石灰巖瀝青路面抗滑鋪裝層路用性能衰變分析★

趙 紫 宸

(山西路橋市政工程有限公司，山西 太原 030000)

為提高瀝青路面的抗滑性能，設計采用石灰巖瀝青路面抗滑鋪裝層對晉城市丹河新城金村新區玨山路進行路面結構優化。為了確定石灰巖瀝青路面抗滑鋪裝層的路用性能，分別在完工后和通車半年后布置測點對抗滑性能、平整度和車轍深度進行檢測和分析，作為確定抗滑鋪裝層路用性能的基本依據。

1 工程概況

晉城市丹河新城金村新區玨山路，設計全長2 537.457 m，起訖點樁號K0+000～K2+537.457。根據地形地貌特征，將本工程劃分為三個路段。設計采用雙向八車道，中間設7 m中央綠化帶，兩側分別設置3 m綠化帶，4 m非機動道，3.5 m人行道。該工程全線最小縱坡0.385%，最大縱坡4.894%，設計豎曲線共9處，最小半徑為R=1 800 m，最大半徑為R=15 700 m。車行道路面橫坡為1.5%，人行道橫坡為2%，車行道采用直線接拋物線型路拱，全線不設加寬與超高。為提高道路的抗滑性能，節約施工成本，路面上面層設計采用4 cm石灰巖瀝青混凝土抗滑鋪裝層。為了確定路面使用性能，選取試驗斷面在完工后和通車半年后對路面抗滑性能、平整度和車轍深度進行檢驗。

2 原材料和配合比設計

2.1 原材料

2.1.1瀝青

為了提高瀝青路面的高溫穩定性，提高抗磨耗能力，本項目瀝青選用殼牌公司生產的SBS改性瀝青。

2.1.2礦料

集料選用晉城當地某采石場生產的石灰巖碎石，要求質地堅硬，強度高，不含雜質、風化顆粒，形狀規則，接近正方體，礦料選用晉發水泥公司生產的水泥。

2.2 目標配合比設計

將進場粗集料送樣到實驗室開展篩分試驗，根據試驗結果確定級配終止，進一步通過調整確定瀝青路面SAC-13抗滑磨耗層合成級配，合成級配如表1所示。

表1 瀝青路面SAC-13抗滑磨耗層級配合成表

分別選取3.5%～5.5%的5個油石比，制備瀝青混合料開展馬歇爾試驗。分析試驗結果確定最佳油石比為4.7。

3 路面使用性能衰變分析

3.1 路面抗滑性能分析

完工后采用SGRIM系統對路面橫向力系數SFC進行檢測，用于分析瀝青路面抗滑性能衰變情況。按照設計方案將該道路工程劃分為三個檢測段，分別為K0+000～K0+950段、K0+950～K1+650段、K1+650～K2+537.457段。由于各檢測段檢測數據類似，選取K0+950～K1+650作為研究對象，檢測時間為完工后和通車半年后，收集路面橫向力系數SFC檢測結果繪制散點圖如圖1,圖2所示。

對比分析圖1，圖2橫向力系數散點圖，K0+950～K1+650 檢測段瀝青路面抗滑磨耗層完工后，橫向力系數檢測數據主要分布在55～70范圍內，通車半年后橫向力系數檢測數據主要分布在60～70范圍內，通車半年后橫向力系數有一定幅度的增加。對比分析，完工后的橫向力系數檢測數據離散性較高，通車半年后檢測數據離散性較低。

為了進一步分析通車半年后路面抗滑性能的變化情況，對橫向力系數檢測數據進行分析，分析結果見表2。

分析表2數據，通車半年后K0+950～K1+650檢測段路面橫向力系數較完工后有一定幅度的提高，這是由于路表瀝青膜磨損，集料表面的棱角漏出，且尚未被磨損，從而提高了路面的抗滑性能。橫向力系數大約增加5左右，具體增加值與石灰巖表面棱角有關。但隨著通車時間的增加，集料表面棱角被磨損，瀝青路面抗滑性能將會下降，具體下降速度與集料磨損速度有關。

表2 路面橫向力系數檢測數據對比分析表

3.2 路面平整度分析

路面平整度會直接影響行車舒適性，是路面使用性能的一項重要指標。同樣選取K0+950～K1+650左右幅平整度檢測結果作為研究對象，分別在抗滑磨耗層完工后和通車半年后對路面平整度進行檢測，分析平整度變化情況，平整度檢測數據散點圖如圖3，圖4所示。

分析平整度檢測數據散點圖，通車半年后數據離散度較大，出現個別平整度檢測數據較大的現象，但絕大多數檢測數據比較集中。出現這種情況的原因可能是局部損壞造成的，且只有一個檢測數據，不具代表性。為了進一步確定通車半年后路面平整度的變化情況，對平整度指數IRI進行分析，分析結果見表3。

表3 路面平整度指數IRI檢測數據對比分析表

分析表3數據，抗滑磨耗層完工后瀝青路面平整度指數IRI均值為1.539 m/km，小于2.0 m/km，通車半年后檢測均值為2.29 m/km，增加了0.751 m/km，路面平整度變差。

3.3 路面車轍深度分析

路面車轍深度受車輛荷載、環境溫度、路面混合料和路面結構等多方面因素的影響，其中以路面混合料影響最大。為了分析石灰巖抗滑磨耗層混合料的高溫穩定性，同樣選取K0+950～K1+650左右幅平整度檢測結果作為研究對象，每50 m選取一個斷面，分別對通車半年后的路面車轍深度進行檢測，數據分析結果如表4所示。

表4 路面車轍深度數據分析結果

分析表4車轍數據分析結果，通車半年后石灰巖抗滑磨耗層平均車轍深度為3.98 mm，路面車轍指數RDI平均值為91.79。通車半年后路面車轍深度較小，車轍指數RDI也較高，說明石灰巖抗滑磨耗層高溫穩定性良好。

4 結論

為了分析石灰巖抗滑磨耗層的使用性能衰變情況，分別對完工后和通車半年后路面抗滑性能、平整度、車轍深度等指標進行檢測和分析，得出以下結論：

1)分析路面抗滑性能檢測結果，通車半年后路面橫向力系數較完工后有一定幅度的提高，但隨著通車時間的增加，集料表面棱角被磨損，路面橫向力系數檢測值會下降，瀝青路面抗滑性能將會下降。

2)分析平整度檢測分析結果，平整度檢測值和平整度指數IRI有了一定幅度的增加，說明路面平整度變差。

3)分析車轍數據分析結果，通車半年后路面車轍深度不大，說明石灰巖抗滑磨耗層高溫穩定性良好。