道路工程中瀝青砼路面抗滑性檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用分析

盧生海

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

道路工程在完成施工之后，要全面檢測(cè)路面的抗滑性能，這是當(dāng)前我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中明確規(guī)定的內(nèi)容。以下是規(guī)定的具體內(nèi)容：在一級(jí)公路和高速公路完工后的第一個(gè)夏季，需要測(cè)定道路的摩擦系數(shù)，需要一輛50km/h的汽車(chē)在道路上行駛，在車(chē)輛行駛過(guò)程中測(cè)定路面的橫向力系數(shù)；同樣在道路工程完工后的第一個(gè)夏季，需要檢測(cè)路面的宏觀構(gòu)造，使用的技術(shù)為鋪砂法和激光構(gòu)造深度測(cè)量法。通過(guò)上述摩擦系數(shù)和宏觀構(gòu)造的檢測(cè)要求可知，需要在道路工程完工后的第一個(gè)夏季全面檢測(cè)道路的性能和系數(shù)。

1 檢測(cè)瀝青砼路面抗滑性的技術(shù)

1.1 鋪砂法

在檢測(cè)路面構(gòu)造深度時(shí)，常使用鋪砂法，在檢測(cè)路面的測(cè)試點(diǎn)上鋪設(shè)一定體積的砂，之后測(cè)量砂攤鋪在路面上的覆蓋面積，覆蓋面積與砂體積的比值就是構(gòu)造的深度。這種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單易行，測(cè)量結(jié)果一目了然，因此，在測(cè)量路面的抗滑性以及粗糙程度的過(guò)程中，使用頻率較高，但是這種檢測(cè)方法需要人工操控，因此具有一定的主觀性，由此會(huì)產(chǎn)生誤差。

1.2 擺式儀法

這種檢測(cè)方法在檢測(cè)路面的抗滑性能時(shí)需要利用到擺式儀，測(cè)定路面的BPN 值，該項(xiàng)數(shù)值是道路抗滑性能的綜合指標(biāo)，但是在利用擺式儀測(cè)量之前，需要完成標(biāo)定工作，此舉可以保證測(cè)試的精度。但是利用擺式儀測(cè)量會(huì)受到路面溫度的影響，需要保證路面溫度不能低于20℃，在溫度不達(dá)標(biāo)的情況下要及時(shí)加熱。此外，利用擺式儀法測(cè)量會(huì)受到其他因素影響，因此，這種檢測(cè)方法的準(zhǔn)確度不能夠百分之百保證。并且這種測(cè)試方法需要分段點(diǎn)測(cè)，需要更多的時(shí)間，工作效率也更低，這就意味著該種測(cè)試方法會(huì)影響道路交通的正常通車(chē)，只有要驗(yàn)收道路工程時(shí)才可以使用。

1.3 制動(dòng)距離法

測(cè)定已知質(zhì)量的汽車(chē)在濕潤(rùn)路面上的制動(dòng)距離可以使用這種方法，這種檢測(cè)技術(shù)計(jì)算路面的摩擦系數(shù)需要利用到相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)。這種技術(shù)具有一定的局限性，這是因?yàn)闊o(wú)法在實(shí)際操作中保證車(chē)輛完全制動(dòng)，還會(huì)受到外部環(huán)境因素的影響。這種方法的特性在于測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與車(chē)輛的速度成正比例，這要求車(chē)輛在高速度下制動(dòng)，發(fā)生安全事故的概率會(huì)大幅上升，因此，限制了該方法的推廣使用。

2 瀝青砼路面抗滑性檢測(cè)全過(guò)程

2.1 SMA性能及強(qiáng)度機(jī)理

SMA 具備較高的穩(wěn)定性，在低溫的狀態(tài)下可以抵抗裂變。SMA 內(nèi)摩擦角f決定了高溫穩(wěn)定性，而決定內(nèi)摩擦角的因素包括顆粒的形狀粗糙度以及礦料的均勻性。在高溫狀態(tài)下使用SMA 具有較大的優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)镾MA的配比材料具有極佳的嵌擠性能，抵抗形變的能力較強(qiáng)。但是在低溫狀態(tài)下使用SMA，瀝青膠結(jié)料的粘聚力將決定材料的抗拉性能，因此與一般的路面材料相比，SMA 材料在低溫狀態(tài)下具有突出的抗裂性能。

2.2 測(cè)試過(guò)程

以下為測(cè)試的主要流程：

一是根據(jù)檢測(cè)相關(guān)的要求調(diào)整照相機(jī)的高度，將高度設(shè)置為一米。

二是依據(jù)檢測(cè)的需要，調(diào)整三個(gè)光源在照射時(shí)的角度，保證角度的一致性，保證三個(gè)光源在合成之后，形成的光為白色。

三是利用照相機(jī)照射三個(gè)光源的路面，以及測(cè)試的實(shí)際情況調(diào)整照相機(jī)，保證照相機(jī)拍攝角度的最佳，得到最清晰的成像。

