SMA一13沥青混凝土在隧道“白改黑”路面的应用分析.pdf
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1、桥隧工程SMA一13 沥青混凝土在隧道“白改黑”路面的应用分析黄广喜(广西交通投资集团百色高速公路运营有限公司,广西百色53 3 0 9 9)摘要:文章针对高速公路隧道水泥混凝土路面抗滑性能衰减快,运营过程中隧道洞内水泥混凝土路面与洞外沥青混凝土路面色差和抗滑性能差异较大,易造成车辆在加、减速等过程中打滑的问题,提出采用加铺SMA一13 沥青混凝土进行水泥路面“白改黑”。介绍了SMA13沥青混凝土的原材料选择及配合比设计,阐述了SMA13 沥青混凝土加铺施工工艺、技术要点及质量控制措施,并对重铺后隧道路面的各项路况指标进行检测。分析结果表明,隧道加铺SMA13 沥青混凝土后能有效减缓路面抗滑性
2、能的衰减,降低隧道内事故的发生率。关键词:隧道路面;白改黑;抗滑性能;SMA13 沥青混凝土中图分类号:U457+.6文献标识码:ADOl:10.13 2 8 2/j.c n k i.Wc c s t.2 0 2 3.0 8.0 3 3文章编号:16 7 3-48 7 4(2 0 2 3)0 8-0 10 3-0 30引言抗滑不足是影响隧道路面行车安全的重要因素之一。隧道内水泥混凝土路面具有较强的抗弯拉强度、较好的水稳定性、耐火性等,但经过长期的运营,由于隧道内汽车尾气、油污、水渍等的影响,严重影响水泥路面路表使用功能和品质,导致水泥混凝土路面摩阻系数大幅降低,细观构造深度逐年减少,抗滑性能不
3、断衰减,从而因路面抗滑不足导致交通事故频发,因此隧道水泥混凝土路面改造迫在眉睫。本文通过百隆路某隧道水泥混凝土路面加铺SMA13 沥青混凝土面层施工,探讨已运营11年的隧道水泥混凝土路面加铺SMA13 沥青混凝土面层的施工技术和抗滑、平整度等性能的提升情况。1工程概况加铺前该隧道洞高为7 m,净高为5m,为水泥混凝土面层。根据检测机构2 0 19 年底检测数据显示,该路面RQI和SRI值分别为8 3.3 和7 5.7;根据现场查勘发现水泥混凝土细观构造深度已明显降低。这说明长时间的运营导致隧道水泥路面使用功能出现明显下降,路面摩阻力也逐步下降,严重影响道路行车安全,故隧道路面抗滑性能和使用性能
4、提升迫在眉睫。2方案对比分析道路改造工程的全寿命周期费用体现资金时间价值,道路工程的运营费和维护费在整个项目费用中比重较大 1。通过对加铺环氧树脂超薄磨耗层和加铺5cmSMA13 沥青混凝土面层的运营费和维护费进行分析以确定该项目采用的施工方式。2.1加铺环氧树脂超薄磨耗层环氧树脂超薄磨耗层厚度一般为6 mm左右,在旧作者简介:黄广喜(19 9 0 一),工程师,主要从事高速公路养护管理工作。路面上进行加铺可提升原路面的抗滑性、防水性、磨耗性等,一般作为隧道路面、桥梁路面、机场路面及特殊路面结构的抗滑保护层。环氧树脂超薄磨耗层混合料可在常温下进行施工,具有施工方便、快捷、周期短、造价低及因厚度
5、小而不影响隧道净空等特点。但对原路面表面粗糙度、洁净度、强度等要求较高,否则会在车辆应力作用下发生推移而产生面层脱落现象。因该工艺仅能提升路面抗滑性能,因此对平整度差的路面无法提升平整度指标。且从同路段其他隧道加铺的效果看,目前已加铺超薄磨耗层的隧道路面存在较严重的脱落现象,且多次修补后脱落问题仍得不到解决,由此可见该方式的后期维修和运营成本较高。2.2加铺5cm SMA一13 沥青混凝土面层SMA一13 沥青混凝土路面通过粗集料互相嵌锁形成骨架结构从而具有较强的抗变形能力,同时也具有较好的高温抗车辙能力、低温抗变形能力和抗水损坏能力,且通过添加纤维稳定剂可提高其粘结强度。根据规范要求,隧道净
6、空应5m,如果加铺5cmSMA-13沥青混凝土面层则需要对影响隧道净空的风机和照明设施进行改造,保证净空满足 5m的要求。该方案的优点是加铺沥青层厚,行车舒适性、抗车辙及耐久性好;缺点是需对机电设备进行先期改造,施工周期长,造价高。该处治方式的建设成本虽高,但是后期运营和维修成本相对较低。为有效提升路面的抗滑性能和耐久性,提高隧道内道路行车安全性和降低维修占道次数,推荐采用加铺5cmSMA一13 沥青混凝土面层对隧道在役水泥路面进行抗滑处治改造。2023年第8 期总第19 3 期10 33.3 矿粉矿粉由石灰岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨桥隧工程3原材料及配合比设计3.1改性沥青本项目沥青混
7、合料添加的胶结料为改性沥青,其检测指标结果如表1所示。表1改性沥青各项检测指标表指标技术要求延度(5,5 cm/min)(cm)20针入度(2 5 ,10 0 g,5 s)(0.01 mm)4060针入度指数PI0运动黏度(13 5)(Pas)60闪点()230溶解度(%)99弹性恢复(2 5)(%)75薄膜加热后残留物质量变化(%)1.0针入度比(2 5)(%)65延度(5)(cm)153.2集料为提高路面表面层的抗滑能力及抗车辙能力,该项目采用新鲜、坚硬、耐磨、洁净且与沥青有良好粘结能力的硬质辉绿岩作为粗集料。其检测指标结果如表2所示。表2 粗集料各项检测指标表指标技术标准石料压碎值(%)
8、2 6洛杉矶磨耗损失(%)30表观相对密度2.60吸水率(%)5级坚固性(%)12针片状颗粒含量(9.5mm)(%)1218针片状颗粒含量(2.5砂当量(%)60亚甲蓝值(%)30细得到,矿粉应不含水分、无杂质,可以自由从储存仓中流出,禁止使用拌和楼的回收粉。其检测指标结果如表4所示。表4矿粉各项检测指标表检测结果指标26表观相对密度57含水量(%)0.05亲水系数1.6塑性指数8332299.6090-0.0298115检测结果6.55.93.0360.425级01.22.6检测结果2.737819.539技术标准2.5114加热安定性实测记录外观无团粒结块3.4木质素纤维沥青混合料中掺入的
9、木质素纤维比例为沥青混合料质量的0.4%,其检测指标结果如表5所示。表5木质素纤维各项检测指标表指标技术标准H值7,50.1灰分含量(%)185纤维自身质量的吸油率(倍)5倍含水率(%)5 000浸水马歇尔试验残留稳定度(%)80冻融劈裂强度比(%)804隧道路面加铺SMA一13 沥青混凝土施工工艺4.1原路面病害调查完好无断裂破碎的板块,板底也可能存在脱空。目前判定板底脱空的方法主要有:(1)直接观察法,当观察到接缝错台、唧泥或重车驶过板块松动,即表明板下脱空,这种方法有一定的主观性和不确定性;(2)雷达探测仪法;(3)弯沉检测法,主要有FWD法、贝克曼梁法等 2-3 。采用直接观察法和贝克
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