公路瀝青路面抗滑性能檢測方法

陳文英

摘 要：結(jié)合某公路工程實(shí)際情況，首先簡要闡述了瀝青路面抗滑性能檢測方式及原理，然后圍繞著公路工程制定瀝青路面抗滑性能檢測方案，通過構(gòu)造深度、抗滑擺值與橫向力系數(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)路面抗滑性能準(zhǔn)確評價(jià)。結(jié)果表明，公路在通車運(yùn)行多年之后，其瀝青路面的構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)等指標(biāo)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，路面具有良好的抗滑性能。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;抗滑性能;構(gòu)造深度;橫向力系數(shù)

1 項(xiàng)目背景

此公路工程項(xiàng)目，全線長度是23.85 km，設(shè)計(jì)的行駛速度是80 km/h，路面寬度是24 m。公路工程位于山嶺區(qū)，該地區(qū)年均降雨量比較大，受降雨天氣、復(fù)雜地形等條件的影響，車輛在行駛過程中容易引發(fā)交通安全事故，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，威脅行車人員的生命安全。由此公路管理部通過反復(fù)的分析與研究，最后決定嚴(yán)格檢測公路瀝青路面的抗滑性能，以切實(shí)保證車輛的安全通行。

2 瀝青路面抗滑性能檢測方式

針對公路瀝青路面而言，其抗滑性能是由路面微觀、宏觀構(gòu)造決定，微觀構(gòu)造指的是集料具備的表面紋理，主要構(gòu)造形式為波長<0.5 mm，波幅<0.2 mm，能夠提升路面抗滑力;宏觀構(gòu)造指的是混合料中各種集料之間產(chǎn)生的粗紋理，主要構(gòu)造形式為波長處于0.5 mm～50 mm，波幅>0.1 mm且<20 mm，能夠?yàn)槁访嫣峁┡潘ǖ?，將路表面積水有效排出。目前，主要通過構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)與抗滑擺值指標(biāo)對瀝青路面抗滑性能進(jìn)行評價(jià)，按照檢測原理進(jìn)行劃分，常用的抗滑性能檢測方式主要有4種。

2.1 橫向力系數(shù)檢測

車輛處于行駛狀態(tài)下，由于受到路拱、橫坡的影響，車輛在制動(dòng)后不同車輪制動(dòng)力也有所區(qū)別，從而就容易造成車輪橫向傾斜。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛運(yùn)行狀態(tài)的有效評價(jià)，應(yīng)準(zhǔn)確測定車輛橫向位移形成的阻力，從而獲取瀝青路面相應(yīng)摩擦系數(shù)，也就是路面橫向力系數(shù)。一般是通過橫向力系數(shù)測試車進(jìn)行瀝青路面的橫向力系數(shù)指標(biāo)測定，此檢測方式能夠準(zhǔn)確測定瀝青路面的縱向摩擦系數(shù)，也能夠直觀、真實(shí)地反映出側(cè)向摩擦系數(shù)，同時(shí)檢測點(diǎn)相對比較，所以選擇此檢測方式獲得的結(jié)果準(zhǔn)確、效率高，也不會(huì)影響道路交通正常運(yùn)行。

2.2 制動(dòng)距離法

從本質(zhì)上分析，制動(dòng)距離法指的是已知汽車質(zhì)量，對汽車在濕滑路面中的制動(dòng)距離進(jìn)行測定，然后利用有關(guān)公式準(zhǔn)確計(jì)算出瀝青路面摩擦系數(shù)的一種技術(shù)方法。但是具體操作時(shí)無法實(shí)現(xiàn)車輛完全制動(dòng)，而且環(huán)境條件影響相對比較大，適用范圍小。

2.3 能量損失法

能量損失法指的是以能量守恒定律為核心的一種瀝青路面抗滑性能檢測技術(shù)，選用的儀器基本是擺式摩擦系數(shù)測定儀，以擺錘末端的橡膠片做的功呈現(xiàn)瀝青路面抗滑能力大小。此檢測方法操作簡單，且成本低廉。但是實(shí)踐操作中很容易受人為因素影響，從而造成檢測結(jié)果準(zhǔn)確度偏低。

2.4 間接測試法

間接檢測法指的是測定瀝青路面的構(gòu)造深度或者是摩擦系數(shù)，從間接上呈現(xiàn)出瀝青路面的抗滑性能，基本選擇的檢測方法是鋪砂方法與激光構(gòu)造深度測定方法。鋪砂方法的原理比較簡單，操作便捷，但實(shí)踐操作中人為主觀因素造成的影響比較大，且鋪砂厚度各不相同，所以不能保證檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度;而激光構(gòu)造深度方法指的是以激光方式掃描瀝青路面，然后獲取瀝青路面的實(shí)際影像，在分析研究構(gòu)造特點(diǎn)之后評價(jià)瀝青路面的抗滑性能，此方法的優(yōu)勢是檢測結(jié)果精準(zhǔn)度比較高，對道路交通的影響較小等。

