辽宁省交通规划设计院有限责任公司 辽宁沈阳 110166
摘要：为落实交通运输部提出的公路隧道提质升级专项行动，省内管养部门对养护范围内普通国省干线16个公路隧道进行升级改造，参考隧道洞内路面维修加固的工程实例，设计时针对隧道路面特点、不同的路面现状及病害情况，采用了不同的维修加固方案，顺利完成了公路隧道进行提质升级专项行动，工程效果良好。文中详细介绍了具有代表性的沥青混凝土路面维修的设计分析过程及采用的方案措施。
关键词：隧道沥青路面；裂缝、坑洞、凹陷；病害；维修改造
1 项目概况
2019年初，交通运输部印发了关于促进公路隧道提质升级行动方案的通知，决定在全国实施促进公路隧道提质升级专项行动。为落实这一行动方案，省交通运输事业发展中心拟对养护范围内16个公路隧道进行提质升级专项行动，本项目为省内普通国省干线公路隧道提质升级改造工程设计的路面部分，路面工程内容为：隧道内既有路面的改造。
本文以大巴沟隧道路面提质升级设计为例，大巴沟隧道全长为620.00m，隧道建筑限界净宽11.5m，两侧各设0.5m的检修道，隧道建筑限界净高5.0m；纵坡为1.379%，路面横坡为人字坡，坡度2.0%；衬砌材料为钢筋混凝土；隧道出入口两侧洞门形式为端墙式洞门；断面形式以曲墙式三心圆拱；路面面层类型为沥青混凝土路面；设计时速为80km/h。
2 路面现状及病害原因分析
设计单位对隧道进行了实地调查，对典型病害位置进行了分析。经调查，隧道内沥青路面主要的病害形式为裂缝、凹陷和坑洞等。经分析，既有路面总体改造方案为针对既有路面病害采取相应维修加固处理。
通过对隧道表观检测可知，路面存在坑槽、坑洞、破损、露骨、龟裂、裂缝等病害。结合路面检测（表观、深部）及图纸调研数据可知，导致路面病害的主要原因为：
①施工质量原因（面层不密实、基层或底基层质量不佳）；
②车辆荷载作用（交通量大、重载车辆多）；
③急刹车、交通事故等。
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图 路面横向贯通裂缝
3 维修方案
3.1 沥青路面板内裂缝维修
（1）对于宽度<5mm的板内裂缝，沿裂缝方向采用清缝灌缝。
（2）对于5mm≤宽度≤10mm的板内裂缝，沿裂缝方向采用扩缝灌缝。
3.2 沥青路面板间裂缝维修
如果沥青层下混凝土面板遇缝，则根据裂缝范围将沥青层铣刨后，采用沥青类冷灌缝胶填缝，并在喷砂打毛后的混凝土板顶面均匀洒布改性乳化沥青粘层油，针对混凝土板接缝处贴铺 50cm 宽的防裂卷材后，恢复原隧道路面沥青层。
3.3 沥青路面坑洞、凹陷维修
据病害范围尺寸将沥青层铣刨后，对存在板块坑槽、坑洞、破损病害的区域进行局部换板，按调查尺寸全深度凿除水泥混凝土板后，重新浇筑C40水泥混凝土，喷砂打毛后的混凝土板顶面均匀洒布改性乳化沥青粘层油后，恢复原隧道路面沥青层。
4 施工工序
4.1 沥青路面板内裂缝维修工序
现场确定病害位置及规模→填缝料加热→开槽（扩缝灌缝时）→清缝→灌缝→涂刷改性乳化沥青→清扫路→施工质量检验。
4.2 沥青路面板间裂缝维修工序
现场确定病害位置及规模→沥青层铣刨→沥青类冷灌缝胶填缝→喷砂打毛→铺防裂卷材→洒布改性乳化沥青粘层油→恢复原路面沥青层→施工质量检验。
4.3 沥青路面坑洞、凹陷维修工序
现场确定病害位置及规模→沥青层铣刨→凿除病害区混凝土→涂抹界面剂→浇筑混凝土→洒布改性乳化沥青粘层油→恢复原路面沥青层→施工质量检验。
5 工艺要求及质量控制
5.1 防裂卷材施工要求及质量控制措施
（1）针对混凝土板接缝处贴铺 50cm 宽的防裂卷材，防裂卷材采用以 SBS 改性材料为主，辅以各种助剂制成的沥青涂盖料浸涂聚酯玻纤布胎基制成的具有自粘性的改性沥青防裂卷材，其技术指标应符合设计的相关要求。
（2）防裂卷材铺贴：铺贴前基面须清扫、空压机吹风除尘，保持基面干燥、干净。铺贴时先将卷材展开，排放在纵、横接缝部位，按要求尺寸或预留部位裁剪后，将卷材从端头回卷到中间，然后从中间割开隔离层，边撕边向前铺贴，并用压辊压实。防裂卷材铺贴时应先在纵向接缝位置纵向对中铺贴，然后横向接缝对中铺贴。搭接：纵缝搭接长度不小于 8cm，横缝搭接长度不小于 10cm，横缝搭接应交错排列，避免在同一断面上。防裂卷材碾压：对搭接部位要重点碾压，局部无法碾压的部位用橡皮榔头敲密实。处理完后再铺筑沥青混凝土。
5.2 改性乳化沥青粘层施工要求及质量控制措施
在喷砂打毛后的混凝土板顶面均匀洒布改性乳化沥青粘层油。采用快裂的洒布型 PCR 改性乳化沥青，喷洒量一般为 0.2～0.4kg/m2（以沥青重量计），具体洒布量应试洒后确定。应采用能均匀喷洒、计量准确的智能洒布设备洒布，确保洒布的均匀性，不得过量，不得漏洒。粘层改性乳化沥青洒布后，应待破乳，水分蒸发完后至不粘车轮时方可进行下道工序的施工。
