隧道水泥混凝土路面嵌固抗滑表處施工技術(shù)

周永軍

(四川交投建設(shè)股份有限公司，四川成都 610051)

隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，公路隧道在數(shù)量和規(guī)模上都在不斷增多增大，由于水泥混凝土路面耐火耐久性好以及強(qiáng)度高等眾多優(yōu)點(diǎn)，公路隧道建設(shè)中大都使用水泥混凝土路面。由于交通流量大，一般隧道正常運(yùn)營3～4年后，隧道水泥混凝土路面的抗滑性能將會(huì)產(chǎn)生大幅降低，這使得對(duì)公路隧道中水泥混凝土路面[1-4]的抗滑性能提出了更高的要求，避免隧道成為公路交通事故的多發(fā)地段。

隨著人們出行舒適性和安全性的提高，水泥混凝土路面的抗滑性能不得不引起重視。陳仲明[5]等針對(duì)隧道水泥混凝土抗滑性能衰減的問題，通過分析復(fù)做表面構(gòu)造和加鋪防滑罩面層兩類舊水泥混凝土路面的特點(diǎn)及研究進(jìn)展，提出了未來研究需要進(jìn)一步解決的問題。董雨明[6]通過研究具有抗滑低噪聲特性的露石水泥混凝土路面抗滑降噪性能以及施工工藝，提出了抗滑降噪聲混凝土路面的優(yōu)異性，并對(duì)其機(jī)械化施工工藝進(jìn)行了研究。李紅[7]通過分析隧道路面特點(diǎn)，提出了中長隧道路面結(jié)構(gòu)應(yīng)以水泥混凝土路面為主，并探討了隧道水泥混凝土路面施工遇到的問題以及應(yīng)對(duì)措施。趙桂娟[8]等通過分析影響抗滑路面的幾種因素，從材料選擇、施工工藝等方面提出了提高路面抗滑性能的措施，并通過對(duì)吉林省幾條試驗(yàn)路的觀測，提出了水泥混凝土路面合理的刻槽形式、走向及時(shí)間。前人主要研究提高水泥混凝土路面的抗滑措施以及方法，目前對(duì)嵌固抗滑表處施工技術(shù)的研究很少。

本文結(jié)合廣甘高速公路(廣元至川甘界)項(xiàng)目，為了確保行車安全，減少事故發(fā)生，采取PRAS 抗滑表處改善隧道抗滑性能，詳細(xì)介紹了PRAS抗滑表處車以及嵌固抗滑表處的施工工藝。

1 工程概況

廣甘高速公路(廣元至川甘界)是國家高速公路網(wǎng)蘭州至海口高速公路的重要路段，是國家西部大通道之一，是貫通西南西北的進(jìn)出川高速公路大通道，也是“5·12”汶川特大地震災(zāi)后恢復(fù)重建的一項(xiàng)重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。項(xiàng)目連接川、甘兩省，北接甘肅在建武都至罐子溝高速公路，南接廣元至綿陽高速公路和廣元至南充高速公路，全長 56.25 km。

廣甘高速全線采用山嶺重丘高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，為全封閉四車道高速公路，全立交瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)行車速度 80 km/h，路基寬度 24.5 m，全線橋隧比高達(dá) 80 %，有特長隧道 3 座，隧道總長 24.02 km。

廣甘高速公路于 2012 年 12 月 19 日建成通車。截止目前，該公路通車已多年，部分隧道的水泥混凝土路面抗滑性能衰減嚴(yán)重，水泥混凝土路面非常光滑。同時(shí)受局部小氣候的影響，廣甘路從寶輪至川甘界，沿線氣溫變化大，特別是在夏季(多雨季節(jié))，隧道洞內(nèi)、外溫差及早晚溫差大。潮濕的空氣在隧道路面凝結(jié)成水珠，導(dǎo)致隧道水泥混凝土路面濕滑、抗滑性能更差。

2 PRAS抗滑表處車以及嵌固抗滑表處的施工工藝

2.1 PRAS抗滑表處車

因隧道交通事故頻發(fā)，為降低交通事故發(fā)生，必須改善隧道抗滑性能，考慮到時(shí)間緊迫，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，施工時(shí)間短且需滿足其抗滑摩擦性能，降低噪音等效果，特采用PRAS 抗滑表處方案。

