Nova Chip超薄罩面防滑處置技術在隧道路面養護中的應用

（甘肅省天水高速公路處，甘肅 天水 741000）

1 工程概況

麥積山隧道位于天水市麥積區利橋鄉，穿越秦嶺主脊，是G30連霍高速寶天段頭號控制性工程，全長12.286公里，是甘肅省第一長大公路隧道。路面為26cm厚水泥混凝土路面，原設計為30號水泥混凝土,抗彎拉強度5MPa。現由于隧道內路面刻槽磨耗殆盡，造成了大量交通事故。經一段時間運營后，水泥混凝土路面出現大量磨光現象，已嚴重影響到道路通行安全。

麥積山隧道地形地貌為構造侵蝕低中山區，地形復雜，山勢陡峭，河谷深切，山峰海拔1800-2200m,山體主要由片麻巖、片巖、板巖以及白堊系的砂礫巖及砂巖構成。沿線按公路自然區劃為Ⅴ1區（秦巴山地潤濕區），屬暖溫帶亞濕潤氣候。氣候溫和濕潤，冬冷卻無嚴寒，夏熱而無酷暑，雨熱同季，光照充裕，區內多年平均氣溫11℃,7月平均氣溫22.8℃,1月平均氣溫-2.0℃；極端最高氣溫32.8℃,極端最低氣溫-17.4℃,平均降水量550.0-679.1mm。

2 建設必要性

根據隧道運營監測分中心統計，由于隧道內水泥路面刻槽磨耗殆盡，時有追尾及側滑撞車現象，每次事故發生后會造成1-2小時堵車，嚴重影響道路通行安全，社會成本巨大。因此，隧道路面防滑改造工程急需實施。

3 隧道路面檢測、調查

為了掌握詳實的路況，制定合理的養護改造方案，項目組安排專業人員對路面平整度、摩擦系數進行檢測。路面平整度以每100m計算平整度平均值，以1公里為評價段，計算國際平整度指數（IRI）、路面行駛質量指數（RQI）；路面摩擦系數以每100m計算SFC平均值，以1公里為評價段，計算SFC平均值、路面抗滑性能指數(SRI)。經過調查和檢測結果，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。

4 施工工藝對比

4.1 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，經專家組進行了如下論證：

1）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，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，這是熱拌方案難以企及的。

2）2004年，NovaChip超薄磨耗層技術被引入中國，已經在深圳地區道路、京珠高速公路、花清高速公路、惠河高速公路等項目成功實施。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，耐久性強是其亮點。

3）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。

4.2 主要筑路材料

4.2.1 瀝青

NovaChip采用NovaBond聚合物改性乳化瀝青和NovaBinder聚合物改性瀝青，從陜西臨潼青峰鎮購買。

4.2.2 粗集料

采用5-10mm、10-15mm兩種粗集料，武山縣鴛鴦鎮玉石灣石料廠蛇紋巖，屬于堿性石料，粘附性達到4級，結構細密，質地細膩堅韌，抗壓、抗折、抗風化性好。

4.2.3 細集料

細集料采用武山縣鴛鴦鎮玉石灣石料廠蛇紋巖。

4.2.4 填料

超薄磨耗層用填料采用石灰石等憎水性石料磨細得到的礦粉，礦粉干燥、潔凈，采購自天水水泥廠。

4.3 混合料集配設計

混合料礦料采用C型集配，其中設計油石比5.0%，具體范圍如表1。

表1 混合料礦料級配

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝

隧道水泥混凝土道面NovaChip防滑處置施工技術是采用MPC（磷酸鎂水泥）快速修補水泥對原隧道混凝土道板進行快速修補，然后采用噴砂拋丸技術對水泥混凝土道板進行拋丸處理，形成粗糙面，灌縫處理水泥混凝土道板縮縫和施工縫，最后采用NovaChip特種同步攤鋪設備，將高粘乳化瀝青粘結層和熱瀝青混合料同步攤鋪，并用雙鋼輪壓路機快速碾壓成型的技術。

5.2 工藝操作要點及質量控制措施

5.2.1 快速修復水泥道板

修補前要將不密實的混凝土切除，切割的混凝土邊線盡可能規則。切割完成后，可用鋼刷或者高壓風清除干凈混凝土上的松動顆粒和粉塵。MPC水泥砂漿拌制應注意如下添加順序：配方比例的半份MPC水泥+配方比例的砂+配方比例的水，攪拌2-3min呈稀漿后加入剩余的MPC水泥，最后快速攪拌2min。MPC快速修補水泥砂漿應該現拌現用，當拌好的水泥砂漿出現發硬、凝膠等現象時，應廢棄并重新拌制。

5.2.2 混凝土拋丸處理

拋丸工藝應通過試拋實驗確定正式施工丸料的顆粒大小和形狀、設備的行走速度、鋼丸的拋射流量三個關鍵參數。實際施工中，通常鋼丸直徑選擇1.4-2.0mm，拋丸機行走速度以5-6m/min為宜，具體可根據試驗段數據進行調整。隧道內拋丸作業采用直線連續拋丸的方式，行程控制一般沿著隧道縱向往復進行，單次工作長度一般不超過30m。要注意拋丸兩次施工作業面之間的搭接長度為1-3cm，搭接處不能產生高低差。

5.2.3 灌縫處理

對于5mm以下的裂縫，對原有接縫進行清理，并剔除縫內垃圾，吹風機對縫內進行二次清理，后期進行NovaChip罩面加鋪即可。對于5mm以上裂縫及縮縫，先對原有接縫進行清理，用鐵爪子勾出縫內垃圾，縫深最少要達到2-3cm，深度不足的地方要用切割機加深，然后使用吹風機對縫內進行二次清理，使用灌縫膠進行灌縫處理，灌縫槍頭應該按照裂縫的大小特制加工。特別注意的是，混凝土道面上不可進行找平灌縫，即使裂縫表面形成T形密封層，否則后期薄層罩面會形成一道道縫痕。

6 結語

通過在麥積山隧道原水泥混凝土路面上加鋪NovaChip超薄磨耗層，平整度有一定程度的改善，摩擦系數等路用性能指標恢復到優良標準，抗滑性能、行車噪音、安全舒適性大幅提高，極大改善了隧道路面的抗滑性能，具有顯著的社會效益，同時對“四新技術”應用和推廣具有積極意義。