壹、項目概況
廣東西部沿海高速公路臺山段全長86.28公裏，是平原丘陵地區的高速公路。涵洞346座，其中蓋板涵170座，圓管涵167座，拱涵8座，箱涵1座。2002年4月建成通車，全程采用全封閉立交，設計為雙向四車道立交。由於西部沿海地區高速公路臺山段大部分位於軟基路段，在長期車輛荷載和路基沈降的雙重作用下，部分涵洞出現不同程度的開裂、露筋等病害。為了保證高速公路結構的安全和道路交通的安全運行，有必要對病害涵洞進行加固。本文簡要分析了西部沿海地區高速公路臺山段15圓管涵不良的原因及處理措施。
二、主要疾病及原因分析
1，涵洞裂縫
涵管頂部有壹條或多條縱向裂縫，貫穿整個管節，屬於彎曲裂縫，說明抗彎能力不夠。這主要是涵洞本身的質量或應力造成的，這種裂縫壹般是隨著作用在涵洞上的荷載的變化而動態變化的；有些裂縫較小且不連續，主要是混凝土收縮徐變引起的，屬於靜態裂縫。
2、接縫脫落、錯位和砂粒滲透
接縫脫空和錯位主要是由地基不均勻沈降引起的；部分接縫被掏空並滲入砂粒，這是由於瀝青麻條老化脫落，水流沖刷接縫，路基填土滲入造成的。
4、管壁暴露
管壁露筋主要是由於混凝土保護層厚度過薄或應力過大，導致管壁開裂，鋼筋銹蝕。
三、治療措施
1，混凝土裂縫
當裂縫寬度小於0.15mm時，應用改性環氧樹脂膠進行密封處理；當裂縫寬度大於等於0.15mm時，采用壓力灌漿法灌註改性環氧樹脂膠進行修補；已塗環氧樹脂但未完全封閉的裂縫，鑿除並用改性環氧樹脂修補。當裂縫區域鋼筋銹蝕時，先對鋼筋進行除銹，然後對裂縫進行修補。
2.結構裂縫加固
對於寬度大於0.2毫米的結構裂縫，除修補裂縫外，還應對管涵進行加固，以
提高涵洞的承載力。對於結構應力裂縫，采用粘鋼加固，裂縫嚴重的采用預埋鋼襯。
3.管接頭之間的填縫劑脫落
混凝土管涵的接縫或施工縫脫落，或已用水泥砂漿修補，但修補質量較差時，應將原填縫料鑿除，清理幹凈，並用浸過瀝青的幹麻布填塞。對於路基滲水、流沙等現象，應先對涵背土進行註漿加固，再進行封堵。
4.管壁混凝土的空洞、蜂窩、凹坑、表面風化、剝落和損壞。
先把松動的部分去掉，再用小石混凝土和改性環氧砂漿修補。新澆築的混凝土應密實，與原結構結合牢固，表面光滑。新混凝土必須進行養護。當混凝土剝露或混凝土保護層厚度不足時，應先鑿除松散的保護層，並清除鋼筋銹蝕，然後修補保護層。如果破損面積不大，可以用改性環氧砂漿修補；如果破損面積過大，鋼筋銹蝕嚴重，可以用鋼套管加固。
5.錯縫接合
由於地基不均勻沈降，管節連接處用瀝青麻絲填充，管節局部破損處用高強混凝土修補。如果管接頭嚴重錯位，建議糾偏。
6、其他維護措施
對於涵頂路面的裂縫，采用乳化瀝青封閉裂縫，水泥砂漿修補端墻和翼墻裂縫。
四、施工工藝及技術要求
裂縫修補
1.修補裂縫前，進行全面調查，現場核實裂縫數量、長度、寬度，對裂縫進行編號，做好記錄，繪制裂縫分布圖。
2、根據裂縫的不同性質、不同形狀和產狀選擇合適的修補方法和修補順序。
3、裂縫縫表面處理，應使工作面平整、幹燥、無油汙，處理範圍沿裂縫方向寬度為30 ~ 50 mm..
