（压）浆或扩大桩径的方法进行维修、加固。桩式基础周围加钻孔灌注桩或打入钢筋混凝土桩，并扩大原承台，将墩台的压力部分传递到新桩基上，如图３-３１所示。上一页下一页返回任务一桥梁养护与维修③人工地基加固。对墩台基础以下的地层，采用注浆、旋喷注浆或深层搅拌等方法，将各种浆液及加固剂注入或搅拌于土层中，通过浆液凝固使原来松散的土固结，成为有足够强度和防渗性能的整体。所采用的材料应通过试验确定，如图３-３２所示。上一页返回任务二涵洞的养护、维修与加固学习情境一涵洞养护的要求与检查内容使用中的涵洞不但要保证车辆安全通过，同时还要使水流在任何情况下都能顺畅地通过涵洞，排泄到适当地点。养护人员要保证涵洞洞身、涵底、进出水口、护坡和填土完好、清洁、不漏水，使涵洞经常处于完好的工作状态，延长使用期限。涵洞检查分为经常检查和定期检查。一、经常检查（１）经常检查每月至少进行两次，在洪水、冰雪前后及行洪期间应加强检查。（２）经常检查内容包括：进水口是否堵塞、沉砂井有无淤积、洞内有无淤塞及排水不畅；洞口周围是否有杂物堆积，涵洞是否清洁、漏水；周围路基填土是否稳定和完整；涵洞结构是否有损坏。下一页返回任务二涵洞的养护、维修与加固（３）经常检查中发现有排水堵塞或有较大损坏需要进行维修的，应做好记录并及时报告。二、定期检查（１）定期检查每年至少进行一次，在接到较大损坏情况的报告后应增加检查。（２）定期检查内容包括以下项目。１）检查涵洞的过水能力，包括涵洞的位置是否适当，孔径是否足够，涵底纵坡是否合适。若过水能力明显不足，经常造成内涝及路基损毁的，应考虑改造。２）进水口铺砌、翼墙、护坡、挡水墙、沉砂井等是否完整，洞口连接是否平整、顺适。上一页下一页返回任务二涵洞的养护、维修与加固３）出水口铺砌、挡水墙、翼墙、护坡等是否完整，排水是否顺畅。４）涵体侧墙是否渗漏水、开裂、变形或倾斜，墙身砌体砂浆是否脱落，石块是否松动，基础是否冲刷淘空。５）涵身顶部盖板或拱顶是否开裂、漏水、变形下挠，拱顶砌块是否松动脱落。６）涵底是否淤塞阻水，涵底铺砌是否完整。７）洞口附近填土是否有渗水、冲刷、空洞，填土是否稳定。８）涵洞顶路面是否开裂、下沉。行车是否安全。定期检查中，检查人员应当场填写“涵洞定期检查表”，实地查明损坏情况，根据涵洞的技术状况及排水适应状况，参照桥梁技术状况评定标准相关结构类型，对涵洞的技术状况综合做出好、较好、较差、差、危险五个级别的评定，提出日常养护、维修、加固、改建等建议。上一页下一页返回任务二涵洞的养护、维修与加固学习情境二涵洞的养护与维修涵洞的养护、维修应依据不同的结构形式和病害成因而采取不同的方法。砖石涵洞的表面如发生局部风化、轻微裂缝及砖灰缝剥落等现象，应用水泥砂浆勾缝或修补封面。如洞顶漏水，必须挖开填土，用水泥砂浆或石灰砂浆修理其损坏部分，并衬砌胶泥防水层。混凝土管涵的接头处和四铰涵管铰点接缝处发生填缝脱落时，应用干燥麻絮浸透沥青后填实，或用其他黏弹性材料封堵，不宜用灰浆抹缝，以免再次碎裂脱落。压力式管涵进水口周围的路堤应保持坚固。每次水淹以后，要检查有无洞穴缺口或冲刷现象，并及时进行修补。上一页下一页返回任务二涵洞的养护、维修与加固倒虹吸管在长期流水压力作用下容易破裂漏水，造成路基软化。如虹顶路面出现湿斑，应及时修理。砖石、混凝土及钢筋混凝土端墙和翼墙，如有离开路堤向外倾斜或出现“鼓肚”现象，应查明原因，加以处理。如属填土未夯实而沉落挤压，或由于填土中水分过多土压力增大而形成的，应挖开填土更换并夯实。如属基础不均匀沉降而发生倾斜，则需修理或加固基础。管涵的管节，如因基础被压沉落而发生严重错裂，应挖开填土加固基础并重做砂垫层。皱纹管发生沉陷变形，必须拆除修理。管底应按土质情况做好垫层，铁管上面要加铺一层１０～１５ｃｍ厚的胶泥防水层，并注意回填较好的土，分层夯实。上一页下一页返回任务二涵洞的养护、维修与加固四铰涵管的变形如很轻微，其变形不大于直径的１／２０，并不继续发展时，即认为不影响涵洞强度。