HOG水泥路面紋理化技術(shù)在京珠北高速隧道路面處治的應用

水泥混凝土路面具有抗變形、抗水損、耐磨耗、耐老化，耐火燒等諸多優(yōu)良性能，因此在橋梁、隧道、匝道、連續(xù)坡道等公路特殊路面有著廣泛的應用。但隧道內(nèi)的水泥路面在隧道內(nèi)高濕度、高濃度有害氣體及顆粒的環(huán)境下，路面抗滑性能逐漸下降，從而引發(fā)交通事故。據(jù)調(diào)查，隧道內(nèi)每公里的事故發(fā)生率達到13.18起，遠遠高于其他路段每公里4.14起的事故發(fā)生率，通過相關(guān)分析表明隧道內(nèi)水泥混凝土路面在潮濕狀態(tài)下，抗滑性能不足是導致事故發(fā)生的主要原因之一。因此，如何改善水泥混凝土路面抗滑性能，一直是人們關(guān)注的焦點。

本文針對HOG水泥路面紋理化處理技術(shù)在京珠北高速公路隧道路面的處置應用，首先介紹了紋理化處理技術(shù)原理，依據(jù)項目具體實踐，對比分析一代機與二代機處理后的抗滑性能。結(jié)果表明，針對隧道水泥路面抗滑性能下降的問題，HOG水泥路面紋理化技術(shù)是解決水泥路面抗滑問題的一種有效方法。

工程概況

京珠高速公路粵境北段，是原國家主干線之一京珠高速公路的重要組成部分，現(xiàn)為京港澳高速公路的粵境北段。線路位于廣東北端，北接湖南耒宜高速公路，南接廣韶高速公路，途經(jīng)樂昌、乳源、曲江和韶關(guān)等21個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，路段全長109.93公里，隨著使用年限的增加，媲雙坳隧道、洋碰隧道、烏坑壩隧道、溫泉隧道，以及石門坳隧道北行路面抗滑性能逐漸降低。2016年11月，對京珠北高速公路路面進行檢測評定，結(jié)果顯示，2016年隧道水泥路面抗滑性能指數(shù)（SRI）得分平均值為48.0，按照公路技術(shù)狀況評定標準相關(guān)要求抗滑狀況等級屬于“中次”。為保障行車安全，避免對路面深層的次生危害，綜合對比國內(nèi)外常見的隧道水泥混凝土道面抗滑性能恢復方法，擬采用HOG水泥混凝土路面紋理化技術(shù)恢復水泥隧道路面抗滑性能。

HOG水泥混凝土路面紋理化技術(shù)簡介

工作機理

HOG水泥混凝土路面紋理化技術(shù)，是采用高強度陶瓷刃具和獨特的等壓無沖擊方式，在水泥混凝土路面淺表層沿順車道方向切削出致密的波浪形紋理(如圖1所示)，用于對舊水泥路面抗滑性能恢復的專業(yè)處置技術(shù)。

技術(shù)特點

可大大提高水泥混凝土路面抗滑性能。HOG水泥混凝土路面紋理化技術(shù)處理后，路面呈現(xiàn)具備良好鑲嵌性的波浪形淺紋理，大大增加了輪胎與路面的接觸面積，因此抗滑性能相對原路面明顯改善（如圖2所示）。另一方面，當路面有水存在時，豐富的路面紋理能夠及時將輪胎和路面間的積水順利排出，從而保持輪胎和路面之間處于“干燥接觸”狀態(tài)，提供較好的摩擦力。

圖1 HOG技術(shù)處理后路面紋理圖

圖2 波浪形淺紋理路面與輪胎貼合緊密

降低車內(nèi)、車外噪聲。HOG水泥混凝土路面紋理化技術(shù)可降低車輛通過時的車內(nèi)、車外噪聲，減小了噪聲污染，增加行車舒適性。

減少路面夜視反射炫光處理后的路面，形成豐富的宏觀、微觀紋理，在提供良好抗滑性能的同時增加光線的漫反射，減少路面炫光，進一步提高了行車安全性。

施工速度快、自動化程度高、交通影響小。整個施工過程由水泥混凝土路面紋理化處理機車和與其配套的清掃回收機車完成，實現(xiàn)施工自動化工藝流程，可以在半開放交通狀態(tài)下實施水泥路面紋理化抗滑處治施工，快捷高效。

路面處置深度均勻，對原路面耐久性影響小。采用銑刨機“剛性切削”方式，路面高出部位由于銑刨深度過大出現(xiàn)“脫皮露骨”的現(xiàn)象，而低洼處則出現(xiàn)“漏刻留白”的現(xiàn)象，主要原因是旋轉(zhuǎn)式作業(yè)方式造成的，因此紋理深度無法達到一致。HOG水泥混凝土路面紋理化技術(shù)將切削刀具設計改為非旋轉(zhuǎn)式，并在每個刀頭接觸點隨路面高低不同做出相應變化。通過作用在刀頭上的壓力恒定這一特有的作業(yè)方式實現(xiàn)紋理深度一致，同時避免了旋轉(zhuǎn)刀具的作業(yè)方式對路面造成的沖擊，導致路面出現(xiàn)肉眼難以觀察的小裂痕，從而影響路面耐久性。

施工工藝流程

HOG水泥混凝土路面紋理化技術(shù)的工藝流程包括以下幾點：交通管制；通過水泥混凝土強度回彈儀檢測確定混凝土表面硬度；根據(jù)回彈儀測的的混凝土表面強度，確定機械正常做工強度。紋理化作業(yè)，HOG紋理化設備左右各0.5米作業(yè)寬度，間隔1.4米，車道寬度3.75米需四次往復作業(yè)，清掃回收，開放交通。

表1 施工驗收標準

圖3 一代機處理后效果圖

圖4 二代機處理后效果圖

表2 紋理化隧道路面主車道SFC 均值統(tǒng)計表

圖5 紋理化隧道路面主車道SFC分布圖

項目實施與檢測數(shù)據(jù)

為提高路面抗滑性能，保證行車安全，對該隧道路面實施HOG紋理化施工。2017年9月采用高強度陶瓷刃具無沖擊方式（HOG一代紋理機）處理媲雙坳隧道、洋碰隧道、烏坑壩隧道、溫泉隧道、石門坳隧道共五個隧道主車道的水泥混凝土路面，淺表層沿順車道方向切削出致密的波浪形紋理（HOG）用于改善隧道路面的抗滑性能（如圖3所示）。實施過程中檢測發(fā)現(xiàn)，采用一代紋理機處治后抗滑系數(shù)評定未處于“優(yōu)”等級，為進一步提高抗滑系數(shù)，對以上隧道采用HOG二代紋理化機進一步處理（如圖4所示）。2017年10月采用HOG二代紋理化機加密了以上五座隧道內(nèi)路面的紋理，處理完畢后進行了橫向力系數(shù)檢測。

通過檢測可知，采用二代紋理機進行處置后的五個隧道紋理情況較密，各隧道SFC均值均在59以上，按照百米均值評定，各路段抗滑性能指數(shù)SRI均評定為優(yōu)等級；采用二代機開展HOG紋理化處置隧道路面抗滑性能有顯著提高，二代紋理機處置后，路面橫向力SFC均值較未處置前提高20以上，洋碰隧道、烏坑壩隧道提高最多，SFC均值分別提高37、35；采用一代機開展HOG紋理化處置隧道路面抗滑性能有所提高，工前和工后路面橫向力SFC均值提高10以上，媲雙坳隧道SFC提高了5。