談鐵路工程中的涵渠養護作業

(北京鐵路局北京工電大修段，北京 100071)

1 涵渠的檢查

1.1 涵身裂損和變形等的檢查

1)涵身裂損對于混凝土拱涵應注意拱圈裂縫的發生。根據經驗，孔徑在3 m以上，填土高大于5 m的開裂較多，整體式基礎的比非整體式基礎的多。拱頂裂縫大小隨孔徑的增加和填土高度而變化，有0.1 mm～12 mm不等，且拱頂開裂多貫通全段(兩沉降縫之間)，有的貫通全涵。裂縫豎向與流水面垂直線成40°～50°角向未裂側傾斜。在拱圈1/4處開裂則較少。必要時應檢查基礎(整體式)有無開裂。對于鋼筋混凝土圓形涵管應注意管頂及管底部位裂縫的發生。根據經驗，孔徑大于1.25 m發生較多，填土高10 m以上者開裂較多，且多發生在涵洞中部涵節的頂部，寬度一般0.1 mm～0.5 mm，但也有數毫米者。

2)對蓋板涵鋼筋混凝土剛構箱涵應檢查有無由于施工不良、保護層過薄所造成的露筋現象，檢查沉降縫并檢查蓋板涵蓋板與蓋板、蓋板與邊墻頂的接縫有無滲水現象。

3)檢查因高路堤下沉或填土壓力不均引起涵洞管節的下沉和傾斜、錯牙和滑走，以及管段相接處被拉開，防水層損壞，使涵洞產生裂縫等病害。常見高填土下的鋼筋混凝土管涵在路堤中間處下沉較兩端為劇，造成排水不暢或中部常年積水。在檢查觀測以前應清除沉積的泥砂，定期進行水準測量，測出洞口管頂及溝底標高，給出涵洞縱斷面及平面位置狀態，與竣工資料及以往資料作比較(高填土洞身修筑時應有上拱度)，并視其病害程度及是否穩定，決定整治措施。檢查時可用水準儀從涵洞洞內測量涵底標高，并以兩端洞口心拉鐵線檢查各管節平面位移，也可測其沉陷、變形、脫節、錯牙的情況。

4)石砌或磚砌涵洞應檢查砌體有無松動、風化和勾縫有無脫落，水泥砂漿粉刷有無起殼、空響、裂紋等。

5)當涵洞變形裂縫，雖經用水泥砂漿或環氧樹脂砂漿填塞，但裂縫繼續擴大或危及安全時，應對該管節洞身進行臨時加固。由于加固增設臨時結構導致涵洞孔徑有所減少，故對水流通過情況在必要時應特別觀測，并應對這些涵洞進行修理、加固或改建。

6)嚴寒地區，對涵洞兩端應檢查有無凍害，并查明是否因基礎過淺所造成。

1.2 凈空檢查

除設洪峰尺以外，平時大雨洪水季節應對水流通過涵洞情況進行觀測。運營線上涵洞應能通過規定頻率(50年一遇)及歷史上最大洪水。如發現入口處實際洪水位不小于1.2倍涵洞高(有壓涵洞除外)及洞內凈空小于規定，或有嚴重泥石流影響排洪者即為孔徑不足，應有計劃地進行擴孔或改建。

1.3 河道排水檢查與出口鋪砌裂損沖刷檢查

涵渠需保證排水暢通，特別要注意水流是否從涵洞底下流過，有無潛流，冒水及基底被掏空現象。涵洞與路基相互關系非常密切，應檢查涵洞附近路堤土壤排水是否良好，這可以檢查涵洞圬工邊墻或拱圈有無潮濕及滲水現象來判別。水流進入涵洞入口，流速加大，可能沖刷路堤邊坡，故應檢查路基坡面，錐體填方鋪砌是否無沖刷溝，塌陷積水等情況。涵洞出口處流速更大，沖刷力強常造成涵洞的損壞，所以對下游洞口河床的鋪砌及基礎應作檢查。檢查河床鋪砌范圍是否適宜，鋪砌厚度是否有被沖刷損壞，消能設施是否起作用等。

