張肅軍（甘肅省酒泉公路管理局，甘肅酒泉 735000）

淺談高速公路隧道水泥混凝土路面超薄罩面抗滑處治技術(shù)

張肅軍
（甘肅省酒泉公路管理局，甘肅酒泉 735000）

國(guó)外對(duì)路面抗滑性能評(píng)價(jià)方面的研究開(kāi)展的較早，研究人員對(duì)路面抗滑機(jī)理的認(rèn)識(shí)也在不斷深入，逐漸認(rèn)識(shí)到路面抗滑性能是路面宏觀構(gòu)造及細(xì)觀構(gòu)造共同作用的結(jié)果。一般認(rèn)為細(xì)觀構(gòu)造對(duì)車(chē)輛低速行駛時(shí)的抗滑性能起主要作用，用摩擦系數(shù)來(lái)表征；Novachip超薄罩面作為一種新型的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，能有效改善高速公路隧道水泥混凝土路面平整度、抗滑性能、耐磨、降噪等特點(diǎn)，且施工簡(jiǎn)單、可靠、耐久性好，具有一定的應(yīng)用前景。

高速公路 隧道 水泥混凝土 超薄罩面

1　隧道水泥混凝土路面的特征

由于隧道內(nèi)特殊的環(huán)境以及水泥混凝土路面的抗滑特性，對(duì)長(zhǎng)大隧道水泥混凝土路面，要求抗滑材料抗滑性能好、耐久性高，且具有以下特征：（1）抗滑性能良好和耐久性高。（2）噪聲小。（3）粉塵污染小。（4）適用于潮濕環(huán)境。（5）具有一定的耐油性和阻燃性。

2　水泥混凝土路面抗滑能力評(píng)價(jià)方法及處治措施

2.1水泥混凝土路面抗滑能力評(píng)價(jià)方法

宏觀構(gòu)造對(duì)車(chē)輛高速行駛時(shí)抗滑性能影響較大，用構(gòu)造深度或斷面深度來(lái)表征?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步促使很多國(guó)家制造出自動(dòng)化程度很高的抗滑測(cè)試設(shè)備，極大的推動(dòng)了路面抗滑性能理論及實(shí)踐的進(jìn)步。因此，很多國(guó)家在對(duì)路面進(jìn)行宏觀評(píng)價(jià)及細(xì)觀評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，采用雙指標(biāo)評(píng)價(jià)路面抗滑性能。

2.2水泥混凝土路面抗滑處理措施

國(guó)外主要從路面的微觀構(gòu)造和宏觀構(gòu)造上提高水泥混凝土路面的抗滑性能。微觀上通過(guò)控制水泥砂漿和集料磨光值提高抗滑能力，宏觀上通過(guò)制毛法、制槽法、壓紋法、表面除漿法、薄層罩面法、多孔面層法和藥物處理等方法，通過(guò)控制集料間的開(kāi)放空間、孔隙和溝槽組成的路面紋理提高抗滑能力。我國(guó)現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70-2004）提出。有條件時(shí)，可采用瀝青混合料上面層與水泥混凝土下面層組成的復(fù)合式路面。當(dāng)洞內(nèi)采用水泥混凝土路面而洞外采用瀝青混凝土路面時(shí)，建議在隧道的入口段和出口段采用瀝青混凝土路面（或阻燃瀝青混凝土路面），而在隧道的過(guò)渡段和基本段采用水泥混凝土路面。露石水泥混凝土和多孔水泥混泥土作為新路面形式，具有高抗滑性、抗滑耐久性好和噪聲低的特點(diǎn)，也比較適合用于隧道環(huán)境，是新建隧道路面較為理想的選擇。對(duì)于運(yùn)營(yíng)中的高速公路隧道，常用于恢復(fù)或提高路面抗滑性能的措施有路面清洗、重新刻槽（橫向或縱向）、打毛、瀝青混凝土抗滑表層罩面、薄層環(huán)氧抗滑材料處治等。

在原水泥混凝土板上加鋪超級(jí)微表處，形成新的磨耗層，是隧道抗滑技術(shù)切實(shí)可行的處治方案。它施工工藝簡(jiǎn)單、成本低、污染小，可快速恢復(fù)和改善原瀝青路面的磨損、老化、光滑、松散等病害，還可以提高原路面的承載力和防病害能力。此外，微表處以其開(kāi)放交通快、抗滑性能卓越、可修復(fù)路面車(chē)轍、封水效果好、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)約能源等優(yōu)良的性能和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。微表處是由聚合物乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計(jì)配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，能快速開(kāi)放交通的具有高抗滑和耐久性能的瀝青罩面層。

