隧道水泥混凝土路面的施工技術(shù)

孫 春 梅

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

隧道水泥混凝土路面的施工技術(shù)

孫 春 梅

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

基于隧道路面的主要特征，介紹了隧道水泥混凝土路面滑模鋪筑的施工技術(shù)與要求，并針對隧道路面施工中存在的抗滑保持性與噪聲問題，提出了解決措施，有利于提高隧道路面的質(zhì)量。

隧道路面，滑模，水泥，耐久性

我國公路隧道規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，由于隧道路面存在一定特殊性，對于施工建造提出了更為嚴(yán)格的要求。耐久性、抗滑保持性以及降噪能力是隧道路面施工的重點(diǎn)所在，在實(shí)際情況中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，正確選取路面結(jié)構(gòu)類型，并優(yōu)化工藝方法，保證隧道路面行駛安全和質(zhì)量。

1 隧道路面的主要特征

隧道是一個較為封閉的空間，不會受到外界氣候的直接影響，所以隧道路面的溫度與濕度通常不會出現(xiàn)太大的變化，施工方面的要求也比其他路面低。然而，這種觀念實(shí)際上是錯誤的，隧道是穿越高山、河流的途徑，如果隧道由于路面問題而出現(xiàn)中斷，則意味著沒有其他道路可供繞行，因此，隧道路面的壽命與耐久性至關(guān)重要，施工中必須予以足夠的重視，隧道路面的主要特征可歸納為以下幾點(diǎn)：1)隧道空間封閉，給路面施工及養(yǎng)護(hù)均帶來了很大的不便，所以，隧道路面必須具備良好的耐久性，以延長養(yǎng)護(hù)周期，減少養(yǎng)護(hù)頻率；2)雖然隧道路面不會受到外界氣候的直接影響，但地下水的存在會使路面長時間處在潮濕的狀態(tài)，所以路面的鋪裝層也要具有優(yōu)良的水穩(wěn)性；隧道中溫濕度不會出現(xiàn)太大的變化，對應(yīng)的應(yīng)力也會較??；3)對路面抗滑性的要求較高，隨抗滑性的逐漸提升，磨損粉塵不斷減少，有利于隧道內(nèi)環(huán)境的保持；4)隧道路面的表面性能必須完善，隧道中的光線十分昏暗，視線很差，為保證行車安全，路面必須具有良好的能見度；5)封閉的空間容易擴(kuò)大噪聲，所以隧道路面還要具備良好的除噪功能；6)從路面施工角度講，施工方法要簡單可行，質(zhì)量要易于控制；施工過程中，要注意污染的處理，以免在封閉環(huán)境中，廢氣等污染物對施工人員健康造成損害。

2 隧道水泥混凝土路面施工工藝

2.1 滑模鋪筑

1)零位攤鋪。該攤鋪方式是指路面和攤鋪機(jī)底端處在相同的高程，基于這種施工方式，僅需對邊緣模板實(shí)施拆卸，就能實(shí)現(xiàn)連續(xù)攤鋪。攤鋪機(jī)主要在邊溝蓋板上運(yùn)行，運(yùn)行時，需要對蓋板實(shí)施加厚，并進(jìn)行配筋處理，以此穩(wěn)定支撐攤鋪機(jī)，確保施工順利進(jìn)行[1]。2)下位攤鋪。該攤鋪方式是指路面處于攤鋪機(jī)底端的下方，攤鋪機(jī)上的固定位置無法向底端下方延伸，所以必須對原有的攤鋪機(jī)實(shí)施改裝，以此更好的適應(yīng)施工要求。實(shí)踐證明，根據(jù)隧道邊溝的實(shí)際情況，合理運(yùn)用以上兩種鋪筑工藝，均可得到質(zhì)量優(yōu)異的路面。

2.2 施工要求

1)隧道中，大型運(yùn)輸車輛不能調(diào)頭，所以對于長度偏大的隧道，應(yīng)使用小型車輛運(yùn)輸原材料，而且小型車輛運(yùn)輸?shù)牟牧隙严鄬^小，便于后續(xù)布料。隧道通常為不連通的單洞形式，常規(guī)路面施工運(yùn)用的布料機(jī)不能使用，所以只能調(diào)用小型推土機(jī)進(jìn)行布料。由于受到以上因素的制約，隧道路面不適合運(yùn)用鋼筋混凝土，混合料由洞口處運(yùn)送到機(jī)械前是存在極大難度的，基于此，為保證路面耐久性，延長養(yǎng)護(hù)周期，應(yīng)積極使用鋼纖維補(bǔ)強(qiáng)混凝土路面。2)基準(zhǔn)線的合理設(shè)置決定了施工能否順利進(jìn)行，設(shè)置時應(yīng)根據(jù)攤鋪外緣實(shí)際寬度確定最佳設(shè)置位置，而且設(shè)置的精度還要和路面完全一致。3)隧道洞口需要設(shè)置搭板、過渡板，必要時還要進(jìn)行鋼纖維補(bǔ)強(qiáng)。隧道以巖石隧道最為常見，巖石隧道的沉降和洞口處的土基存在一定差異，尤其是在高填方的情況下，沉降差較為明顯，所以洞口位置必須設(shè)置搭板，若無法設(shè)置搭板，則需進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。4)在隧道的兩側(cè)，邊溝的存在會對路面帶來極大的約束和阻攔，不會出現(xiàn)縱縫拉開等情況，因此，即使路面出現(xiàn)縱切縫，也無需設(shè)置拉桿[2]。5)鋼纖維具有一定傳荷能力，所以也可以不設(shè)置橫縫傳力桿。而對于未使用鋼纖維的普通路面而言，是否需要設(shè)置傳力桿，應(yīng)對基層的情況進(jìn)行考慮確定。6)隧道路面運(yùn)用滑模攤鋪工藝，工藝要點(diǎn)為：a.料位必須保證充足，以免影響攤鋪連續(xù)性；b.攤鋪機(jī)實(shí)際運(yùn)行速度不得低于1 m/min；c.震動倉中的料位實(shí)際高度不得小于路面上方10 cm，且其后方進(jìn)入擠壓板的表面不得出現(xiàn)氣泡；d.振搗棒應(yīng)位于路面表層，并將振搗的頻率嚴(yán)格控制在9 000次/min之內(nèi)；e.攤鋪機(jī)需要具有足夠的擠壓能力，以確保攤鋪平整度。7)隧道中無論混凝土類型如何，對于砂石材料都必須選用石英河砂，砂石細(xì)度模數(shù)不得低于2.5，最好保持在2.5～3.5范圍內(nèi)。施工過程中，可運(yùn)用質(zhì)地較粗的麻袋片制出抗滑構(gòu)造，保證工后路面摩擦系數(shù)不低于0.45。不存在漏水現(xiàn)象的路面無需設(shè)置抗滑溝槽，存在漏水現(xiàn)象或有漏水趨勢的路面應(yīng)運(yùn)用硬刻槽設(shè)置抗滑構(gòu)造。

