桥隧常见病害案例

一、桥涵病害及维修案例1.桥梁墩台裂纹的修理（1）裂纹修理①裂纹宽度限值墩帽：不大于0.3mm。

墩身：经常受侵蚀性环境水影响时，有筋0.2mm，无筋（或石砌）0.3mm；常年有水但无侵蚀性时，有筋0.25mm，无筋（或石砌）0.35mm；干沟或季节性有水河流不大于0.4mm；有冰冻作用部分不大于0.2mm。

案例1 梁体的维修②裂纹的处理网状裂纹，为非受力裂纹，对墩台本身应力无多大影响，一般无需补修。

仅在墩台顶部或容易积水处，为防止因冻胀而使裂纹逐渐扩大，可用环氧树脂砂浆修补。

不影响墩台安全的裂纹，裂纹宽度小，已趋稳定，未上下贯通或左右对称，过车时无明显张合现象，经分析不影响墩台安全时，可用环氧树脂砂浆修补或压注灰浆等进行整治。

对继续发展且裂纹较宽，上下贯通，左右前后对称，过车时有张合现象的受力裂纹，应找出裂纹发生的原因，采取有效的加固措施。

因墩台基础应力不足而发生者，应根据不同情况采取硅化灌浆，压注水泥砂浆，扩大基础，加打基桩或改小跨度等加固方案。

因墩台圬工质量不良而发生者可采取躯体包箍，局部翻修，压注灰浆及其他新材料或拆除重建，U形桥台换填填心圬工等措施加固之。

对有急剧发展，张合严重，缝口错牙，影响承载能力，危及行车安全的裂缝，应立即采取临时措施保证行车安全，再查明原因进行加固改善。

案例2墩台的开裂二、隧道病害及维修隧道病害严重影响隧道的正常使用，影响铁路运输的正常进行，为此铁路各部门每年都投入大量的人、财、物，对隧道病害进行整治。

案例3隧道内的裂缝处理1.水害的防治与维修防治水害就是要预防和消除围岩地下水对隧道的危害。

水害是隧道病害中常见的一种，它对隧道的危害也是多方面的，整治水害是隧道病害整治的首要任务。

隧道水害要进行综合整治，要设计、施工、运营三阶段配合治理。

首先是设计人员要重视建筑和结构上的防排水要求，了解工程地质和水文地质，对围岩地下水源、水量、流向、水质等情况摸清，及时采用新技术、新材料和新的防水施工措施；其次，施工阶段水害治理得好，就会减轻运营中养护维修的任务，否则就会留下隐患，加重运营阶段的水害。

整治隧道水害要以一座隧道或以相当长的一段隧道为研究对象，不应只考虑病害点，而应洞内洞外、山上山下、有病害与无病害的段落一起分析，从而作出全面的整治规划。

隧道治水的具体措施就是以排为主，排、堵、截相结合。

综合治理，使之既能自成体系，又能互相配合，形成一个完整的隧道治水体系。

（1）排水设施①施工排水隧道施工中应将洞内工程废水及时排出洞外，以防止坑道内浸水影响施工和淹没工作面。

洞内排水方式按开挖方向和线路坡度情况分为两种。

上坡进洞的排水方式。

一般只需随着隧道的延伸，在一侧（或两侧）开挖排水沟，使水顺坡自然排出洞外。

设有平行导坑的隧道，可将正洞的水通过横通道引入平行导坑排出洞外。

下坡进洞施工的排水方式。

采用抽水机排水，即间隔一定距离开挖集水坑，掌子面的积水用水泵抽到最近的集水坑内，再用大功率抽水机抽出，经排水管路排出洞外，此时应配有足够的排水备用设施。

案4 隧道内混凝土的坍塌②运营隧道的排水在衬砌外面设臵排水设施。

在衬砌外面设臵排水设施，施工难度较大，常用的做法有以下几种。

岩石暗槽。

适用于围岩坚实稳定、水流清澈、不含泥沙的地段，一般沿主要含水裂隙的走向开凿。

盲沟。

按设臵方向与隧道轴线的关系分为竖向盲沟、纵向盲沟和环向盲沟。

主要适用于：浅埋隧道地表潮湿、有积水，无法以地表排水疏干时；衬砌背后有集中的地下水出露；有水地段但无明显的集中出水位臵，应间隔2～5m设臵竖向盲沟，并与纵向盲沟相连；在衬砌的伸缩缝、沉降缝、断面变化处设臵竖向盲沟。

