李麗

(甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限責(zé)任公司,甘肅蘭州 730030)

Novachip在麥積山隧道通行環(huán)境優(yōu)化項目中的應(yīng)用

李麗

(甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限責(zé)任公司,甘肅蘭州 730030)

隧道檢測部門數(shù)據(jù)表明，麥積山隧道運(yùn)營一段時期后，由于隧道內(nèi)特殊的行車環(huán)境，水泥混凝土路面刻槽磨耗殆盡，抗滑性能不足，是導(dǎo)致隧道內(nèi)交通事故頻發(fā)的原因。本文介紹了Novachip技術(shù)的特點、原材料和級配設(shè)計思路，對原隧道路面加鋪Novachip處治后，為期2年的追蹤檢測顯示，鋪后路面的抗滑性能顯著提高。這說明對隧道路面加鋪Novachip可以有效提高路面抗滑性能，減少隧道內(nèi)交通事故的發(fā)生。

麥積山隧道 抗滑性能 Novachip

1 研究背景

麥積山隧道位于天水市麥積區(qū)甘泉鎮(zhèn)，是G30國道寶(雞)至天(水)高速公路重要控制點，全長12.286公里，是亞洲第二長大隧道。隧道于2005年12月開工建設(shè)，2009年9月建成通車進(jìn)行運(yùn)營，洞內(nèi)路面結(jié)構(gòu)為水泥混凝土路面。經(jīng)過一段時間運(yùn)營后，水泥混凝土路面出現(xiàn)了大量磨光現(xiàn)象，導(dǎo)致洞內(nèi)視覺效果差及抗滑性能不足(如圖1)，交通事故頻發(fā)，已嚴(yán)重影響到道路通行安全。

圖1 麥積山隧道內(nèi)部視覺圖片

根據(jù)隧道監(jiān)測部門統(tǒng)計，由于隧道內(nèi)路面刻槽磨耗殆盡，麥積山隧道自通車以來共發(fā)生216起，造成1人死亡，17人受傷，公路財產(chǎn)損失279萬元。特別下行線K1296+100～K1298+100段，平均每周有2次以上追尾及側(cè)滑撞車現(xiàn)象，每次事故發(fā)生后均會造成長時間的堵車現(xiàn)象，嚴(yán)重影響高速公路通行能力及通行安全。

寶天高速作為一些中部省份通向西北地區(qū)的唯一快速通道，保證其暢通、安全的行車條件可以保障用戶的生命財產(chǎn)安全，降低用戶及運(yùn)營管理部門的成本。

2 隧道路面Novachip處治方法

2.1 Novachip技術(shù)特點

表1 NovaChip混合料礦料級配范圍

表2 NovaChip混合料體積指標(biāo)

表3 NovaChip性能驗證匯總表

為了解決該問題，通過方案的論證，最終選用Novachip對隧道水泥混凝土路面進(jìn)行加鋪，一方面提高路面的抗滑性能；同時改善內(nèi)部視覺效果，解決原路面的“鏡面”反光現(xiàn)象[1]。

Novachip方案主要由Novabond和Novabinder兩部分構(gòu)成。Novabond采用特種改性乳化瀝青，其超高的粘結(jié)能力保證加鋪結(jié)構(gòu)與原水泥混凝土路面的粘結(jié)效果，起到防水粘結(jié)層的作用。Novabinder是一種斷級配混合料，能提供良好的表面功能性；其采用了優(yōu)質(zhì)改性瀝青，能保證混合料良好的粘聚效果[2]。

Novabond與Novabinder采用專用設(shè)備Novapaver同步施工，一次完成攤鋪，能夠最大限度的保證加鋪結(jié)構(gòu)與原路面的粘結(jié)效果，對于表面光滑的水泥路面加鋪而言至關(guān)重要。這也是麥積山隧道沒有選擇微表處方案的原因[3]。