如变形大于直径的１／２０，则应检查发生原因并进行修理。当涵洞进出口或洞身中淤积有泥砂或杂物、积雪时，应及时进行清理，疏通孔道，以保证流水畅通。洞底铺砌层、洞口上下游路基护坡、引水沟、泄水槽、窨井和沉砂井等处如发生淤积变形、坍陷，致使排水受阻，应及时清理，疏通所有排水设施，并对破损部分加以修理。学习情境三涵洞的加固圬工拱涵的加固，一般可采取拱圈上加拱的方法。如属高填土而拱涵净空较大时，可采用拱下加拱的方法加固。钢筋混凝土盖板涵的加固，除加固涵台外，可将原盖板面凿毛，洗刷干净，再浇筑混凝土或钢筋混凝土。上一页下一页返回任务二涵洞的养护、维修与加固石盖板涵或直径１ｍ以下的混凝土管涵，填土高度在３ｍ以上的，一般不用加固亦可承受较大的荷载。如填土在３ｍ以内，石盖板涵可考虑在行车道部分更换较厚的盖板，混凝土管涵可在管外加筑一层混凝土套壳，予以加固。如石盖板涵更换较厚的盖板有困难时，可在涵台上面加一层石料做成悬臂式，以减小跨径，如图３-３３所示。在加宽路基时，利用原有涵洞接长部分的基础，一般宜与原涵台基础同深，并注意断缝，以免新旧砌体发生不均匀沉陷。当路基加高不多时，可以用加高涵洞上下游端墙的方法来提高路基，但必须同时增加端墙的长度，以保证路基不致埋没洞口。如洞口为八字翼墙，也应把翼墙加高和接长。新旧砌体的接合处，必须交错砌筑。对具有帽石的石砌涵洞，如需加高路堤，亦可采用添加一层帽石或加砌护坡的方法来提高路基。上一页下一页返回任务二涵洞的养护、维修与加固如涵洞出水口处冲刷严重，可采取以下两种方法予以防治：①浆砌块石铺底，并加水泥砂浆勾缝，铺砌长度视土质和水流速而定，铺砌的末端应设置混凝土或浆砌块石抑水墙；②当涵洞水流速特别大时，应在出水口加设缓流设施，如消力槛、消力池等。消力槛的末端应设置混凝土或浆砌块石抑水墙，也可做三级挑坎（栏）处理。开挖修理或加固涵洞时，应尽量采取半幅施工，并设立标志和护栏，以确保交通安全。上一页返回任务三调治构造物的养护、维修与加固调治构造物包括导流堤、梨形堤、丁坝、顺坝和格坝等。调治构造物的作用是引导水流均匀、顺畅地通过桥孔，防止和减少桥位附近河床和河岸的不利变迁，保证桥梁墩台基础、河堤以及引道的稳定与安全。学习情境一调治构造物的日常养护（１）导流堤、丁坝、顺坝、格坝和透水坝等调治构造物，应保持良好的技术状况，引导水流均匀、顺畅地通过桥孔，防止和减少桥位附近河床和河岸的变迁，保证桥梁、桥头引道和河岸的安全与稳定。（２）洪水前后应巡察，及时清除调治构造物上的漂流物。（３）导流堤、梨形堤、丁坝或顺坝的边坡受到洪水冲刷和波浪冲击，坡脚发生局部破坏时，应及时抛填块石和铁丝石笼等进行防护。下一页返回任务三调治构造物的养护、维修与加固（４）对河道改变而增设的护岸工程，应注意坡面有无变化，基础是否牢固，发现缺损应及时处理。（５）河滩、河岸的路堤边坡外侧，可种植生长迅速、根系发达、枝叶茂密的乔木或耐水的灌木作为防护。其布置以乔、灌间种的多行带状或梅花式为宜。另外，经常巡视并及时清除调治构造物上的漂浮物和杂草、荆棘等；各调治构造物边坡受到洪水冲刷与波浪或流冰冲击，坡脚发生局部破坏时，应及时抛压片石防护。学习情境二调治构造物的维修与加固（１）根据需要，将临时性的竹木、铁丝石笼等调治构造物有计划地改成浆砌块、片石或混凝土永久性结构。上一页下一页返回任务三调治构造物的养护、维修与加固（２）若调治构造物不足以抗御洪水冲击，则应进行加固，可采用植草皮、干砌或浆砌片石、铁丝石笼、抛石等，亦可用梢捆、柴排、混凝土或钢筋混凝土板、土工织物等进行加固，加固时，应综合考虑水深、流速及波浪冲击等因素。加固的高度，淹没式的应加固至坝顶，非淹没式的应高于设计洪水位以上至少５０ｃｍ。（３）通过一定时期的观察，发现调治构造物的位置不当或数量、长度不足，不能发挥正常作用时，应在洪水退后进行改建。（４）砌石的调治构造物，由于遭受漂浮物的撞击及洪水冲刷，导致基础冲空，发生损坏或砌体开裂时，应立即进行修理。