4.當采用表面封閉法處理裂縫時，應在適當的壓力下用改性環氧砂漿對接縫表面進行處理和刮平。
5、壓力灌漿修補裂縫根據漿液的流動性，灌漿壓力壹般為0.1~0.4MPa。
6、裂縫灌漿必須自下而上進行。
7.壓力註漿法施工工藝流程:灌縫表面處理-粘貼註漿嘴和出漿嘴-封縫-封縫檢查-註漿-封端-檢查。
(2)管接頭表面缺陷的處理
1.修補混凝土表面缺陷前，應對缺陷進行全面調查，根據損傷程度選擇合適的修補材料和方法。
2.對於蜂窩、空洞、大面積破損等表面缺陷，可采用比原結構高壹個等級的混凝土進行修補；改性環氧砂漿可用於修補表面風化、剝落、鋼筋外露和小面積破損缺陷。
3、混凝土修補前，應對表面的蜂窩、孔洞、鑿毛，並保持舊混凝土表面的濕潤和清潔。
4.在應用改性環氧砂漿進行修補之前，應在粗糙的混凝土表面塗抹壹層改性環氧基液體，以充分滲透舊混凝土表面。
5.改性環氧砂漿的施工溫度應為20oC±5oC，高溫或寒冷季節應采取有效措施控制施工溫度。
6.銹蝕鋼筋在表面缺陷處理前應除銹，缺陷處理後應在修補範圍及周圍塗滲透性防銹劑。
(三)鋼襯管涵加固
鋼襯由6mm厚的鋼板制成，襯的長度根據混凝土的開裂範圍和施工方法定制，例如
需要延伸時，采用平焊對接連接。鋼套管與原混凝土管涵之間的縫隙用環氧樹脂填充。為了保證護筒能在孔內順利移動，便於安裝，並保證護筒居中，每個筒下焊接壹塊1 ~ 2 cm的半圓形鋼板。安裝鋼襯鋼襯前，應對原涵洞內表面進行打磨，清除雜質、贓物和開裂的混凝土，然後用高壓水槍清洗幹凈。鋼套管表面也要進行處理，主要包括鋼板表面含鹽量的檢測和可溶性鹽的去除，表面油汙的檢查和清除，油漆、膠帶等表面附著物和雜物的清除。
鋼護筒安裝:挖掘機吊裝，卷揚機牽引。上遊設置挖掘機提升鋼護筒。
涵洞下遊安裝壹臺5t卷揚機，鋼護筒壹端用鋼絲繩牽引，鋼絲繩栓接處用φ25mm鋼筋焊成十字，加固管口，防止鋼護筒變形。材料要求:按ISO 3549-2002標準試驗，環氧富鋅底漆中金屬漆在幹膜中的重量比不低於80%；環氧雲鐵中間體(MIO)要求體積固含量不低於80%；丙烯酸聚氨酯面漆要求體積固含量不低於57%。
施工要求:鋼套管表面的噴砂處理應符合Sa2.5的標準。鋼套管結構表面使用車間底漆。
無機矽酸鋅車間底漆，面漆施工溫度不高於40℃。鋼套管內表面的塗層系統和工地焊接連接區域的塗層系統見表5和表6。工地焊接接頭區域表面塗漆前，應使用電動工具打磨至St3級，施工應符合相關標準和規範的要求。防腐塗裝應在大氣條件良好時進行，氣溫低於塗料幹燥固化溫度的極限或有霧、結霜、下雨時不能進行塗裝。
(4)管接頭用鋼板加固。
1.加固施工前，必須對原管涵的混凝土強度進行現場檢測，要求實際混凝土強度等級不低於C20。
2.鋼板應由工廠自動制成圓弧，切割邊緣表面應光滑，無毛刺、咬邊和翹曲。
3、鋼板結合面外殼用噴砂或平砂輪打磨至金屬光澤，打磨線條應垂直於鋼板受力方向，鋼板結合面應具有壹定的粗糙度。
4.鋼板的外露表面必須除銹以顯示金屬光澤並保持幹燥，並塗上防腐漆。防腐材料對鋼板和粘合劑無害。
5、鋼板粘貼必須在幹燥的環境中進行，如果接頭粘結面潮濕，必須幹燥。
6.管道接頭結合面和鋼板結合面的處理是最關鍵的工序。若結合面局部損壞，應先鑿除，再用原混凝土強度等級較高的卵石混凝土修補。對於非常舊和臟的粘結面，先用蘸有高效清潔劑的硬毛刷刷掉表面油汙和汙垢，然後用水沖洗，再打磨粘結面，去除2~3mm厚的表層，直至新的混凝土表面完全露出，用壓縮空氣吹凈灰塵。
7、粘貼鋼板施工時，應分框架和封閉涵洞通行，減少活載對鋼筋質量的影響。
8.鋼板表面塗層系統是指鋼套管表面塗層系統。
由於圓管涵維修加固工程規模小、分散，在高速公路正常運營條件下，既要保證施工質量和安全，又要節約成本。所以除了在施工技術上提出更高的要求，還要合理組織施工，包括交通維護、環境保護等措施。
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