1.4 防水層及沉降縫的檢查

經常遇到下列兩種情況:1)涵洞內的水流特別在有壓力狀態下(例如倒虹吸管)由涵洞向路基滲水漏水，這會引起土壤含水或沖空;2)過人涵洞(如地道等)，由路基向洞內滲水漏水，既影響涵洞的正常使用且含泥的水更會使路基逐漸掏空。

1.5 洞口墻及防護設備狀態的檢查

檢查端墻、翼墻、護錐狀態是否完好，有無因土壓力、凍害等引起的傾斜、擠出、裂縫和損壞等。

1.6 渡槽和變形等檢查

對跨越鐵路的渡槽應測量其限量，檢查其工程質量，有無漏水及沖刷路塹、邊坡等情況，倒虹吸管應加強有無浸水和漏水的細致檢查，以防止壓力水外滲浸軟路基，嚴重時路基被凈空道床坍塌、翻漿冒泥、線路變形，將直接危及行車安全。

2 涵洞的養護

對涵渠裂紋應設置觀測標，用灌注有色液體或儀器觀測等方法進行觀察掌握變化情況，分析造成原因，采取整治措施。

涵洞出入口及路基與路堤連接處須經常保持完好，當出入口損壞，溝床護底被沖毀或附近路堤塌陷時，應立即進行修理。

應定期清除涵洞內雜物，使排水暢通。為防止涵洞被漂浮物或石塊等堵塞，必要時應在涵洞前設置護柵或沉淀池。

在嚴寒地區冬季要用樹枝或籬笆把涵洞進口擋起來(下面要留出合理的孔徑保證流水)，以防冰凍和積雪堵塞涵洞，而在春季到來時，要清除洞口積雪。

路堤下沉或填土壓力不均勻會引起涵洞管節的沉陷、傾斜以及節段相接處被拉開。防水層損壞，使涵洞產生裂縫而路基邊坡斜向的坍塌會增加洞口的壓力，使洞口出現裂縫。

涵洞內的水流在有壓力的情況下，水可能透過節段間的縫隙而滲入路基引起坍塌，所以對涵洞要經常檢查。特別對有害涵洞更應加強檢查觀測，并分析原因采取整治措施。

對涵洞勾縫脫落保護層風化剝落，露筋等應進行勾縫，用環氧樹脂砂漿修補表面，噴射水泥砂漿等辦法進行處理，節段沉陷滯水，可用水泥砂漿抹平，為消滅管段接縫滲水，對不良接縫應用浸過瀝青的麻筋或半干硬水泥砂漿緊密地填塞。

當洞口偏斜或脫出而出現裂縫時須將洞口局部翻修或全部重砌。如發現水流從基底下流出時，應在上游鋪砌，端部修筑垂裙或加深原有垂裙。

3 涵洞常見病害及整治

3.1 變形與裂紋

涵洞的裂紋一般是因路堤填土壓力和地基不均勻沉落造成的，也有的是因填土過薄而受活載沖擊造成的。對于涵洞裂紋的處理與圬工梁拱一樣設置觀測標志進行觀察掌握變化情況，對于已經穩定的裂紋寬度在0.3 mm以下的可采用壓漿或表層封閉(混凝土用環氧樹脂膠修補，砌石采用勾縫);對于流水浸入的裂紋應首先進行永久性的加固措施，防止病害繼續惡化，保證行車安全，然后再進行永久性的加固或更換;對于因路基病害而造成的裂紋變形和滑走等病害，應與路基病害同時整治。

3.2 管涵脫節

當鋼筋混凝土管涵脫節無法用填塞砂漿等一般方法處理時，用拉管法整治。首先清除縫隙中的混凝土塊和石塊等雜物，然后裝上鐵撬棍滑車，鋼絲繩和整縫器，擰動扳手，拉緊穿連滑車的鋼絲繩，從而使被拉的管節逐漸向一端擠緊補好縫隙，依次拉后一節，如被拉的管節與基礎連在一起，可先撬開連接板后再接。接完后如管涵不夠長，可在洞口添1節～2節。

