富水隧道路面基层碎石盲沟机械刻槽施工技术

唐智华

摘 要：水是造成隧道路面耐久性、防滑性下降的重要影响因素之一，通常在富水隧道路面基层下设计碎石盲沟用于排水，开挖盲沟会影响洞内交通，在路面基层预留沟槽则增加钢板使用量，且会造成施工重型车辆（出碴车、混凝土运输车等）的颠簸严重，增加设备的损坏率，因此，一般在整平层施工完成后再对混凝土进行刻槽，由于混凝土强度较高，传统的人工风镐凿槽效率低下，沟槽成型尺寸不规则，槽底面高低不平，需再次砂浆找平，而炮机凿槽，虽然效率能提高，但是沟槽成型尺寸、对整平层混凝土结构的破坏、槽底平整度与人工凿槽无异。采用小型铣刨机改装后进行刻槽施工则可避免上述问题，具有一定推广价值。

关键词：富水隧道;碎石盲沟;机械;刻槽

1 工程概况

大潮高速公路东溪山隧道为小净距分离式双向隧道，净空尺寸11 m×5.0 m，单洞面积84.17 m2，左线长1 800 m，右线长1 810 m。洞内设行人横洞2个、行车横洞1个。东溪山隧道是大潮高速公路的重难点及关键工程。大潮高速东溪山隧道裂隙水发育，设计在隧道整平层设纵向盲沟3道，横向盲沟：洞口段3 m/道，洞身9 m/道，东溪山隧道共计盲沟长度16 000延米。

2 机械刻槽工艺原理

对轮式小型铣刨机进行改装，安装符合沟槽设计宽度的铣刨鼓，同时，对设计沟槽位置进行标记，先初步铣刻一定深度的沟槽，第二次再复铣到设计要求的深度，改装后的小型铣刨机见下图1，铣刨过程中，为减少扬尘，边铣边对刀头处喷水。沟槽铣刨到位后再按设计要求埋设盲管，之后再填筑碎石，覆盖土工布并固定，最后再施工路面基层混凝土，使富水段地下水经盲沟流出[1]。

3 机械刻槽工艺

3.1 工艺流程

隧道碎石盲沟机械刻槽工艺流程为：沟槽放样→铣刨机改装→铣刨机定位→初次铣刨→复铣→清洗沟槽→沟槽检查→验收→安装盲管→填筑碎石→覆盖土工布并固定[2]。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

（1）沟槽按设计位置进行放样，以白线沿隧道标记;

（2）隧道路基面清扫干浄，确保无杂物、杂料等阻挡铣刨机行进;

（3）对铣刨机油料、水、油路等进行检查，并携带备用刀头以备更换。

3.2.2 铣刨机改装

因隧道内空间狭小，隧道内基层混凝土硬度也远大于正常沥青混凝土层及水稳层，而且盲沟刻槽深度较大（6 cm），因此，铣刨刀盘采用一体式，刀头必须加大、加密且错开排列[3]，同时在铣刨机刀盘上安装了简易吸尘器与储水桶，以抑制扬尘及给刀头降温[4]。

3.2.3 铣刨机定位

刻槽位置放样完成后，启动轮式铣刨机，铣刨机延一侧就位，摆正位置，使机身及刀盘与槽位平行。

3.2.4 初次铣刨

（1）铣刨线路。因隧道为狭长形状，为保证纵向线型，一般采用“先纵后横”或者“先横后纵”的初刨线路，即在拟刻槽区域的纵、横向沟槽全部初銑完成后再进行复铣;

（2）铣刨。铣刨机就位后，启动铣刨机，操作手按要求调好深度，铣刨过程中，技术员紧跟铣刨机，观察铣刨效果，如果出现铣刨深度不对或铣刨不彻底的情况，及时调整铣刨深度，如出现铣刨面不平整，或出现深槽情况，及时检查铣刨刀头是否损坏，如有损坏，及时更换以免影响铣刨效果。

3.2.5 复铣

（1）复铣线路。复铣线路与初铣一致，可直接使用初铣的位置、铣刨机刀具角度等参数，以便加快复铣进度;