2.5 激光構(gòu)造深度儀測定瀝青路面構(gòu)造深度試驗(yàn)方法

（1）在測試之前，首先要檢查設(shè)備是否工作正常，插入并擰緊手柄電連接器和手推車電連接器，然后用手?jǐn)Q緊連接器單元的合金軸環(huán)。打開手柄上的鑰匙開關(guān)，檢查電池電壓，如果不足，則需要充電，充電時(shí)間為12到15個(gè)小時(shí)。檢查輪胎氣壓，并滿足0.07±0.01 MPa的要求。保持輪胎頂部和其他附件清潔。安裝打印機(jī)紙帶和色帶，選擇測量部分，測量位置在傳動(dòng)帶的軌道上。用掃帚清掃測量的路段，并同時(shí)標(biāo)記起點(diǎn)和終點(diǎn)。

（2）檢測階段。當(dāng)激光結(jié)構(gòu)深度儀設(shè)置為READY（就緒）時(shí)，儀器將配備四個(gè)步驟的程序：校準(zhǔn)程序或工廠調(diào)試程序，大孔或粗糙路面測量程序以及普通路面。測量程序，傳感器校準(zhǔn)核程序。正式測量期間，壽光應(yīng)使用傳感器校準(zhǔn)程序在要測試的道路上執(zhí)行傳感器檢測和校準(zhǔn)，并且峰的數(shù)量應(yīng)分布在112～144之間。峰分布太高或太低。這意味著輪胎壓力異常，磨損嚴(yán)重或?yàn)r青材料已滿。根據(jù)測得的路面狀況，選擇要測量的一般路面測量程序或具有較大孔隙粗糙度的路面測量程序，并報(bào)告車輛以穩(wěn)定的速度行駛進(jìn)行測量。儀器將為每個(gè)計(jì)算間隔打印結(jié)構(gòu)深度的平均值。標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算間隙長度為100 m，根據(jù)需要可以為10 m或50 m。

（3）在設(shè)備測試期間，根據(jù)計(jì)算間隔在打印的數(shù)據(jù)表上顯示道路名稱和公里數(shù)，并報(bào)告每個(gè)評估道路段的平均結(jié)構(gòu)深度，標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。為了有效地確保檢測精度和公差，在相同的計(jì)算間隔下兩次測量的重復(fù)誤差為0.02 mm或更小。

2.6 摩擦系數(shù)測定車測定路面橫向力系數(shù)試驗(yàn)方法

通過采用該方法，可適用于以標(biāo)準(zhǔn)的摩擦系數(shù)測定車測定瀝青路面或水泥混凝土路面的橫向力系數(shù)，測試結(jié)果可作為竣工驗(yàn)收或使用期評定路面抗滑能力的依據(jù)。

（1）確定要使用的摩擦系數(shù)車輛由車身底盤，測量儀器，水質(zhì)測量系統(tǒng)，負(fù)荷傳感器，儀表和行駛記錄系統(tǒng)以及校準(zhǔn)裝置組成。同時(shí)，測量車輛必須滿足以下要求：測量機(jī)構(gòu)可以安裝在一側(cè)或兩側(cè)。測試輪與車輛的行駛方向成20度角。作用在測試輪上的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載為2 kN。輪胎應(yīng)為300-20光滑輪胎，標(biāo)準(zhǔn)壓力為0.35±0.01 MPa。當(dāng)輪胎直徑減小6 mm時(shí)（每個(gè)測試輪約為350 km～400 km，需要更換），必須更換新輪胎。車輛的輪胎充氣壓力必須符合使用中車輛規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力范圍?？梢哉{(diào)節(jié)噴水量，以使包裝水膜的厚度為1 mm或更大。通常，當(dāng)測量速度為50 km/h時(shí)，水閥的開度應(yīng)為百分之50，而當(dāng)測量速度為70 km/h時(shí)，水閥的開度應(yīng)為百分之70。

（2）檢查準(zhǔn)備工作。根據(jù)儀器和設(shè)備的技術(shù)手冊或說明手冊校準(zhǔn)測量系統(tǒng)。校準(zhǔn)和檢查設(shè)備時(shí)，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的情況下進(jìn)行。根據(jù)不同等級的SFC值10、20、30 、100進(jìn)行校準(zhǔn)，當(dāng)滿刻度為100時(shí)，顯示誤差應(yīng)不超過2。驗(yàn)證車輛側(cè)摩擦系數(shù)測量系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)是否符合要求，并且外部警告信號是否正常。牢固安裝測試輪，并將其保持在升高位置。正常使用記錄設(shè)備并安裝足夠的打印紙。打開錄音系統(tǒng)并將其預(yù)熱至少10分鐘。