5.3 沥青面层施工要求及质量控制措施
（1）用于沥青面层的碎石材料应采用大型成套专用设备进行加工，加工过程中应使用除尘设备，确保集料洁净；集料按规格筛分分级。
（2）如果本项目工程数量少，建议就近租用合格的沥青混凝土拌和场或购买合格的成品混合料。沥青混凝土拌和场应有完善的排水设施，拌合能力不小于 240T/小时，拌和场堆放材料处和进出场道路应采用水泥稳定碎石基层料进行硬化处理以免杂质混入材料中，所有进场材料应进行均匀性及质量抽检，不符合技术指标要求的材料不得进场。并且各类材料应严格隔离、严禁窜料，为避免灰尘污染和雨水影响，粗、细集料堆放地必须搭建钢架顶棚；加强原材料的质量控制，尽量减少材料过大的变异性。
（3）沥青混合料的配合比设计应严格按照目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段的步骤和要求来进行，最后确定出生产用的标准配合比，作为沥青混合料的生产控制和质量检验的标准；设计合成级配必须顺滑，且在 0.3～0.6mm 范围内不出现“驼峰”，当反复调整不能满意时，更换材料重新进行设计。
由于路面工程数量少，可选用其项目中沥青混凝土拌和场成功运用的沥青混合料配合比，但应严格检测原材料，以免原材料变化造成沥青混合料性能下降。
（4）温度控制：改性沥青混合料的矿料温度 180～200℃，沥青温度为 165～175℃，混合料出厂温度为 175～185℃，初碾温度不低于 160℃，碾压终了表面温度：钢轮压路机不低于 120℃，胶轮压路机不低于 90℃。热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却。混合料表面温度低于50℃后，方可开放交通。
废料温度控制：改性沥青混合料温度高于 195℃应废弃。
（5）掺加抗剥落剂工艺要求：
掺加抗剥落剂：沥青脱桶后应先进入一个带搅拌的掺配罐，经加入要求量的抗剥落剂并充分搅拌均匀后，方可用于混合料的拌和。
（6）沥青路面施工时的运输车辆进入路面施工现场时应采取相应措施确保轮胎干净，以免污染沥青路面。
（7）运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束后方可取走，以最大限度减少混合料温度损失和氧化。
5.4 水泥混凝土板挖除恢复
（1）对混凝土病害板块进行挖除恢复时，应确保处治后的水泥混凝土板处于稳固状态。
（2）修补用的混凝土应具有微膨胀性能，以抵抗干缩裂缝，确保新旧混凝土界面的结合；本项目应购买成品混合料，并采用机械振捣。
（3）为减少振动对相邻其它混凝土面板的不利影响（造成板块开裂和板边碎裂），应采用静压等方式破除面板的破坏部分或对破坏板块四周完全锯缝且深度到板底后再凿出破坏部分板块，凿除破碎的板块时，应尽量保护其他面板及不伤及原拉杆和传力杆。
（4）新混凝土不可直接浇筑在旧混凝土基面上，应进行如下界面处理，用开槽机按尺寸开槽后，用森林灭火器将开槽及原裂缝内部完全清理干净，同时为改善新旧水泥混凝土界面的粘结效果，在新旧混凝土界面应喷洒界面剂，厚度为1mm。
6 注意事项
（1）铣刨时应根据旧路情况合理确定铣刨厚度，对原路面坡度予以调整，保证水顺利排出。
（2）在水泥板与沥青交界处，应注意与沥青层之间的衔接，对衔接部位沥青层存在拥包等严重病害等，应予以处理，保证路面平顺衔接。
（3）路面铣刨应采用专用路面铣刨机进行，铣刨面必须清扫干净，严禁废料残留。铣刨厚度以铣刨面侧壁处计。
（4）路面铣刨路段如果在铣刨完成、沥青混合料摊铺前遇水，应及时设法疏通积水，必须待路面达到彻底干燥之后方可铺筑沥青混凝土。
（5）铣刨路段摊铺表面层沥青混合料时，摊铺机前端两侧宜采用喷枪对旧路面铣刨两侧断面进行加热，并一同碾压，以加强新旧路面之间的粘结，路面碾压完成后，如发现接缝处有渗水现象，应采用热沥青封缝。
（6）注意新旧路面的平顺衔接。
结语：
本文结合大巴沟隧道路面维修加固治理的工程实例以及笔者方案设计的实践经验，提出对隧道路面维修加固的设计原则，针对现场情况的分析过程以及维修设计要点，旨在为隧道内路面维修加固方案提供合理选择的参考建议。
参考文献：
[1]《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）
[2]辽宁省交通规划设计院有限责任公司，2020年辽宁省普通国省干线公路隧道提质升级改造工程，2020.