水泥混凝土路面防滑問題初探

趙鑫 陳北華

（三門峽市公路管理局，河南 三門峽 472000）

水泥混凝土路面防滑問題初探

趙鑫 陳北華

（三門峽市公路管理局，河南 三門峽 472000）

水泥混凝土路面具有承載力大、穩定性好、使用壽命長、養護費用少等優點，是高級重交通公路路面的重要型式之一。本文通過影響水泥混凝土路面防滑的主要因素的分析，著重對材料特征進行了理論闡述，并提出了提高路面抗滑能力的技術措施。

水泥混凝土；路面防滑;宏觀構造；問題探討

近年來，由于瀝青供應不足，特別是重交通瀝青產量少、價格高，因此水泥混凝土路面發展很快，目前我省在建的重點公路工程都是水泥混凝土路面。但是需要指出的是水泥混凝土路面防滑問題，在目前還沒有引起足夠的重視，特別是在施工實踐上還缺乏深入細致的研究，這是水泥混凝土修建技術上的薄弱環節之一。為了達到提高水泥混凝土路面的抗滑能力，減少滑溜事故，增進交通安全，應該在水泥混凝土路面的防滑問題和施工實踐上做一探索。

1 水泥混凝土路面上影響抗滑的主要因素

大家都知道，路面的抗滑能力是由路面的微觀構造和宏觀構造形成的，也就是說對抗滑力的影響實質上是對微觀構造和宏觀構造的影響。在水泥混凝土路面上影響這兩種構造的因素有細集料、粗集料、表面整飾工藝和路面污染狀況等。而水泥混凝土的一個重要特點是表面構造一經形成很難改變，構造的耐久性比其它任何類型路都好。但是從另一方面來講，一旦構造喪失，恢復亦是相當困難。正是由于這種特性，很多國家對混凝土路面修建時初始構造的形成和保持從材料特性和施工工藝這兩方面進行研究。

2 對材料特性的理論分析

微觀是由細集料和砂漿形成的，而細集料的抗磨光能力對路面的微觀構造有直接的影響，不同混凝土品質的細集料其影響幅度也不盡相同，為此近年的施工中特別強調了細集料的質量問題。

水泥砂漿的磨光值是作為檢驗微觀構造的一個指標。砂的細度對抗滑值有一定影響，砂越細，磨光值越大。砂漿含砂率對抗滑能力有一定的影響，含砂率越低磨光值越小。砂漿的抗壓強度對抗滑能力有著決定性的影響，通過實驗表明，強度越高，耐磨性越強。而砂子的細度模數對磨耗有明顯的影響，一般來說，粗砂優于細砂。路面抗磨耗能力越強，越能控制路表的宏觀構造的衰減幅度。

通過對材料的分析，不難看出在施工中，對材料的質量要求和加強施工管理，嚴格級配，控制砂子的細度模數和含泥量(規范要求含泥量小于3%，而哈大路施工中要求小于2%)，嚴格控制水灰比，加強初期養護等措施的必要性。

3 提高路面抗滑能力的技術措施

根據試驗的結果分析，提高水泥混凝土路面抗滑能力的技術途徑主要有兩個:一是確保材料(包括粗集料和細集料)的抗磨光和抗磨耗能力;二是通過各種不同的表面處理工藝，形成粗糙耐久的路面表面構造，表面施工工藝(或整飾方法)有如下幾種:壓槽式、拉槽式、拉毛式、拉毛和拉槽組合式、裸露式和嵌屑式。其中，拉毛方法在通車一年多時間后仍保持較大的摩擦系數和構造深度值，且施工簡單、施工質量易掌握、造價低，可在長陡坡等不良路段水泥混凝土路面施工中大量推廣使用；拉槽方法施工的路面外觀美觀，摩擦系數和構造深度值穩定且也高于建議值，可用于縱坡超標不多的路段。但造價較高。所以，經濟條件較好地區可在合適路段使用；嵌屑方法在通車一年多時間后，仍有較大的摩擦系數和構造深度值，但造價較高且施工較麻煩。表面粗、欠美觀，但行車時有輕微震動感，對司機又提示作用，可用于長陡坡最危險路段。根據哈大路施工經驗，人工攤鋪、配備小型機具施工都采用拉毛和拉槽組合式，以上分析了抗滑是由微觀構造和宏觀構造形成的，所以采用拉毛(形成微觀構造)和拉槽(形成了宏觀構造)的組合式施工工藝。自制的拉毛器，必須既有拉毛刷，又有拉槽齒。