（3）測定步驟。在測試部分開始之前約500 m停下來，并開始預(yù)熱至少10分鐘。放下測試輪并打開水閥，以檢查水流是否正常以及水流是否符合要求。檢查儀表的指示器是否正常，然后升起測試輪。可以將車輛開到測試區(qū)域，提前將測試輪降低100 m～200 m，確定車輛的速度并根據(jù)道路等級的需要進(jìn)行選擇。除特殊情況外，標(biāo)準(zhǔn)車速為50 km/h，在測試過程中必須保持恒定速度。進(jìn)入測試部分后，按開始鍵開始測試。當(dāng)需要在顯示器上監(jiān)視測試作業(yè)的變化，檢查速度和距離是否有異常波動(dòng)以及顯示特性（例如橋梁位置，路面變化等）時(shí)，將執(zhí)行功能鍵插入數(shù)據(jù)流。該記錄以及完整的公里數(shù)里程也應(yīng)完成。

3 工程實(shí)踐

3.1 檢測方案

為了能夠準(zhǔn)確評價(jià)公路工程瀝青路面的抗滑性能，本文選擇通過多項(xiàng)指標(biāo)對瀝青路面的抗滑性能進(jìn)行評價(jià)，主要包含橫向力系數(shù)、構(gòu)造深度以及摩擦系數(shù)指標(biāo)。詳細(xì)檢測內(nèi)容是以100 m為基本單位設(shè)定檢測點(diǎn)，對瀝青路面的構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)與擺值進(jìn)行檢測，得到相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，并進(jìn)行平均值處理。

3.2 構(gòu)造深度

以《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》相關(guān)規(guī)定要求為準(zhǔn)，選擇鋪砂方法檢測公路瀝青路面的構(gòu)造深度，公路瀝青路面的構(gòu)造深度表現(xiàn)相對較好，檢測得到的構(gòu)造深度均值大約是0.5，由此表明公路瀝青路面的抗滑性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。此外，在公路瀝青路面構(gòu)造深度檢測中發(fā)現(xiàn)，路面左幅的構(gòu)造深度要<路面右幅，主要是路面左幅通過的車輛以重載車為主，在長期荷載作用下，路面的構(gòu)造深度數(shù)值相應(yīng)減小，路面的抗滑性能隨之弱化。

3.3 抗滑擺值

結(jié)合《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》相關(guān)規(guī)定要求，在公路瀝青路面的抗滑擺值檢測中選擇的方法是擺式摩擦系數(shù)測定儀， 根據(jù)公路瀝青路面抗滑擺值檢測數(shù)據(jù)結(jié)果可知，試驗(yàn)路段的路面抗滑擺值均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，且處在相對比較高的水平，由此表明瀝青路面具備良好的抗滑性能。此外，實(shí)踐檢測中發(fā)現(xiàn)路面左幅抗滑擺值>路面右幅，表現(xiàn)出的規(guī)律與路面構(gòu)造深度檢測基本相同。

3.4 橫向力系數(shù)

按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG E60—2008）具體規(guī)定要求，公路瀝青路面橫向力系數(shù)的檢測選用的方法是橫向力系數(shù)測定車，根據(jù)公路瀝青路面橫向力系數(shù)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果可知，試驗(yàn)路段在通車運(yùn)行多年之后，瀝青路面橫向力系數(shù)表現(xiàn)良好，由此表明瀝青路面具備比較強(qiáng)的抗滑性能。此外，實(shí)踐檢測中路面右幅的橫向力系數(shù)>路面左幅，呈現(xiàn)的規(guī)律性與構(gòu)造深度、抗滑擺值試驗(yàn)檢測結(jié)果基本相同。

4 總結(jié)

基于新時(shí)代背景下，車輛出行安全受到了人們的高度重視，所以提高公路瀝青路面的抗滑性能尤為重要。本文結(jié)合瀝青路面檢測原理簡要闡述了抗滑性檢測方式，比如制動(dòng)距離法、橫向力系數(shù)測試法等，并以公路工程項(xiàng)目為例，設(shè)計(jì)了公路瀝青路面的抗滑性能試驗(yàn)檢測方案，通過構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)與抗滑擺值指標(biāo)實(shí)現(xiàn)瀝青路面抗滑性能的準(zhǔn)確、有效評價(jià)。結(jié)果表明，公路路面在通車運(yùn)行多年之后仍然具備相對較強(qiáng)的抗滑性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]張子華.瀝青路面抗滑性能檢測方法及其適用性[J].交通世界，2018（14）：25-26.

[2]傅永強(qiáng).高速公路隧道路面抗滑性能分析及改善方法比較[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2019，15（7）：242-243.

[3]王鵬.對上海S32高速公路的路面性能檢測和綜合評價(jià)[J].上海公路，2019（2）：28-32+4.

[4]李鑫，張定邦，曹志國，等.湖北理工學(xué)院校內(nèi)道路抗滑性能監(jiān)測與評價(jià)[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，34（4）：44-48.

[5]劉佳.高速公路隧道路面抗滑性能檢測分析[J].西部交通科技，2016，11（9）：79-82.