围岩排水钻孔。

在衬砌背后的岩体内布臵一排或多排钻孔，使之形成一个或多个集渗幕，用以疏干围岩。

它不必拆除旧衬砌，可利用辅助坑道或将避车洞延伸而将集渗幕设在岩体内，一般用于类以上围岩较好，如用于Ⅰ～Ⅱ类围岩时，宜在孔内设过滤器，以防塌孔或淤塞。

纵向排水沟。

一般设在隧道两侧或地下水来源侧，也可设在隧道中心。

横向排水沟。

当隧道纵向排水沟只设在一侧或位于中心时，需用横向排水沟作导引排水，即将盲沟汇集的水引入纵向排水沟排出。

在衬砌内面设臵排水设施。

在衬砌内面设臵排水设施，其主要优点是可以不开凿衬砌，工程量小，施工简单；缺点是不易对准地下水露头位臵，疏干围岩范围小，在冬季发生冰冻的段溶不能采用。

在衬砌内面设臵排水设施主要形式有：引水管。

主要用于衬砌湿痕或背后积水较高位臵的引水，一般采用铁管、胶管、硬塑管和竹管，将其固定在拱墙内表面。

泄水孔。

主要作用是排出衬砌背后积水，将水引入洞内排水沟。

泄水孔位一般不高于水沟盖板或人行道，否则应作引水管或引水暗槽。

引水暗槽。

衬砌凿出小槽，表面用砂浆封闭，将多个泄水孔的水引入一个槽中排入水沟内。

暗槽以竖槽为主，不得采用纵向水平的暗槽。

③衬砌自防水衬砌自防水是以衬砌结构本身的混凝土密实性实现防水功能的一种防水方法，造价低，工序简单，施工方便。

混凝土是一种微孔结构材料，其中的部分开放式毛细孔、各种缝隙及混凝土自身收缩形成的开裂是造成渗漏水的主要原因。

防水混凝土是通过加入少量外加剂或高分子聚合物材料并通过调整水泥、砂、石及水的配合比，抑制混凝土孔隙率，改善孔结构，增加原材料界面的密实性，达到防水的目的。

防水混凝土除用于防水外，更主要的是防渗（普通混凝土抗渗标号不大于S4）。

常用的防水混凝土有：普通防水混凝土。

依靠调整配合比的方法，改变混凝土内部孔隙特征（形状和大小），堵塞漏水通道，不加其他防水措施，仅是通过提高混凝土的密实性和降低孔隙率来达到防水目的。

采取的措施是降低水灰比，控制石子最大粒径，选择合适的水泥用量、砂率，加强早期养护。

一般条件下，其水灰比不大于0.6，灰砂比1:2～1:2.5，石子粒径小于40mm。

外加剂防水混凝土。

主要是依靠掺入少量有机或无机物外加剂以改善混凝土的和易性，并最终达到提高混凝土密实性和抗渗性、降低空隙率的目的。

外加剂常用的有引气剂（掺量0.5ppm～1.5ppm，以引气剂干物质计算）、减水剂（掺量0.5～1.5%）、氯化聚铁（掺量3%）和三乙醇胺（掺量0.05%，加0.5%氯化钠）。

膨胀性防水混凝土。

指以膨胀剂、减水剂或膨胀水泥胶结料配制而成的防水混"凝土，主要是通过解决混凝土的收缩开裂而达到防水目的。

常用膨胀剂有U 型膨胀剂、铝酸钙膨胀剂等，其掺量一般为水泥重量的10～15%，膨胀率达0.05%～0.10%。

目前国内生产的膨胀水泥主要有明矾石膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥、低热微膨胀水泥。

防水混凝土衬砌施工前应控制好地下水位，要保持地下水位在施工底面最低标高以下不小于300mm，以避免在带泥浆或带水的情况下施工，保证施工质量。

④外贴防水层对新建隧道、运营隧道更换衬砌和其他一些适合的条件下，施作外贴防水层，并结合洞内排水设施，使之相辅相成，结合良好，是能够防治水害的。

外贴防水层主要作法如下。

贴涂法。

直接在衬砌外围粘、喷涂防水层，以保护衬砌，使衬砌圬工不充水、不漏水。

主要有防水卷材和防水涂料两种。

防水卷材。

防水卷材主要有合成树脂类和合成橡胶类。

合成树脂类防水卷材，分为PVC聚氯乙烯防水卷材和氯化聚乙烯防水卷材、高密度聚乙烯防水卷材等⑤内贴防水层内贴防水层不用凿开衬砌，比外贴防水层施工简便，成本低，可随时检修，因此在运营隧道养护维修中，是整治水害最常用的方法之一。

