高速公路隧道水泥混凝土路面施工技術進步與創新

賀 曉 麗

(山西路新通交通工程有限公司，山西 太原 030000)

高速公路隧道水泥混凝土路面施工技術進步與創新

賀 曉 麗

(山西路新通交通工程有限公司，山西 太原 030000)

針對高速公路隧道路面施工，在了解隧道路面建設現狀的基礎上，分別從工藝技術和材料結構兩個方面入手，深入分析和總結幾年來我國隧道路面施工技術的進步和創新，并在闡述技術進步與創新效果的基礎上，提出了不足和改進措施，為更好的建設隧道路面提供技術依據和參考。

高速公路，隧道，水泥混凝土路面，施工技術

高速公路隧道是陸地高速交通系統的重要組成部分，其施工技術、工藝、材料與結構始終是業內人員關注的焦點，特別是近幾年隧道路面施工技術得到飛快的創新和進步，出現了居于國際領先水平的新技術、新材料和新結構，為隧道的發展與擴建，降低工程建設造價，延長隧道使用壽命都起到了重要的作用。

1 工藝技術進步和創新

作為公路工程重要控制性工程，隧道路面質量好壞對線路暢通性、減少或避免由翻修造成的堵塞有重要影響。在我國，對隧道路面施工而言，其與野外路面基本相同，工藝技術都經歷了兩次較大的進步和轉變，第一次為從小機具轉變成三輥軸機組；第二次為向滑模攤鋪方向的轉變[1]。

1.1滑模攤鋪

1)零位攤鋪。該攤鋪方式是指攤鋪面和攤鋪機的履帶底部處在相同的高程，基于此攤鋪模式，僅需對攤鋪機兩邊模板進行拆除，就可以實現連續攤鋪。考慮到履帶主要在邊溝蓋板表面行走，所以蓋板應進行配筋與加厚，以此穩定支撐機械重量。

2)下位攤鋪。該攤鋪方式是指攤鋪面處于履帶底部下方，因擠壓板實際問題無法調整至履帶底部的西方，加之在邊溝的設計高程相對較高的狀況下，應優先考慮這一方法。在利用此法進行施工時，應對擠壓板懸掛高度進行調整，以滿足施工要求。

1.2技術指標

1)彎拉強度。在我國，隧道路面實際彎拉強度和野外路面相當，通過鉆芯實測，路面的彎拉強度均值可保持在6.5 MPa～7.3 MPa范圍內，最大偏差系數不超過10%，絕大多數情況下都可以穩定在5%～8%。這已經是很高的數值，無論是彎拉強度均值還是它的偏差系數，都達到了國際領先水平。通用指導思想為采用雙摻技術，對普通路面所用水泥混凝土實施改造，提高性能與耐久性的同時，大幅調高彎拉強度。其中，雙摻技術即同時摻加高效減水劑與粉煤灰。

2)平整度。目前，我國隧道路面在靜態情況下的平整度，除了可以滿足現行規范提出的要求，還能滿足動態條件下W值不超過1.2的要求，實測結果通常保持在0.6～1.1范圍內。由此可見，與發達國家相比，我國隧道路面平整度已達到相對較高的標準，居于國際領先水平[2]。

3)使用壽命。從我國大規模應用滑模攤鋪開始算起，現今已建成百余座隧道路面，根據調查與統計結果，這些路面基本未出現破損，也沒有進行翻修的記錄。由此可知，即便在當前超載運輸十分嚴重的現狀下，按照比規范厚度大的標準，采用了雙摻技術制成的新型水泥混凝土，以及利用新滑模技術攤鋪而成的新路面，具有著很長的使用壽命，實現十年內無翻修目標。而對于野外路面而言，由于受到路基及水分等因素的影響，導致其最多十年就需要進行大規模修理或改建了。

2 材料結構進步和創新

2.1貧混凝土透水基層的創新應用

因我國隧道路面的不同結構層始終未能形成統一的技術依據與規范，所以大多數建設者只能根據自己的理解，采用完全不同的層次和結構。針對巖質隧道的路面結構，通常使用厚度為15 cm的碎石墊層找平超挖平面或者是局部碎石層，基層一般為強度較低的水泥混凝土；針對土質隧道的路面結構，通常選用和野外相同的結構與厚度。

事實上，野外路面和隧道路面是存在一定差別的，尤其是路面排水方面，我國很多隧道建設人員注意到了路面排水所具有的重要意義以及對壽命和承載力造成的直接影響，但設計位于路面底端的排水與滲透設施基本上和野外路面完全相同，仍然選用盲溝等設施。在設置這種盲溝時，通常是等距設置，一般不會設置在洞體的裂隙和破碎帶，不僅無法起到基本的排水與滲透作用，還會對路面穩定性造成影響，甚至使其出現早期破損[3]。

