Nova Chip超薄罩面防滑處置技術(shù)在隧道路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)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(qū)利橋鄉(xiāng)，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(shè)計(jì)為30號水泥混凝土,抗彎拉強(qiáng)度5MPa?，F(xiàn)由于隧道內(nèi)路面刻槽磨耗殆盡，造成了大量交通事故。經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)營后，水泥混凝土路面出現(xiàn)大量磨光現(xiàn)象，已嚴(yán)重影響到道路通行安全。

麥積山隧道地形地貌為構(gòu)造侵蝕低中山區(qū)，地形復(fù)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(gòu)成。沿線按公路自然區(qū)劃為Ⅴ1區(qū)（秦巴山地潤濕區(qū)），屬暖溫帶亞濕潤氣候。氣候溫和濕潤，冬冷卻無嚴(yán)寒，夏熱而無酷暑，雨熱同季，光照充裕，區(qū)內(nèi)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(shè)必要性

根據(jù)隧道運(yùn)營監(jiān)測分中心統(tǒng)計(jì)，由于隧道內(nèi)水泥路面刻槽磨耗殆盡，時(shí)有追尾及側(cè)滑撞車現(xiàn)象，每次事故發(fā)生后會造成1-2小時(shí)堵車，嚴(yán)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(shí)施。

3 隧道路面檢測、調(diào)查

為了掌握詳實(shí)的路況，制定合理的養(yǎng)護(hù)改造方案，項(xiàng)目組安排專業(yè)人員對路面平整度、摩擦系數(shù)進(jìn)行檢測。路面平整度以每100m計(jì)算平整度平均值，以1公里為評價(jià)段，計(jì)算國際平整度指數(shù)（IRI）、路面行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）；路面摩擦系數(shù)以每100m計(jì)算SFC平均值，以1公里為評價(jià)段，計(jì)算SFC平均值、路面抗滑性能指數(shù)(SRI)。經(jīng)過調(diào)查和檢測結(jié)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(rèn)為應(yīng)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(jīng)專家組進(jìn)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(jìn)一步提高，且存在噪音過大的問題。但施工時(shí)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(shù)被引入中國，已經(jīng)在深圳地區(qū)道路、京珠高速公路、花清高速公路、惠河高速公路等項(xiàng)目成功實(shí)施。2.5cm厚NovaChip超薄磨耗層具備了熱拌混合料平整的特點(diǎn)，且加鋪厚度小，對隧道凈空擠占少，耐久性強(qiáng)是其亮點(diǎn)。

3）5cm高模量瀝青混凝土BBME繼承了傳統(tǒng)加鋪層平整度好、行車舒適的特點(diǎn)，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(rèn)為，NovaChip超薄罩面是一個(gè)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(zhèn)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(zhèn)玉石灣石料廠蛇紋巖，屬于堿性石料，粘附性達(dá)到4級，結(jié)構(gòu)細(xì)密，質(zhì)地細(xì)膩堅(jiān)韌，抗壓、抗折、抗風(fēng)化性好。

4.2.3 細(xì)集料

細(xì)集料采用武山縣鴛鴦鎮(zhèn)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(xì)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(shè)計(jì)

混合料礦料采用C型集配，其中設(shè)計(jì)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(diǎn)

5.1 施工工藝

隧道水泥混凝土道面NovaChip防滑處置施工技術(shù)是采用MPC（磷酸鎂水泥）快速修補(bǔ)水泥對原隧道混凝土道板進(jìn)行快速修補(bǔ)，然后采用噴砂拋丸技術(shù)對水泥混凝土道板進(jìn)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(shè)備，將高粘乳化瀝青粘結(jié)層和熱瀝青混合料同步攤鋪，并用雙鋼輪壓路機(jī)快速碾壓成型的技術(shù)。

5.2 工藝操作要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施

5.2.1 快速修復(fù)水泥道板

修補(bǔ)前要將不密實(shí)的混凝土切除，切割的混凝土邊線盡可能規(guī)則。切割完成后，可用鋼刷或者高壓風(fēng)清除干凈混凝土上的松動(dòng)顆粒和粉塵。MPC水泥砂漿拌制應(yīng)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(bǔ)水泥砂漿應(yīng)該現(xiàn)拌現(xiàn)用，當(dāng)拌好的水泥砂漿出現(xiàn)發(fā)硬、凝膠等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)廢棄并重新拌制。

5.2.2 混凝土拋丸處理

拋丸工藝應(yīng)通過試拋實(shí)驗(yàn)確定正式施工丸料的顆粒大小和形狀、設(shè)備的行走速度、鋼丸的拋射流量三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。實(shí)際施工中，通常鋼丸直徑選擇1.4-2.0mm，拋丸機(jī)行走速度以5-6m/min為宜，具體可根據(jù)試驗(yàn)段數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。隧道內(nèi)拋丸作業(yè)采用直線連續(xù)拋丸的方式，行程控制一般沿著隧道縱向往復(fù)進(jìn)行，單次工作長度一般不超過30m。要注意拋丸兩次施工作業(yè)面之間的搭接長度為1-3cm，搭接處不能產(chǎn)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(jìn)行清理，并剔除縫內(nèi)垃圾，吹風(fēng)機(jī)對縫內(nèi)進(jìn)行二次清理，后期進(jìn)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(jìn)行清理，用鐵爪子勾出縫內(nèi)垃圾，縫深最少要達(dá)到2-3cm，深度不足的地方要用切割機(jī)加深，然后使用吹風(fēng)機(jī)對縫內(nèi)進(jìn)行二次清理，使用灌縫膠進(jìn)行灌縫處理，灌縫槍頭應(yīng)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(jìn)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(jié)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(shù)等路用性能指標(biāo)恢復(fù)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)對“四新技術(shù)”應(yīng)用和推廣具有積極意義。