隧道水泥混凝土路面抗滑处治措施研究综述

张忠明

摘 要：现存大量隧道采用水泥混凝土路面，但水泥混凝土路面随着各种因素综合作用下使隧道内路面抗滑性能衰减严重，已影响到行驶安全。本文主要分析隧道水泥混凝土路面抗滑性能的原因，介绍常见的隧道路面抗滑处治措施。

关键词：隧道;水泥混凝土路面;抗滑

1 概述

在公路早期建设或者低等级公路的隧道建设中路面结构存在大量采用水泥混凝土路面的情况，部分高速公路的中长隧道同样的采用水泥混凝土路面。究其主要原因为隧道沥青路面本身的特点：沥青路面为黑色路面，反射率相对水泥混凝土路面低，相对不利于隧道照明;沥青路面施工属于高温施工，在封闭环境中对施工人员的伤害较大;且沥青具有可燃性，不利于隧道防火安全;隧道内本身环境较差，空气湿度较大，路面较为潮湿，影响沥青混合料的耐久性。水泥混凝土路面相较沥青路面在以上各方面均有较大优势。但随着水泥混凝土路面长时间使用，其抗滑性能衰减较快，造成洞内外2种路面的摩擦系数的较大差异。车辆驶入或者驶出隧道，由于路面抗滑性能发生较大差异，再加上隧道内外光线的明亮变化，易造成隧道出入口的事故。

2 隧道水泥混凝土抗滑性能衰减的主要原因

隧道水泥混凝土路面抗滑性能衰减速度较快，主要原因如下：

（1）国内大量隧道大量存在渗水现象，且隧道处于较为封闭环境，加上路面雨雪经汽车轮胎被带进隧道路面，尤其在隧道中段，与车辆废气、尘埃混合完全沉积在路面上，形成一层较滑的薄膜层，从而使隧道中间段的摩擦系数降低。

（2）隧道路面本身处于一个相对封闭的环境内，受阳光、雨水等因素影响较少，车辆行驶时产生的噪音或废气不易消散。虽不直接受降水的影响，但隧道内来源于拱壁、地下水、车辆带入的水源比较丰富且不易消干，使隧道内的湿度较外部高，各种因素综合作用使隧道内的路面处于一个极为不利的环境中。

（3）重载车辆为降低轮毂温度不断洒水，轮迹带潮湿横向力系数急剧降低。

（4）隧道水泥混凝土路面表面浮浆较厚，产生这种情况的原因可能是在水泥混凝土路面施工过程中，过振将集料下沉，浆体提至表面。

（5）水泥混凝土路面的抗滑构造主要由路面的微观构造和宏观构造组成，微观构造可以破除路表面的薄水膜，增加路面和轮胎间的干燥接触点，并提供路面轮胎间的附着力。路面的宏观构造可以提供路面排除积水的通道，并可造成轮胎变形来削减车辆运行时的能量，所以宏观构造较发达，不但可以快速排除路表积水，更可以对车辆产生较大的阻抗功能。隧道路面运营多年年时间，路面仅做过日常养护，其路面微观构造在长期作用下被破坏。宏观构造被泥、砂、其他污染物填充，减弱了宏观构造的抗滑作用，使得路面的整体抗滑性能下降。

3 隧道水泥混凝土路面抗性性能不足处治措施

水泥混凝土路面抗性性能不足主要的处治措施为复做抗滑构造和加铺防滑罩面层。

3.1 复做抗滑构造

水泥混凝土路面复做防滑构造的主要工艺有硬刻槽、精铣刨、浅层铣刨、抛丸、喷砂打毛等。

（1）硬刻槽是采用刻槽机在旧水泥混凝土路面刻出如新建水泥混凝土路面的纹理，刻槽方法与新建基本一致。常用刻槽方式有横向刻槽、纵向刻槽，槽走向、槽宽、槽深、槽间距对路面抗滑性能均有较大影响。刻槽深度在3 mm～

4 mm，刻槽宽度3 mm～4 mm，槽的间距在12 mm～22 mm不等距，纵向刻槽路面横向力系数要明显高于横向刻槽路面，纵向刻槽对防止车辆侧滑效果显著;横向刻槽路面能够有效进行纵向防滑，缩短制动距离。因此中长隧道下坡路段采用纵向刻槽。

