如何增强高速公路隧道水泥路面抗滑

水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好以及施工期间空气污染小等优点，常常被应用于高速公路长大隧道的路面结构。但随着高速公路交通流量以及使用时间的增加，水泥路面抗滑性能不足、平整度差、行车噪音大等缺点被逐渐放大。此现状已不能满足人民群众对美好出行的需要，急切需要对隧道水泥路面进行改造，以满足社会对路面性能以及行车舒适度越来越高的要求。本文依托张承高速公路承德段隧道水泥混凝土路面改造工程，针对隧道水泥混凝土路面抗滑指标不足问题进行了深入研究，总结其产生的原因，并提出相应的处理方案。

一、工程概括

张承高速承德段起点位于承德市双滦区单塔子村，与已建的大广高速（承赤高速）相接，途经双滦区、滦平县、隆化县、丰宁县，终于大滩镇承张市界处，路线全长203.483公里。全线共有36座隧道，隧道所处区域为山岭重丘区，采用上、下行独立双洞四车道分离式。其中，一公里以上的隧道多达20座，最长的平顶山隧道5084米，海拔最高的千松坝隧道全长4488米(海拔1670米)。

二、病害现状

对张承高速承德段隧道水泥路面进行实地现场勘查，同时对路面技术状况进行检测，得到隧道水泥混凝土路面使用性能指标整体状况较好。在各项技术指标中，除抗滑指标较差外，其他各项技术指标均为优良水平。路面抗滑指标（SRI）不足出现在千松坝隧道、小三岔口隧道，缸房营隧道、三道泉子隧道、喇嘛店隧道、六道沟隧道、平顶山隧道、套鹿沟2#隧道、十二挠海隧道9座隧道。经过对2017年、2018年隧道水泥路面抗滑性能指标检测结果进行对比分析，显示2017年两个方向隧道内路面抗滑性能指标可以达到95分左右，路面抗滑性能较好。但和2017年相比，2018年9座特长、长隧道水泥混凝土路面抗滑性能指标衰减迅速，承德方向平均衰减率达到18%、水泥混凝土路面抗滑性能指标平均值为77.3，缸房营隧道、三道泉子隧道抗滑性能指标最低、衰减至72；张家口方向9座隧道水泥混凝土路面抗滑性能指标平均衰减率为12.0%，2018年隧道路面抗滑性能指标平均值为84.4。

三、病害分析

张承高速公路承德段水泥混凝土路面病害主要体现在路面抗滑能力不足，主要原因体现在以下几个方面：

（一）长大纵坡影响

张承高速承德段处于山岭地区，地貌复杂，海拔高差很大。车辆行驶在长大纵坡上制动频繁，刹车片在反复制动的过程中会产生热量，重载汽车通常采用淋水的方式对轮胎进行降温。同时，隧道内部结构通风较差，造成路面久湿不干，导致路面湿滑，抗滑指标不足。

（二）路面磨耗

在隧道出入口，“黑洞效应”和“白洞效应”会使驾驶员本能的减速制动。同时，隧道内车速减慢，导致车流密度增大，车辆间的行车干扰诱发车辆在洞内频繁制动，在车轮的磨耗作用下，路面的抗滑性能衰减。

（三）路面污染

由于隧道具有封闭性，汽车排放物、滴漏的机油和燃油、带进隧道的尘土等在路面上形成油腻性薄膜，使路面变光滑。

四、处理措施及实施后评估

根据2018年路面定期检测结果可知，各隧道上下行路段抗滑性能指数评价等级为良和中，按照《公路养护技术规范》（JTG H10-2009）中规定“高速公路的路面抗滑性能指数评价为中及中以下时，应采取措施，提高路表面的抗滑能力。” 经过多方案比选，对9座水泥混凝土路面隧道采用加铺的方式改造为沥青混凝土路面。具体方案如下：

（一）为防止既有沥青路面病害对加铺沥青层使用寿命的影响，加铺前对水泥路面面板裂缝采用环氧树脂黏结，同时剔除接缝中实效的填缝料和杂物，采用环氧树脂材料进行封缝。

（二）由于所改造的隧道均为长隧道和特长隧道，隧道内通风效果差，烟雾排放较慢。为减少施工摊铺、碾压过程中有害气体的排放，同时考虑隧道洞内消防安全，沥青混凝土均采用5cmSAC-16温拌改性阻燃式沥青混凝土，其中温拌剂用量宜为改性沥青质量的0.5%，阻燃剂用量宜为沥青混合料质量的0.6%。

（三）为保证沥青层与混凝土面板粘结效果，防止层间滑移，粘层及沥青混凝土面层施工前均对水泥混凝土路面进行1厘米精铣刨处理，精铣刨处理后，撒布环氧SBS改性沥青防水层。材料用量为：1.0kg/㎡H101（环氧树脂）+1.0kg/㎡SBS改性沥青，同时撒布（9.5-13.2毫米）单一粒径碎石，石料的撒布覆盖率为整个面积的55%～60%。

（四）在复合沥青路面与水泥路面交接处向洞外过渡50米，纵坡变化为0.1%，消除错台的影响。

（五）为防止加铺5厘米沥青混凝土后，较高车辆对风机造成影响，对净空高度小于5米的风机进行抬高。加铺完成后，按照原状恢复既有路面标线。

项目实施后，对SRI值进行再次检测。检测结果显示，千松坝隧道、小三岔口隧道等9座隧道加铺5厘米沥青面层后，抗滑性能得到明显改善，SRI指标均达到优良，满足规范要求。

五、结论

本文依托张承高速公路承德段养护工程，从地形、气候以及环境等三个方面深入分析了引起隧道水泥路面抗滑指标下降产生的原因。

为提高路面的抗滑性能，提出“白改黑”的解决方案，并根据隧道实际施工情况建议加铺的沥青层采用温拌改性阻燃式多碎石沥青混凝土和环氧+橡胶沥青粘结防水层的结构，从项目实施后评估来看，隧道路面抗滑指标提升明显。同时，由于加铺了沥青混凝土面层，也从根本上避免了水泥混凝土路面平整度差、行车噪音大的缺点，达到了一举三得的目的。（卜洋）

（审核专家 王一臣）