公路隧道路面防滑性能不足的处置方案研究

陈天玉

（甘南公路局，甘肃甘南州 747000）

1 病害调查

根据《公路隧道提质升级行动技术指南》，隧道路面的抗滑性能要求为：

（1）高速公路和一级公路隧道沥青混凝土路面横向力系数应≥40；沥青混凝土路面的水平力系数应≥35.5。

（2）高速公路和一级公路隧道水泥混凝土路面抗滑性能指数（SRI）评价等级应为优或良（SRI≥80）；二级和二级以下公路隧道水泥混凝土路面抗滑性能指数（SRI）评价等级应为优、良或中（SRI≥70）。

按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450—2019）试验方法进行检测，二级公路隧道大部分路面抗滑性能不满足要求。

2 病害原因分析

高速公路原路面面层为SMA沥青玛蹄脂混合料，依据检测报告，横向力系数均大于40；二级公路沥青、水泥混凝土路面的抗滑性能大部分不满足要求。水泥混凝土路面防滑构造多为刻槽，深度3～4 mm左右，刻槽宽度3～4 mm，槽的间距为12～22 mm不等距，部分路面为做到“满刻”，经车辆长期碾压和行车环境对路面的影响，造成水泥混凝土路面防滑性能不足。沥青混凝土路面面层结构多为AC-13细粒式沥青混合料结构，经多年荷载反复作用，表面形成光滑表层，导致横向力系数不满足要求。

3 维修方案

3.1 混凝土路面

防滑性能的改善可采取在原水泥混凝土路面上增加功能层，以改善原路面的抗滑性能和行车舒适性。加铺罩面分为薄层罩面、常规的“白改黑”等形式，针对不同隧道可考虑采用不同方案。

（1）加铺4 cm厚改性沥青混凝土AC-13罩面（添加阻燃剂、温拌剂），加铺层采用改性沥青混凝土AC-13，混合料性能好，对隧道路面结构能够补强，有效提高隧道平整度和行车舒适性，噪声小、抗滑性能较好。维修方案为对原路面进行铣刨1～2 cm、强力清扫后，洒布改性乳化沥青黏层，提高新旧路面的黏结性能，隧道路面整体加铺4 cm的AC-13改性沥青混凝土，加铺前需对隧道建筑界限进行量测，确保不侵入建筑界限内。

（2）加铺2.5 cm厚NovaChip超薄罩面，改性超薄磨耗层是将改性热沥青混合料（NovaChip）摊铺在聚合物改性乳化沥青黏层（NovaBond）上，使用专用设备摊铺，经压路机压实以后一次成型，改性乳化沥青优异的黏结性能避免了以往薄层罩面存在的易推移风险。

采取的隧道路面方案均应在铺筑沥青混凝土路面前对水泥混凝土路面的病害进行处置，在加铺沥青混凝土前，对混凝土路面板边角剥落、混凝土路面板错台、混凝土路面板裂缝、混凝土板底部空洞或其他不密实情况进行处置，必要时加铺土工格栅，预防反射裂缝生。在G568线、G316线共4座隧道上采用了4 cm厚改性沥青混凝土AC-13罩面，经检测摩擦系数符合要求，有效改善了防滑性能不足的问题，行车舒适性、安全性得到有效提高，后期使用状况良好。

3.2 沥青路面

原沥青路面破损、老化严重的路面，铣刨原路面后重新铺筑4 cm改性沥青混凝土AC-13或沥青玛蹄脂碎石SMA-13型混合。路面平整度较好，仅加铺防滑磨耗层，改善路面的抗滑性能，提高行车舒适性和安全性。经现场调查，沥青混凝土面防滑性能不足，但路面平整度较好，破损率低。

（1）微表处。

采用摊铺MS-Ⅲ型微表处，厚度为10 mm，微表处具有良好的黏结能力、防水作用和抗滑耐磨性能。

石料采用玄武岩，骨料级配及砂当量均符合规范要求。

隧道内无阳光直接照射，隧道专用改性乳化沥青配方，并按比例配制乳化剂、沥青添加剂、乳化改性剂、水、沥青等材料。沥青中提前加入沥青添加剂，配方应具有增强沥青与骨料的黏结力以及快速固化的特性，在隧道内使微表处成型、开放交通提前到2～3 h。通过稠度试验确定最佳用水量，确保混合料在施工过程中具有稠度和易性，20～30 mm；通过湿磨和负荷轮试验确定最佳沥青用量；最终确定了微米级混合料的配合比。为避免对交通产生不良影响，实行单车道封闭施工。摊铺过程中随时检查混合料的宽度、厚度、平整度，并及时返工不合格路段。

根据使用要求确定合理的骨料级配，对每批粗细骨料进行筛分，检查级配是否在规定范围内。原材料级配变化过大时，可根据情况考虑重新进行级配设计；试验值超过所用级配范围或配合比允许误差时，对每批混合骨料混合物进行筛分并丢弃。

施工前提供经监理工程师批准的配合比设计报告，确认材料无变化、符合规范要求后进行施工。改性乳化沥青蒸发残留物含量和矿料含水量发生变化时，及时调整摊铺车的设定，确认材料配比符合设计配合比后再进行摊铺。

施工完毕后对其平均厚度、渗水系数、路表构造深度、路面摩擦系数摆值进行检测。在G345线共5座隧道路面采用了MS-Ⅲ型微表处，经检测摩擦、渗水系数符合要求，有效改善了防滑性能不足的问题，提高了行车舒适性、安全性，后期使用状况良好。

粗集料质量技术指标如表1所示，细集料质量技术要求如表2所示，MS-Ⅲ型级配范围如表3所示。

表1 粗集料质量技术指标

表2 细集料质量技术要求

表3 MS-Ⅲ型级配范围

2.1 cm热熔改性沥青碎石封层，原路面拉毛、清扫后，设置改性乳化沥青黏层，隧道路面整体加铺1 cm热熔改性沥青碎石封层，该方法施工速度快，但后期养护难度大且路面噪声较大。

（2）超薄罩面。

将原路面拉毛、清扫后，设置高黏改性乳化沥青黏层，隧道路面整体采用2.5 cmNovaChip超薄罩面加铺。

施工流程如图1所示。

图1 施工流程

4 结语

隧道路面采取何种抗滑措施，应根据隧道交通量、公路等级进行合理选择并对路面材料压碎值和磨耗值进行要求。水泥混凝土路面“白改黑”、沥青路面微表处对隧道路面防滑能力改善效果较好。隧道路面的防滑性能改善应针对不同的隧道路面结构、破损程度、交通量等因素，合理选择隧道路面防滑方案，加强施工过程管理，保证隧道路面的处置效果，减少隧道内行车安全隐患。