四是利用照相機(jī)拍攝三種不同顏色試件表面的二維圖像，將拍攝地照片有效保存，并輸入到計(jì)算機(jī)中，利用計(jì)算機(jī)中的程序?qū)⒍S圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維的構(gòu)造。

五是測(cè)試路面的表面紋理之后，可以直接得到路面的三維圖像信息，利用計(jì)算機(jī)分析路面表面紋理的構(gòu)造，可以獲得最大粒徑路面試件的分形維數(shù)。在檢測(cè)路面構(gòu)造深度TD 以及摩擦系數(shù)f 時(shí)，還需要使用到上述的鋪砂法，利用到擺式摩擦儀，進(jìn)而分析構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系。

2.3 測(cè)試結(jié)果對(duì)比

根據(jù)測(cè)試得到的構(gòu)造深度與分形維數(shù)的情況可以看出，當(dāng)路面構(gòu)造深度增加之后，分形維數(shù)會(huì)相應(yīng)減小，兩者之間成反比。造成這種反比情況的原因在于路面表層分布了越來(lái)越多的大粒徑集料，導(dǎo)致路面出現(xiàn)嚴(yán)重的凹凸不平的狀況，由此產(chǎn)生較大的縫隙，增加了構(gòu)造的深度。路面面積相同，但是存在較多粗集料的路面，其內(nèi)部的細(xì)集料含量就會(huì)相應(yīng)下降，此時(shí)分析之后就會(huì)得知分形維數(shù)逐漸減少。經(jīng)過(guò)計(jì)算之后得到路面摩擦的系數(shù)與構(gòu)造深度之間的系數(shù)為0.9458。再次分析這些數(shù)據(jù)可以獲知，該瀝青砼路面的抗滑性能符合道路實(shí)際的需要。

3 提高路面抗滑性能措施

3.1 選用合適的路面材料

確定瀝青砼路面使用的材料需要綜合考慮路面所處的外部環(huán)境以及路面需要的強(qiáng)度，比如在我國(guó)較為寒冷的北方地區(qū)，尤其是東北地區(qū)，需要使用AH120、AH90，在溫度較高的南方地區(qū)，尤其是嶺南地區(qū)，可以使用AH50 和AH70。在鋪設(shè)瀝青砼路面時(shí)，必須注重瀝青含量的控制，避免出現(xiàn)滲油的情況，影響工程的進(jìn)行。

3.2 集料的選擇要符合要求

在瀝青砼路面上使用的集料必須直面車(chē)輛輪胎的磨損和車(chē)輛全部的載荷，為了保證車(chē)輛在路面上行駛可以獲得足夠的摩擦力，需要保證集料的微觀粗糙度，保證集料的顆粒與輪胎充分接觸。也就是說(shuō)，瀝青砼路面集料首先應(yīng)當(dāng)具備足夠的粗糙度，還要具有耐久度和抗沖擊度。在實(shí)際的瀝青砼路面施工的過(guò)程中，可以使用花崗巖、玄武巖以及安山巖，這三種巖石的特點(diǎn)就在于具備較強(qiáng)的抗磨損性，可以抗擊外力的沖擊以及抗滑。

3.3 適量加入表面活性劑

在瀝青砼路面中，酸性集料的抗滑性普遍較高，但是瀝青這種材料更適配堿性的石料，兩者之間的粘結(jié)力較強(qiáng)。瀝青砼路面集料的粘附等級(jí)大于三級(jí)可以直接使用，如果低于三級(jí)，需要在集料中加入表面活性劑，增加集料的粘附等級(jí)。

3.4 控制好路面平整度

車(chē)輛行駛對(duì)路面造成的損失與路面本身的平整度具備較大的關(guān)聯(lián)，平整度欠佳的路面將會(huì)承受更大的沖擊，不僅路面壽命下降速度加快，車(chē)輛輪胎的磨損也會(huì)增加。駕駛員行駛的體驗(yàn)也會(huì)受到影響，為此，在道路工程瀝青砼路面施工時(shí)，必須將表層的平整度作為一項(xiàng)重要的指標(biāo)。

3.5 做好路面養(yǎng)護(hù)

負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)與管理道路工程路面的單位要做好定期的檢測(cè)工作，持續(xù)跟蹤道路工程路面，定期清理車(chē)輛夾雜的泥土和雜物，定期處理路面上出現(xiàn)的裂縫，現(xiàn)階段在養(yǎng)護(hù)道路工程路面時(shí)，使用乳化瀝青稀漿層處理，不僅可以保證路面色澤均勻，還可以避免路面出現(xiàn)泛油的情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)研究可知，SMA 瀝青砼路面具有較佳的抗滑性能，可以保證道路工程路面平整、可以與輪胎之間產(chǎn)生足夠的摩擦力，具備較好的滲水性，滿(mǎn)足了道路工程的各項(xiàng)需要，可以提升道路工程瀝青砼路面的質(zhì)量。