■陳源美

（漳州市順通路橋建設有限公司，漳州363000）

隧道混凝土舊路面病害處治技術探討

■陳源美

（漳州市順通路橋建設有限公司，漳州363000）

本文對某隧道水泥混凝土路面的病害處治技術進行應用探討，針對不同病害采用不同處治方案，為隧道路面“白改黑”打好基礎。在原路面病害處治后，采用A C-16C、A C-20C中粒式瀝青混凝土對隧道路面進行“白改黑”，提高了路面抗滑能力，解決了因水泥路面磨光車輛側向滑移的隱患，同時提高了路面平整度，降噪效果良好。針對水泥路面病害處治及水泥路面加鋪瀝青路面可能產生的早期病害，提出處理措施，為同類改造工程提供借鑒。

水泥混凝土路面路面改造白改黑精銑刨拋丸

0 引言

隨著海西高速公路網的建設發(fā)展，已通車的隧道水泥路面，因區(qū)間交通量驟增尤其是車輛組成中重載貨車占比，加上雨霧天氣等自然氣候影響，因路面磨光加上油污、潮濕等原因，車輛產生側向滑移和追尾的事故時有發(fā)生。依照省交通運輸廳《福建省交通運輸系統(tǒng)安全生產綜合整治“三年行動”2013年工作實施意見》中的工作要求，對全省已通車路段的隧道水泥混凝土路面，全面實施“白改黑”工程，即加鋪瀝青混凝土，增強抗滑性能，分三年實施完成。其中，將彎道、陡坡路段的隧道水泥混凝土路面優(yōu)先改造。新建高速公路隧道全部采用瀝青混凝土復合式路面。在此背景下，高速公路舊混凝土路面“白改黑”技術不斷完善，針對目前改造技術，本文以隧道路面改造為工程依托，探討白改黑技術在實際工程中的應用。

1 工程概況

隧道左線長3372m（ZK20+633～ZK24+005）、右線長3390m（YK20+640～YK24+030），屬于特長隧道，最大埋深約260m。由于為三車道隧道，無緊急停車帶；行車、行人橫洞平均間距約350m。左右線除在洞內設置橫洞連接外，在進出口兩端洞外分離式路基中各設置一處聯(lián)絡通道。

左線隧道進口段位于R-6000m的圓曲線上，洞身段位于直線上，出口段位于R-4200m的圓曲線上；右線隧道進口段位于R-5300m的圓曲線，洞身位于直線上，出口段位于R-4400m的圓曲線上；左右線隧道測設線間距約25m。左線隧道位于為0.61/3372的單向坡上，右線隧道位于為0.63/3310及-2.705/80的雙向坡上。

2 隧道原水泥混凝土路面狀況

某隧道水泥混凝土路面進行“白改黑”改造前，對該隧道水泥混凝土路面路況進行全面技術狀況調查，主要包括路面厚度和強度、路面破損狀況及病害類型等。

根據(jù)第三方檢測結果顯示：對該隧道路面取芯53處，并對其厚度、強度進行測量和實驗。其中有3處厚度不足，分別為214mm、218mm、235mm。其有19處，抗折強度小于5.0MPa。隧道左右線混凝土路面可能存在脫空的路段：左線176處，共749m；右線127處，共578m?？廴Q板處理段，左線155處，共660m；右線114處，共505m。

3 隧道原水泥混凝土路面處治技術

在對隧道水泥混凝土路面實施“白改黑”前，先對水泥混凝土板塊病害進行徹底處治，提高路面實施效果，保證路面使用壽命。

原舊路面結構為水泥混凝土路面，需改造路面單幅寬度為12.05m，經過現(xiàn)場調查，現(xiàn)狀行車道水泥混凝土路面平整度整體良好。僅局部路段有橫向裂縫、角隅斷裂、坑洞等現(xiàn)象。對于存在病害板塊的路段，對橫向裂縫、角隅斷裂的壞板采用“換板處理、板角修補”等措施進行病害板處理。