PRAS 抗滑表處方案，為近年來國內(nèi)外高速公路養(yǎng)護(hù)新方案，技術(shù)要求高，專業(yè)機(jī)械化要求高，養(yǎng)護(hù)成本低，施工時(shí)間短開放交通周期短等特點(diǎn)廣受業(yè)內(nèi)同行歡迎，PRAS 抗滑表處在今后路面養(yǎng)護(hù)有著良好的發(fā)展前景。

公路養(yǎng)護(hù)中使用的材料，其性能好壞直接關(guān)系到養(yǎng)護(hù)壽命的長短與資金投入的多少。因此，路面養(yǎng)護(hù)材料是路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，但好的材料也必須借助于一定的施工技術(shù)手段去實(shí)施。為了達(dá)到PRAS抗滑表處表處最佳的施工效果，專門開發(fā)了PRAS抗滑表處灑布車(圖1)，該設(shè)備能夠同時(shí)將粘結(jié)材料和耐磨細(xì)集料同步均勻地噴灑在路面上。粘結(jié)材料及耐磨細(xì)集料的用量由車載電腦自動(dòng)控制，且可以根據(jù)行駛速度自動(dòng)調(diào)整，確保各材料用量的準(zhǔn)確性。

圖1 PRAS 抗滑表處灑布車

PRAS抗滑表處車主要由以下系統(tǒng)構(gòu)成：

(1)動(dòng)力系統(tǒng)：采用柴油機(jī)作為獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)，為整套設(shè)備提供充足的原動(dòng)力。

(2)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)：以變量泵、控制閥為核心的液壓系統(tǒng)，為各個(gè)子系統(tǒng)提供精準(zhǔn)、強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力。

(3)氣動(dòng)控制系統(tǒng)：通過高壓氣控閥門系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)液體回路的切換與清洗。

(4)液體材料配比系統(tǒng)：專用的泵送、流量、液位監(jiān)控系統(tǒng)，確保各種組分比例準(zhǔn)確，材料性能穩(wěn)定。

(5)粘結(jié)材料攪拌系統(tǒng)：獨(dú)立的攪拌系統(tǒng)，根據(jù)需要調(diào)整轉(zhuǎn)速，確保成品粘結(jié)材料混合均勻、化學(xué)反應(yīng)充分。

少數(shù)民族傳統(tǒng)體育旅游是社會(huì)文明進(jìn)步的標(biāo)志，受到有關(guān)國家旅游部門的重視，少數(shù)民族體育旅游以其獨(dú)特的風(fēng)采進(jìn)入旅游市場。我國許多少數(shù)民族地區(qū)的各級(jí)政府和旅游部門對(duì)少數(shù)民族傳統(tǒng)體育旅游資源給予了充分的重視，一方面，注意保護(hù)、開發(fā)和利用少數(shù)民族傳統(tǒng)體育旅游資源，另一方面，投入大量資金，廣泛開展少數(shù)民族體育旅游活動(dòng)，發(fā)展少數(shù)民族傳統(tǒng)體育旅游業(yè)[1]。但我國民族體育旅游的總體規(guī)模仍然偏小，許多少數(shù)民族地區(qū)在開發(fā)民族體育旅游時(shí)，只把它作為民族風(fēng)情旅游的補(bǔ)充或其中的一個(gè)組成部分，還沒有把它作為一個(gè)獨(dú)立的旅游項(xiàng)目或旅游產(chǎn)業(yè)來抓，以至使民族體育旅游業(yè)的規(guī)模仍然較小，在整個(gè)旅游業(yè)中還處于從屬地位[2]。

(6)細(xì)集料輸送系統(tǒng)：完善的上料、水平輸送、逐級(jí)分配等細(xì)集料輸送系統(tǒng)，配備超聲波料位控制裝置，確保細(xì)集料用量準(zhǔn)確。

(7)細(xì)集料灑布系統(tǒng)：專利技術(shù)的細(xì)集料灑布裝置，具有灑布均勻、防堵塞、可變寬度等特點(diǎn)，可動(dòng)態(tài)設(shè)定細(xì)集料的單位面積灑布量。

(8)清洗系統(tǒng)：完善的高壓、低壓、管道及外部清洗系統(tǒng)，可以自動(dòng)清洗回路，確保工作的可靠性和連續(xù)性。

2.2 PRAS抗滑表處的施工工藝

2.2.1 工藝流程

施工工藝流程：封閉交通→銑刨→銑琢→清掃→病害處治→裝料→灑布→開放交通。

2.2.2 施工要點(diǎn)

