论文部分内容阅读
摘 要：本文结合某高速长大隧道养护工程实例对隧道水泥混凝土路面抗滑性能不足的原因、处治现状进行了分析，介绍了精细铣刨拉毛技术措施处治工艺、质量控制以及实际应用效果，找到了一种施工简便快速提升隧道水泥路面抗滑性能、平整度，且更加经济、对交通通行影响较小的隧道水泥路面抗滑性能提升的处治方法。
关键词：混凝土路面;抗滑性能;施工技术;精细铣刨拉毛;提高改善
0 引言
某高速公路地处山高谷深之中，沿线共有27座隧道，其中四座长大隧道路面设计为混凝土路面，由于处于半封闭环境下通风不畅、车辆尾气排放以及平曲线长下坡路段重车喷淋刹车水、频繁制动等因素的综合作用下，隧道内路面湿滑抗滑衰减较快，加上因驾驶员通过长大隧道时注意力不集中、人为操作失误等原因，以致该四座长大隧道内交通事故频发。为了进一步提高长大隧道安全行车系数，保障隧道行车安全，为此在综合国内众多隧道水泥砼路面抗滑性能不足处治方法的基础上，经过多方实地调研、综合比选，最终选定了采用精细铣刨拉毛的技术措施来进行处治。
1 隧道水泥砼路面抗滑性能不足原因分析及处治现状
1.1 原因分析
部分隧道位于长下坡、平曲线上，在重车行车荷载及车辆频繁制动的作用下，其表面被车轮冲击磨损较大，刻槽之间水泥路面几乎没有微观构造，抗滑性能衰减较快;
长大隧道为一个半封闭环境状态，洞内日常通风不畅，空气流动速度较慢，过往重车为降低轮毂温度喷洒刹车水停留在路表面上不易挥发出去，特别是两个轮迹带位置表面更为严重，从而造成隧道内路面湿度较大，降低了路面抗滑性能;
隧道外部下雨时车辆行驶进入隧道带入的灰尘、轮胎与地面磨损下来的粉末、汽车排放尾气、部分车辆滴漏油与隧道内砼路表面未蒸发刹车水，在路表面形成部分油膜，进一步加剧路面抗滑性能变小。
1.2 隧道路面处治现状
目前，针对长大水泥混凝土路面抗滑性能不足的处治主要采用加铺防滑罩面层和复做防滑构造。其中加铺防滑罩面层就是对原有路面病害处治后进行拉毛清洗干净撒布粘结材料后表面加铺耐磨耗骨料从而形成抗滑层，主要包括抗滑低噪超表处、微表处、改性沥青砼加铺罩面等方法，由于处于一个半封闭环境中进行施工，需要大量机械及人工进行配合成本较高，且施工期长，对道路正常通行影响较大，同时在施工过程中会产生大量汽车尾气和沥青挥发产生的微量毒气，增加了施工技术难度和环境污染;复做防滑构造法包括压纹法、酸洗、刻槽、抛丸等方法，由于路面已经通车多年，水泥混凝土本身水化反应基本结束，强度也已达到峰值，采用上述处治方法处治后短时间内路面抗滑性能得到很大提升，但在施工完成后就会短时间内出现抗滑性能衰弱恢复到处治前状态。
2 精细铣刨拉毛在处治隧道水泥路面抗滑性能应用
精细铣刨拉毛施工是采用德国进口Wirtgen2100型铣刨机将隧道内的水泥混凝土路表面铣刨0.5 cm～1.5 cm，使道路表面形成新的宏观平整、微观细密纹理粗糙的面层，以恢复、提高路面的抗滑性能，确保汽车行驶过程中车轮与具有平整、适当宽度深度的抗滑纹理路面能完全、充分的接触;同时这些平整、有适当宽度深度的宏观构造有利于路面积水及时汇集排到边沟中，增大了路面排水性能，从而降低形成大面积水膜、油膜而降低路面抗滑性能，使水泥砼路面隧道行车安全系数得到提高。
2.1 施工流程
2.1.1 施工准备
（1）对施工机械设备规格、型号、数量等进行检查，并做好维修保养工作，确保施工作业正常;
（2）做好施工安全技术交底，明确铣刨过程中各工序衔接注意事项、操作要点、安全质量保证措施等，组织做好试验段的铣刨，认真总结其中经验教训，为大面积施工做好准备工作;
（3）按批准的交通组织方案对施工路段的进行临时性的交通管制，并安排专人进行值守，确保施工期间道路安全畅通及施工作业安全。
2.1.2 放样
根据铣刨范围，安排技术人员在原路面上放出铣刨边缘控制线。
2.1.3 铣刨
根据铣刨方案由机器操作手调整铣刨刀头下降的深度，并沿行车方向边缘控制线逐刀进行铣刨，铣刨下来的砼渣料用运输车收集后运送至废料堆放点进行集中堆放。
2.1.4 清渣、除尘
铣刨完成后，采取人工配合清扫车对路面上各角落散落残渣进行清扫，并用洒水车加压设备对路面灰尘进行冲洗，确保路面干净整洁无残留灰渣。
