陳碧娟

（福建省三順交通工程有限公司　福建　漳州　363200）

拋丸處理技術(shù)在隧道路面防滑養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

陳碧娟

（福建省三順交通工程有限公司福建漳州363200）

鑒于對高速公路隧道內(nèi)交通事故發(fā)生原因的分析，提出采用拋丸技術(shù)進(jìn)行處理，提高隧道路面防滑功效。在分析拋丸處理技術(shù)工作原理的基礎(chǔ)上，對工藝施工過程人員、設(shè)備配置，施工工藝參數(shù)、流程、施工過程中注意事項(xiàng)進(jìn)行探討。并對處理后的路面外觀、路面構(gòu)造深度、路面抗滑性能進(jìn)行分析評價(jià)，同時(shí)對此法的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。該法具有成本低廉，操作工藝簡單，技術(shù)難度低，可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，可作為高速公路養(yǎng)護(hù)隧道防滑處治的選擇方案。

拋丸處理；隧道；路面防滑；應(yīng)用

1　前言

漳詔高速公路于2002年建成通車，至今已經(jīng)投入運(yùn)營十余年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，日通行車輛的遞增，隧道內(nèi)路面摩擦系數(shù)降低，對消除事故發(fā)生的安全隱患具有重要的意義。

2　工程概況

漳詔高速公路鼓志山隧道位于福建省漳州市漳浦縣境內(nèi)，隧道全長2640m，全寬10.74m寬，凈寬8.5m，水泥路面，雙向分離，于2002年12月29日通車，已運(yùn)營11年。

該隧道路面摩擦系數(shù)降低的主要原因有：①建設(shè)期當(dāng)時(shí)施工工藝的影響，壓紋時(shí)間不容易掌握，構(gòu)造深度不足；②通車年限已達(dá)11年，漳詔高速是連接閩粵的主要通道，大型、超重超限車輛通行，造成路面構(gòu)造深度衰減較快；③隨著日通行量的增加，路面摩擦系數(shù)降低。

3　拋丸處理技術(shù)工作原理

拋丸是指通過機(jī)械的方法把丸料（鋼丸）以很高的速度和一定的角度拋射到工作面上，讓丸料高速?zèng)_擊工作表面，達(dá)到處理工作表面上的雜質(zhì)、附著物及其他需要清理的物質(zhì)的表面處理方法。處理后的丸料在機(jī)器內(nèi)部通過配套吸塵設(shè)備的氣流清洗和本身的反彈作用下，丸料和雜質(zhì)一起經(jīng)過反彈室回到分離清洗設(shè)備中，將可以回收使用的丸料同其他雜質(zhì)分離，并分別回收。可以使用的丸料繼續(xù)在機(jī)器內(nèi)循環(huán)使用。通過控制和選擇丸料顆粒的大小及形狀，調(diào)整和設(shè)定設(shè)備的行走速度，控制丸料流量，得到不同的拋射強(qiáng)度，制造出不同的表面處理效果。

4　拋丸施工方法

4.1人員機(jī)械配置

人員配置（6人）：拋丸操作手1人、安全員1人、鋼珠回收工2人、清理拋丸工1人、電工1人。

設(shè)備：佰銳泰克手扶自動(dòng)行走拋丸機(jī)1臺、吸珠設(shè)備1臺、手推車1臺。

材料：使用的鋼丸均為取樣檢驗(yàn)合格產(chǎn)品。鋼丸規(guī)格：S780、S660、S5500、S460、S390、S330、S280、S230、S170、S110（如圖1）。

4.2施工工藝參數(shù)

選擇丸料的大小和形狀、拋丸機(jī)的行走速度、流量大小控制決定了拋丸處理后表面的粗糙程度。因?yàn)?，為達(dá)到拋丸處理后理想的粗糙度，施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)段施工，以確定最佳丸料規(guī)格、丸料流量、設(shè)備行走速度等關(guān)鍵參數(shù)。經(jīng)試驗(yàn)段施工，最終確定采用S460丸料，拋丸機(jī)選用5～6檔，行走速度15～18m/min。

圖1　鋼丸規(guī)格

4.3施工操作流程

具體施工工藝流程圖如圖2。

圖2　工藝流程圖

施工作業(yè)前，應(yīng)對隧道路面表面油污污染、塵土附著用水車、清潔劑進(jìn)行清理、待路面處于干燥狀態(tài)方可進(jìn)行施工。

施工作業(yè)操作流程：開啟吸塵器→按壓拋丸機(jī)“控制開”→插入行走銷→設(shè)定行走方向→設(shè)定行走速度→按壓“拋丸開”→拋丸施工→關(guān)閉閥門手柄→放開行走捏合手柄→按壓“控制關(guān)”→關(guān)閉吸塵器風(fēng)扇→關(guān)閉吸塵器→施工結(jié)束。為確保拋丸質(zhì)量，拋丸面表面的粗糙度，按圖3順序進(jìn)行大面積拋丸施工。

