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）

國外對路面抗滑性能評價方面的研究開展的較早，研究人員對路面抗滑機理的認識也在不斷深入，逐漸認識到路面抗滑性能是路面宏觀構(gòu)造及細觀構(gòu)造共同作用的結(jié)果。一般認為細觀構(gòu)造對車輛低速行駛時的抗滑性能起主要作用，用摩擦系數(shù)來表征；Novachip超薄罩面作為一種新型的預(yù)防性養(yǎng)護技術(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，且施工簡單、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，對長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價方法及處治措施

2.1水泥混凝土路面抗滑能力評價方法

宏觀構(gòu)造對車輛高速行駛時抗滑性能影響較大，用構(gòu)造深度或斷面深度來表征?？茖W(xué)技術(shù)的進步促使很多國家制造出自動化程度很高的抗滑測試設(shè)備，極大的推動了路面抗滑性能理論及實踐的進步。因此，很多國家在對路面進行宏觀評價及細觀評價的基礎(chǔ)上，采用雙指標(biāo)評價路面抗滑性能。

2.2水泥混凝土路面抗滑處理措施

國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。微觀上通過控制水泥砂漿和集料磨光值提高抗滑能力，宏觀上通過制毛法、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，通過控制集料間的開放空間、孔隙和溝槽組成的路面紋理提高抗滑能力。我國現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTG D70-2004）提出。有條件時，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，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，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。對于運營中的高速公路隧道，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微表處，形成新的磨耗層，是隧道抗滑技術(shù)切實可行的處治方案。它施工工藝簡單、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，微表處以其開放交通快、抗滑性能卓越、可修復(fù)路面車轍、封水效果好、使用壽命長、節(jié)約能源等優(yōu)良的性能和顯著的社會經(jīng)濟效益。微表處是由聚合物乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，能快速開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例，進行了前期調(diào)研檢測以及方案設(shè)定實施。

3.1水泥混凝土路況檢測

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

經(jīng)檢測麥積山隧道路面平整度上、下行均為“中”，橫向力系數(shù)SFC檢測評定上、下行均為“次”，說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。

麥積山隧道單洞長度達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)長時間堵塞，影響道路通暢。據(jù)隧道管理人員介紹，由于隧道較長，車輛疏通困難，隧道內(nèi)每次堵車均長達3～4小時，這明顯增加了車輛通行時間，降低了運營經(jīng)濟效益，與高速公路高效、節(jié)能的修建初衷有所差距，宜進行維修改造，以保證道路暢通，提高運營效率。

寶天高速麥積山隧道在運營兩年后，雖然平整度尚在規(guī)范要求范圍內(nèi)，但已開始出現(xiàn)路面錯臺，這一現(xiàn)象將加大重型車輛對路面道板沖擊，使路面板出現(xiàn)裂縫、邊角剝落。隨著時間推移，這些病害出現(xiàn)將呈加速勢態(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。

采用瀝青類混合料加鋪后，能有效降低車輛顛簸，減少對路面沖擊，延長路面使用壽命，降低后期養(yǎng)護費用。

3.2方案比選

通過對路面檢測，認為應(yīng)提高路面與行駛車輛輪胎之間的摩擦力，提出了精銑刨、超級微表處加鋪、Novachip超薄罩面加鋪、BBME高模量混凝土加鋪四種方案，并對方案優(yōu)劣進行了如下論證：（1）銑刨機切縫、刻槽雖然施工簡單易行，造價低廉但容易磨損，繼續(xù)發(fā)生病害，需頻繁進行維修，不適應(yīng)高速公路保證道路暢通的要求。（2）超級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，雖然平整度難以進一步提高，且存在噪音過大的問題。但施工時間短、易于組織交通，采用冷拌施工避免了隧道中煙霧問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，且加鋪厚度小，對隧道凈空擠占少，耐久性強是這個方案的亮點。（4）5cm高模量瀝青混凝土BBME繼承了傳統(tǒng)加鋪層平整度好，行車舒適的特點，且采用新工藝，部分延緩了反射裂縫的問題，提高了加鋪層抗疲勞能力，但對于長隧道維修中煙霧困擾，維修工期長、難以組織施工較難解決。通過綜合分析，認為Novachip超薄罩面是一個兼顧施工難度、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，對原材料進行各項技術(shù)指標(biāo)檢測，以確保各項性能滿足Novachip超薄罩面系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)要求；根據(jù)工藝要求，對混合料進行配合比設(shè)計，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工前3天全部到達拌和場或施工作業(yè)現(xiàn)場，拌和樓嚴格執(zhí)行提供的配合比控制混合料的拌和，對拌合時間嚴格控制，每車成品料進行外觀檢查，無花白、團塊、糊料，并逐車檢測溫度。同時，根據(jù)Novachip超薄罩面技術(shù)標(biāo)準要求，對成品料進行油石比及混合料級配項目的檢測。

4.2運輸攤鋪

運輸車輛一律采用加蓋帆布中間夾棉被保溫的18噸以上的自卸車運輸。運料前，先用1：3的植物油與水混合物，涂刷車廂內(nèi)側(cè)，并將油水混合物倒干凈，保持車箱無明顯存留物。混合料運輸?shù)角皥鲇墒┕T檢測溫度，符合要求后指揮運料車倒料。攤鋪過程一直保證施工現(xiàn)場運料車不少于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)場根據(jù)具體路面情況可進行調(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，并由電加熱的振動熨平板進行熨平；（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。

4.3碾壓

NovaChip系統(tǒng)碾壓必須在路面溫度降至90℃之前進行。用9～12噸的雙鋼輪壓路機碾壓三次；壓路機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攤鋪后立刻進行壓實；壓路機必須維護良好，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)方式進行。

4.4開放交通

施工過程中實行半封閉交通管制，保持路面車輛通行。施工完畢后待熱拌瀝青混合料自然冷卻，表面溫度小于50℃時開放交通，有效防止車輛損壞路面。

4.5質(zhì)量控制標(biāo)準

對于混合料級配礦料規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范要求。同時，需要隨時對新鋪路面外觀進行目測，表面必須平整密實，不得有輪跡、裂縫、油包、離析等現(xiàn)象。接縫必須緊密平順，無跳車。此外，瀝青混合料的拌和、攤鋪、碾壓、開放交通溫度檢測均需符合相應(yīng)技術(shù)要求。

5　結(jié)語

本文結(jié)合寶天高速公路麥積山特長隧道路面抗滑改造工程實例，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.