（５）河床冲刷严重，危及墩台基础时，应采取措施进行处治。（６）当河道变迁，流向不顺，或因桥梁上下游河道弯曲，形成斜流或涡流，危及桥梁墩台、桥头引道时，应分不同情况增建或改建调治构造物。上一页下一页返回任务三调治构造物的养护、维修与加固１）数据采集。对于需要增建或改建调治构造物的桥梁，应查明每年河床与调治构造物的变化，并做记录，记录的内容应包括以下几个方面。①桥位处河床状态：包括河槽对桥梁的相对位置、宽度、弯曲状况，河滩宽度、土质，有无沙洲、支流、水塘和冲刷坑，以及植物覆盖和航行情况。②各种水位标高：包括历史洪水位、常水位、枯水位、流冰高水位、流冰低水位以及观测的日期。桥墩上有无常设的水位尺，是否鲜明完好，其零点标高和国家水准点的标高是否相同。桥台上游侧面有无当年的最高水位的标记。③洪水通过形态：包括流速、主流方向及流量，有无涡流、斜流、流速不均匀、沉积不规则，水流是否偏离正常通道以及有无漂浮物等。上一页下一页返回任务三调治构造物的养护、维修与加固④结冰及流冰状况：结冰时间、封冰范围、解冰时冰层厚度及冰色变化，冰层初期移动时间、流冰开始和持续时间以及流冰密度、冰块尺寸。⑤已有调治构造物工作状况：是否能正常发挥调治功能，着重检查桥下有无冲刷、淤积继续发生。２）调治构造物的设置。①导流堤。变迁性河流，河滩不太宽时，可修建不漫水的封闭式导流堤，从桥孔一直延伸到基岸，封闭变迁区。与桥梁衔接部分应做成曲线，而与边岸衔接的上游段可做成直线，如图３-３４所示。②梨形堤。当河滩很宽，变迁很大时，为了节省造价，可修筑短的梨形堤，并加固引道路堤，如图３-３５所示。上一页下一页返回任务三调治构造物的养护、维修与加固③丁坝。河床演变比较剧烈时，可在桥头引道的一侧或河岸边设置丁坝，将水流挑离桥头引道和河岸，改变水流方向，使泥砂在丁坝后淤积。成群布置丁坝，其位置、方向、坝长等应符合导流线，其几何尺寸及与水流交角按有关设计确定，如图３-３６所示。④顺坝、丁坝与格坝的联合布置。由于上游第一个丁坝易遭冲刷损坏，而改为顺坝，组成联合布置，如图３-３７所示。应注意短丁坝群头部的连线必须是吻合导流线的一条平滑曲线，曲线两端须与河岸平顺连接，使水流不致突然改变方向。⑤导流堤与丁坝的联合布置。当引道路堤伸入河滩较长，桥梁与河道正交时，为防止滩流对路堤的冲刷，可在河滩引道上设置如图３-３８所示的导流堤加丁坝的联合布置。注意丁坝头部的连线应为一直线，使各丁坝充分发挥其导流能力。上一页返回任务四隧道的养护、维修与加固学习情境一土建结构的养护公路隧道是公路穿山越岭以及江、海水下的重要工程构造物，既是道路工程构造物又是地下工程结构，它涉及工程地质、结构力学、空气动力学、光学、自动控制和工程机械等多种学科，技术较为复杂，这就增大了养护、维修及管理的难度。而且，公路隧道一般都处于崇山峻岭之中，无绕行可能，如果隧道内出现严重渗漏水、衬砌开裂或设施故障等情况，就会妨碍交通，进而使整个交通线完全处于中断状态，给公路交通造成恶劣影响，因此，隧道的养护管理比一般路段的养护管理更为重要。为保证公路畅通无阻，必须加强对公路隧道的养护与维修，延长其使用年限，保证绝对安全。公路隧道养护内容包括土建结构、机电设施及其他工程设施。返回下一页任务四隧道的养护、维修与加固一、土建结构养护工作内容土建结构主要是指隧道的各类土木建筑工程结构物，如洞门、衬砌、路面、防排水设施、斜（竖）井、检修道及风道等结构物。土建结构的养护工作分为清洁维护、结构检查、保养维修和病害处治四个部分。（１）清洁维护的工作内容应包括扫除隧道内垃圾、清除结构物脏污、清理（疏通）排水设施，保持结构物外观的干净、整洁。（２）结构检查的工作内容应包括发现结构异常情况，系统掌握结构技术状况，判定结构物功能状态，确定相应的养护对策或措施。（３）保养维修的工作内容应包括预防性地对结构物进行维护，修复结构物轻微破损，经常保持结构物完好状态。