布赫
(四川广南高速公路有限责任公司,四川成都 610000)
·道路·铁路·
谈高速公路隧道路面抗滑技术
布赫
(四川广南高速公路有限责任公司,四川成都610000)
摘要:介绍了高速公路隧道路面过滑对行车安全的影响,从刻槽、高分子聚合物抗滑磨耗层、微表处技术、抛丸处理等方面,阐述了国内常用的路面抗滑技术及特点,并分析了抗滑技术在工程中的应用情况,旨在提高路面的附着系数,减少交通事故的发生。
关键词:高速公路,路面,抗滑技术
高速公路上车辆行驶速度快,车流量大,必然汽车产生的尾气也多,车辆尾气中的油性小颗粒就会在隧道路面中沉积,再加上车辆行驶过程中滴漏的燃油、机油等物质大量附着在道路路面上,特别是大型货车刹车喷淋设备遗留在道路上的水,使路面变得湿滑。中、短隧道由于自然通风比较好,此类物质不易在路面上积聚,对行车安全不会产生特别大的影响;而长隧道通风条件差,此类物质极易附着在道路路面,会形成滑腻或者水薄膜,从而使路面附着系数明显下降,行驶的车辆受此影响较为严重,易发生车辆侧滑、车辆追尾等事故。因此,提高隧道路面附着系数可以有效的减少事故的发生。
目前,国内常用的路面抗滑处理技术主要有以下几种:刻槽、高分子聚合物抗滑磨耗层、薄层沥青混凝土罩面、微表处技术和抛丸处理技术等。其技术特点如下。
1.1刻槽(梯形槽)
刻槽是指利用刻槽机在已硬化的水泥混凝土路面形成边缘整齐的凹形槽,以提高路面的抗滑性能。其优点是:有效防止行驶车辆横向打滑;有利于路面排水,连续的纵向刻槽可形成微型纵向排水系统,可迅速排干路面积水,在长陡路段效果尤其显著;耐磨性好,磨损小,行车导向性好;在车轮和刻槽产生的摩阻力、气流的作用下,易于槽内堆积的砂石、粉屑等杂物的排除,起到清理路面的作用;减小行车的噪声,纵向刻槽的存在能够减弱轮胎与路面间的空气泵吸作用,降低路面噪声。其缺点是:纵横结合刻槽后形成的路面混凝土小块边角部分在轮胎的作用下容易损坏;纵向刻槽后路面纵向摩擦系数较小,车辆刹车距离较大。
1.2高分子聚合物抗滑磨耗层
高分子聚合物抗滑磨耗层是指在旧混凝土路面喷涂摊铺聚合物沥青或环氧树脂等高分子粘结材料,再撒耐磨性好、粒型好的骨料或3 mm~4 mm粒径的洛矿渣,经过碾压后形成镶嵌结构的抗滑磨耗层。优点是:路面防滑性能好,高粘结性能材料将粒型好的防滑石紧紧粘结在路面上,显著增加了路面与轮胎之间的摩阻力;耐磨性好,表面防滑石具有很高的耐磨性;路面颜色可调,可以通过选择石料的颜色及掺假颜料来改变路面的颜色;厚度薄,一般厚度为3 mm~10 mm,不增加路面标高。缺点:施工工期较长,施工完后不能立即开放交通,不适用于在隧道内进行施工;另外造价较高。
1.3薄层沥青混凝土罩面
薄层沥青混凝土罩面是指在旧路面上加铺薄层沥青混凝土罩面,形成一层具有较大构造深度、抗滑性能好的磨耗层。优点:改善路面抗滑能力,提高平整度;施工工期短,开放交通快。缺点:薄层沥青混凝土罩面与水泥混凝土路面之间的粘结较差,运营一段时间后容易出现罩面脱落现象,影响路面平整度和抗滑效果。
1.4微表处
微表处是指采用一定级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌制成流动型混合料,再用专用设备均匀摊铺在路面上形成一定厚度表面薄层。优点:施工工艺简单,成本低,污染小,交通影响小。
1.5抛丸处理技术
抛丸处理技术是指通过机械的方法把丸料(钢丸)以很高的速度和一定的角度抛射到需要处治的隧道路面,让丸料高速冲击隧道路面表面,利用丸料的冲击力打掉隧道路面上的附着物和表层的混凝土,增加粗糙度的一种处理方法。通过选择钢丸的尺寸和形状,调整设备的行走速度,控制钢丸流量,可以获得不同的表面处理效果。优点:操作灵活,大平面的任何部位均可获得均匀一致的清理质量;不污染环境;施工效率高,开放交通快。缺点:需要专用的机械设备,在我国应用不太广泛,缺乏相关技术规范要求和现场实际施工技术。
