拋丸處理技術在隧道路面防滑養護中的應用

陳碧娟

（福建省三順交通工程有限公司　福建　漳州　363200）

拋丸處理技術在隧道路面防滑養護中的應用

陳碧娟

（福建省三順交通工程有限公司福建漳州363200）

鑒于對高速公路隧道內交通事故發生原因的分析，提出采用拋丸技術進行處理，提高隧道路面防滑功效。在分析拋丸處理技術工作原理的基礎上，對工藝施工過程人員、設備配置，施工工藝參數、流程、施工過程中注意事項進行探討。并對處理后的路面外觀、路面構造深度、路面抗滑性能進行分析評價，同時對此法的經濟效益進行分析。該法具有成本低廉，操作工藝簡單，技術難度低，可操作性強等特點，可作為高速公路養護隧道防滑處治的選擇方案。

拋丸處理；隧道；路面防滑；應用

1　前言

漳詔高速公路于2002年建成通車，至今已經投入運營十余年，隨著經濟的發展，日通行車輛的遞增，隧道內路面摩擦系數降低，對消除事故發生的安全隱患具有重要的意義。

2　工程概況

漳詔高速公路鼓志山隧道位于福建省漳州市漳浦縣境內，隧道全長2640m，全寬10.74m寬，凈寬8.5m，水泥路面，雙向分離，于2002年12月29日通車，已運營11年。

該隧道路面摩擦系數降低的主要原因有：①建設期當時施工工藝的影響，壓紋時間不容易掌握，構造深度不足；②通車年限已達11年，漳詔高速是連接閩粵的主要通道，大型、超重超限車輛通行，造成路面構造深度衰減較快；③隨著日通行量的增加，路面摩擦系數降低。

3　拋丸處理技術工作原理

拋丸是指通過機械的方法把丸料（鋼丸）以很高的速度和一定的角度拋射到工作面上，讓丸料高速沖擊工作表面，達到處理工作表面上的雜質、附著物及其他需要清理的物質的表面處理方法。處理后的丸料在機器內部通過配套吸塵設備的氣流清洗和本身的反彈作用下，丸料和雜質一起經過反彈室回到分離清洗設備中，將可以回收使用的丸料同其他雜質分離，并分別回收。可以使用的丸料繼續在機器內循環使用。通過控制和選擇丸料顆粒的大小及形狀，調整和設定設備的行走速度，控制丸料流量，得到不同的拋射強度，制造出不同的表面處理效果。

4　拋丸施工方法

4.1人員機械配置

人員配置（6人）：拋丸操作手1人、安全員1人、鋼珠回收工2人、清理拋丸工1人、電工1人。

設備：佰銳泰克手扶自動行走拋丸機1臺、吸珠設備1臺、手推車1臺。

材料：使用的鋼丸均為取樣檢驗合格產品。鋼丸規格：S780、S660、S5500、S460、S390、S330、S280、S230、S170、S110（如圖1）。

4.2施工工藝參數

選擇丸料的大小和形狀、拋丸機的行走速度、流量大小控制決定了拋丸處理后表面的粗糙程度。因為，為達到拋丸處理后理想的粗糙度，施工前應進行試驗段施工，以確定最佳丸料規格、丸料流量、設備行走速度等關鍵參數。經試驗段施工，最終確定采用S460丸料，拋丸機選用5～6檔，行走速度15～18m/min。

圖1　鋼丸規格

4.3施工操作流程

具體施工工藝流程圖如圖2。

圖2　工藝流程圖

施工作業前，應對隧道路面表面油污污染、塵土附著用水車、清潔劑進行清理、待路面處于干燥狀態方可進行施工。

施工作業操作流程：開啟吸塵器→按壓拋丸機“控制開”→插入行走銷→設定行走方向→設定行走速度→按壓“拋丸開”→拋丸施工→關閉閥門手柄→放開行走捏合手柄→按壓“控制關”→關閉吸塵器風扇→關閉吸塵器→施工結束。為確保拋丸質量，拋丸面表面的粗糙度，按圖3順序進行大面積拋丸施工。

