隧道养护技术之关键问题
2015-06-09
从2001年至2013年，我国（不包括港澳台地区）公路隧道年均增长740公里，截至2013年，我国公路隧道已建成11359座/9605.6公里，表明我国已有1.1万座公路隧道进入养护期。又据国家规划预测，未来其规模仍将持续增加。可以预见，我国公路隧道将面临长期、繁重的养护任务。
但自1986年我国第一座现代化双洞公路隧道—福建鼓山隧道建成至今，也不足30年；而且，这段时间又正是公路建设的高峰期，人财物等优势资源多集中于建设领域。因此，我国至今尚未建立起完整成熟的公路隧道养护技术体系，在很多方面还不能适应或符合养护工作的实际要求。
为此，通过对国外公路隧道养护现状的全面调查，结合对我国公路隧道养护现状的分析，进而思考我国公路隧道养护技术的关键问题，这对理清我国公路隧道养护发展思路和方向，是十分必要和重要的。
国外公路隧道养护状况
什么是隧道养护，隧道养护管理要管什么，靠什么进行养护管理……围绕隧道养护管理的主体、客体和目的等管理活动的基本要素问题，PIARC（世界道路协会）开展了大量基础研究。事实上，对上述问题当前世界各国的规定和认识均不相同。
对于养护管理的目的，欧洲有几个国家将其定义为“隧道养护是维持或恢复隧道达到某一指定状态的一系列行动，或者采取措施提供某一确定的服务”，加拿大魁北克省则认为，“隧道养护目的就是保证隧道用户达到原设计时的规定的安全水平”。PIARC综合后认为，隧道养护的目标就是：通过保持隧道一直处于设计的安全标准，而确保驾乘公众的安全；对周边人员和养护工作人员无风险；无意义的减少投资收益。
对于养护管理的内容，2 0 0 5 年P I A RC对欧洲部分国家进行了调查（见表1），2012年又对欧洲31个国家进行了类似调查（见表2）。结果表明，对于交通监控和管理，绝大多数国家划为“运营”范畴；对于机电设施管理，部分划为“养护”范畴，部分划为“运营”范畴；
对于土建结构和隧道整修，绝大多数划为“养护”范畴。
它将隧道养护分为预防性养护和矫正性养护，其中预防性养护又分为周期性养护和状态性养护。预防性养护能使隧道设施处于好且安全的状态，或者避免更高成本的维修。根据不同养护检测结果进行评价，矫正性养护工作中一旦发现病害，则按暂缓维修和立即维修进行处理。养护工作按照技术水平分为6级：结构清洗，设备清洁，测试、校准、量测，计划性干预，非计划性干预，整修。
它还提出，应建立隧道管理系统，并应具有制定养护或运营工作计划、开展成本分析、优化养护工作和提供技术反馈等功能。
由于欧美日等国集中建设公路基础设施的时间均较早，其隧道运营已历时50年、甚至100年以上，积累了较为丰富的养护技术经验与研究成果，主要体现在以下方面：体制方面：多数国家对养护目的有清晰的定位，对养护工作各类机构及其人员的职责有清晰的界定，最终从体制上有效实行了“管、养、运”的分离。
理念方面：提倡预防性养护理念，部分国家在积累了多年历史数据、进而分析并掌握隧道各类设施使用寿命及劣化规律的基础上，制定了具体的措施。
评估方面：对于总体养护，建立分级养护的评估方法；对于土建结构，建立定性与定量指标相结合的技术状况评估方法；对于机电设施，建立多维度、多指标相结合的技术状况评估方法。
手段方面：普遍推行和实施机械化、快速化的检测手段，信息化、智能化的管理手段，标准化、规范化的工作手段等先进手段。
经济方面：正视养护收益与封洞作业的平衡，注重预防性养护与矫正性养护的平衡，重视养护投入与隧道安全的平衡，倡导基于寿命预测的科学养护计划下的成本控制。
隧道养护技术的关键问题
我国用20余年时间就完成了国外50年甚至更长时间的公路隧道建设工作，尽管取得了瞩目成就，但也形成了隧道建设周期短、工程质量堪忧的现实特点。部分隧道自建成就不可避免地存在诸多缺陷，不久就会进一步恶化形成病害，从而加剧了隧道养护难度。截至目前，我国公路隧道养护已经进行了一些探索和研究，在养护检测对象、方式、频率和手段等方面，基本形成了隧道养护检测方法体系；也形成了隧道土建结构的健康评价。但是，由于在人、财、物等方面长期资源不足，造成了隧道养护管理技术较为落后的被动局面：养护体制表现为政企不分、管养不分；
养护工作人员流动性大，技能匹配度低；
隧道养护经费紧张，资金缺口大；养护设备机械化、自动化程度低；养护数据记录堆砌无用，信息处理手段落后；养护管理停留在预防性养护的口号层面，无具体措施或可操作性差……
通过对比可知，我国公路隧道养护技术方面尚存在诸多关键问题亟待解决，可概括为“养护工程技术”和“养护管理技术”两大类。
养护工程技术
从工程技术的角度来看，决定公路隧道养护质量的关键技术问题主要包括检测技术、决策技术和维修技术。
对于检测技术，主要技术瓶颈在于如何更便捷、更全面地了解隧道土建结构和各型机电设备的技术状况；对于决策技术，主要技术瓶颈在于如何综合隧道实际状况、实际经济投入等制约因素，给出合理的技术状况评定等级，并制定科学的养护计划；对于维修技术，主要技术瓶颈在于如何根据隧道病害外观表象，由表及里，推定病害成因。
养护管理技术
从管理活动的基本四要素来看，决定公路隧道养护管理成效的关键技术问题主要包括管理体制、管理理念和管理手段。
对于管理体制，核心障碍在于如何对养护机构及人员进行定位，以及相应的管理措施；对于管理理念，核心障碍在于如何实施预防性养护的理念；对于管理手段，核心障碍在于如何高效、经济地确保管理活动的顺利进行。
小贴士依托交通运输部等各级项目，招商局重庆交通科研设计院有限公司、公路隧道建设技术国家工程实验室研发了基于公路隧道养护技术规范（201X版）的“公路隧道养护管理智能云平台”（专利），即将随新版规范的正式实施面向全国同期发布，并可免费使用。隧道养护单位和人员可及时关注该单位发布的最新消息。
