布赫
(四川廣南高速公路有限責任公司,四川成都 610000)
?
·道路·鐵路·
談高速公路隧道路面抗滑技術
布赫
(四川廣南高速公路有限責任公司,四川成都610000)
摘要:介紹了高速公路隧道路面過滑對行車安全的影響,從刻槽、高分子聚合物抗滑磨耗層、微表處技術、拋丸處理等方面,闡述了國內常用的路面抗滑技術及特點,并分析了抗滑技術在工程中的應用情況,旨在提高路面的附著系數,減少交通事故的發生。
關鍵詞:高速公路,路面,抗滑技術
高速公路上車輛行駛速度快,車流量大,必然汽車產生的尾氣也多,車輛尾氣中的油性小顆粒就會在隧道路面中沉積,再加上車輛行駛過程中滴漏的燃油、機油等物質大量附著在道路路面上,特別是大型貨車剎車噴淋設備遺留在道路上的水,使路面變得濕滑。中、短隧道由于自然通風比較好,此類物質不易在路面上積聚,對行車安全不會產生特別大的影響;而長隧道通風條件差,此類物質極易附著在道路路面,會形成滑膩或者水薄膜,從而使路面附著系數明顯下降,行駛的車輛受此影響較為嚴重,易發生車輛側滑、車輛追尾等事故。因此,提高隧道路面附著系數可以有效的減少事故的發生。
目前,國內常用的路面抗滑處理技術主要有以下幾種:刻槽、高分子聚合物抗滑磨耗層、薄層瀝青混凝土罩面、微表處技術和拋丸處理技術等。其技術特點如下。
1.1刻槽(梯形槽)
刻槽是指利用刻槽機在已硬化的水泥混凝土路面形成邊緣整齊的凹形槽,以提高路面的抗滑性能。其優點是:有效防止行駛車輛橫向打滑;有利于路面排水,連續的縱向刻槽可形成微型縱向排水系統,可迅速排干路面積水,在長陡路段效果尤其顯著;耐磨性好,磨損小,行車導向性好;在車輪和刻槽產生的摩阻力、氣流的作用下,易于槽內堆積的砂石、粉屑等雜物的排除,起到清理路面的作用;減小行車的噪聲,縱向刻槽的存在能夠減弱輪胎與路面間的空氣泵吸作用,降低路面噪聲。其缺點是:縱橫結合刻槽后形成的路面混凝土小塊邊角部分在輪胎的作用下容易損壞;縱向刻槽后路面縱向摩擦系數較小,車輛剎車距離較大。
1.2高分子聚合物抗滑磨耗層
高分子聚合物抗滑磨耗層是指在舊混凝土路面噴涂攤鋪聚合物瀝青或環氧樹脂等高分子粘結材料,再撒耐磨性好、粒型好的骨料或3 mm~4 mm粒徑的洛礦渣,經過碾壓后形成鑲嵌結構的抗滑磨耗層。優點是:路面防滑性能好,高粘結性能材料將粒型好的防滑石緊緊粘結在路面上,顯著增加了路面與輪胎之間的摩阻力;耐磨性好,表面防滑石具有很高的耐磨性;路面顏色可調,可以通過選擇石料的顏色及摻假顏料來改變路面的顏色;厚度薄,一般厚度為3 mm~10 mm,不增加路面標高。缺點:施工工期較長,施工完后不能立即開放交通,不適用于在隧道內進行施工;另外造價較高。
1.3薄層瀝青混凝土罩面
薄層瀝青混凝土罩面是指在舊路面上加鋪薄層瀝青混凝土罩面,形成一層具有較大構造深度、抗滑性能好的磨耗層。優點:改善路面抗滑能力,提高平整度;施工工期短,開放交通快。缺點:薄層瀝青混凝土罩面與水泥混凝土路面之間的粘結較差,運營一段時間后容易出現罩面脫落現象,影響路面平整度和抗滑效果。
1.4微表處
微表處是指采用一定級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)與聚合物改性乳化瀝青、外摻劑和水,按一定比例拌制成流動型混合料,再用專用設備均勻攤鋪在路面上形成一定厚度表面薄層。優點:施工工藝簡單,成本低,污染小,交通影響小。
1.5拋丸處理技術
拋丸處理技術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需要處治的隧道路面,讓丸料高速沖擊隧道路面表面,利用丸料的沖擊力打掉隧道路面上的附著物和表層的混凝土,增加粗糙度的一種處理方法。通過選擇鋼丸的尺寸和形狀,調整設備的行走速度,控制鋼丸流量,可以獲得不同的表面處理效果。優點:操作靈活,大平面的任何部位均可獲得均勻一致的清理質量;不污染環境;施工效率高,開放交通快。缺點:需要專用的機械設備,在我國應用不太廣泛,缺乏相關技術規范要求和現場實際施工技術。