(1)封閉交通：使用錐筒，告示牌等封路工具對(duì)道路養(yǎng)護(hù)工作面進(jìn)行封閉處理，確保施工不受行人行車的影響。

(2)銑刨：采用維特根的機(jī)械，前期銑刨以兩側(cè)深度為準(zhǔn)，如遇車轍地段，由后期銑琢來進(jìn)行微調(diào)。

(3)銑琢：采用由艾施姆科技有限公司提供的銑琢車進(jìn)行銑琢處理。銑琢效果宜以現(xiàn)場實(shí)際狀況為準(zhǔn)，銑琢前后對(duì)比如圖2所示。

(4)清掃：使用機(jī)械或人工對(duì)原路面進(jìn)行清掃，確保路面干凈無雜物。清掃完畢后使用吹風(fēng)機(jī)對(duì)路面浮塵進(jìn)行清理。清理后的路面不應(yīng)存在沙子等細(xì)小顆粒物，用手觸摸無浮塵。

(5)病害處治：采用PRAS嵌固縫材料對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。裂縫經(jīng)清掃后干燥無雜物無浮塵方可進(jìn)行進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。裂縫修補(bǔ)采用專用的灌縫槍和灌縫機(jī)，灌封宜飽滿而不溢出。

(6)裝料：一般情況下將所需數(shù)量的A組分和B組分桶料打開，用電動(dòng)攪拌器分別將A、B組分?jǐn)嚢杈鶆颍话忝客皵嚢钑r(shí)間不超過1 min。將攪拌均勻的A組分和B組分泵送至抗滑表處車的A罐和B罐中，再將對(duì)應(yīng)數(shù)量的攪拌均勻的乳化瀝青抽入抗滑表處車的乳化瀝青(C)罐中。膠結(jié)料泵送完畢后，將相應(yīng)數(shù)量的細(xì)集料裝入集料倉中，裝填過程可采用鏟車或傳送帶。

(7)灑布：采用兩遍噴灑、噴灑膠結(jié)料的同時(shí)灑布細(xì)集料的雙層施工工藝，按照所需寬度調(diào)整液料噴灑梁和集料布料器的寬度。第一遍灑布完成后待表面基本干燥不粘輪時(shí)進(jìn)行第二遍施工，各材料灑布量與第一遍相同，如原路空隙較大需要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加液體材料的灑布量。灑布車的施工速度一般在6～8 km/h。

(8)開放交通：第二遍施工完成后待表面干燥后即可開放交通。

隧道內(nèi)通過PRAS抗滑表處摩擦系數(shù)大幅提高，降噪檢測小幅提高，隧道內(nèi)通過PRAS抗滑表處對(duì)駕駛員的安全駕駛總體得到很大的提高。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合廣甘高速公路(廣元至川甘界)項(xiàng)目，介紹了嵌固抗滑表處施工過程中使用PRAS抗滑表處車以及嵌固抗滑表處的施工工藝。對(duì)PRAS抗滑表處新養(yǎng)護(hù)工藝有了一個(gè)更好的認(rèn)識(shí)，也看到PRAS抗滑表處養(yǎng)護(hù)工藝的發(fā)展前景。

[1] 侯鋒鋒. 長大隧道露石水泥混凝土路面修筑技術(shù)研究[D].長沙: 長沙理工大學(xué),2014.

[2] 鐘少川,潘昊宇,洪灶明. 淺談高速公路隧道水泥混凝土路面刻槽方向[J]. 交通科技,2013(2):94-97.

[3] 劉濤. 甘肅省公路隧道水泥混凝土路面超薄罩面抗滑處治技術(shù)研究[D].蘭州：蘭州交通大學(xué),2016.

[4] 李紅,傅智. 我國高速公路隧道水泥混凝土路面施工技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新[J]. 公路,2007,(09):81-84.

[5] 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(shù)研究[J]. 交通建設(shè)與管理,2014,(24):225-227.

[6] 董雨明. 隧道抗滑低噪聲水泥混凝土路面研究[D].長安大學(xué),2004.

[7] 李紅. 隧道水泥混凝土路面建造新技術(shù)[J]. 北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2007(3):10-14.

[8] 趙桂娟,郭平,周新鋒,等. 水泥混凝土路面抗滑性能研究[J]. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào),2006(2):33-37.