銑刨工藝提高隧道內(nèi)水泥混凝土路面抗滑性能應(yīng)用探討

    隨著我國(guó)高速公路建設(shè)隧道越來(lái)越多，多高速公路隧道比例占路線長(zhǎng)度的50%左右甚更高,如已運(yùn)營(yíng)的廣甘、映汶高速公路隧道長(zhǎng)度均占路線長(zhǎng)度的50%左右，正在建設(shè)的雅康、汶馬高速公路隧道規(guī)模均超過(guò)路線長(zhǎng)度的50%。近年來(lái)，隧道交通安全事故屢見報(bào)道，特別是晉濟(jì)高速公路巖后隧道'3 1”特別重大道路交通?；啡急鹿屎?隧道運(yùn)營(yíng)安全越來(lái)越引起人們的重視。研究表明:下坡方向長(zhǎng)、特長(zhǎng)隧道水泥混凝土路面易發(fā)生行車安全事故，這與洞身水泥混凝土路面抗滑性能嚴(yán)重不足密切相關(guān),因此，有必要采取措施提高隧道內(nèi)水泥混凝土路面的抗滑性能。中國(guó)多條縞速公路采用銑刨方式改善隧道內(nèi)水泥混凝土路面的抗滑性能，但未見使用效果的系統(tǒng)跟蹤報(bào)道。本文選取了四川省內(nèi)發(fā)生多起事故的高速公路，對(duì)多個(gè)隧道鋪裝銑刨前后的橫向力系數(shù)進(jìn)行了跟蹤觀。

一、工程概況

1.1 LZ高速公路
CS隧道是LZ高速公路上唯一一座特長(zhǎng)隧道， 全長(zhǎng)5 106m，雙向四車道上下行分離式。2013年12月底建成通車,2014年6-7月份不到2個(gè)月的時(shí)間內(nèi)發(fā)生12起交通事故。事故集中在下坡、隧道右洞的水泥混凝土路面段。
原路面結(jié)構(gòu)隧道洞口段400 m鋪裝采用4cm改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA- 13+6cm中粒式改性瀝青混凝土AC -20C +防水粘結(jié)層+26cm水泥混
凝土基層+C20水泥混凝土調(diào)平層;隧道洞身段采用28cm水泥混凝土面層+C20水泥混凝土調(diào)平層。水泥混凝土路面采用滑模攤鋪,縱向刻槽施工工藝。.
1.2 YX高速公路
YX高速公路某段沿線地形險(xiǎn)峻左幅為50 km的長(zhǎng)大下坡為克服差，通過(guò)螺旋隧道展線降低平均縱坡。運(yùn)營(yíng)約2年時(shí)間內(nèi)發(fā)生多起交通

事故，且集中在下坡、隧道左洞的水泥混凝土路面段。原路面結(jié)構(gòu):長(zhǎng)及特長(zhǎng)隧道洞口段300~500 m鋪裝采用4cm改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA- 13 +6cm中粒式改性瀝青混凝土AC -20C +隧道防水粘結(jié)層+24cm水泥混凝土基層+C20水泥混凝土調(diào)平層;長(zhǎng)及特長(zhǎng)隧道洞身段采用25~26cm水泥混凝土面層+C20水泥混凝土調(diào)平層。水泥混凝土路面采用橫向刻槽。

二、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及交通事故特點(diǎn)
為剖析隧道內(nèi)水泥混凝土路面事故多發(fā)原因，筆者進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并調(diào)取了事故視頻等資料,事故多發(fā)點(diǎn)具有以下特點(diǎn):
(1)L Z高速公路CS隧道內(nèi)水泥混凝土路面采用滑模攤鋪技術(shù)、縱向刻槽,刻槽施工規(guī)范,刻槽磨耗不明顯。YX高速公路上的隧道內(nèi)水泥混凝
土路面采用橫向刻槽,刻槽有磨耗現(xiàn)象。無(wú)論是縱向刻槽還是橫向刻槽，刻槽之間水泥條幾乎沒有微觀抗滑構(gòu)造用手觸摸非常光滑,在燈光照射下出現(xiàn)‘鏡面”一樣的反光現(xiàn)象。
(2)下坡段，重載貨車為降低輪轂的溫度,不停對(duì)輪轂灑水降溫,輪跡帶處路面潮濕,局部有積水現(xiàn)象。
(3)事故多發(fā)點(diǎn)主要位于下坡段，對(duì)應(yīng)的上坡路段事故很少。
(4)隧道洞口過(guò)渡段采用復(fù)合式瀝青路面洞身為水泥混凝土路面，事故均發(fā)生于水泥混凝土路面段。
(5)根據(jù)發(fā)生事故時(shí)的視頻記錄，事故車輛主要是失去平衡，輕者打滑沖上路沿，重者側(cè)翻橫倒在隧道內(nèi)，事故形態(tài)以側(cè)翻為主。
(6)通過(guò)壓縮行車道,強(qiáng)制限制行車速度,事故大大降低。

三、結(jié)論
(1)車速過(guò)快,部分車輛不按限速規(guī)定行駛，并在隧道內(nèi)超車和隨意變更車道，導(dǎo)致發(fā)生交通事故的概率大大增加。通過(guò)壓縮行車空間，強(qiáng)制降低行車速度,限速由開始的80km/h，降為60km/h,事故明顯減少，車速過(guò)快是造成事故的主要外因。
(2)事故多發(fā)點(diǎn)位于下坡、隧道內(nèi)水泥混凝土路面段，重載車輛為降低輪轂溫度不斷灑水輪跡帶潮濕橫向力系數(shù)急劇降低是引起事故多發(fā)的內(nèi)在原因。
(3)事故多發(fā)點(diǎn)與水泥混凝土路面抗滑性能偏低，相關(guān)性較好,表明橫向力系數(shù)SFC可客觀反映水泥混凝土路面的宏觀抗滑性能,構(gòu)造深度指
標(biāo)應(yīng)在水泥混凝土路面刻槽前測(cè)試以反映微觀構(gòu)造。
(4)隧道內(nèi)水泥混凝土路面多由土建單位建設(shè)，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)主要關(guān)注強(qiáng)度，忽視了作為路面對(duì)表面功能的需求，施工時(shí)反復(fù)抹平表面,使路表形成光面。盡管采用硬刻槽工藝提高了水泥路面的宏觀構(gòu)造深度,但水泥路面的抗滑性能不僅與宏觀構(gòu)造有關(guān)更與微觀構(gòu)造密切相關(guān)光面的水泥路面幾乎沒有微觀構(gòu)造,在潮濕或薄水膜狀態(tài)下路面抗滑性能明顯下降車輪與路面的附著力急劇降低，從而易引發(fā)交通事故。
(5)銑刨工藝可以改善隧道內(nèi)水泥混凝土路面的抗滑性能，且常規(guī)銑刨效果優(yōu)于精銑刨，但運(yùn)營(yíng)約1.5后,SFC又將衰減到40以下，該工藝僅是臨時(shí)措施。因而在隧道水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如果沒有考慮銑刨工藝對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響,不宜推廣應(yīng)用，否則易引起斷板等結(jié)構(gòu)性病害。

(6)隧道洞口段瀝青路面橫向力系數(shù)明顯優(yōu)于水泥混凝土路面如有條件為提高隧道內(nèi)水泥混凝土路面的抗滑性能，對(duì)運(yùn)營(yíng)或在建隧道，受凈空限制宜采用超級(jí)微表處或薄層罩面方案,待建隧道宜采用復(fù)合式路面或露石水泥混凝土。

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