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（４）病害处治的工作内容应包括修复破损结构，消除结构病害，恢复结构物设计标准，维持良好的技术功能状态。二、隧道的检查公路隧道交付使用后，养护管理部门首先要熟悉其设计、施工资料，掌握隧道的全面技术状况，制订小修保养、大中修、改善工程计划。在使用过程中要进行经常检查、定期检查和特殊检查工作，以便及时发现和处理问题，确保安全畅通。工作流程如图３-３９所示。隧道的检查工作分为日常检查、定期检查、特别检查和专项检查四类。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（一）日常检查日常检查主要是对外观状况进行日常巡视检查。以目测为主，配合以简单的检查工具进行，每月一次，检查以定性判断为主，由隧道养护工区（站）负责。检查结果应及时填入“日常检查记录表”，翔实记述检查项目的破损类型，估计破损范围和程度以及养护工作量，做出判定分类，并采取相应的对策措施。（二）定期检查定期检查是按规定周期对结构的基本技术状况进行全面检查。通过定期检查，应系统掌握结构基本技术状况，评定结构物功能状态，为制订养护工作计划提供依据。检查的周期宜１年１次，高速公路隧道应不少于１年１次。检查宜安排在春季或秋季进行。新建隧道应在交付使用１年时，进行首次定期检查。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固检查宜采用步行方式，配备必要的检查工具或设备，进行目测或量测检查。检查时，应尽量靠近结构，依次检查各个结构部位，注意发现异常情况和原有异常情况的发展变化。对于有异常情况的结构，应在其适当位置做出标记。检查结果宜尽可能量化。检查结果应及时填入“定期检查记录表”，将检查数据及病害绘入“隧道展示图”，应详细、准确地记录各类结构的基本技术状况，分析病害的成因，给出判定结论。定期检查完成后，应提出结构定期检查报告，内容应包括：（１）对结构的技术状况和功能状态的评价；（２）对结构的养护维修状况的评价及建议；（３）需要实施专项检查的建议；（４）需要采取处治措施的建议。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固此外，检查报告还应附上定期检查记录表、隧道展示图以及其他有关检测记录资料。（三）特别检查特别检查是在隧道遭遇自然灾害、发生交通事故或出现其他异常事件后，对遭受影响的结构立即进行的详细检查。通过特别检查，应及时掌握结构受损情况，为采取对策措施提供依据。应根据受异常事件影响的结构，决定采取的检查方法、工具和设备。特别检查应针对受异常事件影响的结构或结构部位做重点检查，掌握其受损情况。特别检查应按定期检查的标准判定，当难以判明破损的原因、程度等情况时，应做专项检查。检查结果的记录，与定期检查相同。检查完成后，应提交特别检查报告，包括检查记录，评估异常事件的影响，给出判定结论（表３-１１），确定合理的对策措施。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（四）专项检查专项检查是根据定期检查和特别检查的结果，或者通过其他途径，判断需要进一步查明某些破损或病害的详细情况而进行的更深入的专门检测。通过专项检查，应完整掌握破损或病害的详细资料，为对其是否采取处治措施，以及采取何种处治措施等提供技术依据。（１）专项检查宜委托具有相应检测资质的专业机构实施。（２）检查的项目、内容及其要求，应根据定期检查或特别检查的结果有针对性地确定。见表３-１２、表３-１3、表３-１４。（３）检查人员应对有关的技术资料、档案进行调查，并对隧道周围的地质及地表环境等展开实地调查，以充分掌握相关的技术信息，寻找结构发展变化的原因，探索其规律，确保专项检查结果的准确性。检查的结果可按外荷载作用、材料劣化和渗漏水三种主要情况分别考虑，进行判定分类。