3 隧道水泥混凝土路面施工問題與解決措施

3.1 抗滑保持性問題與措施

1)水泥耐磨性。與普通路面相比，隧道路面對于水泥材料的耐磨性有著更高的要求，因?yàn)樗嗄湍バ詻Q定了路面的整體耐磨水平，如果水泥材料的耐磨性較差，將對路面抗滑構(gòu)造等造成直接影響。因此，按照最新的規(guī)范要求，選用適宜的耐磨試驗(yàn)方法，要求用于隧道路面施工的水泥材料耐磨系數(shù)不得超過2.5 kg/m2。2)粉煤灰等級與摻量。相關(guān)規(guī)范指出，道路施工中可以運(yùn)用Ⅰ級和Ⅱ級粉煤灰，不得使用Ⅲ級粉煤灰。隧道路面施工同樣遵循此規(guī)范要求，同時，考慮到路面抗滑保持性等特殊要求，粉煤灰的實(shí)際摻量必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制，通常按水泥中已經(jīng)摻加的混合材數(shù)量確定，道路水泥不能超過25%；普通硅酸鹽水泥不能超過15%。

3)砂率。砂率的大小會對路面橫向力系數(shù)造成直接的影響，對于表層砂漿而言，其砂率必須充足才可以提供良好的橫向力系數(shù)，所以在保證強(qiáng)度、硬度等基礎(chǔ)條件的情況下，從提升安全性角度分析，可在規(guī)定的范圍內(nèi)適當(dāng)提升砂率。

3.2 降噪措施

路面噪聲指的是路面和車輪作用產(chǎn)生的噪聲，隨車速的提升噪聲越來越大，是交通噪聲的重要組成部分。由于隧道封閉，噪聲經(jīng)過反彈會逐漸擴(kuò)大，所以為降低噪聲，曾有人推薦使用瀝青路面，但并不可取。因?yàn)閺穆访娼Y(jié)構(gòu)角度講，耐久性是隧道路面的根本，不能因?yàn)榭紤]到降噪的因素就忽視路面耐久性的保持。

實(shí)際工作中，可采取提升內(nèi)壁吸聲能力的方法來達(dá)到降噪目的，如在隧道的兩側(cè)安裝多孔洞鋁板，換掉傳統(tǒng)的瓷磚，隧道的頂面也可改裝成毛混凝土表面，積極使用具備防火、防潮、防腐蝕等多功能材料來進(jìn)行吸聲。而對于水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，可運(yùn)用德國研制的骨料裸露抗滑表面，選用抗壓強(qiáng)度為C70的玄武巖細(xì)石混凝土，其具有相對較高的磨光值，可吸收大量的噪聲[3]。

4 結(jié)語

根據(jù)隧道路面實(shí)際特點(diǎn)，對路面結(jié)構(gòu)選擇進(jìn)行分析，提出大型隧道工程應(yīng)選取水泥混凝土路面，并對滑模攤鋪工藝實(shí)施分析介紹。在此基礎(chǔ)上，還對路面行車安全的影響因素進(jìn)行考慮，提出幾種有效的抗滑與降噪措施。對于隧道路面施工而言，應(yīng)從理性的角度優(yōu)化選擇工藝方法和結(jié)構(gòu)類型，在確保耐久性等基礎(chǔ)條件下，積極使用新材料和新技術(shù)，以起到大幅提升路面性能的目的。

[1] 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(9):81-84.

[2] 劉 昆,陳希梅,王選倉.刻槽技術(shù)在高速公路隧道水泥混凝土路面中的應(yīng)用[J].公路,2008(5):18-22.

[3] 鄭坤平.微表處技術(shù)在隧道水泥混凝土路面抗滑恢復(fù)中的應(yīng)用[J].交通世界(建養(yǎng)·機(jī)械),2012(8):67-69.

Abstract: Based on the main feature for the tunnel roadbed, the paper introduces the construction technique and requirements for the sliding model pavement in the cement concrete roadbed in tunnels, and points out solutions according to the anti-sliding maintenance and noise in the tunnel roadbed construction, so as to improve the quality of the tunnel roadbed.

Key words: tunnel roadbed, sliding model, cement, durability

On construction technique for cement concrete roadbed in tunnels

Sun Chunmei

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

2016-03-17

孫春梅(1982- )，女，工程師

1009-6825(2016)15-0182-02

U455

A