六威高速公路隧道及長(zhǎng)大縱坡路面抗滑技術(shù)應(yīng)用研究

龔文劍 陳珺 陳文強(qiáng)

摘要：文章結(jié)合貴州六威高速公路隧道及長(zhǎng)大縱坡路面交通安全設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹在隧道及長(zhǎng)大縱坡路面采用彩色抗滑層技術(shù)，可有效提高路面抗滑性能，縮短車(chē)輛的剎車(chē)距離，增強(qiáng)車(chē)輛減速效果，是一種有效預(yù)防和降低交通事故的技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：高速公路;抗滑性能;彩色抗滑層;交通安全

0 引言

六威高速公路地處山區(qū)，隧道眾多，其中長(zhǎng)隧道有光明隧道、雙山隧道、黃家屋基隧道、玉舍隧道。隧道進(jìn)出口路段亮度變化大，駕駛?cè)顺３８械讲贿m應(yīng)，是高速公路事故多發(fā)地段。研究表明，行車(chē)進(jìn)出隧道會(huì)產(chǎn)生“白洞”和“黑洞”效應(yīng)（如圖1所示）。同時(shí)，路線區(qū)域海拔多數(shù)在1700m以上，常有雨、霧、凝凍天氣，尤其是每年冬季凝冰現(xiàn)象造成隧道口路面濕滑，極易造成行車(chē)安全隱患，因而，隧道進(jìn)出口的抗滑問(wèn)題處理特別重要[1]。

此外，六威高速公路長(zhǎng)大縱坡多，高海拔隧道路面和長(zhǎng)大縱坡路面的抗滑性能是影響行車(chē)安全的重要因素，也是迫切需要解決的工程技術(shù)問(wèn)題。

1 隧道及長(zhǎng)大縱坡路面抗滑技術(shù)概況

針對(duì)隧道進(jìn)出口路段“白洞”“黑洞”效應(yīng)，山區(qū)隧道口路面濕滑等易造成行車(chē)隱患及引發(fā)交通事故，長(zhǎng)大縱坡路面抗滑要求高等工程技術(shù)問(wèn)題，六威高速公路建設(shè)項(xiàng)目推廣應(yīng)用了彩色薄層抗滑技術(shù)。

彩色薄層抗滑技術(shù)于2004年正式推向市場(chǎng)，在國(guó)內(nèi)十多個(gè)省、市、自治區(qū)都有實(shí)體工程應(yīng)用，對(duì)交通事故的減少起到明顯促進(jìn)作用[2]。然而，初期彩色薄層抗滑技術(shù)采用環(huán)氧樹(shù)脂作為粘結(jié)劑，在應(yīng)用中也暴露出環(huán)氧類(lèi)粘結(jié)劑脆性較大、容易開(kāi)裂剝落等問(wèn)題[3]。為此，本項(xiàng)目通過(guò)技術(shù)升級(jí)，取代環(huán)氧樹(shù)脂作為粘結(jié)劑，明顯提高了材料的韌性，從而大幅提高了薄層抗滑層的抗裂性，延長(zhǎng)了使用壽命[4]。

1.1 技術(shù)特點(diǎn)

“彩色抗滑技術(shù)”主要采用彩色薄層抗滑路面鋪裝結(jié)構(gòu)，由底涂層、膠結(jié)料層、耐磨彩色石料層組成，粘結(jié)劑采用甲基丙烯酸樹(shù)脂，大幅提高了薄層抗滑層的抗裂性，延長(zhǎng)了使用壽命[5][6]。其結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。

彩色抗滑層具有如下特點(diǎn)：

（1）與原路面粘結(jié)強(qiáng)度高，粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá)到3MPa以上。

（2）具有卓越的防滑性能。擺式摩擦儀測(cè)定擺值最高可以達(dá)到100BPN，構(gòu)造深度儀測(cè)定構(gòu)造深度可以達(dá)到1.5mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于規(guī)范中對(duì)路面抗滑性能的要求。

（3）具有良好的交通減速提示作用。由于彩色抗滑層在很大程度上增加了路面的抗滑性，且具有一定的警示作用，從而使駕駛?cè)吮苊饩o急制動(dòng)，能夠在一定程度上減少交通事故和交通阻塞情況的發(fā)生[7]。

