高速公路隧道水泥混凝土路面施工技术进步与创新

贺 晓 丽

(山西路新通交通工程有限公司，山西 太原 030000)

高速公路隧道水泥混凝土路面施工技术进步与创新

贺 晓 丽

(山西路新通交通工程有限公司，山西 太原 030000)

针对高速公路隧道路面施工，在了解隧道路面建设现状的基础上，分别从工艺技术和材料结构两个方面入手，深入分析和总结几年来我国隧道路面施工技术的进步和创新，并在阐述技术进步与创新效果的基础上，提出了不足和改进措施，为更好的建设隧道路面提供技术依据和参考。

高速公路，隧道，水泥混凝土路面，施工技术

高速公路隧道是陆地高速交通系统的重要组成部分，其施工技术、工艺、材料与结构始终是业内人员关注的焦点，特别是近几年隧道路面施工技术得到飞快的创新和进步，出现了居于国际领先水平的新技术、新材料和新结构，为隧道的发展与扩建，降低工程建设造价，延长隧道使用寿命都起到了重要的作用。

1 工艺技术进步和创新

作为公路工程重要控制性工程，隧道路面质量好坏对线路畅通性、减少或避免由翻修造成的堵塞有重要影响。在我国，对隧道路面施工而言，其与野外路面基本相同，工艺技术都经历了两次较大的进步和转变，第一次为从小机具转变成三辊轴机组；第二次为向滑模摊铺方向的转变[1]。

1.1滑模摊铺

1)零位摊铺。该摊铺方式是指摊铺面和摊铺机的履带底部处在相同的高程，基于此摊铺模式，仅需对摊铺机两边模板进行拆除，就可以实现连续摊铺。考虑到履带主要在边沟盖板表面行走，所以盖板应进行配筋与加厚，以此稳定支撑机械重量。

2)下位摊铺。该摊铺方式是指摊铺面处于履带底部下方，因挤压板实际问题无法调整至履带底部的西方，加之在边沟的设计高程相对较高的状况下，应优先考虑这一方法。在利用此法进行施工时，应对挤压板悬挂高度进行调整，以满足施工要求。

1.2技术指标

1)弯拉强度。在我国，隧道路面实际弯拉强度和野外路面相当，通过钻芯实测，路面的弯拉强度均值可保持在6.5 MPa～7.3 MPa范围内，最大偏差系数不超过10%，绝大多数情况下都可以稳定在5%～8%。这已经是很高的数值，无论是弯拉强度均值还是它的偏差系数，都达到了国际领先水平。通用指导思想为采用双掺技术，对普通路面所用水泥混凝土实施改造，提高性能与耐久性的同时，大幅调高弯拉强度。其中，双掺技术即同时掺加高效减水剂与粉煤灰。

2)平整度。目前，我国隧道路面在静态情况下的平整度，除了可以满足现行规范提出的要求，还能满足动态条件下W值不超过1.2的要求，实测结果通常保持在0.6～1.1范围内。由此可见，与发达国家相比，我国隧道路面平整度已达到相对较高的标准，居于国际领先水平[2]。

3)使用寿命。从我国大规模应用滑模摊铺开始算起，现今已建成百余座隧道路面，根据调查与统计结果，这些路面基本未出现破损，也没有进行翻修的记录。由此可知，即便在当前超载运输十分严重的现状下，按照比规范厚度大的标准，采用了双掺技术制成的新型水泥混凝土，以及利用新滑模技术摊铺而成的新路面，具有着很长的使用寿命，实现十年内无翻修目标。而对于野外路面而言，由于受到路基及水分等因素的影响，导致其最多十年就需要进行大规模修理或改建了。

2 材料结构进步和创新

2.1贫混凝土透水基层的创新应用

因我国隧道路面的不同结构层始终未能形成统一的技术依据与规范，所以大多数建设者只能根据自己的理解，采用完全不同的层次和结构。针对岩质隧道的路面结构，通常使用厚度为15 cm的碎石垫层找平超挖平面或者是局部碎石层，基层一般为强度较低的水泥混凝土；针对土质隧道的路面结构，通常选用和野外相同的结构与厚度。

事实上，野外路面和隧道路面是存在一定差别的，尤其是路面排水方面，我国很多隧道建设人员注意到了路面排水所具有的重要意义以及对寿命和承载力造成的直接影响，但设计位于路面底端的排水与渗透设施基本上和野外路面完全相同，仍然选用盲沟等设施。在设置这种盲沟时，通常是等距设置，一般不会设置在洞体的裂隙和破碎带，不仅无法起到基本的排水与渗透作用，还会对路面稳定性造成影响，甚至使其出现早期破损[3]。