廣南高速某隧道為一座特長隧道,長為3 260 m。隧道隧址區地處四川盆地中北部,屬構造剝蝕、侵蝕低山窄谷地貌,隧道穿過低山山梁,山嶺呈駝狀,最高高程約800 m,進、出口相對高差約180 m。左線廣元端設置為R =3 200 m、南充端設置為R =3 500 m的曲線,洞身段為直線;右線廣元端設置為R =2 600 m、南充端設置為R = 4 300 m的曲線,洞身段均為直線。隧道左線縱坡為0. 5%/1 220 m,-1. 598%/2 065 m,右線縱坡為0. 5%/1 220 m,-1. 6%/2 043 m(廣至南方向上坡為正),進出口400 m的路面采用SMA-13瀝青混凝土,其余為水泥混凝土路面。廣南高速公路于2011年12月通過交工檢測,路面結構層厚度、抗滑構造深度等均滿足規范要求,并于2012年4月正式通車。投入營運大約一年后,該隧道頻繁發生交通事故,尤其是重車發生側翻事故特別多。
經過查閱圖紙和現場踏勘發現,發生交通事故的主要原因有以下幾點:1)該隧道進口(廣至南方向)瀝青混凝土路面局部有泛油現象,路面污染較嚴重,構造深度不足;2)水泥混凝土路面拉毛部分已被磨光,抗滑性能降低;3)隧道入口前的道路縱坡0. 5%/300 m,-3. 1%/470 m,-3. 95%/590 m,表明有1 km的長下坡,對于高速行駛的車輛在慣性作用下,到達隧道口時速度最快,另外再加上隧道中路面抗滑性能下降,在隧道中踩剎車就容易發生側翻或者撞壁的交通事故;4)特別是遇到下雨天氣,汽車會把雨水帶入隧道洞內,或者重車在洞內行駛時噴淋剎車水,造成路面濕滑,摩擦系數再次大幅度降低,從而引發交通事故。
根據現場實際情況及咨詢相關專業人士,參考類似案例處理方式,對該隧道采取以下措施:1)隧道進口1 km的水泥混凝土路面進行了刻槽;2)洞內400 m瀝青混凝土和1 000 m水泥混凝土路面施工了熱熔凸起型標線,減緩速度,引起駕駛人員的注意;3)增加隧道口減速標志牌,最低限速降為70 km/h;4)在雨霧天氣時,對隧道進行交通管制,單車道通行。
對該隧道路面刻槽處理后,每天發生的交通事故大大降低,說明刻槽可以提高隧道路面摩擦系數,防滑效果好,可以普遍運用于現實中。但是,隨著營運時間的延長,可以考慮其他路面抗滑處理技術,應用于更多的隧道,從中找出更切合實際的方法。
參考文獻:
[1]陳筑蘇.微表處技術與預防性養護在公路養護工程中的應用[J].公路,2012(6):260-262.
[2]陳振庭,羅志強.水泥混凝土路面抗滑技術研究[J].廣東工業大學學報,2004(4):56-60.
[3]李蓮.拋丸處理技術在隧道路面防滑養護中的應用[J].福建交通科技,2013(2):47-50.
[4]陳仲明,尤超,馬勝軍.公路隧道水泥混凝土路面抗滑處治技術研究[J].橋梁與隧道工程,2014(12):225-227.
[5]王瑾,白建軍.高速公路隧道砼路面刻槽防滑改造研究[J].建筑工程技術與設計,2014(5):412,502.
[6]楊延峰.水泥混凝土路面養護維修技術[J].科技創新導報,2008(11):76.
[7]劉昆,陳希梅,王選倉.刻槽技術在高速公路隧道水泥混凝土路面中的應用[J].公路,2008(5):18-22.
Discussion on anti-sliding technology of highway tunnel pavement
Bu He
(Sichuan Guang-Nan Highway Co.,Ltd,Chengdu 610000,China)
Abstract:The article introduces the impact of highway tunnel pavement slide upon driving safety,describes com mon domestic pavement anti-sliding techniques and features from aspects of indenting,polymer anti-sliding resisting layer,micro-surfacing technology and shot blasting,and analyzes the application conditions of anti-sliding technology in engineering,with a view to improve road adhesion coefficient and to reduce traffic accident.
Key words:highway,pavement,anti-sliding technology
中圖分類號:U416. 2
文獻標識碼:A
文章編號:1009-6825(2016)09-0129-02
收稿日期:2016-01-13
作者簡介:布赫(1982-),男,工程師