圖3　施工順序圖

4.4施工注意事項

（1）拋丸過程應連續作業，如因特殊原因造成拋丸停機，在下次重拋前將機器倒退30cm左右，再重新開始拋丸，待機器行走過去后，應及時檢查搭接區域拋丸質量，如有遺漏再進行補拋。

（2）在混凝土表面進行拋丸時，要在機器行走的情況下才開始打開閥門，否則很短時間混凝土表面會被拋打出坑。

（3）及時回收好丸料，路面及時保潔，施工損耗率為10～20％范圍。

5　拋丸施工效果評價

5.1外觀評價

經過拋丸處理后的表面清潔、無浮漿和其他雜物，表面平整，粗糙均勻，未造成骨料的松動和微裂紋，如圖4。

圖4　拋丸施工前與施工后的對比圖

5.2路面構造深度檢測

施工后用手工鋪砂法對路面構造深度進行檢測，如表1所示。

表1　拋丸后隧道路面構造深度

5.3路面抗滑性能檢測

施工后采用擺式摩擦系數測定儀ZYS-024對路面摩擦系數進行檢測，如表2所示。

表2　路面摩擦系數試驗檢測數據

該工程于2013年10月15日施工，至11月1日完工，共完成34756.7m2，所有檢測數據合格，施工達到預期的效果。

6　經濟效益比較分析

6.4施工成本測算

隧道路面拋丸施工成本與路面等級、路況、施工要求有關系。以漳詔高速公路鼓志山隧道施工為例，按250～300m2/h進行測算分析，成本為7.02元，具體如表3所列。

表3　

6.2提高隧道路面摩擦系數各種處理方案對比分析

提高隧道路面摩擦系數的處理方法有：煅燒陶粒鋪設、人工或機械鑿毛、隧道路面“白改黑”、拋丸處理等。以上各種處理方案對比分析如下：

（1）煅燒陶粒鋪設：效果好，要用打磨機對基層進行打磨處理并清理干凈，施工面應清潔無浮塵、干燥，增加粘合力，必須封閉交通，封閉時間最好在12h以上，成本較高，施工技術要求比較高，造價約為170元/m2。

（2）人工或機械鑿毛處理：施工工藝簡單，施工時間較長，根據交通量大小，需進行交通管制，處治結果均勻度較難掌握，平整度較低，造價約為12元/m2。

（3）隧道“白改黑”：在原路面上鋪設5cm罩面，需要有瀝青拌合樓設備，施工前應進行路面防水處理、除塵或“拉毛”處理，如地處坡長坡陡路段，重車剎車水拋灑會降低路面摩擦系數，縮短使用壽命，造價約為110元/m2。

（4）拋丸：施工時間短，可操作性強，質量控制方便，不會造成環境污染，成本較低，造價為7.02元/m2。

綜上所述，拋丸處理方案具有成本低廉、工藝簡單、技術難度低、操作作性強、質量控制方便等特點，可作為高速公路養護過程中隧道路面防滑處治的備選方案之一。

7　結束語

隨著高速公路里程的增加，通行征費收入減緩，投入養護資金日趨緊張，隨著通行年限的增長，投入養護生產的設備、材料、人工費用的上漲，要達到暢通舒美的行車環境，養護生產單位成本控制壓力越來越大。通過對各種技術方案的比較分析，漳詔高速公路速隧道路面防滑處理選擇拋丸施工處理是比較科學可行的，同時也達到了降本增效的效果。

[1]《公路隧道養護技術規范》（JTGH12-2003）.北京：人民交通出版社，2003.

[2]黨勁.拋丸設備在隧道防滑中的應用.建設機械技術與管理，2005（10）.

U455.4

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2015-7-3