3.3 管節下沉

當涵管下沉量大或由于河床淤積造成涵身排水不暢時，可用抬高管節的辦法進行處理，方法是整座抬高或反中間部分管節抬高。

當個別管節破損嚴重時，可不開挖填土在洞內進行更換。首先，鑿除破損管節，如果管節外面土質堅實，可分段鑿除舊管節。隨后由上而下地支立外側模板，模板兩端各搭在兩相鄰管節的外方5 cm，如果管節外面是砂質土壤，則在鑿除之前須用千斤頂，鑿時沿管的方向一條條的鑿，邊鑿邊立模板，以免漏土。外側模板立好后，安裝鋼筋骨架，然后再裝底部內側模板，并安裝三道扁鐵鐵箍以支撐內側模板。最后封口，待混凝土養生7 d后，即可拆除內側模板，外側模板埋在土內不再拆除。

更換管節還可采用預制半圓涵管節，其方法是先在洞內鑿除舊管節，防止路基土壤下沉，可安設臨時的鋼軌圈作為支撐。然后整治舊管節的基礎，將預制的兩個半圓形鋼筋混凝土管節先后運進洞內，拆掉鋼軌圈，把下半圓管節安在基礎上，順平管內坡度，再將上半圓管節用小千斤頂架起，安裝成完整的鋼筋混凝土管節，在管節接縫處用砂漿砌合并勾縫。這個方法適用于洞頂填土高度不大于1.5 m，且土質是不易坍塌的堅實土壤最好是粘土。

3.4 套拱加固

當涵洞管節裂損嚴重或裂縫過大(6 mm以上)，在孔徑許可的情況下，可在洞內增設一層封閉式的鋼筋混凝土。混凝土或砌套層或者拉大直徑較小的涵管(涵管長度為0.4 m左右)，用半干硬砂漿或環氧砂漿填塞間隙。如為拱涵可以在內層加筑套拱。特別要注意新舊圬工的聯結，并壓注灰漿。如拱涵拱圈局部破損嚴重，無法修理而又不允許增設套拱時，可以拆除損壞拱圈予以更換，新拱圈可就地澆筑，也可以使用預制鋼筋混凝土拱圈。

3.5 涵洞加長

由于種種原因需加長涵洞時，首先拆除舊端墻。然后，增加新管節，另砌新端墻。舊端墻墻基礎盡可能保留，作為新管節的基礎。為防止新舊基礎發生不均勻下沉，兩者之間設置沉降縫。

路堤加寬不大，不需加長涵洞時可用加高翼墻的方法處理，并相應加高翼墻。但端墻加高不宜超過1.0 m，否則應加長涵洞。

3.6 噴漿加固

1)壓力噴漿。涵洞圬工裂紋已穩定，寬度在0.3 m以上且面積較大或圬工表層風化剝落，但本身尚有承載能力時，可用壓力噴漿法加固，為便于施工操作，采用噴漿法加固的涵洞孔徑宜大于3 m。2)噴射混凝土。涵洞圬工因外力引起結構開裂，混凝土剝落，錯臺變形等破損病害，失去應有的承載能力時，為節省材料，減小對孔徑的壓縮量，可用噴射混凝土代替拱法加固，噴射混凝土視圬工破損程度可采用索噴、錨網噴或局部噴射等不同方法。同樣，涵洞孔徑宜大于3 m。

3.7 改建和增建

涵洞損壞無法修理，或孔徑不足以滿足農田水利灌溉的需要時，可考慮更換或增設涵洞。當填土不高的涵洞改建時可先在線路上設置軌束梁或便梁，然后開挖填土。挖到設計標高層砌筑基礎，安裝涵管，回填夯實土方，拆除軌束梁或便梁，恢復線路。

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