隧道水泥混凝土路面抗滑改善措施及效果

陳鵬飛

山西交通控股集團有限公司臨汾南高速公路分公司 山西臨汾 041000

此次研究主要是通過實際工程、分析隧道水泥混凝土路面滑膜攤鋪的重要性，深入探索隧道水泥混凝土路面滑膜攤鋪的施工要點，希望能夠?qū)ο嚓P人員起到參考性價值。

1 做好隧道水泥混凝土路面抗滑改善措施的必要性

水泥混凝土路面具有強度高、穩(wěn)定性好、使用年限長、防火性能優(yōu)越、夜間行車可視性好，施工期間空氣污染較瀝青路面小等諸多優(yōu)點，在我國公路隧道尤其中長、特長隧道內(nèi)部得到廣泛運用。但隧道內(nèi)環(huán)境惡劣，汽車尾氣不易消散，地下水豐富且隧道滲水事件常有發(fā)生，路面總體濕度大[1]。加之隧道進出口路段由于光線變換幅度大，車輛加減速頻繁，進一步加重了路面磨損，導致水泥混凝土路面抗滑性能快速衰減，行車安全系數(shù)明顯降低。依據(jù)美國對其國內(nèi)30年交通事故原因的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，因為路滑而引起的交通事故約占事故總數(shù)的25%。所以，做好隧道水泥混凝土路面抗滑工作意義重大。

2 隧道水泥混凝土路面抗滑改善措施及效果

2.1 復刻槽法

復刻槽法與新建路面刻槽的原理基本相同，施工機械也基本一樣，施工方法是在被磨平的水泥混凝土板上刻出紋理。當原路面本身刻槽紋理依然清晰，深度適宜時，可以通過調(diào)整復刻槽行走位置，在原路面兩槽之間未被刻槽的區(qū)域復刻槽，即加密刻槽；當原路面新建刻槽紋理已經(jīng)被磨平或基本消失，應根據(jù)水泥板的大小重新規(guī)劃刻槽行走區(qū)域，施工標準與新建路面刻槽要求一致。復刻槽法施工簡便，能夠快速恢復路面構造，不影響原路面平整度。施工后形成的宏觀構造能夠快速、有效地排出路面水分，保持輪胎與路面干燥接觸，增加路面抗滑性能[2]。

2.2 加鋪罩面

路面加鋪改造技術以其優(yōu)良的耐磨耗性能和良好的行車舒適性，在國內(nèi)得到越來越廣泛的運用，到目前為止通過加鋪改造的水泥混凝土路面的里程已經(jīng)達到了數(shù)十萬km。通過加鋪一定厚度的瀝青混凝土罩面，顯著提升了公路的使用質(zhì)量，并且使路面開裂的情況得到了有效控制。其基本原理為：將舊路面進行鑿毛或處治后，清潔路面，之后采用黏結層加鋪耐磨耗骨料構成防滑罩面。

目前使用的超薄抗滑層技術大多是基于環(huán)氧樹脂粘合的薄層材料，即在對抗滑性能不足的舊水泥混凝土路面進行打磨和粗糙化處理后，將環(huán)氧樹脂材料摻和具有高耐磨耗性能的填料，一般是機制砂或天然河砂，攪拌后均勻攤鋪在處理好的水泥混凝土基面上，再撒上耐磨碎石，待其完全固化后即得到薄層抗滑層路面。

2.3 布設導線

在滑膜攤鋪施工期間必須注重導線重要性，且導線在隧道工程施工中具有顯著作用。在選擇導線樁時優(yōu)先選擇圓鋼筋，這樣便于后期調(diào)整。在隧道路線中心位置打磨圓滑。為了提升精度，需要每隔10m設置導線樁，曲線段加密5m，垂直水平誤差數(shù)值控制在1mm。隧道工程空間限制比較大，且兩側是隧道施工人員行走路線，因此必須加強導線選材，可以考慮3mm以上鋼絲繩。單根導線必須大于200m，且繞度低于1mm，并且派遣專人管理導線，提升管理人員安全防護意識[3]。

2.4 初期支護

鐵路隧道進行暗挖施工作業(yè)時，圍巖的應力狀態(tài)發(fā)生了改變，結構進行重新的分布，間接破壞了原有地質(zhì)巖層的結構，因此巖體承受強度大幅度的降低，穩(wěn)定性變差。圍巖較長時間的暴露在空氣中也易風化坍塌變形，強度以及穩(wěn)定性也會銳減，巖層較之前也更脆弱，為了增加圍巖結構的穩(wěn)定性，方便進行運輸以及施工安全，需要分別進行注漿、錨桿、支鋼拱架形成初期支護結構。這樣操作即能夠有效防止圍巖應力變化、結構風化松動脫落，更能增加圍巖的結構安全，方便工人施工和運輸。

2.5 仰拱和填充

仰拱是鐵路隧道建設非常重要的結構，能夠有效改善鐵路隧道上部的支護結構的受力條件，是隧道施工重要的一個環(huán)節(jié)。鐵路隧道的全斷面開挖和支護結構施工完成后應及時進行仰拱，仰拱搭建完成后在結構內(nèi)填充混凝土，以便及早閉合呈環(huán)形成初期的支護。在施工中鐵路隧道的整體需要進行仰拱和二次的襯砌，這樣既能增加隧道結構的穩(wěn)定性還能防水。另外如果仰拱閉合不及時對沉降變形有很大的影響。

2.6 監(jiān)控量測

近幾年，新奧法施工方法已經(jīng)很廣泛的應用到鐵路隧道中，新奧法復合式襯砌設計、施工的主要核心部分就是監(jiān)控量測。它不僅僅能夠及時掌握圍巖動態(tài)，對圍巖的結構穩(wěn)定性及時做出評估，還能夠降低鐵路隧道發(fā)生事故的概率，提高隧道通行的安全。并且還能通過監(jiān)測儀器來指導施工，確定支護設計參數(shù)，圍巖級別以及工作數(shù)據(jù)，對支護結構合理性做出評估為二次襯砌合理施工提供依據(jù)。一旦監(jiān)控量測發(fā)現(xiàn)異常，量測信息將及時上傳給相關工作人員。

3 專家學者的研究意見

對于隧道內(nèi)路面類型的選擇，專家學者的研究中也給出了不同的意見。一類建議著重水泥路面的改良，提高原材料水泥和集料的抗磨能力，改善路面施工工藝如露石混凝土或復合型混凝土（如摻入聚合物）。還有一類意見主張改良瀝青路面，東南大學許濤、黃曉明等人基于灰靶理論從耐久性、平整度、抗滑性能等六個方面對瀝青和水泥兩種路面進行綜合評價，并經(jīng)對近百座隧道路面實地調(diào)查、分析，認為在隧道中采用瀝青路面具有更好的適用性，隨著施工技術、阻燃技術的進步，瀝青路面將逐漸取代水泥路面而在隧道內(nèi)得到廣泛應用。

4 結語

總而言之，具體的鐵路隧道施工涉及知識面廣且復雜性高危險性高，巖層結構復雜，不好施工，極容易出現(xiàn)安全事故，在嚴格操作鐵路隧道淺埋暗挖工藝流程和保證施工質(zhì)量的同時，也要確保施工運行及交通運行的安全性。在使用鐵路隧道淺埋暗挖法應嚴格按照“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測”的新奧法原則，即能夠保障鐵路隧道施工的質(zhì)量、安全，又能確保隧道的施工進度。因此重視、學習總結淺埋暗挖技術的運用是非常有必要的。