3.1 裂縫處理

（1）對縫寬小于3mm的裂縫，采取擴縫后灌注環(huán)氧樹脂處理。順著裂縫擴寬成0.5～1.0cm的溝槽，槽深按實際裂縫深度，但不得超過2/3板厚。

（2）對縫寬在3mm以上，采取面板全厚鑿除、鋼纖維砼換板處理。對傳力桿或拉桿已經松動、折斷或嚴重扭曲，同步更換。

3.2板邊、板角修補

板邊輕度剝落的修補，應將表面清理干凈，并用瀝青混合料或接縫材料修補平整；板邊破損中等、嚴重的，破損面積小于1m2時，采取全厚補塊。

板角修補按斷裂面的大小切縫，清除鑿除范圍，復原鋼筋，對接封面涂刷瀝青，然后現(xiàn)澆鋼纖維水泥砼，切接縫槽并灌入填料。處治圖如圖1和圖2所示。

圖1 板角斷裂局部修補大樣圖（單位：cm）

圖2 斷板修補大樣圖（單位：cm）

當破損面積大于1m2時，全深鑿除、換板處理（參照換板要求）。處治設計圖如圖3和圖4所示。

圖3 換板處理平面圖（單位：cm）

圖4 換板處理大樣圖（單位：cm）

3.3 坑洞修補

對個別坑洞按矩形局部鑿除同深坑洞水泥板，采用環(huán)氧樹脂砂漿灌注，達到平整密實，并保持與原混凝土面板齊平。

對較多坑洞且連成一片的，采取薄層修補。（1）切割面積的圖形邊線，應與路中心線平行或垂直。（2）切割的深度不小于6cm，切割面內的光滑面應鑿毛。（3）清除槽內混凝土碎屑。（4）將混凝土拌和物填入糟內，振搗密實，頂面與原混凝土面板齊平。（5）噴灑養(yǎng)護劑養(yǎng)生。（6）待混凝土強度達到要求后，便可開放交通。多坑洞修補如圖5。

圖5 多坑洞修補圖（單位：cm）

3.4 接縫維修

（1）填縫料損壞維修

清除舊填縫料和雜物，并將縫內灰塵吹凈；在脹縫修理時，先將熱瀝青涂刷縫壁，再將接縫板壓入縫內。對接縫板接頭及接縫板與傳力桿之間的間隙，用瀝青或其他填縫料填實抹平。上部用嵌縫條的及時嵌入嵌縫條；用加熱式填縫料修補時，必須將填縫料加熱至灌入溫度，宜用嵌縫機填灌，填縫料應與縫壁粘結良好和填灌飽滿；在常溫式填縫料修補時，除無須加熱外其施工方法與加熱式填縫料相同；填縫料的技術要求與施工質量驗收標準應符合《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護技術規(guī)范》和水泥混凝土路面有關施工規(guī)范的規(guī)定。

（2）縱向接縫張開維修

相鄰車道面板橫向位移，縱向接縫張開寬度在10mm以下時，采用聚氯乙烯膠泥、焦油類填縫料和橡膠瀝青等加熱施工式填縫料；相鄰車道面板橫向位移，縱向接縫張開寬度在10～15mm時，宜采取聚氯酯類常溫施工式填料進行維修；相鄰車道板橫向位移，縱向接縫張口寬度在15mm以上時，采用瀝青砂填縫。

3.5 水泥混凝土鑿除

局部維修混凝土塊采用人工破碎的辦法破除舊混凝土塊，應用切割機具把破碎部分和保留部分切割分離，確保保留部分不受損傷。整塊換板維修可采用液壓鎬鑿除舊混凝土板，大面積換板應使用撞擊式破碎機破除。

施工中須注意對相鄰保留板的影響，使用撞擊式破碎機破除的路段應保留板塊80cm寬范圍，該80cm范圍應采用人工或液壓鎬鑿除，盡可能保留原有拉桿。鑿除作業(yè)前，應先確定修復位置和范圍，破損混凝土塊鑿掉后，再進行創(chuàng)面清理。對舊混凝土創(chuàng)面，將其松石和細料清理干凈，最好用高壓空氣或高壓水進行清洗，如果有鋸縫，將其鑿毛，在使用風鎬作業(yè)時，勿損傷留下部分的混凝土塊。

混凝土板塊維修采用集中拌和混凝土，小型機具鋪筑，攤鋪前對模板的位置和支撐穩(wěn)固情況、傳力桿、拉桿的安設進行全面檢查。修復破損基層，并灑水潤濕，全面檢測板厚與設計值相符，方可進行攤鋪。

如為局部維修，應對舊混凝土連接面鑿毛。用插入式振搗器振搗，振動梁刮平提漿，人工抹平，按原路面紋理對混凝土表面進行處理。對于連續(xù)換板的路段，也可采用三輥軸攤鋪機進行施工。

澆筑后的混凝土應及時養(yǎng)護，養(yǎng)護可采用混凝土路面專用養(yǎng)護劑等環(huán)保型養(yǎng)護措施，施工時注意按產品規(guī)定用量噴灑均勻，如遇干燥風大的季節(jié)還應用薄膜覆蓋。

3.6 脫空板注漿處理

對脫空板進行注漿處理，有三種措施：（1）1～2m段取1處注漿孔，如圖6所示；（2）3～4m段取2處注漿孔，直線均勻布孔，如圖7所示；（3）大于4m段，縱向間距3m，橫向間距2m布孔，鉆芯取孔后，可做板的厚度、強度檢測，若不滿足要求，需要做換板處理，如圖8所示。注漿采用小壓力填充注漿，壓力控制在1.5MPa左右，水灰比0.4～0.6。注漿時應觀察板塊高程變化，防止板塊抬升超過設計標高。