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固１）由外荷载作用而导致的结构破损，以衬砌变形、移动、沉降、裂缝、起层、剥落以及突发性的坍塌等为主要表现形态，其判定可按表３-１２执行。２）由材料劣化而导致的结构破损，一般出现衬砌断面强度降低、起层、剥落、钢材腐蚀等形态，其判定可按表３-１３执行。３）对于渗漏水、结冰、砂土流出等形态的破损，其判定可按表３-１４执行。检查完成后，应提交专项检查报告。报告的内容应包括：（１）检查的主要经过，包括检查的组织实施、时间和主要工作过程等；（２）所检查结构的技术状况，包括检查方法、试验与检测项目及内容、检测数据与结果分析以及对破损结构的技术评价等；上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（３）对病害的成因、范围、程度等情况的分析，及其维修处治对策、技术以及所需资金等建议。三、隧道的保养与小修结构的保养与维修工作主要包括经常性或预防性的保养和轻微破损部分的维修等内容，以恢复和保持结构的良好使用状态。当日常检查的判定结果为Ａ（表３-１１）时，应及时对结构进行保养和维修。（１）结构应经常性、周期性地进行清洁维护，其周期应综合考虑隧道状况、交通量大小及组成、结构物脏污程度、清洁方式及效率和环境条件等因素加以确定，并尽量减少对交通营运的干扰。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（２）洞口。及时清除洞口边仰坡上的危石、浮土，冬季应清除积雪和挂冰，保持洞口边沟和边仰坡上截（排）水沟的完好、畅通，修复洞口挡土墙、护坡、排水设施和减光设施等结构物的轻微损坏，维护洞口花草树木的完好。（３）洞身。无衬砌隧道出现的碎裂、松动岩石和危石，应本着少清除、多稳固的原则，加以处理；围岩的渗漏水，应开设泄水孔接引水管，将水导入边沟排出；冬季应及时清除洞顶挂冰。有衬砌隧道出现的衬砌起层或剥离，应及时加以清除或加固；对衬砌的渗漏水，可将水流引入边沟排出；冬季应及时清除洞顶挂冰等。（４）路面。及时清除隧道内外路面上的塌（散）落物，及时修复、更换损坏的窨井盖或其他设施的盖板；当路面出现渗漏水时，应及时处理，将水引入边沟排出，防止路面积水或结冰；冬季应及时清除洞口处积雪。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（５）人行和车行横洞。横隧道内严禁存放任何非救援用物品，及时清除散落杂物，修复轻微破损结构，定期保养横洞门，确保横洞清洁、畅通。（６）斜（竖）井。及时清除井内可能损伤通风设施或影响通风效果的异物；维护井内排水设施的完好，保持水沟（管）的畅通；对井内的检查通道或设施进行保养，防止其锈蚀或损坏。（７）风道。清理送（排）风口的网罩，清除堵塞网眼的杂物；定期保养风道板吊杆，防止其锈蚀或损坏；及时修复风口或风道的破损，更换损坏的风道板。（８）排水设施。维护隧道内外排水设施的完好，发现破损应及时修复；排水管堵塞时，可用高压水或压缩空气疏通。（９）吊顶和内装。吊顶和内装应保持完好和整洁、美观，如有破损、缺失，应及时修补恢复，不能修复的应及时更新。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（１０）人行道或检修道。维护人行道或检修道的完好和畅通，道板如有破损或缺失，应及时进行修复和补充；定期保养人行道或检修道护栏，防止其锈蚀、损坏。（１１）其他。１）寒冷地区隧道的防冻保温设施应做好保养维护，如有损坏应及时维修，确保其正常使用功能。２）洞口设有防雪设施的隧道，应做好防雪设施的保养维护，并在大雪降临前完成设施的维修、加固。３）隧道的交通标志应保持外观完整、清晰、醒目，保持位置、高度和角度适当，确保交通信息传递无误。４）隧道的交通标线应保持完整、清洁和醒目。