广南高速某隧道为一座特长隧道,长为3 260 m。隧道隧址区地处四川盆地中北部,属构造剥蚀、侵蚀低山窄谷地貌,隧道穿过低山山梁,山岭呈驼状,最高高程约800 m,进、出口相对高差约180 m。左线广元端设置为R =3 200 m、南充端设置为R =3 500 m的曲线,洞身段为直线;右线广元端设置为R =2 600 m、南充端设置为R = 4 300 m的曲线,洞身段均为直线。隧道左线纵坡为0. 5%/1 220 m,-1. 598%/2 065 m,右线纵坡为0. 5%/1 220 m,-1. 6%/2 043 m(广至南方向上坡为正),进出口400 m的路面采用SMA-13沥青混凝土,其余为水泥混凝土路面。广南高速公路于2011年12月通过交工检测,路面结构层厚度、抗滑构造深度等均满足规范要求,并于2012年4月正式通车。投入营运大约一年后,该隧道频繁发生交通事故,尤其是重车发生侧翻事故特别多。
经过查阅图纸和现场踏勘发现,发生交通事故的主要原因有以下几点:1)该隧道进口(广至南方向)沥青混凝土路面局部有泛油现象,路面污染较严重,构造深度不足;2)水泥混凝土路面拉毛部分已被磨光,抗滑性能降低;3)隧道入口前的道路纵坡0. 5%/300 m,-3. 1%/470 m,-3. 95%/590 m,表明有1 km的长下坡,对于高速行驶的车辆在惯性作用下,到达隧道口时速度最快,另外再加上隧道中路面抗滑性能下降,在隧道中踩刹车就容易发生侧翻或者撞壁的交通事故;4)特别是遇到下雨天气,汽车会把雨水带入隧道洞内,或者重车在洞内行驶时喷淋刹车水,造成路面湿滑,摩擦系数再次大幅度降低,从而引发交通事故。
根据现场实际情况及咨询相关专业人士,参考类似案例处理方式,对该隧道采取以下措施:1)隧道进口1 km的水泥混凝土路面进行了刻槽;2)洞内400 m沥青混凝土和1 000 m水泥混凝土路面施工了热熔凸起型标线,减缓速度,引起驾驶人员的注意;3)增加隧道口减速标志牌,最低限速降为70 km/h;4)在雨雾天气时,对隧道进行交通管制,单车道通行。
对该隧道路面刻槽处理后,每天发生的交通事故大大降低,说明刻槽可以提高隧道路面摩擦系数,防滑效果好,可以普遍运用于现实中。但是,随着营运时间的延长,可以考虑其他路面抗滑处理技术,应用于更多的隧道,从中找出更切合实际的方法。
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Discussion on anti-sliding technology of highway tunnel pavement
Bu He
(Sichuan Guang-Nan Highway Co.,Ltd,Chengdu 610000,China)
Abstract:The article introduces the impact of highway tunnel pavement slide upon driving safety,describes com mon domestic pavement anti-sliding techniques and features from aspects of indenting,polymer anti-sliding resisting layer,micro-surfacing technology and shot blasting,and analyzes the application conditions of anti-sliding technology in engineering,with a view to improve road adhesion coefficient and to reduce traffic accident.
Key words:highway,pavement,anti-sliding technology
中图分类号:U416. 2
文献标识码:A
文章编号:1009-6825(2016)09-0129-02
收稿日期:2016-01-13
作者简介:布赫(1982-),男,工程师