國道345線九龍峽隧道路面微表處施工工藝的應(yīng)用

趙 輝

（甘肅甘南新世紀(jì)路橋有限責(zé)任公司，甘肅 甘南州 747000）

1 前言

隧道路面處于復(fù)雜環(huán)境下，病害原因多，處治難度大，耐久性不宜保證。采用常規(guī)修復(fù)方法難以達(dá)到效果。微表處在一般路面中應(yīng)用較多，但隧道路面應(yīng)用較少。為提高隧道通行保障能力，恢復(fù)路面性能指標(biāo)。嘗試在G345線九龍峽隧道中路面修復(fù)中采用微表處施工工藝，闡述了微表處施工過程中關(guān)鍵控制要點；總結(jié)隧道鋪筑中微表處的經(jīng)驗和技術(shù)優(yōu)點；嘗試解決隧道路面性能恢復(fù)領(lǐng)域的相關(guān)等問題。

2 施工簡介

九龍峽隧道位于甘南藏族自治州國道G345線K2534+729處，當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁?4℃，雨水多，該隧道全長2542m，寬度9m。由于國道G345線公路位于交通要道，全線交通量大，經(jīng)多年使用后，九龍峽隧道的摩擦系數(shù)降低，隧道內(nèi)路面車轍嚴(yán)重，造成較大的安全隱患。公路管理部門計劃在2020年對國道345線K2534+729九龍峽隧道進(jìn)行微表處試驗鋪筑工程，嘗試恢復(fù)隧道的路面性能，確保隧道交通安全。

3 施工準(zhǔn)備

1）施工前的勘查。施工前我們對九龍峽隧道路段進(jìn)行了勘查：對關(guān)鍵數(shù)據(jù)如隧道路面的車轍深度，九龍峽隧道的平整度和構(gòu)造深度、路面摩擦系數(shù)等主要數(shù)據(jù)采用專業(yè)儀器采集和分析。經(jīng)過本次細(xì)致的勘查發(fā)現(xiàn)：九龍峽隧道的主要病害是瀝青混凝土路面麻面嚴(yán)重、摩擦系數(shù)較低、滲水嚴(yán)重、表層松散，已不能達(dá)到安全行車的要求。而且部分路段的瀝青混凝土路面車轍較為嚴(yán)重，有部分車道車轍的平均深度已經(jīng)超過了15mm，對隧道路面的修復(fù)比較迫切。

2）施工時間的合理選擇。微表處施工工藝對需要較高的環(huán)境溫度方可施工。根據(jù)迭部縣當(dāng)?shù)貧v史平均溫度分析，在8月上旬這段時間內(nèi)基本為晴天，氣溫在25～30℃之間，天氣較為穩(wěn)定，適合施工。因此，我們在8月2日開始施工，8月4日施工結(jié)束，整個隧道施工過程較為順利。

3）施工前路面病害處理。G345線九龍峽隧道存在較多的坑槽和裂縫等質(zhì)量病害。為保證維修質(zhì)量的效果，對坑槽采用瀝青混凝土修補(bǔ)。裂縫采用專用的路面灌封膠處理。因運(yùn)營時間較長，隧道內(nèi)路面塵土飛揚(yáng)。采用路面清洗車全線清洗處理，確保鋪筑前路面無污染和塵土等贓物。

4 設(shè)計性能和配合比

根據(jù)九龍峽隧道路面的特點，修補(bǔ)面層應(yīng)具有抗滑耐磨性能。所以本工程設(shè)計攤鋪厚度為10mm且具有良好的黏結(jié)基層能力和防水作用的微表處。由于該層主要用作表面層，根據(jù)設(shè)計文件的要求,擬采用MS－Ⅲ型級配。石料采用鴛鴦產(chǎn)玄武巖，黏結(jié)力試驗、原材料質(zhì)量、骨料級配、砂當(dāng)量均符合設(shè)計及規(guī)范要求。

用于本工程的隧道專用改性乳化瀝青由我單位甘肅甘南新世紀(jì)路橋公司自行生產(chǎn)和配比的，基質(zhì)瀝青采用SK90重交道路瀝青，選用Ingevity（中國）提供的417隧道微表處專用乳化劑（用量1.8%）和T600基質(zhì)瀝青添加劑（用量1%）及SBR膠乳改性劑（用量3.8%）。該配方增強(qiáng)瀝青與骨料的黏結(jié)力以及快速固化的特性，在隧道內(nèi)可使微表處成型、開放交通提前到2～3h。

5 在隧道微表處中具體的施工工藝

5.1 九龍峽隧道微表處的基本施工程序（如圖1所示）

圖1 基本施工程序

根據(jù)九龍峽隧道位于國道的特點，必須在施工的同時保證通車的要求，為避免對交通產(chǎn)生不良影響，實行半幅封閉施工，半幅通車。

5.2 隧道微表處的施工程序要點

一般在隧道完成病害處理的面層上，方可進(jìn)入微表處施工工藝環(huán)節(jié)。微表處攤鋪程序有以下幾點：

1）微表處應(yīng)采用專用攤鋪機(jī)鋪筑，專用攤鋪機(jī)方可保證攤鋪的均勻性。攤鋪速度因考慮微表處產(chǎn)量和半幅攤鋪寬度及設(shè)計厚度的需要，保證攤鋪連續(xù)作業(yè)，根據(jù)試驗確定攤鋪機(jī)速度3km/h左右。