針對巖體中地下水實際滲透流線高程比底面高的隧道，我國第一次應用貧混凝土透水基層，僅對縱向邊緣上的明溝與暗流進行保留，取消橫向盲溝，通過對水流水力的精準測算，只在水流量相對較大的裂隙與破碎帶按照要求設置橫向盲溝。此次設計是針對這種特殊隧道的創新，通過這樣的設計除了能保障路面穩定性，還能對路面整體排水能力進行有效改善。據此不難看出，貧混凝土透水基層憑借其優良的性能，必定在隧道路面施工中得到廣泛應用。

2.2鋼纖維補強路面

在我國，尤其是廣東省的隧道路面中，有將近50余座隧道采用的是鋼纖維路面。通過深入的分析與對比，國內隧道路面并未普及鋼混路面，其主要原因為巖石隧道有著較為穩固的底面，幾乎不會發生垂直沉降與變形，在工程設計中不需要對路面進行配筋。最為關鍵的是，如果在全長隧道都進行路面配筋，則無論是布料還是運輸都將面臨極大的困難，避免施工車輛對鋼筋網造成碾壓是無法實現的。然而，若采用鋼纖維路面配合滑模攤鋪與布料，則與傳統路面施工有很大的不同，新型滑模攤鋪不僅方便快捷，而且在鋼纖維的作用下可有效提高加強路面的作用[4]。

根據現行路面規范要求，若路面采用鋼纖維，則可在原厚度標準基礎上減少1/3厚度。然而，在實際施工過程中，這種做法不僅沒有必要，而且還難以實現。隨著對隧道的不斷開挖，根據路面的設計厚度，應留出至少26 cm的厚度。基于此，在進行鋼纖維路面施工時，可采用創新性理念，即鋼纖維補強路面。這一路面最大的特點在于無需對設計板厚進行更改，并采用小于規范要求的摻量標準。對鋼纖維混凝土而言，為滿足彎拉強度及使用壽命要求，其纖維摻量應保持在40 kg/m3～70 kg/m3范圍內，在造價和施工方便性方面都具有明顯的優勢。

2.3高強有機纖維以及和鋼纖維的復配

在隧道工程中，無論采用的是鋼纖維路面，還是鋼纖維補強路面，它們都具有統一的優點：路面結構自身得到有效補強，尤其是耐久性、抗沖擊能力與疲勞壽命。同樣的，也存在一定缺陷：其一，造價較高，相比普通路面造價高將近一倍；其二，有發生鋼纖維裸露的風險，一旦裸露將造成車輛爆胎等事故，存在一定安全隱患。

為解決以上問題，我國新開發出可以取代鋼纖維材料的耐堿玻璃纖維，特別是在我國一處長達10 km的隧道中，第一次應用了具有高模量與高強度的聚丙烯腈路面，同時在此基礎上融入了滑模施工方法[5]。

如果隧道采用的是新型纖維路面，則其彎拉強度設計值不能小于6.0 MPa，即標準的鋼纖維路面，而采用滑模攤鋪時，其強度應在7.0 MPa以上。通過試驗可知，有很大一部分有機纖維無法滿足這樣的要求，需要和鋼纖維或者是其他纖維進行配合使用，確保不同纖維可以實現各司其職。高效減水劑和鋼纖維主要用于提高路面抗沖擊能力、彎拉強度和疲勞壽命，而有機纖維則在保證路面有較強抗開裂能力方面發揮重要作用。

3 結語

我國高速公路隧道工程歷經多年發展，其施工技術水平得到了質的飛躍，尤其是在隧道路面方面，無論是工藝技術還是材料結構都進行了創新優化，比如滑模攤鋪技術、貧混凝土透水基層、鋼纖維補強路面和高強有機纖維及其復配技術等。

[1] 葉 敏.論公路施工中混凝土路面施工技術的應用[J].科技創新與應用，2016(13):236.

[2] 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(建養·機械)，2012(8):67-69.

[3] 呂文江，袁卓亞，劉開平，等.水鎂石纖維混凝土在高速公路隧道路面中的應用試驗研究[J].公路，2012(12):179-182.

[4] 傅 智，羅 翥，趙尚傳，等.粵贛高速公路水泥混凝土路面施工新技術[J].廣東公路交通，2014(2):1-5，11.

[5] 田豐盛.高速公路水泥混凝土路面滑模施工新進展[J].交通世界(工程技術)，2015(7):78-79.

Theprogressandinnovationofcementconcretepavementconstructiontechnologyofhighwaytunnel

HeXiaoli

(ShanxiLuxintongTrafficEngineeringLimitedCompany,Taiyuan030000,China)

According to the pavement construction of highway tunnel, based on understanding the construction status of tunnel pavement, this paper respectively from the progress technology and material structure two aspects, deeply analyzed and summarized the progress and innovation of the tunnel pavement construction technology in China in recent years, and based on the elaboration of technology progress and innovation effect, put forward the deficiencies and improvement measures, provided technology basis and reference for better construction of tunnel pavement.

highway, tunnel, cement concrete pavement, construction technology

1009-6825(2017)28-0136-03

2017-07-27

賀曉麗(1979- )，女，工程師

U416.216

A