圖3　施工順序圖

4.4施工注意事項(xiàng)

（1）拋丸過程應(yīng)連續(xù)作業(yè)，如因特殊原因造成拋丸停機(jī)，在下次重拋前將機(jī)器倒退30cm左右，再重新開始拋丸，待機(jī)器行走過去后，應(yīng)及時(shí)檢查搭接區(qū)域拋丸質(zhì)量，如有遺漏再進(jìn)行補(bǔ)拋。

（2）在混凝土表面進(jìn)行拋丸時(shí)，要在機(jī)器行走的情況下才開始打開閥門，否則很短時(shí)間混凝土表面會被拋打出坑。

（3）及時(shí)回收好丸料，路面及時(shí)保潔，施工損耗率為10～20％范圍。

5　拋丸施工效果評價(jià)

5.1外觀評價(jià)

經(jīng)過拋丸處理后的表面清潔、無浮漿和其他雜物，表面平整，粗糙均勻，未造成骨料的松動(dòng)和微裂紋，如圖4。

圖4　拋丸施工前與施工后的對比圖

5.2路面構(gòu)造深度檢測

施工后用手工鋪砂法對路面構(gòu)造深度進(jìn)行檢測，如表1所示。

表1　拋丸后隧道路面構(gòu)造深度

5.3路面抗滑性能檢測

施工后采用擺式摩擦系數(shù)測定儀ZYS-024對路面摩擦系數(shù)進(jìn)行檢測，如表2所示。

表2　路面摩擦系數(shù)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)

該工程于2013年10月15日施工，至11月1日完工，共完成34756.7m2，所有檢測數(shù)據(jù)合格，施工達(dá)到預(yù)期的效果。

6　經(jīng)濟(jì)效益比較分析

6.4施工成本測算

隧道路面拋丸施工成本與路面等級、路況、施工要求有關(guān)系。以漳詔高速公路鼓志山隧道施工為例，按250～300m2/h進(jìn)行測算分析，成本為7.02元，具體如表3所列。

表3　

6.2提高隧道路面摩擦系數(shù)各種處理方案對比分析

提高隧道路面摩擦系數(shù)的處理方法有：煅燒陶粒鋪設(shè)、人工或機(jī)械鑿毛、隧道路面“白改黑”、拋丸處理等。以上各種處理方案對比分析如下：

（1）煅燒陶粒鋪設(shè)：效果好，要用打磨機(jī)對基層進(jìn)行打磨處理并清理干凈，施工面應(yīng)清潔無浮塵、干燥，增加粘合力，必須封閉交通，封閉時(shí)間最好在12h以上，成本較高，施工技術(shù)要求比較高，造價(jià)約為170元/m2。

（2）人工或機(jī)械鑿毛處理：施工工藝簡單，施工時(shí)間較長，根據(jù)交通量大小，需進(jìn)行交通管制，處治結(jié)果均勻度較難掌握，平整度較低，造價(jià)約為12元/m2。

（3）隧道“白改黑”：在原路面上鋪設(shè)5cm罩面，需要有瀝青拌合樓設(shè)備，施工前應(yīng)進(jìn)行路面防水處理、除塵或“拉毛”處理，如地處坡長坡陡路段，重車剎車水拋灑會降低路面摩擦系數(shù)，縮短使用壽命，造價(jià)約為110元/m2。

（4）拋丸：施工時(shí)間短，可操作性強(qiáng)，質(zhì)量控制方便，不會造成環(huán)境污染，成本較低，造價(jià)為7.02元/m2。

綜上所述，拋丸處理方案具有成本低廉、工藝簡單、技術(shù)難度低、操作作性強(qiáng)、質(zhì)量控制方便等特點(diǎn)，可作為高速公路養(yǎng)護(hù)過程中隧道路面防滑處治的備選方案之一。

7　結(jié)束語

隨著高速公路里程的增加，通行征費(fèi)收入減緩，投入養(yǎng)護(hù)資金日趨緊張，隨著通行年限的增長，投入養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)的設(shè)備、材料、人工費(fèi)用的上漲，要達(dá)到暢通舒美的行車環(huán)境，養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)單位成本控制壓力越來越大。通過對各種技術(shù)方案的比較分析，漳詔高速公路速隧道路面防滑處理選擇拋丸施工處理是比較科學(xué)可行的，同時(shí)也達(dá)到了降本增效的效果。

[1]《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTGH12-2003）.北京：人民交通出版社，2003.

[2]黨勁.拋丸設(shè)備在隧道防滑中的應(yīng)用.建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2005（10）.

U455.4

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1673-0038（2015）29-0290-02

2015-7-3