水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析

作者:未知

  摘  要:目前公路长大隧道路面大多采用水泥混凝土路面,由于隧道内的特殊环境,水泥混凝土路面在高频率车辆荷载作用下,路表面不断受到冲击、挤压,磨损磨光,使得路面表面层抗滑性能迅速衰减,行驶安全性降低,致使隧道内存在交通安全隐患。针对这一问题,目前采用的处置措施有重新刻槽、抗滑涂层、微表处、微铣刨等,其中采用微铣刨技术提升长大隧道内水泥混凝土路面抗滑性能具有技术上的可行性与较高的综合效益。该文以沪陕高速西商段长大隧道为例,对水泥混凝土路面的微铣刨技术的综合效益进行分析,以期为今后陕西省乃至国内长大隧道水泥混凝土路面抗滑性能提升工程提供借鉴经验。
  关键词:水泥混凝土路面  微铣刨  效益
  中图分类号:U416.2                                文献标识码:A                        文章编号:1672-3791(2019)02(c)-0052-02
  1  微铣刨技术及依托项目概况
  微铣刨主要是采用适当减少精铣刨刀具数量,在保证水泥混凝土路面结构强度的前提下,将整体铣刨深度控制在5~8mm的薄层铣刨工艺,其铣刨深度和铣刨面粗糙度介于精铣刨和标准铣刨之间,具有显著提升路面抗滑性、改善路面行驶质量、对路面强度影响小等特点。此次依托的项目为沪陕高速西商段3座长大隧道,分别是黄沙岭隧道长4.0km、秦岭灞源隧道长5.4km、万军逥隧道长1.4km、设计均为双向6车道水泥混凝土路面。自2012年8月份通车运营以来,上述3座隧道混凝土路表面逐渐磨耗,加之夏季洞内返潮现象明显,隧道洞内水分不易蒸发;同时下坡路段货车喷淋影响,水泥路面较为潮湿,抗滑性能显著降低。由于以上綜合原因,导致隧道内交通事故频发,尤其在平曲线路段车辆侧滑及侧翻等事故率更高。为解决隧道混凝土路面表层抗滑性能迅速衰减,行驶安全性降低的问题,运营管理单位对以上3座长、特长隧道水泥混凝土路面进行了微铣刨抗滑治理,以期提高抗滑性能,确保行车安全。
  2  经济效益分析
  2.1 直接经济效益
  目前针对长大隧道水泥路面抗滑性能下降的治理,主要采用的处置措施有刻槽、微表处、超薄罩面、铣刨加铺、普通铣刨、微铣刨。各项抗滑性能提升技术方案直接经济效益对比分析见表1。
  由表1可见:
  (1)微铣刨与其他措施相比,成本和使用性能的综合效益优势明显。
  (2)微铣刨技术和目前使用较成熟的铣刨后加铺沥青路面技术相比,经济效益明显,可降低工程造价76.94
  元/m2;和目前正在研究的微铣刨后加铺超薄罩面相比,可降低工程造价56.6元/m2。
  (3)该项目中对秦岭灞源隧道、黄沙岭隧道、万军逥隧道进行微铣刨共计129836m2,工程造价236万元,和铣刨加铺沥青路面方案相比,工程造价下降了80%。
  (4)沪陕高速西商段所管养的隧道水泥混凝土路面共30053m,宽度11.25m,面积338096m2,如后续全部采用微铣刨技术,和铣刨加铺沥青路面相比,工程造价降低2600多万元。
  (5)我国2018年以前建成的长和特长隧道多用水泥混凝土路面,数量大、里程长,如果采用微铣刨技术,经济效益将更加明显。
  2.2 日常养护成本
  该项目对3座隧道进行微铣刨整治后,根据跟踪观测统计,日常养护成本明显下降,养护费用减少了26.14万元,下降了68%(见表2)。
  由表2可见:
  (1)微铣刨对隧道内水泥混凝土路面强度影响小,养护成本没有增加。
  (2)微铣刨在水泥路面上铣刨出一个新的、具有细密纹理的路面,从而增加路面的摩擦力,事故率明显下降,路产修复费用大幅降低。
  (3)微铣刨通过一定深度的铣刨,可铣除一定厚度的老化路面,并实现找平,从而提高了隧道内水泥混凝土路面的公路技术状况水平(MQI),降低了养护成本。
  2.3 路产损失效益
  据统计,该项目涉及的秦岭灞源、黄沙岭及万军逥3座隧道自通车以来共发生交通事故96起,重型半挂车占交通事故的90%。数据显示,以上交通事故均发生在每年5~10月的汛期,由于汛期雨水较多,隧道内路面会更加湿滑。事故造成直接路产损失达107.72万元,折算为26.93万元/年。自实施微铣刨技术后,各项抗滑性能指数均维持在优良水平以上,3座隧道均未发生一起因道路湿滑造成的道路交通事故。截至2018年底,减少路产损失67.32万元。
  3  社会效益分析
  自微铣刨技术实施两年多以来,通过定时、定点的不间断检测,微铣刨技术改善了路面抗滑性能衰减的问题,铣刨后2年内各项抗滑性能指数均维持在较高的水平,是一种改善长大隧道水泥混凝土路面抗滑性衰减的有效方法,有力地保证了高速公路的通行能力。
  (1)提高通行能力,促进地方经济发展。隧道作为控制性路段,其安全通行决定了整个路段的通行能力。一旦发生交通事故,事故车辆多在隧道内,拖车救援难度较大、处理难度大、危险性高、时间长。例如,该项目在微铣刨前发生的3起交通事故,均在隧道内发生,造成了长达6h的单幅交通封闭,导致了道路拥堵及车辆滞留现象,给社会车辆带来极大不便。该技术提升了道路行车安全性能,发挥了连接西部地区与中东部地区快速通道和交通大动脉的作用,促进了关中和陕南经济的发展。
  (2)减少交通事故,保障人民生命财产安全。微铣刨技术实施前,隧道路面交通事故频发,特别是重型半挂车事故频发,运输单位财产损失巨大。微铣刨实施后,交通事故明显下降,有力地保证了人民群众生命财产安全。
  (3)强化运输要道作用,社会效益进一步突显。该项目涉及路段承担着西安至商洛方向危险品运输车辆通道作用,危化品运输突发事件影响力大、涉及面广,对路径周围的环境造成严重的破坏和污染,同时事故处置难度大、时间长,交通阻断时间长,社会危害性大,极易发生火灾、爆炸或有毒物质泄漏的事故,导致人员伤亡、财产损失和环境污染,严重影响高速公路的正常通行,给人民生命财产安全造成伤害,产生恶劣的社会影响。该项目微铣刨技术实施后隧道内路面抗滑性能得到明显提高,因路面湿滑引起的交通事故降至0。鉴于此,原由沪陕高速西商段和福银高速蓝商段共同承担的危险品运输车辆通行工作自微铣刨技术实施后,基本上都统一由沪陕高速西商段负责承担,社会安全效益非常明显。
  4  结语
  通过与隧道水泥混凝土路面提升抗滑性能技术的对比,以及根据实际依托项目的统计研究,表明微铣刨技术在经济效益、路产损失效益、社会效益等方面均具备比较明显的优势,在类似项目中具有较高的使用前景和推广价值。
  参考文献
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