Novachip厚度一般在15～25mm之間，對于隧道而言一般不會造成限界受侵問題；另外在拌合設(shè)備產(chǎn)能一定的情況下，Novachip相對常規(guī)的瀝青混凝土，其較薄的厚度能夠相對縮短工期。基于此，麥積山隧道沒有選用常規(guī)的瀝青混凝土加鋪方案。

Novachip采用了斷級配瀝青混合料，除了能夠顯著提高抗滑能力，而且能夠消除白色路面特有的“鏡面”反光現(xiàn)象，另外一些實踐應(yīng)用表明，Novachip能夠降低噪聲?？傊?，相比其他方案而言，Novachip的技術(shù)特點使其方案實施具有更高的合理性及可靠性，也能夠改善麥積山隧道的通行環(huán)境及安全性。

2.2 Novachip混合料設(shè)計結(jié)果

表4 Novachip跟蹤觀測結(jié)果

圖2 Novachip油污情況

本項目Novabond乳化瀝青及混合料改性瀝青均采用殼牌專利產(chǎn)品，相關(guān)指標(biāo)經(jīng)檢測滿足設(shè)計要求；集料采用了優(yōu)質(zhì)玄武巖?；旌狭系V料級配采用C型級配，范圍如表1所示。用于驗證的瀝青膠結(jié)料含量為4.8%。

進(jìn)采用旋轉(zhuǎn)壓實儀進(jìn)行試件成型，旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)為100次，單位壓力為600Kpa，混合料體積指標(biāo)如表2所示。各項體積指標(biāo)能夠滿足技術(shù)要求[5]。

Novachip混合料由于空隙率較大，因此對于抗水損害能力提出了一定要求。根據(jù)混合料設(shè)計結(jié)果進(jìn)行凍融劈裂試驗，另外作為表面功能層，必須具備一定的抗車轍能力。本項目對混合料的性能驗證結(jié)果如表3所示。

2.3 Novachip實施效果跟蹤觀測

麥積山隧道Novachip試驗段鋪筑完成之后，為了對其應(yīng)用效果進(jìn)行評估，隧道管理部門委托科研單位進(jìn)行了為期兩年的跟蹤觀測，重點觀測指標(biāo)是橫向力系數(shù)、構(gòu)造深度擺值等抗滑性能指標(biāo)[6]。

表4中可以看到，麥積山隧道通過在原水泥路面加鋪Novachip之后，抗滑性能得到了很大的提高，保證了行車的安全性。還可以看出，Novachip的加鋪一定程度上改善了原路面的平整度，提高了行車舒適性，但是Novachip主要是作為一個功能層，提供抗滑磨耗作用，厚度僅有2.5cm，對路面平整度的提高作用有限，平整度的提高主要受原路面水泥路面的影響較大。

通過檢測過程中對Novachip試驗段出現(xiàn)的病害統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，隧道內(nèi)主要病害為油污，如圖2所示，此處是檢測過程中所發(fā)現(xiàn)的最為嚴(yán)重的一處柴油污染。不過從圖1及圖2的對比可以發(fā)現(xiàn)，Novachip加鋪之后改善了原水泥路面反光的情況

3 結(jié)語

結(jié)合國內(nèi)外隧道路面鋪裝技術(shù)和本研究成果，對于Novachip今后用于隧道路面的設(shè)計得出以下結(jié)論：(1)Novachip能顯著提高路面抗滑性能，該技術(shù)能夠解決水泥路面抗滑性能不足所引起的安全隱患問題。(2)Novachip作為功能層，對平整度的提高受原路面的影響較大。(3)對于長大隧道，應(yīng)加強(qiáng)管理，防止漏油車輛進(jìn)入隧道造成路面污染及安全事故。

[1]許云山.高速公路隧道路面抗滑措施比較研究[J].交通科技,2010(227)：94-95.

[2]NovaChip系統(tǒng)設(shè)計施工指南[S].

[3]胡志濤,牛曉霞.Novachip超薄磨耗層在高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用[J].廣東公路交通,2009(3)：5-8.

[4]JTJ052-2000,公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].

[5]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[6]JTG E 60-2008,公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程[S].