2）微表處應(yīng)嚴(yán)格控制大粒徑石料，在拌合機(jī)應(yīng)加篩網(wǎng)過濾。若現(xiàn)場有超粒徑的骨料，現(xiàn)場安排專人處理和采用相同拌合料修補(bǔ)。

3）根據(jù)九龍峽隧道半幅通車保暢通，半幅施工的特點。采用按照隧道中線為導(dǎo)向線和分界線，完成半幅施工全部作業(yè)，方可攤鋪另半幅。一般剛起步攤鋪的微表處厚度和拌合料質(zhì)量不穩(wěn)定，所以剛開始的攤鋪機(jī)下墊鐵皮，然后將鐵皮的混合料拆除。

6 施工中質(zhì)量控制措施

施工檢查是質(zhì)量控制的關(guān)鍵指點，所以安排專人檢查質(zhì)量，隨時檢查厚度，對質(zhì)量缺陷及時總結(jié)和完善。主要質(zhì)量控制指標(biāo)見表1：

表1 微表處交工檢查與驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（1）為保證混合礦料級配的準(zhǔn)確度和篩除超粒徑顆粒，使用礦料級配篩分機(jī)對混合礦料進(jìn)行篩分預(yù)摻配，再放入拌合機(jī)。

（2）石料的堆積密度隨含水量的變化而改變，應(yīng)預(yù)先測定混合礦料不同含水量時的堆積密度，確保動態(tài)控制質(zhì)量。

7 施工中的安全保證體系及措施

九龍峽隧道處于國道，交通量大和車流量大。在隧道路面微表處攤鋪施工過程中對交通暢通有一定影響，所以交通管制是安全控制的重要環(huán)節(jié)，主要制定以下幾點：

1）成立九龍峽隧道安全保障領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)施工路段的交通管理協(xié)調(diào)工作，每天召開安全會議，及時消除安全隱患。對所有隧道微表處施工人員進(jìn)行施工安全教育，確保安全交底落實到位，執(zhí)行到位。

2）為保證交通暢通和施工安全，實行半幅通車，半幅施工的原則。隧道進(jìn)出口安排專人管制交通，確保施工期間單向通行和限速通行。

3）根據(jù)隧道路面實際情況，嚴(yán)格控制施工長度，加強(qiáng)交通管控，確保過往車輛有序通行。

4）根據(jù)九龍峽隧道特點，在隧道進(jìn)口前方800m、300m和進(jìn)口處處分別設(shè)置施工提示牌，全線設(shè)置警示燈、警示錐桶、30碼限速標(biāo)志和導(dǎo)向標(biāo)志。

8 施工中的接縫處理經(jīng)驗

在九龍峽隧道微表處施工中，平整度的關(guān)鍵在于要控制接縫的銜接質(zhì)量。安排專人使用橡膠刮耙處理接縫處的不平整部分，再用專用工具進(jìn)行掃平，確保接縫處平順。在接縫處進(jìn)行預(yù)灑水處理有助于前后混合料的黏結(jié)；同時要盡可能減少橫縫的數(shù)量；接縫高差應(yīng)小于3mm；左右幅接縫位置一般應(yīng)位于隧道中心線。

9 結(jié)論

因隧道路面病害復(fù)雜，處治難度大，采用常規(guī)方法難以達(dá)到效果。九龍峽隧道工程結(jié)束近兩個月，我們和檢測單位對隧道微表處路段進(jìn)行了平整度、摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)等進(jìn)行了檢測，各項路面指標(biāo)均符合要求。根據(jù)G345線九龍峽隧道采用微表處工藝的技術(shù)特點。發(fā)現(xiàn)隧道微表處工藝相對其他處理方法有以下優(yōu)點：

1）可以在常溫條件下施工。相對熱拌瀝青混凝土工藝，微表處工藝對環(huán)境溫度要求不敏感，在隧道環(huán)境溫度較低的條件下，可確保質(zhì)量。

2）工程施工速度快,對交通干擾小。相對其他處理方法來說。隧道微表處工藝可以在3小時以后開放交通。這在隧道施工中，交通量大，需要較早的完成滿足交通來說。微表處工藝完全達(dá)到快速施工和快速通車的要求。

3）適合于重載交通的路面。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)表明。由于采用高質(zhì)量的改性瀝青和高質(zhì)量的骨料。微表處比普通稀漿封層有著更強(qiáng)的承載能力，微表處工藝可以滿足九龍峽隧道交通量大，重載車多的情況下路面性能。

4）不影響隧道凈高。九龍峽隧道微表處厚度1cm，所以不需要將原路面銑刨,直接在原路面上鋪筑,而不會影響隧道凈高度。也不會影響隧道的排水系統(tǒng)。

5）提高抗滑能力。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，九龍峽隧道微表處工藝后的路面摩擦系數(shù)達(dá)到設(shè)計要求，達(dá)到安全通車的效果，平整度等主要數(shù)據(jù)也達(dá)到設(shè)計要求。

6）造價低。相對原初步計劃鋪筑瀝青混凝土的造價，微表處成本是原計劃瀝青混凝土造價的一半左右。

總之,這次施工只是我們微表處施工新的一個開始，隧道微表處施工這項技術(shù)還有待進(jìn)一步的去探討研究。因為隧道微表處工藝還需要較長時間來驗證耐久性和穩(wěn)定性。根據(jù)九龍峽隧道微表處工藝表明的造價低和施工速度快，不影響隧道的凈高和承載能力強(qiáng)的特點，會在以后的隧道路面養(yǎng)護(hù)有較多的應(yīng)用。