圖6 脫板1孔注漿示意圖（單位：cm）

圖7 脫板2孔注漿示意圖（單位：cm）

圖8 脫空板4孔注漿示意圖（單位：cm）

4 路面總體改造技術

對該隧道路面的改造既要保證路面結構強度，又要滿足縱面的平順，還要控制瀝青混凝土面層的合理壓實厚度和考慮隧道空間、照明要求。

由于該隧道已通車1年多，現(xiàn)場踏勘水泥混凝土路面比較光滑，局部地段被油漬污染，為了更好地保證新老面層的結合，擬定對過渡段路面進行精銑刨；根據(jù)現(xiàn)狀路面情況，水泥路面加鋪瀝青路面，極易發(fā)生加鋪層與舊路面結合不良，本項目采用拋丸處理技術。主要設計圖如圖9和圖10所示。

4.1 精銑刨處理

其精銑刨的施工工藝主要為交通管制→銑刨→掃路車清掃→人工清掃→切縫。

現(xiàn)狀路面為28cm水泥混凝土路面，為了保證路面結構的強度和新舊結構層結合力，擬定按原設計標高精銑刨，設計中按0.5cm厚度計。在水泥混凝土路面與瀝青路面的過渡處需處置過渡段，采用0.1%調坡率進行路面調坡，過渡段的長度為95m，采用銑刨機進行銑刨過渡，銑刨深度從原來水泥路面與瀝青路面交界處0cm漸變至瀝青路面5cm，確保路面縱坡平順。

現(xiàn)狀水泥混凝土路面與復合式路面和瀝青混凝土路面之間的高程是順接的，白改黑改造需抬高現(xiàn)狀水泥混凝土路面標高9.5cm，現(xiàn)就存在著一個過渡的問題，設計采用0.1%的過度坡，長度為95m，施工中壓路機壓實路面時，應對幾個變坡點處順接壓實。

AC-16C、AC-20C中粒式瀝青混凝土規(guī)范要求的合理壓實厚度為5～8cm和6～10cm，福建省內高速公路AC-16C、AC-20C厚度多為4.5cm和5.5cm，運營情況良好。本次設計中AC-16C厚度控制在4.5～7.0cm，AC-20C厚度控制在5.5cm滿足要求。

4.2 拋丸處理技術

主要施工工藝為交通管控→路面初步清理→拋丸機的調試→拋丸作業(yè)→拋丸效果檢驗→交接工序。

將水泥混凝土路面浮漿、灰、土、砂等污物清除，采用熱瀝青同步碎石封層。

即在干凈的工作面上噴灑改性熱瀝青（0.4～0.6L/m2）

圖9 隧道內端部處理圖（單位：cm）

圖10 隧道洞口端部處理圖（單位：cm）

后，同時在拌和樓預拌瀝青碎石,瀝青碎石的油石比控制在0.5%,在熱瀝青上用同步封層車撒布4.75～9.5mm的碎石封層（4kg/m2），預拌碎石的撒布要均勻，不粘車輪,亦不能留有由游離的碎石顆粒。

4.3 路面排水處理

水泥路面裂縫處理提高了水泥路面的整體性，但水泥路面加鋪瀝青路面后，瀝青路面發(fā)生反射裂縫可能性較大，反射裂縫防治措施只能延緩或減少反射裂縫，不能從根本上消除。我們在舊水泥混凝土板處治好的基礎上，采用優(yōu)質瀝青混合料，并從加鋪層結構設計中，采取防裂措施，以減少和延緩裂縫的產生。該項目在層間結合施工中，采用改性熱瀝青噴灑的同時立即灑4.75～9.5mm瀝青預拌碎石，該層屬低模量的中間層，由于其柔性好、抗變形能力強，即使在較大的變形下仍不會開裂，舊水泥混凝土板產生的位移可以在這一層消散掉。

4.4 隧道路面改造注意事項

4.4.1 完善配套設施設計

隧道水泥混凝土路面技術改造（白改黑）是一個系統(tǒng)工程，對標志、標線、檢修道及照度評估等還需完善。在隧道水泥混凝土路面技術改造之前，已對照度進行計算和分析，在更換路面以后，因隧道路面“白改黑”，應請具備資質的單位，重新評估隧道的照度。標志應按10m間隔完善輪廓標、突起路標。標線在路面改造完成后應恢復。因隧道路面加高，檢修道的防撞高度可能不足，要根據(jù)實際進行抬高。

4.4.2 施工安全預防

隧道路面技術改造前，應對原路面病害進行處治，只有打好基礎，面層的壽命才有保證。項目施工時應對隧道限高，做好安全布控，安排專人指揮車輛作業(yè)，還應做好安全文明施工，保護好公路環(huán)境。在施工時隧道相對封閉，而熱瀝青施工溫度在150℃以上，因此隧道施工還應做好通風工作。

5 結束語

通過對原水泥混凝土路面進行“白改黑”，不僅能充分利用原路面作為基層達到了資源再生，減輕對生態(tài)環(huán)境的破壞，節(jié)約了道路維修費用，并提升了道路行車舒適性，而且還提高了隧道路面的抗滑性能。此類“白改黑”技術對隧道路面的改造，針對水泥路面病害處治及水泥路面加鋪瀝青路面可能產生的早期病害，提出處理措施，為同類改造工程提供借鑒。

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