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固学习情境二隧道主要病害处理一、一般原则各种病害在检查观测的基础上，做出正确判断后，就应采取有效措施加以修理、中修、加固。其原则应按照《公路隧道养护技术规范》（ＪＴＧＨ１２—２００３）的有关条文执行：对轻微病害进行修补（理）；对中修应做出设计，按图施工；对重大损坏影响通车时，用临时支护的方式确保行车安全，同时进行大修工程设计，抓紧抢修，恢复其功能，各种病害处治方法见表３-１５。二、压浆治裂缝（一）压注水泥砂浆的条件（１）当衬砌圬工体的开裂已相对稳定时，要对其进行压注砂浆处理，所用砂浆一般用环氧树脂水泥砂浆为宜，以增强其粘结力。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（２）当初砌与围岩间产生脱离，有空隙时亦可用环氧树脂处治。（３）当衬砌圬工“鼓肚”时，可先处理“鼓肚”，配以锚杆锚固，局部压注水泥砂浆。（二）砂浆制作环氧树脂砂浆的拌合，是先用环氧树脂同磷苯二甲酸二丁酯，配乙二胺拌匀；再加水泥拌合，其比例见表３-１６。用环氧树脂注入法修补裂缝时，对０．３～０．５ｍｍ以上裂缝有较好效果；如果裂缝小于０．３ｍｍ时，环氧树脂就会无法注入。这时可采用一种叫作“甲凝”的高分子化学灌浆材料来处理混凝土裂缝。“甲凝”是一种固结性能良好的高分子化学灌浆材料，它是有机玻璃的一种，是用几种不同性质的化学材料，经引发聚合而成的可灌性良好的材料，抗压、抗拉强度较高，黏度小，可灌注入０．０３ｍｍ以下的微细裂缝中，并与混凝土有较好的粘结力。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固收缩性、吸水性均小，而且耐化学性好，聚合凝固时间可控制在几分钟至几小时。“甲凝”灌浆材料虽能取得较好的效果，但成本较高，使用方法比较复杂，只有在十分重要的结构中应用才有价值。（三）施工步骤用环氧树脂灌浆处理钢筋混凝土、混凝土构件裂缝的过程，可分为三个阶段。１准备阶段此阶段主要任务是将裂缝构成一个密闭的空腔，有计划地留若干进出口，为压浆阶段做好充分的准备（这一阶段的关键在于封闭的质量）。分为以下几步进行：（１）裂缝观测，把裂缝的位置确定好；

上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（２）混凝土表面处理，在裂缝范围内，用小锤、手铲、钢丝刷把混凝土表面找平，清洗干净；（３）粘嘴，嘴子是环氧树脂的进口；（４）封闭裂缝，包括粘贴玻璃丝布和封闭压浆嘴子周围两项工作；（５）试风，在封闭裂缝一天后可进行试风，目的是通过压缩空气，吹净缝内积尘，检查裂缝贯通情况，检查封闭是否严密。２压浆阶段（１）管路连接。按图３-４０所示的顺序把管路连接好。（２）压浆操作。压浆时，首先将进风开关关死，将放风开关打开，通过漏斗的进浆口倒入配制好的环氧浆液，然后关上进浆口。（３）关死放风开关，缓慢打开进风开关，逐步增加风压，依赖风力使浆液流入透明塑料管内，压进板梁裂缝中去。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固３处理完善阶段。（１）裂缝的处理完善。待环氧浆液固化后（约１ｄ），便可把压浆嘴子剔掉，用环氧树脂抹平，然后贴上一层玻璃丝布，刷上一层稀环氧砂浆，工作全部结束。（２）工具的处理。日常使用丙酮洗刷工具上粘着的环氧树脂材料；如不能除净，可用火烧。三、表面喷浆（混凝土）（１）以喷射在圬工体或围岩表面上的砂浆混凝土法代替压注水泥砂浆的处理法，除施工容易外，可使水泥砂浆渗入裂缝内，粘结开裂，使新旧圬工成为一个完整的受力体，以达到加固的目的。（２）当衬砌层严重风化、剥落，造成衬砌层厚度减小时，以此法加固可取得满意结果。无衬砌隧道需加衬砌时，可用喷射混凝土的方法处理。