道路路面Ⅰ型低噪抗滑超表處抗滑性能調查研究

閆 晨，朱振祥，李 燕，林江濤，樊 亮

(1.山東高速股份有限公司，山東 濟南 250101；2.山東省交通科學研究院 山東省道路結構與材料重點實驗室，山東 濟南 250001)

交通安全問題歷來是世界各國共同面對的難題，道路交通事故大多與路面抗滑能力下降有關[1，3]。我國每年都有大量的交通事故發生，給國家和人民的生命財產安全造成了重大的損失。路面抗滑指標是表征性能的重要指標，我國有很多道路，因行車荷載的長時間運行，道路表面磨耗較大，造成路面抗滑性的衰減[4，6]。因此，采取必要的養護手段提高路面抗滑性能，對于保證交通安全至關重要。低噪抗滑超表處作為一種新興的預防性及抗滑功能修復技術，目前被逐漸被廣泛應用于道路路面養護工程。

道路路面低噪抗滑超表處，是通過超表處封層車，依次將層間界面劑、乳化高黏瀝青或液體高黏瀝青、集料、乳化高黏瀝青或液體高黏瀝青、表面保護劑等材料，五層同步灑/撒布施工至原路面，根據施工厚度劃分為Ⅰ型(3mm)、Ⅱ型(6mm)和Ⅲ型(8mm)；具有行車噪聲低、抗滑能力強、封水效果好、使用壽命長、快速開放交通、低碳環保、性價比高等優點[7]。為了研究Ⅰ型低噪抗滑超表處的抗滑性及耐久性，本文對2017年度青島市相應超表處施工路段進行了調研，調研方式是采用現場實地踏勘與路面指標檢測。通過實地踏勘，對施工路段路面病害、超表處整體表觀狀態進行了觀測；同時，對相應路段的擺式摩擦系數及構造深度進行了檢測。

1 數據來源

本次調查研究對象均為2017年度青島市超表處養護工程，具體段落分布在S217、S334等4條國省干線公路，超表處施工面積程共計28800.0m2，養護類型均為Ⅰ型超表處。表1為具體調研路段基本情況。

表1 調研路段基本概況

2 調查情況

2.1 路面表觀情況

現場發現，上述進行Ⅰ型超表處養護的路段，行車流量大，重載車多，其中S217養護項目存在長縱坡道，表2為各個路段具體情況。

表2 超表處路況描述

通過表2可以看出，各個路段Ⅰ超表處路況情況存在差異，但是概括來看：Ⅰ型超表處除個別位置出現脫料、露底外，其他位置超表處路面集料的滿鋪率仍為100%；同時，即使在部分路段原路面結構出現大面積損害的情況下，Ⅰ型超表處并沒有因此而發生大面積的脫料現象，使用兩年后仍較好的附著于原路面，保持了良好的完整性。

2.2 路面檢測結果及分析

為了有效對Ⅰ型超表處抗滑等指標深入了解，現場對超表處養護相應路段進行擺式摩擦系數及構造深度進行測定，檢測結果見表3、表4，其中未養護路段為超表處養護路段相鄰路段，其交通量及線型條件一致。

表3 構造深度均值

表4 擺式摩擦系數均值

表2檢測結果顯示，Ⅰ型低噪抗滑超表處的構造深度相對較小，調研的四個路段構造深度均值為0.37mm。這是由Ⅰ型超表處的材料組成特點所決定的，I型超表處采用單一粒徑集料，其最大公稱粒徑為2.36mm，其材料組成的特點決定了其構造深度相對較小，現場調研數據也體現了該特點。目前，超表處相關技術指南對于其構造深度建議值是大于0.3mm。

表4檢測結果顯示，Ⅰ型超表處施工兩年后，其擺式摩擦系數均值為58BPN；超表處養護路段比未養護路段分別高出13BPN、15BPN、16BPN及11BPN，這表明超表處在維持路面抗滑性能方面具有優良特點(見圖1)。

圖2顯示，構造深度與擺式摩擦的相關系數R2僅為0.001，這表明構造深度與抗滑性能線性相關性差。實際上，影響路面抗滑性能的因素是多方面的，對于新建AC、SMA類路面結構層其抗滑性能可能與構造深度相關，但是對于其他類型路面構造物或老路面則會有不一樣的結論。

按照機械-分子作用理論[2]，路面摩擦力主要分為粘附摩擦力、粘滯摩擦力及微凸體切削作用。I型超表處為單一粒徑，表面具有多摩擦點和高黏瀝青，與輪胎間粘附摩擦力、粘滯摩擦力及微凸體切削作用均有較大作用力，因此超表處雖然構造深度較小，但是卻具有良好的抗滑效果。

圖1 擺式摩擦系數對比

圖2 擺式摩擦系數與構造深度相關性分析

3 結論

通過現場調查分析得到以下結論：

(1)使用兩年后，Ⅰ型超表處整體性相對完好，集料的滿鋪率仍近100%，沒有因為原路面結構性的損壞而產生較大面積的脫料現象，體現了良好功能性及耐久性。

(2)使用兩年后，Ⅰ型超表處構造深度均值維持在0.37mm以上，擺式摩擦均值高于55BPN。

(3)路面構造深度與抗滑性能線型相關性差，Ⅰ型超表處構造深度相對較小，但是其表面具有多摩擦點和高黏瀝青構成，使其抗滑性能優良。

需要指出的是，I型超表處是一種預防性及功能性修復護技術，其厚度僅為3mm，其主要作用在于延緩路面老化、防止滲水及路面抗滑功能的修復作用，它不具備補強路面的能力，因此路面結構性損壞及其衍生病害不宜單獨采用I型超表處進行養護防治。