摘 要： 根据隧道内路面的特殊使用条件，对隧道内路面采用浇注式混凝土进行深入研究，为浇注式沥青混凝土在隧道内应用，以及浇注式沥青混凝土全面的推广应用提供了一定理论基础和实践经验。
关键词：隧道路面； 天然沥青； 浇注式混凝土； 贯入度； 贯入度增量
浇注式沥青混凝土是在天然沥青使用基础上发展起来的一种悬浮式防水性沥青混凝土。由于其优良的防水及耐久性能，浇注式沥青混凝土在国外特殊路面(如桥面铺装和隧道路面) 上得到了广泛的应用。目前，国内一些科研单位对浇注式混凝土进行了深入研究，但大多是针对桥面沥青混凝土铺装(如目前正在施工的上海东海大桥底层采用浇注式沥青混凝土) ，而隧道内路面采用浇注式沥青混凝土鲜有报道。
浇注式沥青混凝土属于悬浮式沥青混凝土，施工时无需碾压，在沥青混凝土冷却后，即可达到规定密实度和强度。为了保证浇注式沥青混凝土的路用强度，一般会在混合料中添加一定比例的天然沥青；另一方面，为了保证浇注式沥青混凝土在施工时的流动性能，可考虑在混合料中添加天然砂。本文根据隧道内路面的特殊使用条件，对隧道内路面采用天然湖沥青和天然砂的浇注式混凝土进行深入研究，可为浇注式沥青混凝土在隧道内的应用，以及浇注式沥青混凝土的全面推广应用提供一定的理论基础。
1 隧道内路面特点分析
由于隧道内是一个相对封闭的环境，受外界气候影响并不大，但在路用功能及耐久性方面提出了较高要求。具体要求如下：
(1) 抗滑性能好，防止交通事故的发生；
(2) 噪音低、灰尘小，提高行车舒适性，进而避免交通事故；
(3) 适应于隧道内潮湿的使用环境，防止地下水的上浸，发生结构破坏；
(4) 铺装具有优良的耐久性能，避免对隧道内路面进行频繁的维修，同时，还应要求隧道铺装具有快速修复能力；
(5) 铺装施工性能良好。
针对隧道内路面的特点，结合国外浇注式沥青混凝土的相应要求，提出我国隧道路面浇注式沥青混凝土的性能指标要求(表1) 。
表1 隧道路面浇注式沥青混凝土性能要求
2 隧道内浇注式沥青混凝土性能研究
针对上述隧道内路面浇注式沥青混凝土性能指标要求，主要从以下两方面进行研究。
(1) 隧道内采用天然湖沥青浇注式混凝土的胶结料性能研究；
(2) 隧道内采用天然砂的浇注式混凝土性能研究。
2. 1 采用天然湖沥青浇注式混凝土的胶结料性能研究
2. 1. 1 隧道内浇注式的胶结料性能指标的提出
根据调查，隧道内温度气候条件并不及桥面铺装甚至洞外路面铺装苛刻，因此可考虑在桥面铺装浇注式胶结料性能指标基础上，进行适当调整，提出隧道内浇注式沥青混凝土胶结料的性能指标要求。表2 列出了我国部分桥面浇注式沥青混凝土铺装胶结料的性能指标要求。
表2 我国部分桥面浇注式沥青混凝土铺装胶结料的性能指标要求
根据表1 的技术指标要求，提出隧道内浇注式沥青混凝土胶结料的性能指标要求(表3) 。
表3 隧道内浇注式胶结料的性能指标要求
2. 1. 2 浇注式胶结料的试验技术性质研究
根据表3 的技术性能指标要求，分别采用不同比例的TLA 天然湖沥青进行胶结料的技术性能试验，以确定合理的天然沥青配比。TLA 湖沥青按15 %、20 %、25 %的比例分别与AH - 70 # 沥青混合并检测技术性质(考虑到成本因素， 湖沥青的比例不宜超过25 %) (表4) 。
表4 不同比例湖沥青混合AH - 70 # 基质沥青的技术性质
从试验结果分析，按上述比例， TLA 天然湖沥青仅与AH - 70 # 基质沥青混合并不能满足隧道内浇注式沥青混凝土胶结料的性能指标要求，还需进一步改性。本研究选用U 型降粘改性剂，掺配比例为3 % ，试验结果如表5 所示。
表5 添加U型改性剂后胶结料的技术性质
试验结果基本满足表3 的要求。以下采用天然湖沥青比例20 %的胶结料进行浇注式混合料性能试验研究。
2. 2 隧道内浇注式混凝土的性能研究
采用上述胶结料，集料采用浙江金丽温高速公路所用辉绿岩石料，混合料采用上海东海大桥浇注式沥青混合料( GA10) 配比，天然砂的配比分别按0 、10 %、15 %、20 %进行隧道路面浇注式沥青混凝土性能试验。含不同比例天然砂的浇注式沥青混凝土性能试验结果见表6 。
表6 浇注式沥青混凝土性能试验结果
由于天然砂表面光滑，棱角少，具有较少的比表面积，因此，在同样配比情况下，添加了天然砂的浇注式沥青混凝土的自由沥青较多，同时骨料之间的摩擦力相对较少，因而混合料呈现出较好的流动性能。但另一方面，随着天然砂比例的提高，混合料中自由沥青的增加以及混合料内摩擦力的降低，混合料的高温性能随之下降。
从表6 结果可知，天然砂添加比例在10 %以内时，混合料的流动性并未得到明显的改善，而混合料的高温性能(贯入度) 开始下降。在天然砂添加比例增加到15 %时，混合料流动性能得以较大改善，此时，混合料的高温性能也有所下降，但下降比例相对较少。当天然砂的比例增加至20 %的时候，混合料的高温性能下降比较明显，在天然砂添加比例达到20 %时，混合料已经不能满足隧道路面浇注式沥青混凝土的性能要求。
3 结语
(1) 根据浇注式沥青混凝土在桥面铺装的使用情况，对隧道内采用浇注式沥青进行深入研究，认为隧道内可以采用添加天然湖沥青和天然砂的浇注式沥青混凝土。
(2) 隧道内采用浇注式沥青混凝土的胶结料可由湖沥青和AH - 70 # 基质沥青混合而成，但应添加一定比例的改性降粘剂，以满足混合料的高温性能要求，并降低胶结料的粘度，提高混合料的流动性能。
(3) 由于天然砂具有较少的比表面积和棱角，浇注式沥青混凝土中添加了天然砂可以改善混合料施工的流动性，综合考虑浇注式混合料的流动性和高温性能，天然砂添加合理比例为10 %～15 %。
参考文献：
[1 ] 蒋树屏. 我国公路隧道工程技术现状与展望[J ] . 公路隧道，2000 (1) .
[2 ] 重庆交通科研设计院. 东海大桥浇注式沥青混凝土研究报告[ Z] ，2004.
[3 ] 德国道路交通研究会. 联邦德国沥青路面施工补充技术合同及规范[ Z] ，2001.
