高速公路隧道專業化養護新理念

劉 明

(1.遼寧省交通規劃設計院有限責任公司 沈陽市 110166； 2.遼寧大通公路工程有限公司 沈陽市 110111)

0 引言

全國交通工作重心由建設為主、建養并重向養護優先轉變。養護單位秉承“預防為主、防治結合”的公路隧道養護新理念，通過養護技術創新和養護管理模式創新，使公路隧道專業化養護隊伍初具稚形，具備了隧道養護、檢測、監測、加固設計、施工等專業化養護技術能力，建立了科學、合理的公路隧道養護管理制度，合理配置養護資源，讓有限的養護資金發揮最大效益，使隧道在其壽命期內充分發揮使用價值，為社會提供安全、快捷、方便、舒適的通行環境，比較圓滿地完成了全省隧道養護任務。在隧道設施病害的快速修復、預防性養護、應急處置和立項攻關等方面積累了一些經驗，制定了各項隧道養護管理制度，建立了比較完善的自檢體系，研發了隧道管養新技術。

1 養護項目特點

(1)隧道點多面廣，“老幼”齊全。遼寧省高速公路共有225座隧道，由10個分公司負責管理，隧道遍布省內各地，東部相對集中。最早建成通車隧道為1996年，最晚建成通車隧道為2018年[1]。

(2)重點、難點問題突出。隧道滲漏水一直是困擾業主和養護單位的重要問題，老隧道和東部山區的隧道更為嚴重。另外，由于遼寧省屬于溫帶大陸型季風氣候區，冬長夏短，導致隧道凍脹、結冰問題突出，影響行車安全。

(3)突發事件難以掌控。1年多來，隧道內發生過化學危險品泄露、車輛肇事、起火以及人員傷亡等多起突發事件，這些突發事件的發生難以掌控和預判，處治起來特別被動。

(4)現有養護手段自動化程度低、風險高、對交通影響大。目前隧道養護作業需封閉交通的情況較多，而隧道內光線不足、空間有限、空氣質量差、環境噪聲大、機電設施工作不正常以及進出洞口存在盲區等不利條件，易引發交通事故。

(5)隱蔽工程多，養護與檢查實施困難。目前針對隧道隱蔽工程的檢測技術不完善，而其施工質量往往又得不到保證，有時降低了隧道的使用功能，甚至引起安全事故。

(6)機電設施種類繁多，需配備各類機電專業技術人員。隧道機電設施涉及到供配電、照明、通風、消防、監控諸多項目，每一項又分若干小項，機電專業技術人才的缺口較大。

2 應用科研成果提升隧道養護工作質量

2.1 以科技引領隧道養護工作全局

(1)推廣應用“遼寧省隧道管理系統”

針對隧道養護項目信息量大，數據存儲、處理復雜的特點，養護單位自主研發了“遼寧省隧道管理系統”，并已投入使用。該系統開發了包含隧道土建結構、機電設施、其他工程設施及運營安全管理等內容的隧道管理系統子模塊；建立了適合遼寧地區的隧道技術狀況評定體系；建立了適合遼寧地區的隧道維修與養護模塊；建立了隧道運營安全管理及預警指標體系；實現了隧道的空間地理定位與業務數據的快速查詢；開發了基于Android系統的隧道外業采集平板終端。

該系統的投入使用，實現了養護資料由人工備案存檔轉化到信息化存儲、提取、分析及評價的階段，為使用者提供了信息化的隧道養護咨詢和決策工具。隧道管理系統的應用，推進了遼寧省隧道管理工作系統化、信息化、自動化的進程。

(2)將“公路隧道防排水與凍害防治關鍵技術研究”成果應用于隧道凍害處治工程實踐

針對季凍區隧道襯砌滲漏水、電纜槽內積水結冰，隧道內冰柱、冰錐、路面結冰等病害，參與研發了“公路隧道防排水與凍害防治關鍵技術”。通過對遼寧省高速公路隧道凍害現象、特征、分布及隧道設計等資料的詳細調研，歸納總結了凍害發生的主要類型、主導因素及其影響程度。采用現場測試、理論分析、數值計算、物理試驗等手段對溫度場、地下水流場耦合作用下的隧道凍害機理進行研究，結合凍害機理研究成果從防排水設計、保溫措施等方面提出科學合理的既有隧道凍害整治技術措施。

(3)穩步推進“公路隧道裂損襯砌修補組合結構實用技術研究”

對于嚴寒、海濱地區公路隧道的襯砌開裂、脫空、滲水等病害，采用人工方式檢測和評估的效率低下、危險性高。通過研究開發基于圖像識別的非接觸式隧道襯砌無損檢測新技術。項目集中研究隧道襯砌病害的圖像預處理技術；隧道襯砌病害的圖像識別和指標量化識別算法；隧道襯砌裂損非接觸式檢測儀集成技術。該項目的研究成果將有效地提高隧道檢測自動化水平，提升檢測效率。

2.2 開展隧道標準化養護試驗項目

由于高速隧道專業化養護在遼寧推行不久，在全國也沒有現成的經驗可供借鑒。我們在某座隧道開展標準化養護示范項目，一方面通過建示范、樹典型，達到輻射帶動的效果；另一方面強化安全措施，規范施工現場秩序，將常見病害處治和日常養護作業標準化。