（4）適應(yīng)性廣。不論原路面為瀝青路面或是水泥路面，均可采用該技術(shù)。

（5）施工方便。不需要大型施工設(shè)備，僅需人工和簡(jiǎn)單的小型設(shè)備，施工技術(shù)容易掌握[8]。

（6）顏色富于變化?？筛鶕?jù)景觀或警示的需要采用不同色彩的抗滑路面，達(dá)到與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)與警示駕駛?cè)说淖饔谩?/p>

（7）耐腐蝕性好。對(duì)煤油、汽油、酸堿溶液顯示出良好的化學(xué)惰性[9]。

（8）開(kāi)放交通時(shí)間快。一般施工后僅需15h就可開(kāi)放交通。

1.2 適用范圍及技術(shù)要求

1.2.1 適用范圍

彩色薄層抗滑路面適用于隧道進(jìn)出口、彎道入口、下坡路段、高速公路收費(fèi)站入口等減速路段及事故多發(fā)路段，也適用于具有美化效果、區(qū)分車(chē)道功能的市政道路[10]。

1.2.2 技術(shù)要求

彩色薄層抗滑路面主要材料及配合比的技術(shù)要求見(jiàn)表1～4。

1.2.3 對(duì)天氣及氣溫的要求

施工不得在雨天進(jìn)行，氣溫必須在5℃以上。

2 示范工程應(yīng)用

2.1 示范路段

“隧道及長(zhǎng)大縱坡路面抗滑技術(shù)”依托示范點(diǎn)選擇在黃家屋基隧道、光明隧道、雙山隧道、小半徑曲線以及長(zhǎng)下坡路段。具體示范工程明細(xì)見(jiàn)表5～7。

2.2 示范方案

2.2.1 小半徑曲線段

在半徑<780m的路段，在曲線段采用鋪設(shè)2m、間隔4m的方式間斷設(shè)置，顏色為紅色。

2.2.2 長(zhǎng)下坡路段

長(zhǎng)下坡路段抗滑層的設(shè)置方式為鋪設(shè)2m、間隔4m的方式間斷設(shè)置，顏色為紅色。

2.2.3 隧道路段

隧道外100m間斷設(shè)置，鋪設(shè)2m，間隔4m，顏色為紅色;隧道內(nèi)50m連續(xù)滿鋪，顏色為白色。

2.3 施工過(guò)程

2.3.1 路表預(yù)處理

在鋪設(shè)彩色薄層抗滑層之前，瀝青路面表面應(yīng)清洗干凈，并采用人工強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)清掃干凈，再完全晾干路面[11]。

2.3.2 邊緣保護(hù)

首先在將要鋪設(shè)彩色抗滑層的路段表面標(biāo)記出輪廓線，然后用膠帶紙沿著輪廓線外側(cè)進(jìn)行粘貼，用以保護(hù)彩色抗滑層邊緣路面不受污染。

2.3.3 拌和膠結(jié)材料

膠結(jié)料由A、B兩種材料組成，將A、B兩種材料倒進(jìn)攪拌容器內(nèi)并采用電動(dòng)攪拌器攪拌，攪拌時(shí)間控制在3min左右，不超過(guò)4min。

2.3.4 膠結(jié)材料的施工

將攪拌均勻的膠結(jié)料采用人工均勻撒布在輪廓線內(nèi)，然后用刷子沿著路面橫切面，由內(nèi)向外刷膠結(jié)料，路面表面膠結(jié)料厚度應(yīng)控制在1～2mm。

2.3.5 撒布抗滑集料

選用滿足設(shè)計(jì)要求的抗滑集料，在膠結(jié)料施工完畢后，須馬上撒布抗滑集料，撒滿為止。過(guò)一段時(shí)間之后，對(duì)于部分泛膠的地方，需補(bǔ)撒抗滑集料，直到不再有泛膠的現(xiàn)象發(fā)生為止。

在膠結(jié)料刷涂完成后，立刻進(jìn)行人工撒布抗滑集料，至覆蓋膠結(jié)料為止。

2.3.6 抗滑集料的回收

等膠結(jié)料固化反應(yīng)完成后，可采用人工或掃地機(jī)加人工的方式將膠結(jié)料表面未粘結(jié)的抗滑集料清除并回收，可以用于下次施工。

2.3.7 彩色薄層抗滑路面的養(yǎng)護(hù)