2.1.5 开放交通
路面清洗干净后即可开放道路铣刨作业面的封闭交通。
2.1.6 反光标识恢复及缩缝灌缝
待路面干燥后，及时开展路面标线恢复施划和砼板缝、裂缝间杂物清理灌缝胶封缝工作。
2.2 质量控制
（1）铣刨前对铣刨机、刀头进行全部检查，如发现刀头磨损长度不一时，要全部进行更换，并铣刨试验路段进行查看实际铣刨效果，避免因刀头长度不一从而造成路面铣刨平整度较差;
（2）路面精铣刨施工时设专人严格控制铣刨深度，避免出现夹层和超铣现象;
（3）铣刨作业时应保证铣刨机行走路线顺直，以免造成路面铣刨纹路弯曲。从而增大加大车辆行驶方向性操控的难度。
施工过程中路面铣刨质量检查项目、频率及控制标准按表1要求进行。
3 处治效果分析
3.1 路面性能得到显著改善
为了准确掌握隧道路面处治前后抗滑性能变化情况，安排检测单位对上述四个隧道砼路面的构造深度、平整度等进行了跟踪检测。从检测的数据来看，铣刨之前四个长大隧道砼路面构造深度均不满足《公路養护技术规范》要求，采用精细铣刨拉毛处治后，路面抗滑性能、平整度得到很大提升，其中平均构造深度由处治前0.36上升到1.47、平整度RQI平均值由85.8提高到97.3，大大增加隧道内行车的舒适性与安全性。同时处治后路表面覆水膜现象也得到了很大的改观，行车噪声也得到有效降低。 3.2 有效降低了养护成本
从隧道砼路面处治效益来看，采用精细铣刨拉毛处治价格14.5元/m2，要明显优于酸洗刻槽25元/m2和沥青罩面130元/m2，且在使用年限方面一般为2～3年，较酸洗刻槽0.5～0.75年有较大提升，同时为后续的加铺沥青罩面提供一定基础，总体经济效益较优。
3.3 施工简便通行影响小
在以往隧道水泥混凝土路面处理时，采用酸洗刻槽施工耗时较长且是在隧道内长时间工作，为了保证作业者及机械设备的安全，通常要长时间对道路交通要进行临时交通管制，既耗费了较多人力物力又严重影响了隧道的通行效率和公司路段形象;同时硫酸溶液作为一种强酸溶液，具有较强的腐蚀性与挥发性，稍微操作不慎将对操作人员造成一定的危害，为尽量避免作业人员受到伤害，在作业时须长时间开启隧道内风机消耗大量电能，且人员要穿上比较厚重的防护服作业困难。采用精细铣刨拉毛处理时，机械作业化程度高，其易操作、施工速度较快且可以边施工边间歇式通行，大大的降低了对道路通行的影响。
3.4 交通事故率大大降低
上述四个隧道在处治前年平均发生事故共21起，处治完成两年内年平均事故8起（人为操作原因），事故发生率降低了65.2%，年平均节约路产维护费32.6万元，通过精细铣刨拉毛处理不仅有效保障隧道内行车安全且降低了隧道养护费用的支出，节约了养护成本。
4 结束语
精细铣刨拉毛在处治隧道水泥砼路面抗滑性能不足时，不仅使路面的抗滑性在短时间内得到显著提高，同时也使路面平整度、排水性能也得到明显改善提升，是一种更经济、科学，且对交通通行影响较小的隧道水泥砼路面抗滑性能提升处治方法。
精细铣刨拉毛处理的路面，可以很好地作为后续路面罩面的基础，为加铺层提供很好的层间抗剪能力和粘結力。
参考文献：
[1]潘谦启.高速公路隧道水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术探讨[J].西部交通科技，2020（8）：111-114+162.
[2]杨伟达.改善隧道水泥混凝土路面抗滑性能处治方案的研究与探讨[J].中国水运，2020（8）：133-136.
[3]王水声.隧道水泥混凝土路面抗滑改善措施及效果[J].广东公路交通，2019，45（6）：46-49.
[4]肖利明，侯芸.隧道水泥混凝土路面抗滑处治效果分析[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（3）：198-199.
[5]胡勤.基于纹理化处治技术的高速公路隧道水泥混凝土路面施工研究[J].公路工程，2019（3）：133-137.
[6]傅广文，许新权.隧道水泥路面抗滑性能改善措施及应用效果[J].广东公路交通，2015（6）：9-13.