隧道標準化示范項目完成了缺陷修復、功能完善、形象提升、技術應用和資料管理五個方面的探索實踐。

(1)缺陷修復：主要包括隧道中心水溝出口病害處治、預留孔封堵、檢修道蓋板裂縫封閉、洞內施工縫修補、風機除銹、配電箱除銹、路燈桿及燈頭除銹、車道指示器除銹、水泵控制箱除銹等項目。

(2)功能完善：主要包括檢修道側壁防腐涂裝、耐火樹脂蓋板、配電站裝修等功能完善工作。

(3)形象提升：主要包括增設展板等宣傳載體、安裝洞口反光標識、路燈桿底部貼反光膜、人行橫洞墻面涂刷、排水溝邊緣安裝警示柱等提升形象的試點工作，提升隧道內的照度，減少交通肇事問題。

(4)技術應用：主要包括隧道機電設施智能巡檢、電纜防盜報警、電纜故障綜合測試、光纖熔接、隧道變形監測、襯砌背后缺陷探測等先進技術。

(5)資料管理：主要包括隧道技術資料、維修保養記錄的檔案管理，便于基礎資料的整理、保存和查詢，不斷對隧道養護的檔案進行完善、更新，提高檢測、養護的工作效率，隧道養護檔案實行一隧一檔管理制度，實現隧道的施工圖設計、竣工資料、日常養護、定期檢測、病害維修、技術狀況的全過程管理，并由專人保管、登記。

2.3 對個別的“罕見病”或小范圍內的“地方病”采取專檢專治

對于“罕見病”，例如某隧道復雜的區域地形環境和近接土石開挖工程干擾，我們采用了實地車輛加載試驗、監測了隧道襯砌動位移、表面應力，開展凈空收斂和拱頂沉降量測，邀請省內外知名隧道專家進行會診，研討處治方案，最后采用拆除方案。

對于“地方病”，例如某隧道出現的區域性隧道路面病害，我們采用地質鉆機提取路下深部芯樣、采用紅外探水儀探測路下地下水、采用全站儀開展凈空收斂監測。目前凈空收斂監測還在進行，處治方案經過院內外多次研究，還在論證當中。

3 高科技檢測裝備在養護工作中的應用

我們始終秉承隧道養護工作應以科技為先導的宗旨，在隧道檢測中采用常規手段的同時，也在嘗試國內外先進的檢測設備和檢測方法。

(1)試用管道檢測機器人。眾所周知隧道中心水溝的檢查維護是一直困擾業主和養護單位的難題，我們嘗試采用德國管道機器人對中心水溝洞口段進行檢測，并用高壓水槍對管道進行沖洗，效果良好。

(2)試用紅外探水儀。隧道襯砌背后或路面下富水區域探測一直是難以攻克的難題。我們采用紅外探水儀在長深線隧道和鶴大線隧道進行試用。

上述新裝備的嘗試性應用收到了一定效果，下一步我們擬對設備進行改進，爭取有所突破，解決隱蔽工程檢測技術不完善問題。

4 精細化管理要求

養護單位根據所管養隧道的運營現狀，構建直線職能制管理模式。養護單位通過養護總部統籌管理各工區養護工作，總部設置專業技術部和綜合管理部，對口各工區相應部門，實現橫向到邊、縱向到底的可控管理，使各工區信息傳遞快捷，反饋迅速。同時建立有效的質量管理體系并堅決貫徹落實，確保養護質量與水平。

各養護工區均擁有多學科的復合型人才，包括土建、強電、弱電、消防等專業的管理人員、技術人員、施工人員、專職安全管理人員及后勤輔助人員等，各專業人員分工明確，各負其責。

專業化養護隊伍配備齊全、先進、高效的機械化養護設備和檢測儀器，以適用專業化養護的需求。高速公路隧道車速快、交通流量大、社會影響大、地點分散，通過高效的機械化養護和先進的檢測儀器大大提高養護效率，降低隧道設施的故障率，提高服務水平，保證養護質量，降低運營成本。

由于隧道集群存在一定的規模效應，使得統籌規劃養護工作成為可能。以設備工具為例，低值易耗設備工具可分工區配備，高值設備工具可由總部配備，通過集中管理，統一調配，能夠充分利用人力與物力資源，使得成本與效益比達到合理水平。

總結突發事件的處治經驗，不斷完善應急處治預案。在有突發事件發生時，做到快速反應、臨危不亂，有條不紊地協助交警、路政、消防、應急救援等相關政府管理部門開展應急處治，實現信息準確暢達、人員物資調配及時，使救援迅速有效、危害可控。

5 展望

明心知往、砥礪前行、務求極至是養護單位在前期養護工作中形成的共識，也是開展后續工作的指針。一年來，養護單位始終以保證隧道功能完備、運營安全為基本出發點，盡職盡責地完成了養護任務。養護單位清醒地認識到在技術和管理上存在的缺撼與不足、認識到在十四五開局之年所面臨的機遇和挑戰。養護單位將在各級部門的領導下，以提供安全、便捷、舒適的隧道通行環境為企業擔當，積極進取、迎難而上、勇于探索、發奮圖強，打造具有遼寧特色的隧道專業化養護模式，為遼寧省高速公路隧道的安全運營保駕護航。