在彩色抗滑層施工完成24h內(nèi)，對(duì)已施工路面進(jìn)行封閉管理，不準(zhǔn)任何人員和車(chē)輛在施工完成的彩色抗滑層上行走，不準(zhǔn)堆放任何物體，以有效保證彩色抗滑層表面的平整度。

其施工工藝流程如圖3所示。

2.4 示范效果

項(xiàng)目示范應(yīng)用的彩色薄層抗滑層技術(shù)，使六威高速公路長(zhǎng)大縱坡路面擺值達(dá)到100BPN，與基面的粘結(jié)強(qiáng)度超過(guò)3MPa，有效解決了六威高速公路長(zhǎng)大縱坡路段的抗滑問(wèn)題，以及普通抗滑層粘結(jié)強(qiáng)度不足易剝落的問(wèn)題，對(duì)保障六威高速公路長(zhǎng)大縱坡路段行車(chē)安全發(fā)揮了重要作用。其檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表8～9。

3 結(jié)語(yǔ)

隧道及長(zhǎng)大縱坡路面抗滑技術(shù)具有粘結(jié)強(qiáng)度高、材料韌性好、路面抗滑能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于瀝青路面和水泥路面等不同道路基面均有良好的適應(yīng)性，尤其適用于各等級(jí)道路的隧道進(jìn)出口、小半徑彎道、下坡路段、高速公路收費(fèi)站出入口等事故多發(fā)路段[12]。同時(shí)，彩色薄層抗滑路面還可以通過(guò)其表面耐磨碎石顏色的多樣化起到警示和美觀的作用，在市政道路網(wǎng)中的橋梁、隧道和立交的路面抗滑方面也能廣泛應(yīng)用。此外，我國(guó)地域遼闊，山河縱橫，地勢(shì)起伏，造成了道路建設(shè)過(guò)程中橋隧多、長(zhǎng)大縱坡多的現(xiàn)狀。特別是在廣大西部地區(qū)，以及中東部山區(qū)，山路崎嶇，道路橋隧比甚至超過(guò)50%，對(duì)抗滑路面需求十分強(qiáng)烈，為隧道及長(zhǎng)大縱坡路面抗滑技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖 燕，史文潔.路面彩色抗滑磨耗層的特點(diǎn)及其應(yīng)用[J].公路交通技術(shù)，2013（6）：19-21.

[2]楊 眾，郭忠印，侯 蕓.瀝青混凝土防滑磨耗層防滑性能加速試驗(yàn)方法的研究[J].華東公路，2002（2）：50-54.

[3]AwokeGS，GouliasD.Reviewofmarylandspavementfrictionsurveyandtheimpactofvariabletestspeedonfrictionvalues[C].TRB2008AnnualMeetingCDROM.Washington，D.C.：TRB，NationalResearchCouncil，2008.

[4]李天祥.瀝青路面抗滑性能衰減試驗(yàn)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2009.

[5]王明海.改性環(huán)氧樹(shù)脂彩色防滑薄層性能及施工工藝[J].交通世界（中旬刊），2018（10）：18-19.

[6]WANGDawei，STEINAUER，Bernhard，etal.Studyontheskidresistanceofasphaltpavementcoveredwithspreadingchips[C].RemoteSensing，EnvironmentandTransportationEngineering（RSETE），2011.

[7]王閱章，許 兵，楊 樂(lè).彩色防滑薄層的制備與應(yīng)用研究[J].公路交通科技，2019（19）：22-24.

[8]王永維，李 強(qiáng)，李桂琴，等.彩色樹(shù)脂抗滑薄層抗滑罩面技術(shù)在青海省中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2018（1）：15-18.

[9]王 奎，柯 偉，錢(qián)文凱，等.漢十高速公路瀝青路面彩色環(huán)氧抗滑薄層施工與應(yīng)用[J].建材世界，2013，34（5）：24-28.

[10]高 靜.基于行車(chē)安全的公路隧道進(jìn)出口路面結(jié)構(gòu)與材料研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2013.

[11]呂 浩，朱瑤之，李 娣.彩色樹(shù)脂抗滑薄層在鋼橋面人行道鋪裝中的應(yīng)用研究[J].上海公路，2018（3）：8-11.

[12]田 萌，石少華，申慶燦.人行拱橋彩色防滑薄層鋪裝設(shè)計(jì)及施工[J].四川水泥，2019（9）：32-35.