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

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

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造及細觀構造共同作用的結果。一般認為細觀構造對車輛低速行駛時的抗滑性能起主要作用，用摩擦系數來表征；Novachip超薄罩面作為一種新型的預防性養護技術，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

由于隧道內特殊的環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

宏觀構造對車輛高速行駛時抗滑性能影響較大，用構造深度或斷面深度來表征?？茖W技術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上，采用雙指標評價路面抗滑性能。

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造和宏觀構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。我國現行《公路隧道設計規范》（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合式路面。當洞內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、可修復路面車轍、封水效果好、使用壽命長、節約能源等優良的性能和顯著的社會經濟效益。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，進行了前期調研檢測以及方案設定實施。

3.1水泥混凝土路況檢測

調整的主要目的是對于管線的碰撞關系，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整。若存在洞口的朝向問題，可能會導致會發生墻體或柱體的碰撞現象。因此，需要在實際操作中加入合理的預留孔進行校準，保證其保溫管道的預留合理性[3]。同時，需要在實際調整中進行項目出圖，利用實際的數據參數和基本信息進行4D全息的技術分析，對重要的部位進行標識和核查，確保機電各專業的使用情況與軟件所切合，最終達到專業的技術管理的價值。

經檢測麥積山隧道路面平整度上、下行均為“中”，橫向力系數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，一旦發生事故，由于本身特性，交通將不可避免的出現長時間堵塞，影響道路通暢。據隧道管理人員介紹，由于隧道較長，車輛疏通困難，隧道內每次堵車均長達3～4小時，這明顯增加了車輛通行時間，降低了運營經濟效益，與高速公路高效、節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，雖然平整度尚在規范要求范圍內，但已開始出現路面錯臺，這一現象將加大重型車輛對路面道板沖擊，使路面板出現裂縫、邊角剝落。隨著時間推移，這些病害出現將呈加速勢態，局部甚至會出現破碎板、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，降低后期養護費用。

3.2方案比選

通過對路面檢測，認為應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，繼續發生病害，需頻繁進行維修，不適應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

在施工作業前，對原材料進行各項技術指標檢測，以確保各項性能滿足Novachip超薄罩面系統設計的技術要求；根據工藝要求，對混合料進行配合比設計，并確定系統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現場，拌和樓嚴格執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Novachip超薄罩面技術標準要求，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，涂刷車廂內側，并將油水混合物倒干凈，保持車箱無明顯存留物?；旌狭线\輸到前場由施工員檢測溫度，符合要求后指揮運料車倒料。攤鋪過程一直保證施工現場運料車不少于3輛。攤鋪技術要求如下：（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，在現場根據具體路面情況可進行調整；（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系統攤鋪必須提前確定攤鋪寬度及厚度，以便于工程量統計。

4.3碾壓

NovaChip系統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，具備可靠操作穩定性，裝備有皂液水添加系統和刮板，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質量控制標準

對于混合料級配礦料規格應符合設計規范要求。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技術要求。

5　結語

本文結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超薄罩面優越性、施工工藝等方面介紹Novachip超薄罩面技術在高速公路隧道水泥混凝土路面養護中的應用情況。

［1］鄭坤平.微表處技術在隧道水泥混凝土路面抗滑恢復中的應用［J］.交通世界，2012.15.