针对岩体中地下水实际渗透流线高程比底面高的隧道，我国第一次应用贫混凝土透水基层，仅对纵向边缘上的明沟与暗流进行保留，取消横向盲沟，通过对水流水力的精准测算，只在水流量相对较大的裂隙与破碎带按照要求设置横向盲沟。此次设计是针对这种特殊隧道的创新，通过这样的设计除了能保障路面稳定性，还能对路面整体排水能力进行有效改善。据此不难看出，贫混凝土透水基层凭借其优良的性能，必定在隧道路面施工中得到广泛应用。

2.2钢纤维补强路面

在我国，尤其是广东省的隧道路面中，有将近50余座隧道采用的是钢纤维路面。通过深入的分析与对比，国内隧道路面并未普及钢混路面，其主要原因为岩石隧道有着较为稳固的底面，几乎不会发生垂直沉降与变形，在工程设计中不需要对路面进行配筋。最为关键的是，如果在全长隧道都进行路面配筋，则无论是布料还是运输都将面临极大的困难，避免施工车辆对钢筋网造成碾压是无法实现的。然而，若采用钢纤维路面配合滑模摊铺与布料，则与传统路面施工有很大的不同，新型滑模摊铺不仅方便快捷，而且在钢纤维的作用下可有效提高加强路面的作用[4]。

根据现行路面规范要求，若路面采用钢纤维，则可在原厚度标准基础上减少1/3厚度。然而，在实际施工过程中，这种做法不仅没有必要，而且还难以实现。随着对隧道的不断开挖，根据路面的设计厚度，应留出至少26 cm的厚度。基于此，在进行钢纤维路面施工时，可采用创新性理念，即钢纤维补强路面。这一路面最大的特点在于无需对设计板厚进行更改，并采用小于规范要求的掺量标准。对钢纤维混凝土而言，为满足弯拉强度及使用寿命要求，其纤维掺量应保持在40 kg/m3～70 kg/m3范围内，在造价和施工方便性方面都具有明显的优势。

2.3高强有机纤维以及和钢纤维的复配

在隧道工程中，无论采用的是钢纤维路面，还是钢纤维补强路面，它们都具有统一的优点：路面结构自身得到有效补强，尤其是耐久性、抗冲击能力与疲劳寿命。同样的，也存在一定缺陷：其一，造价较高，相比普通路面造价高将近一倍；其二，有发生钢纤维裸露的风险，一旦裸露将造成车辆爆胎等事故，存在一定安全隐患。

为解决以上问题，我国新开发出可以取代钢纤维材料的耐碱玻璃纤维，特别是在我国一处长达10 km的隧道中，第一次应用了具有高模量与高强度的聚丙烯腈路面，同时在此基础上融入了滑模施工方法[5]。

如果隧道采用的是新型纤维路面，则其弯拉强度设计值不能小于6.0 MPa，即标准的钢纤维路面，而采用滑模摊铺时，其强度应在7.0 MPa以上。通过试验可知，有很大一部分有机纤维无法满足这样的要求，需要和钢纤维或者是其他纤维进行配合使用，确保不同纤维可以实现各司其职。高效减水剂和钢纤维主要用于提高路面抗冲击能力、弯拉强度和疲劳寿命，而有机纤维则在保证路面有较强抗开裂能力方面发挥重要作用。

3 结语

我国高速公路隧道工程历经多年发展，其施工技术水平得到了质的飞跃，尤其是在隧道路面方面，无论是工艺技术还是材料结构都进行了创新优化，比如滑模摊铺技术、贫混凝土透水基层、钢纤维补强路面和高强有机纤维及其复配技术等。

[1] 叶 敏.论公路施工中混凝土路面施工技术的应用[J].科技创新与应用，2016(13):236.

[2] 郑坤平.微表处技术在隧道水泥混凝土路面抗滑恢复中的应用[J].交通世界(建养·机械)，2012(8):67-69.

[3] 吕文江，袁卓亚，刘开平，等.水镁石纤维混凝土在高速公路隧道路面中的应用试验研究[J].公路，2012(12):179-182.

[4] 傅 智，罗 翥，赵尚传，等.粤赣高速公路水泥混凝土路面施工新技术[J].广东公路交通，2014(2):1-5，11.

[5] 田丰盛.高速公路水泥混凝土路面滑模施工新进展[J].交通世界(工程技术)，2015(7):78-79.

Theprogressandinnovationofcementconcretepavementconstructiontechnologyofhighwaytunnel

HeXiaoli

(ShanxiLuxintongTrafficEngineeringLimitedCompany,Taiyuan030000,China)

According to the pavement construction of highway tunnel, based on understanding the construction status of tunnel pavement, this paper respectively from the progress technology and material structure two aspects, deeply analyzed and summarized the progress and innovation of the tunnel pavement construction technology in China in recent years, and based on the elaboration of technology progress and innovation effect, put forward the deficiencies and improvement measures, provided technology basis and reference for better construction of tunnel pavement.

highway, tunnel, cement concrete pavement, construction technology

1009-6825(2017)28-0136-03

2017-07-27

贺晓丽(1979- )，女，工程师

U416.216

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