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（３）喷射砂浆（混凝土）厚度，当作为修补时选喷射砂浆，其厚度为３～４ｃｍ；当作为加强层处理时，可用喷射混凝土，其厚度为５～１０ｃｍ；当作为衬砌层时，需按隧道受力情况，计算喷射层厚度。（４）工艺：同喷射砂浆。四、加套拱或更新拱圈（１）当隧道的损坏在一断面附近，而净空又满足设计标准时，可以使用加套拱的方法处理。套拱施工宜用钢筋混凝土，此时将钢筋网固定后，以喷射混凝土处理则更为方便。（２）当裂损严重而用以上各法均不能安全解决问题时，可成段地更换全拱。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固五、侧墙倾斜“鼓肚”侧墙及门洞的墙体圬工，当基层下或围岩内有遇水会膨胀的膨胀性岩石，以及围岩侧面推力过大时，会造成倾斜鼓起、内移、下沉，并使衬砌圬工开裂，需采用工程措施。（１）当发生“鼓肚”时，可局部拆除圬工，挖出松软部分予以嵌补，以锚杆予以稳固。（２）扩大基础提高承载能力。当下沉不严重而其内部变形不大时，可在侧墙基础边开挖，补填混凝土，并用钢筋使其相连为一整体。（３）加筑三角撑托，为提高基础的抗侧向推力作用，在隧道净宽不受影响时，可加筑墙角撑托，使基础、侧墙、撑托三部分的钢筋相连为整体。除起加固作用外，还起到防止汽车直接冲撞的保护作用。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（４）设置仰拱或水平支撑。对局部下沉、倾斜，以仰拱或水平支撑梁来消除侧向推力，减少病害继续扩展。（５）加铺水泥混凝土路面。如隧道内路面为碎石沥青路面时，为处治局部下沉、冒水、侧墙倾斜等病害，可用修建水泥路面的方法进行综合处理，以达到隔绝地下水，处治松软基础的综合目的。六、危石碎落无衬砌隧道因风化作用发生危石脱落和碎落石，其处治方法为：（１）小面积的碎落石区，可以抹水泥砂浆稳固；（２）碎落石区较大时，可喷射水泥砂浆稳固；（３）对清除危石时发生其他碎石下落时，可用支撑支护、锚固；在危石周围埋锚杆，挂上钢筋网后喷射水泥砂浆或混凝土稳固；上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（４）以喷射水泥混凝土为衬砌层的方法，用来处理较大范围的碎落危石，形成稳固的新衬层，使碎落得以根治；（５）土隧道黄土开裂，对无衬砌的土隧道，待其多年的干裂缝稳定后，可在缝内填上水泥砂浆；若有片块脱落，可用喷射砂浆稳固。七、渗漏水隧道内的渗漏水，应根据调查的渗漏量，采用“防、堵、排”的方法进行综合治理。（一）防水要从根本上防止外部的雨雪水浸入隧道内，故山体外部排水要便利、顺畅；要消除山体外的积水，洞穴、凹地积水；使山体附近的水库、水渠不漏水，使地表水不在隧道内积存，尽量防止水对隧道产生危害。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（二）堵水堵住渗水来源的方法只能用来解决小量的渗水，即将水封闭在围岩或衬砌层内，不使其外渗。可采用抹水泥砂浆的方法封闭，或做表面防水层解决。（１）防水材料为水泥树脂砂浆、防水膏、沥青油，通过浅水管排入边沟，再在此处做防水层处理，最后补砌衬砌圬工体。（２）表面装接水棚、槽。此法简单易行，用镀锌铁皮（防锈）做成接水用的铁皮槽，将其固定在衬砌或围岩上接渗漏水，水通过引水管将其排入边沟流出，面积较大的渗漏水接入接水棚。（３）埋管导流。对单裂缝的渗漏水，可采用埋管的方法，即沿单裂缝开凿成喇叭口状槽，嵌入半圆的塑料管或其他管，通至边沟；同时，将管用水泥砂浆封闭，使渗漏水顺势而下。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（４）埋集水管法。适用于集中漏水层的漏水排除，即按前法将裂漏缝开凿，使其集中在一个出口排出，在封闭前埋入浅水管，使渗漏水集中到一个排出口，再接上导流管通往边沟，导流管固定在边墙的围岩和衬砌上。