這種施工工藝的適用性在于要有足夠的砂漿層，并且細集料要有足夠的抗磨光、耐磨能力。為了解決有足夠的砂漿層，目前采用底部加Φ6mm扒釘的木制振搗梁進行振搗，已解決這一問題。另外從混凝土的品質入手解決耐磨耗的問題。同時拉槽構造深度和間距也要適應構造的需要。調查數據表明，事故路段和雨天事故路段的構造深度均小于0.4mm。英國的研究認為如果要求當速度從50km/h提高到130km/h的時候，抗滑力降為零的話，新混凝土路面的構造深度在0.8mm以上。當構造深度下降到0.5 mm時路面的摩擦系數的衰減將達到20%。法國的規范要求，鋪砂法實驗的構造深度大于60 km/h，則要求構造深度大于1.5mm。目前我們規定的構造深度在1.5~2mm，間距為1.5~2cm。為了防止單調的輪胎與路面噪音，現在多采用變間距拉槽方法。拉槽的方向一般是橫向的，研究表明，以橫坡和水流運動同方向拉槽是最有效的，但是在彎道上縱向拉槽有著良好的效果。

還有一種防滑、滲水的水泥混凝土路面鋪設方法，將配制的干硬性或特干硬性水泥混凝土攤鋪于路基上，經機械壓制平整成路面再用常規養護方法養護成型。該方法鋪設的路面其表面粗糙能防滑，其內部布滿著細小空隙能滲水，使路面不積水，尤其雨后轉晴時，路面易干燥。而且使路面下的地下水不斷得到補充，具有一定的環保價值。它工序少，節省人力、財力和時間，成本低。適用于公路、機場跑道、廣場等路面的鋪設，效果好，易推廣。

4 清除污染

提高路面抗滑能力路面的滑溜性污染是指由泥土等污染物引起的路面摩擦系數的下降。特別下雨時路面摩擦系數很小，滑溜狀況嚴重。用污染值的概念來定量表示路面受污染的嚴重程度:

式中:W-路面污染值;

F1-路面灑水但未清除污染時擺式儀的第一次測得值。它表示剛下雨時路面的滑溜狀況;

F-路面清洗干凈后5次平均值，它表示路面本身的抗滑能力。

從上式可以看出，如清除污染F1=F，W=0，也就是說，清除污染后，混凝土路面本身的抗滑特性才能發揮作用，否則即成為滑溜路面。目前哈大公路養護中，此項工作尤為重要。

5 路面干濕狀況對摩擦系數的影響

公路上“雨天路滑、謹慎駕駛”的標志告訴人們，潮濕對路面抗滑力有很大影響。一般來說，路面的干燥摩擦系數都能滿足要求，只有在路面潮濕時才會發生因路面摩擦系數不足而引起的滑溜事故。通過定點觀測表明，水泥混凝土路面上的干、濕摩擦系數存在著如下相關關系:

式中:fS-潮濕狀態下的路面摩擦系數;

fG-干燥狀態下的路面摩擦系數。

如果干燥狀況下的摩擦系數為0.5的話，潮濕狀況下的摩擦系數僅為0.27，為干燥的0.5倍。因此路面防滑問題在雨季尤為重要。

6 交通荷載對路面抗滑力的影響

由于交通荷載對路面抗滑力的影響有兩個方面:一是磨光作用，使微觀構造衰減，糙面變光;二是磨耗作用，使宏觀構造衰減，糙面變平。一般來說，新建的路面抗滑能力都能達到要求，正是由于交通荷載的磨光和磨耗作用，使得路面越來越滑。所以，應對交通荷載與摩擦系數的衰變情況和構造深度變化情況作進一步的觀測研究工作。

水泥混凝土路面抗滑的主要矛盾不是微觀構造，而是宏觀構造，如果現有路面的構造深度一般小于0.4mm，建議采用刻槽的方法加以解決，以保證行車安全。因此應用構造深度值作為檢驗水泥混凝土路面抗滑性能的主要評價指標，擺式儀測定值可作為參考指標。

7 結束語

水泥混凝土路面防滑問題是一個涉及面較廣的領域，需要長期地努力來解決實際發生的問題。雖然水泥混凝土路面上影響抗滑的因素很多，但只要對路面材料特性的進行詳細透徹的分析，加強路面抗滑能力的技術的研究，就可以提高水泥混凝土路面的抗滑能力，減少滑溜事故，增進交通安全。

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[2]陳景芬，孫仁江.簡述公路路面防滑[J];林業科技情報;1994年01期.

[3]張旭.水泥砼路面防滑問題初探[J];黑龍江交通科技;1995年03期

[4]汪星宇.關于研究和制定路面防滑標準的建議[J];公路;1981年06期