3　方案比選

以G30連霍高速寶天段麥積山隧道水泥混凝土路面抗滑處治工程為實(shí)例，進(jìn)行了前期調(diào)研檢測(cè)以及方案設(shè)定實(shí)施。

3.1水泥混凝土路況檢測(cè)

調(diào)整的主要目的是對(duì)于管線的碰撞關(guān)系，特別是對(duì)于整體性的碰撞分析的辦法，需要對(duì)各項(xiàng)洞口的朝向進(jìn)行整體調(diào)整。若存在洞口的朝向問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致會(huì)發(fā)生墻體或柱體的碰撞現(xiàn)象。因此，需要在實(shí)際操作中加入合理的預(yù)留孔進(jìn)行校準(zhǔn)，保證其保溫管道的預(yù)留合理性[3]。同時(shí)，需要在實(shí)際調(diào)整中進(jìn)行項(xiàng)目出圖，利用實(shí)際的數(shù)據(jù)參數(shù)和基本信息進(jìn)行4D全息的技術(shù)分析，對(duì)重要的部位進(jìn)行標(biāo)識(shí)和核查，確保機(jī)電各專(zhuān)業(yè)的使用情況與軟件所切合，最終達(dá)到專(zhuān)業(yè)的技術(shù)管理的價(jià)值。

經(jīng)檢測(cè)麥積山隧道路面平整度上、下行均為“中”，橫向力系數(shù)SFC檢測(cè)評(píng)定上、下行均為“次”，說(shuō)明隧道路面存在大量安全隱患，已不能滿足通行需要，急需維修。

麥積山隧道單洞長(zhǎng)度達(dá)12.29Km，一旦發(fā)生事故，由于本身特性，交通將不可避免的出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間堵塞，影響道路通暢。據(jù)隧道管理人員介紹，由于隧道較長(zhǎng)，車(chē)輛疏通困難，隧道內(nèi)每次堵車(chē)均長(zhǎng)達(dá)3～4小時(shí)，這明顯增加了車(chē)輛通行時(shí)間，降低了運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益，與高速公路高效、節(jié)能的修建初衷有所差距，宜進(jìn)行維修改造，以保證道路暢通，提高運(yùn)營(yíng)效率。

寶天高速麥積山隧道在運(yùn)營(yíng)兩年后，雖然平整度尚在規(guī)范要求范圍內(nèi)，但已開(kāi)始出現(xiàn)路面錯(cuò)臺(tái)，這一現(xiàn)象將加大重型車(chē)輛對(duì)路面道板沖擊，使路面板出現(xiàn)裂縫、邊角剝落。隨著時(shí)間推移，這些病害出現(xiàn)將呈加速勢(shì)態(tài)，局部甚至?xí)霈F(xiàn)破碎板、基層破損等病害，使路面壽命明顯減短。

采用瀝青類(lèi)混合料加鋪后，能有效降低車(chē)輛顛簸，減少對(duì)路面沖擊，延長(zhǎng)路面使用壽命，降低后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

3.2方案比選

通過(guò)對(duì)路面檢測(cè)，認(rèn)為應(yīng)提高路面與行駛車(chē)輛輪胎之間的摩擦力，提出了精銑刨、超級(jí)微表處加鋪、Novachip超薄罩面加鋪、BBME高模量混凝土加鋪四種方案，并對(duì)方案優(yōu)劣進(jìn)行了如下論證：（1）銑刨機(jī)切縫、刻槽雖然施工簡(jiǎn)單易行，造價(jià)低廉但容易磨損，繼續(xù)發(fā)生病害，需頻繁進(jìn)行維修，不適應(yīng)高速公路保證道路暢通的要求。（2）超級(jí)微表處與熱拌瀝青混合料Novachip超薄磨耗層、高模量瀝青混凝土BBME相比，雖然平整度難以進(jìn)一步提高，且存在噪音過(guò)大的問(wèn)題。但施工時(shí)間短、易于組織交通，采用冷拌施工避免了隧道中煙霧問(wèn)題也是熱拌方案難以企及的。（3）2.5cm厚Novachip超薄磨耗層具備了熱拌混合料平整的特點(diǎn)，且加鋪厚度小，對(duì)隧道凈空擠占少，耐久性強(qiáng)是這個(gè)方案的亮點(diǎn)。（4）5cm高模量瀝青混凝土BBME繼承了傳統(tǒng)加鋪層平整度好，行車(chē)舒適的特點(diǎn)，且采用新工藝，部分延緩了反射裂縫的問(wèn)題，提高了加鋪層抗疲勞能力，但對(duì)于長(zhǎng)隧道維修中煙霧困擾，維修工期長(zhǎng)、難以組織施工較難解決。通過(guò)綜合分析，認(rèn)為Novachip超薄罩面是一個(gè)兼顧施工難度、維修工期以及資金的方案。