（三）排水排水是将已从渗缝流进隧道的水，以一定的方式将水集中，然后将其引入隧道的边沟内，使其顺利排出洞外。其方法一般采用：设置竖向管沟，无衬砌隧道，如加修衬砌时应先做防水层，设置竖向盲沟，经泄水孔与边沟相通，然后再做衬砌圬工施工；有衬砌隧道，在渗漏水处将圬工拆除，开凿环形的渗漏缝为槽，使渗漏水集中顺槽而下，采取措施，即用支架稳固变形部分，以维持临时通车之需。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固八、拱圈变形对拱圈的严重损坏———拱圈变形的处理工程应大修，并做好设计。（１）当发现拱圈衬砌已严重变形时，暂时封闭交通；进行支护或锚喷混凝土。（２）大修前，根据观察和检查结果进行综合分析，做出设计。设计方案可按拆除原圬工新加衬砌，或直接在原衬砌上做第二层补强两个方案进行对比。（３）第二次补强衬砌多采用喷射混凝土、喷锚结合、喷锚及加钢筋网等方法，选择时应做经济技术对比。九、明洞超载明洞超载指明洞顶部盖板或拱，因两边崩塌，洞顶回填的土石量超过板或拱圈的载重而发生断板或拱圈开裂的现象。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（一）保护（１）平整填土及夯实，使地面水排除顺利。（２）清除多余塌方，减轻洞顶静载。（３）稳固明挖部分的边坡，不使边坡坍塌。（二）修理断板及断拱要大修，首先应进行支护；处理断板及拱圈开裂，可按处理拱圈变形的方法进行。十、洞外山体保护隧道养护中，不但要及时处理主体结构所发现的病害，还应切实注意隧道所处的山体及其附近的保护、修理，以防止因山体及附近出现问题而引起隧道较大破坏，防患于未然。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固隧道附近可能出现的问题有：坡面排水不良，山体裂缝，溶洞发展等造成山体失稳滑动。其原因主要有：隧道处在滑坡区或其边缘；隧道处在岩体的断层上或其附近，岩石节理发达，岩石破碎等；山坡被破坏，水土流失，坡面积水；溶洞发展等。山体保护措施，根据问题的所在采取不同的措施。（１）保护性填方，以填土来平衡山体的滑动。（２）保护性挖方，开挖山体上易滑动的土石方，以减少山体下滑的可能性。（３）修筑挡墙，以重力式挡墙平衡滑动。（４）加设锚固桩，在滑动区布置钢筋混凝土护桩，防止其下滑。上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固（５）整理地表排水，使地表排水顺畅，需要时可挖沟排水；对山体上已有的灌溉渠、山塘、水池，要与之有效配合，发现问题及时处理。（６）稳固山坡，对于山坡上的开裂、溶洞，除根据情况用水泥混凝土填补外，溶洞也可以填土夯实，在其表面抹水泥砂浆等。学习情境三机电设施的养护一、概述公路隧道机电设施主要指为隧道营运服务的相关机电设施，包括供配电设施、照明设施、通风设施、消防与救援设施、监控设施等。在进行机电设施养护前应做好以下几方面工作。（１）养护管理机构应参与机电设施的交工和竣工验收。（２）养护管理机构应获取以下技术文件：上一页下一页返回任务四隧道的养护、维修与加固１）竣工系统图、安装图、技术说明书、电缆清册、软件备份等资料。２）设备制造厂提供的产品说明书、故障检测手册、合格证明和出厂试验报告等技术文件。（３）检验报告和验收报告。根据机电设施的复杂程度、养护工作量等配备养护人员，建立岗位责任制，制订养护计划。（４）养护人员应经上岗培训，并熟练掌握设施的使用要领和技术特性。特殊工种上岗前应做专门培训，并按当地劳动部门规定，经考核持证上岗。机电设施的养护、维修可分为日常检查、经常性检修、定期检修、分解性检修和应急检查。１）日常检查是指在巡视车上或通过步行目测对机电设施外观和运行状态进行的一般巡视检查，高速公路隧道应不少于１日１次