精細抗滑保護層路用性能評價

尚兵,龔睿

（1.中國葛洲壩集團公路運營有限公司，四川 遂寧 629000；2.河南省高遠公路養護技術有限公司，河南 新鄉 453000）

隨著我國高速公路通車里程逐年提高，路面性能和服務能力越來越受到道路養護行業的重視，除傳統的霧封層、微表處等預防性養護手段外，近年來精細抗滑保護層在安徽、湖北、廣東等多個省市得到了大規模應用，整體使用效果較好。

精細抗滑保護層采用雙層施工，底層采用同步碎石車灑布高黏改性乳化瀝青及撒布3mm～5mm（或4mm～6mm）單粒徑碎石，上層采用改性乳化瀝青進一步穩定碎石，使碎石封層初期穩定，最終形成一個包含集料顆粒的“富油”的膠結板體。該結構能封閉裂縫，防止水進入路面結構內部，同時為路表提供一個均勻、粗糙的耐磨表面。試驗證明，該結構抗滑性能良好。

一、試驗原材料

（一）高黏改性乳化瀝青

精細抗滑保護層施工初期集料顆粒之間的嵌鎖作用尚未完全形成，其性能受結合料的性能影響很大，要求黏結料具有很高的黏性，所以要求使用高黏改性乳化瀝青。工程中常用的改性劑主要為SBR和SBS，本文采用復配的方式添加，綜合考慮施工中對成型速度的要求及材料生產、運輸過程中的穩定性要求，乳化劑采用中裂乳化劑。所制得的高黏改性乳化瀝青技術指標見表1。

表1 高黏改性乳化瀝青技術指標

（二）集料

集料的性質是影響精細抗滑保護層路用性能的另一個重要因素，精細抗滑保護層成型后，呈單層分布的石料直接承受車輪荷載的作用，因此精細抗滑保護層的集料宜采用輝綠巖、玄武巖等硬質石料，以保證足夠的抗壓碎能力和抗磨耗能力。此外，為保證石料的嵌鎖作用，避免后期出現“掉料”的情況，集料應具有良好的幾何特性，針片狀含量不宜過大。本文采用的集料為內鄉玄武巖，其技術指標如表2所示。

（三）穩固劑

穩固劑的主要作用是進一步增強黏結，主要成分為改性乳化瀝青，技術指標如表3所示。

二、試驗方法

（一）濕輪磨耗試驗

參照《稀漿混合料濕輪磨耗試驗》（T0752-2011）中的試件尺寸，模擬現場施工方式制備兩組試件，每組5個。采用濕輪磨耗儀對兩組試件分別采用干磨和濕磨方式進行試驗，以試件磨耗前后質量損失率對精細抗滑保護層水穩定性和耐磨耗性能分析、評價。

（二）車轍變形試驗

參照《稀漿混合料車轍變形試驗》（T0756-2011）中的試件尺寸，模擬現場施工方式制備試件。采用負荷車輪試驗儀對其進行碾壓，以碾壓后試件寬度的變形率對精細抗滑保護層碎石嵌擠能力分析、評價。

表2 集料技術指標

表3 穩固劑技術指標

（三）落球試驗

參照國外碎石封層的落球試驗方法并模擬現場施工方式成型試件，分別在-5℃和25℃兩種試驗條件下進行試驗，10s內落下3個質量為425g的鋼球，以擊落集料質量與原集料質量的比值作為評價精細抗滑保護層碎石與黏結材料的黏結性能的指標。

三、試驗結果及分析

試驗結果如表4所示：對比正常情況下微表處的磨耗值（250g/m2～500g/m2），精細抗滑保護層的磨耗值較低，表面精細抗滑保護層有較好的抗水損壞能力、耐磨耗性；而對比一般情況下車轍變形試驗寬度變形率為2%～5%，說明精細抗滑保護層集料之間的石料嵌鎖較好；相對于碎石封層落球試驗質量損失率為3%～20%，落球試驗的結果表明，石料與黏結料之間的黏結較好，精細抗滑保護層的抗剝落能力較好。

表4 試驗結果

四、工程應用及跟蹤評價

（一）施工工藝

精細抗滑保護層適用于無大面積結構性病害的各等級瀝青路面的預防性養護，施工工藝如下：

1.首先要對原路面病害進行處置，保證原路面具有足夠的結構強度和穩定性，然后采用專用清掃設備去除表面塵土和雜物；

2.采用同步碎石封層車將“高黏改性乳化瀝青”和“單粒徑碎石”同步灑（撒）布，進行下層施工，施工過程中保證材料均勻，一般情況下碎石覆蓋率為100%～110%；

3.下層施工后進行短暫養生，養生時間視天氣條件而定，隨后采用膠輪壓路機進行碾壓，碎石穩定后采用專用清掃設備將未黏結碎石清掃并回收；

4.待下層養生成型后，進行穩固劑施工；

5.穩固劑成型后即可開放交通。

（二）實體工程跟蹤評價

精細抗滑保護層先后在全國部分省市的數十個項目得到了應用，其耐久性、抗滑性能和防水能力均較為突出。本文分析了其中的界阜蚌高速公路、珠江黃埔大橋公路、許平南高速公路、襄荊高速公路、蘭尉高速公路等跟蹤檢測數據，檢測結果如表5所示。

隨著通車時間的增加，構造深度和摩擦系數均有一定程度的降低，通車3年后趨于穩定，施工初期構造深度可達1.2mm，穩定后仍可達到0.65mm。

除個別項目因施工期間天氣原因導致局部輪跡帶處有少量集料脫落外，其余各項目整體效果較好，充分反映出精細抗滑保護層具有抗滑能力強、防水能力好、行駛舒適性強、噪聲小、外表美觀和耐久性好的特點。其中珠江黃埔大橋等部分早期實施過精細抗滑保護層的大橋已通車使用近八年，目前仍然保持較好的狀況。

表5 各項目跟蹤檢測結果平均值備注：平均日自然交通量約2.5萬輛。