国道345线九龙峡隧道路面微表处施工工艺的应用

赵 辉

（甘肃甘南新世纪路桥有限责任公司，甘肃 甘南州 747000）

1 前言

隧道路面处于复杂环境下，病害原因多，处治难度大，耐久性不宜保证。采用常规修复方法难以达到效果。微表处在一般路面中应用较多，但隧道路面应用较少。为提高隧道通行保障能力，恢复路面性能指标。尝试在G345线九龙峡隧道中路面修复中采用微表处施工工艺，阐述了微表处施工过程中关键控制要点；总结隧道铺筑中微表处的经验和技术优点；尝试解决隧道路面性能恢复领域的相关等问题。

2 施工简介

九龙峡隧道位于甘南藏族自治州国道G345线K2534+729处，当地平均气温14℃，雨水多，该隧道全长2542m，宽度9m。由于国道G345线公路位于交通要道，全线交通量大，经多年使用后，九龙峡隧道的摩擦系数降低，隧道内路面车辙严重，造成较大的安全隐患。公路管理部门计划在2020年对国道345线K2534+729九龙峡隧道进行微表处试验铺筑工程，尝试恢复隧道的路面性能，确保隧道交通安全。

3 施工准备

1）施工前的勘查。施工前我们对九龙峡隧道路段进行了勘查：对关键数据如隧道路面的车辙深度，九龙峡隧道的平整度和构造深度、路面摩擦系数等主要数据采用专业仪器采集和分析。经过本次细致的勘查发现：九龙峡隧道的主要病害是沥青混凝土路面麻面严重、摩擦系数较低、渗水严重、表层松散，已不能达到安全行车的要求。而且部分路段的沥青混凝土路面车辙较为严重，有部分车道车辙的平均深度已经超过了15mm，对隧道路面的修复比较迫切。

2）施工时间的合理选择。微表处施工工艺对需要较高的环境温度方可施工。根据迭部县当地历史平均温度分析，在8月上旬这段时间内基本为晴天，气温在25～30℃之间，天气较为稳定，适合施工。因此，我们在8月2日开始施工，8月4日施工结束，整个隧道施工过程较为顺利。

3）施工前路面病害处理。G345线九龙峡隧道存在较多的坑槽和裂缝等质量病害。为保证维修质量的效果，对坑槽采用沥青混凝土修补。裂缝采用专用的路面灌封胶处理。因运营时间较长，隧道内路面尘土飞扬。采用路面清洗车全线清洗处理，确保铺筑前路面无污染和尘土等赃物。

4 设计性能和配合比

根据九龙峡隧道路面的特点，修补面层应具有抗滑耐磨性能。所以本工程设计摊铺厚度为10mm且具有良好的黏结基层能力和防水作用的微表处。由于该层主要用作表面层，根据设计文件的要求,拟采用MS－Ⅲ型级配。石料采用鸳鸯产玄武岩，黏结力试验、原材料质量、骨料级配、砂当量均符合设计及规范要求。

用于本工程的隧道专用改性乳化沥青由我单位甘肃甘南新世纪路桥公司自行生产和配比的，基质沥青采用SK90重交道路沥青，选用Ingevity（中国）提供的417隧道微表处专用乳化剂（用量1.8%）和T600基质沥青添加剂（用量1%）及SBR胶乳改性剂（用量3.8%）。该配方增强沥青与骨料的黏结力以及快速固化的特性，在隧道内可使微表处成型、开放交通提前到2～3h。

5 在隧道微表处中具体的施工工艺

5.1 九龙峡隧道微表处的基本施工程序（如图1所示）

图1 基本施工程序

根据九龙峡隧道位于国道的特点，必须在施工的同时保证通车的要求，为避免对交通产生不良影响，实行半幅封闭施工，半幅通车。

5.2 隧道微表处的施工程序要点

一般在隧道完成病害处理的面层上，方可进入微表处施工工艺环节。微表处摊铺程序有以下几点：

1）微表处应采用专用摊铺机铺筑，专用摊铺机方可保证摊铺的均匀性。摊铺速度因考虑微表处产量和半幅摊铺宽度及设计厚度的需要，保证摊铺连续作业，根据试验确定摊铺机速度3km/h左右。