刻槽所形成的构造纹理清晰，可以有效提升路面排水，对原路面影响较小，短时间解决抗滑性能不足的问题，缓解交通事故的发生。但隧道水泥混凝土路面刻槽法本身具有成本较高、施工效率低、施工环境较差的特点，且刻槽法本身仅对明显提升路面宏观构造，但不能恢复路面磨平的微观构造，在使用一段时间后，灯光照射下路面呈现“镜面化”特征。

（2）浅层铣刨、精铣刨可以快速恢复路面的构造纹理，与刻槽方式类似，短时间内提升路面抗滑性能明显，但其抗滑性能衰减也较为严重。而浅层铣刨对水泥混凝土面板扰动较大，加速水泥混凝土面板破坏。精铣刨为采用铣刨机对水泥混凝土表面浮浆情形进行深度5 mm～10 mm铣刨，对本身混凝土结构影响较小，但提升抗滑性能效果有限，实际应用中通常与加铺沥青路面结构层结合使用。

（3）抛丸、喷砂打毛均是采用高速喷射打击水泥混凝土路面，去除路面浮浆，重构构造纹理，不破坏原有路面结构和平整度。实际使用中常常与加铺层结合使用。

3.2 加铺抗滑层

（1）复合式路面。水泥混凝土路面结构的基础上加铺一层或两层沥青混凝土结构，称为复合式路面。采用这种复合式路面铺装结构，即将水泥混凝土铺于隧道路面的底层，其上铺筑密级配沥青混凝土。对于轻交通量的道路，一般采取加铺一层沥青混凝土即可而中等或重交通量的道路上，采取加铺两层沥青混凝土才能满足要求。复合式路面对隧道净空高度有较大影响，但其施工工艺成熟，各项性能稳定。

但随着隧道沥青路面中温拌剂和阻燃剂的推广使用，隧道内通风设施、消防设施的进一步完善，新建隧道中基本都采用沥青混合料和水泥混凝土填组成的复合式路面结构。在隧道旧路改造中，白加黑或者白改黑仍是主要的改造方式。

（2）微表处加铺。采用微表处恢复隧道水泥混凝土路面抗滑性的技术，通常加铺1～2层微表处，加铺厚度为1 cm

～2 cm。加铺厚度较薄，对隧道本身净空高度、隧道灯光照明影响较小。微表处罩面层可以有效提高路面的抗滑性能，成本较低，可以解决病害处治后接缝渗水问题，并且为常温施工，改善隧道施工条件，开放交通时间较快。但是微表处本身存在噪音较大，行车舒适度较差的问题。微表处虽然施工较为简单，但是对施工工艺和要求较高，且微表处罩面耐久性不及沥青混合料罩面。

（3）薄层抗滑层加铺。薄层抗滑层常见的沥青混合料中的沥青混合料超薄磨耗层、高分子聚合物薄层铺装。沥青混合料超薄磨耗層常见的有Novaship超薄磨耗层、Utac磨耗层、Thus磨耗层、高韧沥青磨耗层等。高分子磨耗层主要有采用环氧树脂类的磨耗层、聚氨酯类的磨耗层。薄层抗滑层通常厚度在8 mm～20 mm，若结合精铣刨等工艺，对隧道本身净空高度基本无影响。薄层抗滑层对沥青路面抗滑性能提升明显，且具有良好的耐久性，但与普通加铺常规沥青路面结构层和复做抗滑构造相比，成本较高，部分新材料抗滑改善效果的耐久性有待进一步验证。

4 结论

隧道水泥混凝土路面因其所处复杂的环境，造成水泥混凝土路面抗滑性能衰减较快。可以通过重构抗滑构造如刻槽、精铣刨、浅层铣刨、喷砂打毛提高抗滑性能，该工艺工艺较为成熟，一定时间解决抗滑性能不足的问题，缓解交通事故的发生，但使用寿命有限，不能彻底解决抗滑性能不足的问。通过加铺常规沥青混合料、微表处、薄层抗滑层等材料，基本上可以非常有效的提高路面抗滑性能，提高隧道行车安全性和舒适度，但各种工艺成本相差较大，需根据隧道本身情况、投资预算合理选择隧道抗滑处治方式。

参考文献：

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