[7]王水声. 隧道水泥混凝土路面抗滑改善措施及效果[J]. 广东公路交通，2016（6）：46-49.
[8]付虎威.精铣刨技术在隧道路面抗滑性能提升中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2019（5）：269-271.
关键词：混凝土路面;抗滑性能;施工技术;精细铣刨拉毛;提高改善
0 引言
某高速公路地处山高谷深之中，沿线共有27座隧道，其中四座长大隧道路面设计为混凝土路面，由于处于半封闭环境下通风不畅、车辆尾气排放以及平曲线长下坡路段重车喷淋刹车水、频繁制动等因素的综合作用下，隧道内路面湿滑抗滑衰减较快，加上因驾驶员通过长大隧道时注意力不集中、人为操作失误等原因，以致该四座长大隧道内交通事故频发。为了进一步提高长大隧道安全行车系数，保障隧道行车安全，为此在综合国内众多隧道水泥砼路面抗滑性能不足处治方法的基础上，经过多方实地调研、综合比选，最终选定了采用精细铣刨拉毛的技术措施来进行处治。
1 隧道水泥砼路面抗滑性能不足原因分析及处治现状
1.1 原因分析
部分隧道位于长下坡、平曲线上，在重车行车荷载及车辆频繁制动的作用下，其表面被车轮冲击磨损较大，刻槽之间水泥路面几乎没有微观构造，抗滑性能衰减较快;
长大隧道为一个半封闭环境状态，洞内日常通风不畅，空气流动速度较慢，过往重车为降低轮毂温度喷洒刹车水停留在路表面上不易挥发出去，特别是两个轮迹带位置表面更为严重，从而造成隧道内路面湿度较大，降低了路面抗滑性能;
隧道外部下雨时车辆行驶进入隧道带入的灰尘、轮胎与地面磨损下来的粉末、汽车排放尾气、部分车辆滴漏油与隧道内砼路表面未蒸发刹车水，在路表面形成部分油膜，进一步加剧路面抗滑性能变小。
1.2 隧道路面处治现状
目前，针对长大水泥混凝土路面抗滑性能不足的处治主要采用加铺防滑罩面层和复做防滑构造。其中加铺防滑罩面层就是对原有路面病害处治后进行拉毛清洗干净撒布粘结材料后表面加铺耐磨耗骨料从而形成抗滑层，主要包括抗滑低噪超表处、微表处、改性沥青砼加铺罩面等方法，由于处于一个半封闭环境中进行施工，需要大量机械及人工进行配合成本较高，且施工期长，对道路正常通行影响较大，同时在施工过程中会产生大量汽车尾气和沥青挥发产生的微量毒气，增加了施工技术难度和环境污染;复做防滑构造法包括压纹法、酸洗、刻槽、抛丸等方法，由于路面已经通车多年，水泥混凝土本身水化反应基本结束，强度也已达到峰值，采用上述处治方法处治后短时间内路面抗滑性能得到很大提升，但在施工完成后就会短时间内出现抗滑性能衰弱恢复到处治前状态。
2 精细铣刨拉毛在处治隧道水泥路面抗滑性能应用
精细铣刨拉毛施工是采用德国进口Wirtgen2100型铣刨机将隧道内的水泥混凝土路表面铣刨0.5 cm～1.5 cm，使道路表面形成新的宏观平整、微观细密纹理粗糙的面层，以恢复、提高路面的抗滑性能，确保汽车行驶过程中车轮与具有平整、适当宽度深度的抗滑纹理路面能完全、充分的接触;同时这些平整、有适当宽度深度的宏观构造有利于路面积水及时汇集排到边沟中，增大了路面排水性能，从而降低形成大面积水膜、油膜而降低路面抗滑性能，使水泥砼路面隧道行车安全系数得到提高。
2.1 施工流程
2.1.1 施工准备
（1）对施工机械设备规格、型号、数量等进行检查，并做好维修保养工作，确保施工作业正常;
（2）做好施工安全技术交底，明确铣刨过程中各工序衔接注意事项、操作要点、安全质量保证措施等，组织做好试验段的铣刨，认真总结其中经验教训，为大面积施工做好准备工作;
（3）按批准的交通组织方案对施工路段的进行临时性的交通管制，并安排专人进行值守，确保施工期间道路安全畅通及施工作业安全。
2.1.2 放样
根据铣刨范围，安排技术人员在原路面上放出铣刨边缘控制线。
2.1.3 铣刨
根据铣刨方案由机器操作手调整铣刨刀头下降的深度，并沿行车方向边缘控制线逐刀进行铣刨，铣刨下来的砼渣料用运输车收集后运送至废料堆放点进行集中堆放。
2.1.4 清渣、除尘
铣刨完成后，采取人工配合清扫车对路面上各角落散落残渣进行清扫，并用洒水车加压设备对路面灰尘进行冲洗，确保路面干净整洁无残留灰渣。
2.1.5 开放交通
路面清洗干净后即可开放道路铣刨作业面的封闭交通。
2.1.6 反光标识恢复及缩缝灌缝
