高速公路隧道水泥混凝土路面刻槽應用探究

胡石堅

（廣東省高速公路有限公司，廣東 廣州 510623）

高速公路隧道多選用水泥混凝土路面，水泥混凝土路面在干燥潔凈狀態下具有較好的抗滑能力，但路面受雨水、結冰、積雪及臟物影響時，輪胎與混凝土微觀構造將失去接觸，極易引發交通事故。為解決這一問題，需對路面進行開口空隙刻槽。

一、刻槽參數選擇

決定水泥混凝土路面刻槽效果的重要因數包括槽寬、槽形斷面、槽深、槽走向和槽間距。

（一）槽寬選擇

槽寬關系到排水斷面大小，當其他參數不變，槽寬越大，構造深度越大，對路面抗滑越有利。但槽寬大于一定值，實測對路面抗滑性能不再有明顯改變，反而影響路面平整度，因此槽寬在3mm～5mm范圍內較為合理。

（二）槽形選擇

刻槽斷面形狀（槽形）有矩形、梯形和倒三角形等，矩形槽方便施工且對刻槽刀片磨損小，梯形槽不穩定但利于向上分散凍脹力，倒三角形槽不易控制且刻刀的V形刀口磨損快。

（三）槽深選擇

槽深是指刻槽形成的溝槽深度，槽深過大對路面耐磨度會造成不利影響，槽深過小，車輛高速行駛時，沒有形成槽紋的區域抗滑效果差。刻槽合理深度應為3mm～6mm，建議深度為4mm。

（四）槽走向選擇

槽走向有橫向、縱向、斜向三種，橫向刻槽可有效提供車輛向前行駛摩擦力，縮短剎車制動距離，利于路面排水，但不利于側向制動；縱向刻槽能提高側向制動能力，防止側滑，但不利于路面排水和剎車制動；斜向刻槽能綜合橫向與縱向刻槽的優點，但也疊加了橫向與縱向刻槽的缺點。考慮到隧道內縱向刻槽對路面排水將產生不利影響，應采用橫向刻槽。

（五）槽間距選擇

槽間距越小，槽越密，輪胎與路面接觸越少，路面與輪胎有效接觸面上單位面積壓力越大，摩擦性能越好；但槽間距過小不利于施工，易造成槽齒啃邊、掉邊等病害，路面耐久性變差，工程實際表明，槽凈間距＜15mm時啃邊病害明顯。

槽間距有等間距和不等間距兩種，噪聲測試發現，不等間距刻槽可以把集中的特定頻率音量分散成較寬頻帶音量，讓人的耳朵不易察覺。不等間距刻槽的槽凈間距一般在15mm～30mm之間。

二、刻槽參數的確定

（一）直線段隧道路面刻槽參數

選擇槽形為矩形，刻槽深度4mm，槽寬3mm～5mm，槽間距15mm～30mm。每組刀寬不宜小于40cm，與縮縫間距不大于3cm，每組刀間距不大于3cm。以6m板長計算，與兩端縮縫處間距為2.5cm×2=5cm（兩端橫向接縫處均保留25mm的間距，此范圍內不刻紋），確定每次刻寬40.2cm（即每組刀寬），需要14組，每組刀間距2.5cm，有13個間距,即：600cm-2.5cm×2-40.2cm×14-2.5cm×13=0，正好為板長度。每組刀19個鋸片，18個槽，槽間距依次為1.4cm、3cm、1.7cm、2.8cm、1.9cm、2.6cm、2.1cm、2.3cm、2.2cm、2.3cm、2.3cm、2.1cm、2.6cm、1.9cm、2.8cm、1.7cm、3cm、1.4cm。

(二）隧道曲線段路面刻槽的參數

桁架刻槽機在曲線段或板塊不規則區域施工時，將出現不規則板塊刻槽問題，如圖1所示。

圖1 不規則板塊刻槽問題

圖2 曲線段或不規則板塊刻槽形式

為解決上述問題，在曲線段或不規則板塊區域時應使用人工刻紋機，人工刻紋機可以根據實際板長調整刀片數和刀片間距，把多余邊的尺寸平均劃分，保證不規則板的刻槽要求，如圖2所示。

三、刻槽工藝要求

（一）刻槽作業時間

刻槽作業施工時間以槽邊混凝土不掉邊為原則。經驗證明，當混凝土強度達到設計強度40%～50%時進行路表刻槽可以解決掉邊和刻刀磨損過快的問題，具體時間可在實測混凝土強度后確定。

（二）刻槽需保護混凝土板縮縫

由于縮縫與橫向刻槽的紋理平行，縮縫容易被刻槽機損壞，施工時需保護好混凝土板縮縫。

（三）機械設備

在曲線段，需采用人工刻紋機刻槽，直線段且板塊規整時，采用桁架刻紋機或人工刻紋機刻槽均可。每個工作面要求至少1臺人工刻紋機+1臺桁架刻紋機或2臺人工刻紋機，根據刻紋機的功率需配備專用發電機及一臺儲水量不少于5m3的水車等（若配有桁架式刻紋機，需為刻紋機配兩個大水桶備水）。

（四）施工順序及方法

1.測量面板寬度

板塊寬度隨設計圖紙變化，不是固定值，因此需預先量好每塊板的寬度。如發現縫與槽間距過大或過小的情況，可提前適當擴大或減小每次刻槽間距，或只用一組鋸片刻槽、部分鋸片放在刻好的槽內套刻。

2.施工前對線

刻槽機下部兩側需各設一個對中裝置，施工前將對中裝置分別對準縫或槽。

3.刻槽施工

打開供水泵泵水，啟動鋸片（鋸片的旋轉方向與前進方向相同），將鋸片降至設計要求深度，最后啟動鋸片行走開關。施工停止時，關機順序應相反。

4.沖刷

將路面上的水泥漿等雜物在未凝固前沖洗干凈。

四、注意事項

（一）刻槽深度的控制

根據現場測試，當刻槽機行走速度降低，刻槽機操作手壓低刻槽刀片時，刻槽深度方可達到要求。經計算每臺刻槽機的刻槽時速宜為12m～14m，為提高刻槽施工進度，可多個工作面同時作業。

（二）刀間距的控制

刀間距是指刻槽機連續兩次刻槽的間距。每次刻槽前需畫出板兩端縮縫位置，保證兩端距離縮縫間距達2.5cm。根據測量的具體板長（有的板塊不足6m或稍大于6m），調整每刀組的間距，控制在15mm～30mm之間。

（三）其他

為提高效率，減少用水，需在刻槽施工前先擴縫再刻槽避免崩邊，且刻槽應早于灌縫。在每塊板刻槽前畫線，預留出刻槽距縮縫的距離（定為25mm）。應增加現場照明度，現場施工需在保證質量的前提下追求進度，刻槽操作人員務必盡心盡責。應增加沖洗和清掃人員數量，保證沖洗效果，及時將工作面的殘渣收集并外運，確保路面潔凈，減少污染。