六威高速公路隧道及长大纵坡路面抗滑技术应用研究

龚文剑 陈珺 陈文强

摘要：文章结合贵州六威高速公路隧道及长大纵坡路面交通安全设计实例，介绍在隧道及长大纵坡路面采用彩色抗滑层技术，可有效提高路面抗滑性能，缩短车辆的刹车距离，增强车辆减速效果，是一种有效预防和降低交通事故的技术手段。

关键词：高速公路;抗滑性能;彩色抗滑层;交通安全

0 引言

六威高速公路地处山区，隧道众多，其中长隧道有光明隧道、双山隧道、黄家屋基隧道、玉舍隧道。隧道进出口路段亮度变化大，驾驶人常常感到不适应，是高速公路事故多发地段。研究表明，行车进出隧道会产生“白洞”和“黑洞”效应（如圖1所示）。同时，路线区域海拔多数在1700m以上，常有雨、雾、凝冻天气，尤其是每年冬季凝冰现象造成隧道口路面湿滑，极易造成行车安全隐患，因而，隧道进出口的抗滑问题处理特别重要[1]。

此外，六威高速公路长大纵坡多，高海拔隧道路面和长大纵坡路面的抗滑性能是影响行车安全的重要因素，也是迫切需要解决的工程技术问题。

1 隧道及长大纵坡路面抗滑技术概况

针对隧道进出口路段“白洞”“黑洞”效应，山区隧道口路面湿滑等易造成行车隐患及引发交通事故，长大纵坡路面抗滑要求高等工程技术问题，六威高速公路建设项目推广应用了彩色薄层抗滑技术。

彩色薄层抗滑技术于2004年正式推向市场，在国内十多个省、市、自治区都有实体工程应用，对交通事故的减少起到明显促进作用[2]。然而，初期彩色薄层抗滑技术采用环氧树脂作为粘结剂，在应用中也暴露出环氧类粘结剂脆性较大、容易开裂剥落等问题[3]。为此，本项目通过技术升级，取代环氧树脂作为粘结剂，明显提高了材料的韧性，从而大幅提高了薄层抗滑层的抗裂性，延长了使用寿命[4]。

1.1 技术特点

“彩色抗滑技术”主要采用彩色薄层抗滑路面铺装结构，由底涂层、胶结料层、耐磨彩色石料层组成，粘结剂采用甲基丙烯酸树脂，大幅提高了薄层抗滑层的抗裂性，延长了使用寿命[5][6]。其结构组成如图2所示。

彩色抗滑层具有如下特点：

（1）与原路面粘结强度高，粘结强度可达到3MPa以上。

（2）具有卓越的防滑性能。摆式摩擦仪测定摆值最高可以达到100BPN，构造深度仪测定构造深度可以达到1.5mm，远远高于规范中对路面抗滑性能的要求。

（3）具有良好的交通减速提示作用。由于彩色抗滑层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，从而使驾驶人避免紧急制动，能够在一定程度上减少交通事故和交通阻塞情况的发生[7]。