待路面干燥后，及时开展路面标线恢复施划和砼板缝、裂缝间杂物清理灌缝胶封缝工作。
2.2 质量控制
（1）铣刨前对铣刨机、刀头进行全部检查，如发现刀头磨损长度不一时，要全部进行更换，并铣刨试验路段进行查看实际铣刨效果，避免因刀头长度不一从而造成路面铣刨平整度较差;
（2）路面精铣刨施工时设专人严格控制铣刨深度，避免出现夹层和超铣现象;
（3）铣刨作业时应保证铣刨机行走路线顺直，以免造成路面铣刨纹路弯曲。从而增大加大车辆行驶方向性操控的难度。
施工过程中路面铣刨质量检查项目、频率及控制标准按表1要求进行。
3 处治效果分析
3.1 路面性能得到显著改善
为了准确掌握隧道路面处治前后抗滑性能变化情况，安排检测单位对上述四个隧道砼路面的构造深度、平整度等进行了跟踪检测。从检测的数据来看，铣刨之前四个长大隧道砼路面构造深度均不满足《公路養护技术规范》要求，采用精细铣刨拉毛处治后，路面抗滑性能、平整度得到很大提升，其中平均构造深度由处治前0.36上升到1.47、平整度RQI平均值由85.8提高到97.3，大大增加隧道内行车的舒适性与安全性。同时处治后路表面覆水膜现象也得到了很大的改观，行车噪声也得到有效降低。 3.2 有效降低了养护成本
从隧道砼路面处治效益来看，采用精细铣刨拉毛处治价格14.5元/m2，要明显优于酸洗刻槽25元/m2和沥青罩面130元/m2，且在使用年限方面一般为2～3年，较酸洗刻槽0.5～0.75年有较大提升，同时为后续的加铺沥青罩面提供一定基础，总体经济效益较优。
3.3 施工简便通行影响小
在以往隧道水泥混凝土路面处理时，采用酸洗刻槽施工耗时较长且是在隧道内长时间工作，为了保证作业者及机械设备的安全，通常要长时间对道路交通要进行临时交通管制，既耗费了较多人力物力又严重影响了隧道的通行效率和公司路段形象;同时硫酸溶液作为一种强酸溶液，具有较强的腐蚀性与挥发性，稍微操作不慎将对操作人员造成一定的危害，为尽量避免作业人员受到伤害，在作业时须长时间开启隧道内风机消耗大量电能，且人员要穿上比较厚重的防护服作业困难。采用精细铣刨拉毛处理时，机械作业化程度高，其易操作、施工速度较快且可以边施工边间歇式通行，大大的降低了对道路通行的影响。
3.4 交通事故率大大降低
上述四个隧道在处治前年平均发生事故共21起，处治完成两年内年平均事故8起（人为操作原因），事故发生率降低了65.2%，年平均节约路产维护费32.6万元，通过精细铣刨拉毛处理不仅有效保障隧道内行车安全且降低了隧道养护费用的支出，节约了养护成本。
4 结束语
精细铣刨拉毛在处治隧道水泥砼路面抗滑性能不足时，不仅使路面的抗滑性在短时间内得到显著提高，同时也使路面平整度、排水性能也得到明显改善提升，是一种更经济、科学，且对交通通行影响较小的隧道水泥砼路面抗滑性能提升处治方法。
精细铣刨拉毛处理的路面，可以很好地作为后续路面罩面的基础，为加铺层提供很好的层间抗剪能力和粘結力。
参考文献：
[1]潘谦启.高速公路隧道水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术探讨[J].西部交通科技，2020（8）：111-114+162.
[2]杨伟达.改善隧道水泥混凝土路面抗滑性能处治方案的研究与探讨[J].中国水运，2020（8）：133-136.
[3]王水声.隧道水泥混凝土路面抗滑改善措施及效果[J].广东公路交通，2019，45（6）：46-49.
[4]肖利明，侯芸.隧道水泥混凝土路面抗滑处治效果分析[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（3）：198-199.
[5]胡勤.基于纹理化处治技术的高速公路隧道水泥混凝土路面施工研究[J].公路工程，2019（3）：133-137.
[6]傅广文，许新权.隧道水泥路面抗滑性能改善措施及应用效果[J].广东公路交通，2015（6）：9-13.
[7]王水声. 隧道水泥混凝土路面抗滑改善措施及效果[J]. 广东公路交通，2016（6）：46-49.
[8]付虎威.精铣刨技术在隧道路面抗滑性能提升中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2019（5）：269-271.