4　施工工藝

4.1混合料生產(chǎn)

在施工作業(yè)前，對(duì)原材料進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)，以確保各項(xiàng)性能滿足Novachip超薄罩面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求；根據(jù)工藝要求，對(duì)混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，并確定系統(tǒng)混合料的最佳油石比。

工程施工所需材料在開(kāi)工前3天全部到達(dá)拌和場(chǎng)或施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，拌和樓嚴(yán)格執(zhí)行提供的配合比控制混合料的拌和，對(duì)拌合時(shí)間嚴(yán)格控制，每車(chē)成品料進(jìn)行外觀檢查，無(wú)花白、團(tuán)塊、糊料，并逐車(chē)檢測(cè)溫度。同時(shí)，根據(jù)Novachip超薄罩面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)成品料進(jìn)行油石比及混合料級(jí)配項(xiàng)目的檢測(cè)。

4.2運(yùn)輸攤鋪

運(yùn)輸車(chē)輛一律采用加蓋帆布中間夾棉被保溫的18噸以上的自卸車(chē)運(yùn)輸。運(yùn)料前，先用1：3的植物油與水混合物，涂刷車(chē)廂內(nèi)側(cè)，并將油水混合物倒干凈，保持車(chē)箱無(wú)明顯存留物?；旌狭线\(yùn)輸?shù)角皥?chǎng)由施工員檢測(cè)溫度，符合要求后指揮運(yùn)料車(chē)倒料。攤鋪過(guò)程一直保證施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)料車(chē)不少于3輛。攤鋪技術(shù)要求如下：（1）改性乳化瀝青在60～80℃的溫度下噴灑，噴灑量必須精確計(jì)量，以保證路面攤鋪均勻；（2）改性乳化瀝青理想噴灑量約為1.00L/m2，在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)具體路面情況可進(jìn)行調(diào)整；（3）熱瀝青混合料攤鋪溫度約為150～170℃，在改性乳化瀝青噴灑后攤鋪，熱瀝青混合料攤鋪在所有改性乳化瀝青噴灑表面上，并由電加熱的振動(dòng)熨平板進(jìn)行熨平；（4）NovaChip系統(tǒng)攤鋪必須提前確定攤鋪寬度及厚度，以便于工程量統(tǒng)計(jì)。

4.3碾壓

NovaChip系統(tǒng)碾壓必須在路面溫度降至90℃之前進(jìn)行。用9～12噸的雙鋼輪壓路機(jī)碾壓三次；壓路機(jī)不能靜止停留在剛剛攤鋪好熱瀝青混合料表面上，必須在NovaChip攤鋪后立刻進(jìn)行壓實(shí)；壓路機(jī)必須維護(hù)良好，具備可靠操作穩(wěn)定性，裝備有皂液水添加系統(tǒng)和刮板，從而防止新攤鋪熱瀝青混合料粘在碾壓輥上；碾壓通常以靜態(tài)方式進(jìn)行。

4.4開(kāi)放交通

施工過(guò)程中實(shí)行半封閉交通管制，保持路面車(chē)輛通行。施工完畢后待熱拌瀝青混合料自然冷卻，表面溫度小于50℃時(shí)開(kāi)放交通，有效防止車(chē)輛損壞路面。

4.5質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于混合料級(jí)配礦料規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。同時(shí)，需要隨時(shí)對(duì)新鋪路面外觀進(jìn)行目測(cè)，表面必須平整密實(shí)，不得有輪跡、裂縫、油包、離析等現(xiàn)象。接縫必須緊密平順，無(wú)跳車(chē)。此外，瀝青混合料的拌和、攤鋪、碾壓、開(kāi)放交通溫度檢測(cè)均需符合相應(yīng)技術(shù)要求。

5　結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合寶天高速公路麥積山特長(zhǎng)隧道路面抗滑改造工程實(shí)例，從Novachip超薄罩面優(yōu)越性、施工工藝等方面介紹Novachip超薄罩面技術(shù)在高速公路隧道水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用情況。

［1］鄭坤平.微表處技術(shù)在隧道水泥混凝土路面抗滑恢復(fù)中的應(yīng)用［J］.交通世界，2012.15.