（4）适应性广。不论原路面为沥青路面或是水泥路面，均可采用该技术。

（5）施工方便。不需要大型施工设备，仅需人工和简单的小型设备，施工技术容易掌握[8]。

（6）颜色富于变化。可根据景观或警示的需要采用不同色彩的抗滑路面，达到与周围环境协调与警示驾驶人的作用。

（7）耐腐蚀性好。对煤油、汽油、酸碱溶液显示出良好的化学惰性[9]。

（8）开放交通时间快。一般施工后仅需15h就可开放交通。

1.2 适用范围及技术要求

1.2.1 适用范围

彩色薄层抗滑路面适用于隧道进出口、弯道入口、下坡路段、高速公路收费站入口等减速路段及事故多发路段，也适用于具有美化效果、区分车道功能的市政道路[10]。

1.2.2 技术要求

彩色薄层抗滑路面主要材料及配合比的技术要求见表1～4。

1.2.3 对天气及气温的要求

施工不得在雨天进行，气温必须在5℃以上。

2 示范工程应用

2.1 示范路段

“隧道及长大纵坡路面抗滑技术”依托示范点选择在黄家屋基隧道、光明隧道、双山隧道、小半径曲线以及长下坡路段。具体示范工程明细见表5～7。

2.2 示范方案

2.2.1 小半径曲线段

在半径<780m的路段，在曲线段采用铺设2m、间隔4m的方式间断设置，颜色为红色。

2.2.2 长下坡路段

长下坡路段抗滑层的设置方式为铺设2m、间隔4m的方式间断设置，颜色为红色。

2.2.3 隧道路段

隧道外100m间断设置，铺设2m，间隔4m，颜色为红色;隧道内50m连续满铺，颜色为白色。

2.3 施工过程

2.3.1 路表预处理

在铺设彩色薄层抗滑层之前，沥青路面表面应清洗干净，并采用人工强力吹风机清扫干净，再完全晾干路面[11]。

2.3.2 边缘保护

首先在将要铺设彩色抗滑层的路段表面标记出轮廓线，然后用胶带纸沿着轮廓线外侧进行粘贴，用以保护彩色抗滑层边缘路面不受污染。

2.3.3 拌和胶结材料

胶结料由A、B两种材料组成，将A、B两种材料倒进搅拌容器内并采用电动搅拌器搅拌，搅拌时间控制在3min左右，不超过4min。

2.3.4 胶结材料的施工

将搅拌均匀的胶结料采用人工均匀撒布在轮廓线内，然后用刷子沿着路面横切面，由内向外刷胶结料，路面表面胶结料厚度应控制在1～2mm。

2.3.5 撒布抗滑集料

选用满足设计要求的抗滑集料，在胶结料施工完毕后，须马上撒布抗滑集料，撒满为止。过一段时间之后，对于部分泛胶的地方，需补撒抗滑集料，直到不再有泛胶的现象发生为止。

在胶结料刷涂完成后，立刻进行人工撒布抗滑集料，至覆盖胶结料为止。

2.3.6 抗滑集料的回收

等胶结料固化反应完成后，可采用人工或扫地机加人工的方式将胶结料表面未粘结的抗滑集料清除并回收，可以用于下次施工。

2.3.7 彩色薄层抗滑路面的养护

在彩色抗滑层施工完成24h内，对已施工路面进行封闭管理，不准任何人员和车辆在施工完成的彩色抗滑层上行走，不准堆放任何物体，以有效保证彩色抗滑层表面的平整度。

其施工工艺流程如图3所示。

2.4 示范效果

项目示范应用的彩色薄层抗滑层技术，使六威高速公路长大纵坡路面摆值达到100BPN，与基面的粘结强度超过3MPa，有效解决了六威高速公路长大纵坡路段的抗滑问题，以及普通抗滑层粘结强度不足易剥落的问题，对保障六威高速公路长大纵坡路段行车安全发挥了重要作用。其检测结果见表8～9。

3 结语

隧道及长大纵坡路面抗滑技术具有粘结强度高、材料韧性好、路面抗滑能力强等优点，对于沥青路面和水泥路面等不同道路基面均有良好的适应性，尤其适用于各等级道路的隧道进出口、小半径弯道、下坡路段、高速公路收费站出入口等事故多发路段[12]。同时，彩色薄层抗滑路面还可以通过其表面耐磨碎石颜色的多样化起到警示和美观的作用，在市政道路网中的桥梁、隧道和立交的路面抗滑方面也能广泛应用。此外，我国地域辽阔，山河纵横，地势起伏，造成了道路建设过程中桥隧多、长大纵坡多的现状。特别是在广大西部地区，以及中东部山区，山路崎岖，道路桥隧比甚至超过50%，对抗滑路面需求十分强烈，为隧道及长大纵坡路面抗滑技术的大面积推广应用提供了良好的基础，应用前景广阔。

参考文献：

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[2]杨 众，郭忠印，侯 芸.沥青混凝土防滑磨耗层防滑性能加速试验方法的研究[J].华东公路，2002（2）：50-54.

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[4]李天祥.沥青路面抗滑性能衰减试验研究[D].西安：长安大学，2009.

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[10]高 静.基于行车安全的公路隧道进出口路面结构与材料研究[D].西安：长安大学，2013.

[11]吕 浩，朱瑶之，李 娣.彩色树脂抗滑薄层在钢桥面人行道铺装中的应用研究[J].上海公路，2018（3）：8-11.

[12]田 萌，石少华，申庆灿.人行拱桥彩色防滑薄层铺装设计及施工[J].四川水泥，2019（9）：32-35.