（2）复铣。初铣完成后，及时检查现场刻槽情况，针对漏铣，铣刨深度不到位的部位进行复铣，使沟槽基本达到设计要求。

3.2.6 清洗沟槽

铣刨机铣刨一定距离后，清扫人员即开始对铣刨料进行清理，废料清理成堆，然后装车运到指定位置。铣刨料清理完成后，及时检查铣刨质量，如有不合格情况，作好标记，及时复铣。待沟槽铣刨完成且达到要求后，用水再次冲洗沟槽。

3.2.7 安装盲管

沟槽铣刻完成后，按设计要求安装盲管。

3.2.8 填筑碎石

盲管安装完成后，盲管两侧填筑20 mm～30 mm碎石，铺设土工布并固定。

4 经济效益

传统预留沟槽缺点：材料用量大，路面起伏严重，车辆损坏率高，碎石盲沟损毁严重，进而会造成设备使用寿命降低，设备窝工，施工效率低下，方法不适用。

人工风镐凿槽人员投入多，工人劳动强度大，施工效率低下，沟槽成型质量差。

炮机凿槽施工效率低，沟槽成型质量差，对路面基层破坏较严重，修补工程量大。

采用机械刻槽降低了沟槽损坏率，减少了设备窝工带来的损失，降低了工人劳动强度，提高了工作效率，降低了施工成本，机械刻槽工艺与传统工艺经济分析（隧道每延米均摊成本/1 000 m）详见下表1。

5 机械刻槽工艺特点

5.1 人员投入少

选用轮胎式刻槽机，机身灵活性及刻槽效率高，速度快，且每台刻槽机的配合作业只需2人工。

5.2 位置精准

该工法先利用刻槽机沿设计盲沟位置初次铣刻，之后进一步铣刻到设计深度。

5.3 清渣效率高

全部沟槽铣刻完成后，对所有碎渣全部集中清理并拉运至指定弃土场处理。

5.4 成槽质量高

机械成槽结构尺寸标准，槽内坡面光滑，排水顺畅，施工质量可靠，成槽结构见下图2。

6 注意事项

沟槽铣刨完成后，质检人员及时用3 m直尺进行检测，确定沟槽宽度及深度及平整度符合要求。

铣刨机按测量放线定位，定位后刀头距设计位置偏差不超过2 cm。

沟槽洗刨完成后，沟底碎石及粉尘清理干净。

定期铣刨机等施工设备进行检查，以保证无漏油现象发生，以免对沟槽混凝土壁及底造成污染。

现场所有设备必须安装安全警示标示，同时加强铣刨机司机及辅助人员安全教育，禁止铣刨机驾驶人员无证及酒后驾驶，铣刨机要求定位、定员，非专业人员不得操作，开机前认真检查各部位运转情况及保护装置是否灵验。

隧道路面铣刨现场进场作业人员穿劳保鞋和劳保长裤，盲管及碎石铺设过程中需专人统一指挥;铣刨机进行作业前必须先处于行走状态，然后铣销刀头旋转并缓慢下降，渐渐进入工作状态，操作顺序不能颠倒;洗刨机在使用前必须对各系统、装置（特点是刀头）及整机进行空载试运行[5]，确定正常后方可进行作业。

7 结束语

东溪山隧道路面基层沟槽使用的小型铣刨机改装完成即投入使用，历时90 d完成了全隧道16 000 m沟槽施工，比预定工期计划提前30 d，为盲管及碎石铺设奠定了基础，隧道盲沟采用改装铣刨机刻槽施工技术的应用减轻了人工劳动强度，提高了作业机械化程度，降低了施工成本，提高了施工效率，符合国家节能环保要求，具有较高的社会效益。

参考文献：

[1]孙福来，冯雪.碎石盲沟拦截层间水、延长路面使用寿命实录[J].商品与质量，2019（7）：205.

[2]陈银强.盲沟处治在翻浆路段沥青路面施工中的应用[C].浙江省公路学会2011年年会论文集，2011：150-153.

[3]路攀.路面冷铣刨机刀具的磨损与使用维护[J].建筑机械，2019（5）：108-111.

[4]王武刚，徐立权，刘智彪，等.铣刨机局部负压除尘技术的应用[J].工程机械，2019，50（6）：65-67.

[5]程巨强，汪学军，沈劲松，等.铣刨机刀具断裂原因分析与预防[J].筑路机械与施工机械化，2015，32（5）：92-94.