2）微表处应严格控制大粒径石料，在拌合机应加筛网过滤。若现场有超粒径的骨料，现场安排专人处理和采用相同拌合料修补。

3）根据九龙峡隧道半幅通车保畅通，半幅施工的特点。采用按照隧道中线为导向线和分界线，完成半幅施工全部作业，方可摊铺另半幅。一般刚起步摊铺的微表处厚度和拌合料质量不稳定，所以刚开始的摊铺机下垫铁皮，然后将铁皮的混合料拆除。

6 施工中质量控制措施

施工检查是质量控制的关键指点，所以安排专人检查质量，随时检查厚度，对质量缺陷及时总结和完善。主要质量控制指标见表1：

表1 微表处交工检查与验收质量标准

（1）为保证混合矿料级配的准确度和筛除超粒径颗粒，使用矿料级配筛分机对混合矿料进行筛分预掺配，再放入拌合机。

（2）石料的堆积密度随含水量的变化而改变，应预先测定混合矿料不同含水量时的堆积密度，确保动态控制质量。

7 施工中的安全保证体系及措施

九龙峡隧道处于国道，交通量大和车流量大。在隧道路面微表处摊铺施工过程中对交通畅通有一定影响，所以交通管制是安全控制的重要环节，主要制定以下几点：

1）成立九龙峡隧道安全保障领导小组，负责施工路段的交通管理协调工作，每天召开安全会议，及时消除安全隐患。对所有隧道微表处施工人员进行施工安全教育，确保安全交底落实到位，执行到位。

2）为保证交通畅通和施工安全，实行半幅通车，半幅施工的原则。隧道进出口安排专人管制交通，确保施工期间单向通行和限速通行。

3）根据隧道路面实际情况，严格控制施工长度，加强交通管控，确保过往车辆有序通行。

4）根据九龙峡隧道特点，在隧道进口前方800m、300m和进口处处分别设置施工提示牌，全线设置警示灯、警示锥桶、30码限速标志和导向标志。

8 施工中的接缝处理经验

在九龙峡隧道微表处施工中，平整度的关键在于要控制接缝的衔接质量。安排专人使用橡胶刮耙处理接缝处的不平整部分，再用专用工具进行扫平，确保接缝处平顺。在接缝处进行预洒水处理有助于前后混合料的黏结；同时要尽可能减少横缝的数量；接缝高差应小于3mm；左右幅接缝位置一般应位于隧道中心线。

9 结论

因隧道路面病害复杂，处治难度大，采用常规方法难以达到效果。九龙峡隧道工程结束近两个月，我们和检测单位对隧道微表处路段进行了平整度、摩擦系数、构造深度、渗水系数等进行了检测，各项路面指标均符合要求。根据G345线九龙峡隧道采用微表处工艺的技术特点。发现隧道微表处工艺相对其他处理方法有以下优点：

1）可以在常温条件下施工。相对热拌沥青混凝土工艺，微表处工艺对环境温度要求不敏感，在隧道环境温度较低的条件下，可确保质量。

2）工程施工速度快,对交通干扰小。相对其他处理方法来说。隧道微表处工艺可以在3小时以后开放交通。这在隧道施工中，交通量大，需要较早的完成满足交通来说。微表处工艺完全达到快速施工和快速通车的要求。

3）适合于重载交通的路面。根据试验数据表明。由于采用高质量的改性沥青和高质量的骨料。微表处比普通稀浆封层有着更强的承载能力，微表处工艺可以满足九龙峡隧道交通量大，重载车多的情况下路面性能。

4）不影响隧道净高。九龙峡隧道微表处厚度1cm，所以不需要将原路面铣刨,直接在原路面上铺筑,而不会影响隧道净高度。也不会影响隧道的排水系统。

5）提高抗滑能力。根据检测数据，九龙峡隧道微表处工艺后的路面摩擦系数达到设计要求，达到安全通车的效果，平整度等主要数据也达到设计要求。

6）造价低。相对原初步计划铺筑沥青混凝土的造价，微表处成本是原计划沥青混凝土造价的一半左右。

总之,这次施工只是我们微表处施工新的一个开始，隧道微表处施工这项技术还有待进一步的去探讨研究。因为隧道微表处工艺还需要较长时间来验证耐久性和稳定性。根据九龙峡隧道微表处工艺表明的造价低和施工速度快，不影响隧道的净高和承载能力强的特点，会在以后的隧道路面养护有较多的应用。