喷浆防水层。

在一定压力下用机械把水泥砂浆直接喷射到衬砌内表面成型，既可作为结构层缺陷修补，又可以防水，特别是在外贴防水卷材或使用防水混凝土等措施效果都不太理想时，作为一种补救措施，应用比较多。

防水层总厚度为12～40mm，最大不宜超过50mm，砂浆配合比一般为1:1～1:3（重量比），水灰比为0.5～0.6，并适当掺入防水剂和速凝剂，以提高抗渗性和固结强度。

防水砂浆一般分两层喷射，施工完后要注意保护，特别是早期养护。

为了防止防水砂浆中的水分蒸发，保证水泥达到充分水化的要求，应每天都均匀养护，只有在潮湿环境下认真养护3d以上，才能达到防水抗渗的目的。

施工时应保证原材料质量，严格按配合比施工，施工温度应不低于5℃，不高于35℃，低温施工时应采取保温防冻措施。

水泥砂浆防水层应与基层黏结牢固，不得有裂缝、空鼓和渗漏水等缺陷存在。

喷射混凝土防水层。

由于喷射混凝土的水泥用量大，水灰比小，并采用较小尺寸的粗骨料，这样有利于在粗骨料周边形成足够数量和良好质量的砂浆包裹层；使粗骨料彼此隔离，有助于阻隔沿粗骨料互相连通的渗水孔网，还可以减少混凝土中多余水分蒸发后形成的毛细孔渗水通路，因而有较好的抗渗性，其抗渗指标一般在0.7MPa以上。

喷射混凝土用水泥一般不低于PO32.5号，砂宜用中粗砂，细度模数大于2.5，小于0.075mm的颗粒不多于2.0%，石子宜用卵石，粒径不宜大于20mm，水泥与骨料比（胶骨比）为1:4～1:4.5，砂率（砂子在整个粗细集料中所占百分率）为45～55%，水灰比为0.4～0.5。

砂浆抹面防水层。

目前主要是采用特种水泥（双快、早强水泥），将渗、漏水处的基层凿毛清洗干净，处理好堵漏点与引导出水点，然后进行水泥浆抹面，其厚度为2～3mm，水灰比为0.38～0.4，初凝时间控制在13～20min。

接近初凝时，在其面上洒些中细砂，达到了一定强度后抹砂浆层，其配合比为1:1.5～1:2，水灰比为0.4～0.45，厚度为6～10mm。

接近硬化时用排刷拉出细条，终凝后在其面上刷上一层水泥净浆，厚度为0.5～1.0mm，然后再抹上5～6mm厚砂浆层，其配合比为1:1.5～1:2，水灰比为0.4～0.45。

在初凝前必须在其面上多次抹磨，挤出砂浆中的泥浆，反复2～3次，使其表面光滑。

硬化后加强养护，一般不少于3d。

喷涂乳化沥青乳胶防水层。

该防水层是经铁道部80年代鉴定推广的项目。

采用该材料施工时，应用专用工具及压力设备进行喷射，其施工顺序为：由上而下，先喷涂拱顶，后喷涂墙脚，喷涂进行方向应逆风而行。

喷嘴与喷射面的距离，一般在50～120cm，喷射压力为0.2～0.3MPa。

⑥压注法压注法就是用压力把某些能固化的浆液注入隧道围岩及衬砌混凝土的裂缝或孔隙，以改善其物理力学性质，达到防渗、堵漏和加固的目的。

目前隧道采用的注浆材料较多，主要有水泥浆材、水玻璃类和化学浆材。

2.稳固岩体的工程措施（1）治水稳固岩体地下水的浸泡与活动对各种围岩的稳定性削弱最大。

通过疏干围岩含水，坚决地采取治水措施是稳固岩体的根本措施之一。

（2）锚杆加固岩体对围岩类别较好的岩体（大于Ⅱ类），自衬砌内侧向围岩内打入一定数量和深度（3～5m）的金属锚杆、砂浆锚杆，可以把不稳定的岩块固定在稳定的岩体上，提高破碎围岩的黏结力，形成一定厚度的承载拱；在水平层状的岩石中把数层岩层串联成一个组合梁，与衬砌共同承受外荷载。