低噪抗滑超表處在高速公路預防性養護中的應用

張 振

(山西交通控股集團有限公司運城北高速公路分公司，山西 運城 044000)

0 引言

高速公路在運營使用一段時間后，會出現裂縫、磨光、車轍等病害，降低路面使用性能和行車安全。為了及時修復病害，防止病害進一步發展，常采用預防性養護的方式對路面結構開展養護。低噪抗滑超表處可降低行車噪聲，提高路面結構的抗滑性能和行車舒適性。結合垣孫高速公路瀝青路面預防性養護實踐，通過對路面使用狀況調查確定養護方案，分析低噪抗滑超表處技術的應用，養護后分別對路面抗滑性能、噪聲檢測等指標進行檢測，分析確定預防性養護效果。

1 工程概況與養護方案

1.1 依托項目概況

山西省內垣孫高速公路于2012年建成通車，設計車速100 km/h。其中垣曲蒲掌至聞喜東鎮段設計全長82.812 km，采用雙向四車道，路基設計寬度為26 m；聞喜東鎮至萬榮榮河段設計全長75.98 km，采用雙向四車道，設計日交通量34 222輛；萬榮榮河至臨猗孫吉段及孫吉至終點段設計全長20.79 km，其中榮河至孫吉段設計采用雙向四車道，孫吉至終點段采用雙向六車道，設計路基寬度33.5 m。由于長時間運營通車，瀝青路面出現了裂縫、磨光、坑槽、沉陷等病害，為防止路面病害進一步發展降低路面使用性能，擬瀝青路面采用低噪抗滑超表處、微表處等預防性養護措施進行處治[1-2]。

1.2 低噪抗滑超表處養護方案

采用人工徒步配合檢測車的方式進行路面使用狀況調查，對路面病害類型和數量、破損位置等進行記錄。通過調查，發現路面局部有輕微橫向和縱向裂縫，主要集中在行車道附近。路面橫向裂縫主要是基層收縮開裂導致產生的反射裂縫，縱向裂縫主要為荷載型裂縫，主要分布在輪跡位置。長下坡段和急彎路段瀝青路面表面磨光嚴重，路面抗滑性能嚴重不足，亟需進行養護維修。調查發現路面磨光的主要原因一方面是車路頻繁制動加劇了磨損，另一方面是原瀝青路面結構中所采用的骨料偏軟，抗滑性能不足造成的。結合調查結果，擬對垣孫高速公路K33+000～K142+200段開展預防性養護，其中低噪抗滑超表處養護處治面積為29 006.25 m2。低噪抗滑超表處技術是將層間界面劑、膠結料、耐磨抗滑降噪骨料和表面保護劑同步施作在需養護的路面上部，提高原路面抗滑性能，降低行車噪聲。

2 低噪抗滑超表處原材料技術要求

2.1 層間界面劑技術要求

層間界面劑可以再生舊瀝青路面的老化瀝青，提高瀝青的黏彈性，進而提高低噪抗滑超表處結構層與原路面的黏結力，防止施工后出現片狀剝落。低噪抗滑超表處界面劑應滿足25 ℃拉拔試驗黏結強度不低于1.0 MPa的要求，否則不得選用。

2.2 膠結料

低噪抗滑超表處膠結料選用復合改性乳化改性瀝青[3]，為快凝陽離子乳化瀝青，其主要技術要求見表1。

表1 復合改性乳化改性瀝青主要技術要求

2.3 骨料

低噪抗滑超表處骨料采用耐磨抗滑降噪骨料，選擇粒徑或級配的骨料，通常選用玄武巖、輝綠巖、閃長巖或石灰巖、高彈橡膠顆粒等，其主要技術要求如表2所示。

表2 耐磨抗滑降噪骨料主要技術要求

2.4 表面保護劑

低噪抗滑超表處表面保護劑選用熱固交聯型高分子黏結材料，在施工過程中同步灑布在超表處結構層表面，有效改善施工早期的粘輪問題。減少養護時間，提前開放交通。另外，表面保護劑還可以對乳化復合改性瀝青進行二次改性，提高超表處結構層的路面使用性能，延長使用壽命。

3 低噪抗滑超表處養護效果分析

3.1 路面抗滑性能檢測結果分析

低噪抗滑超表處養護完工后，為了確定路面抗滑性能的改善效果，選取有代表性的路段進行檢測[4]。路面抗滑性能檢測內容包括原有舊路面檢測和新路面檢測，通過對比分析確定抗滑性能的改善情況。本文選取K38+200～K38+700段檢測結果作為研究對象，共500 m，每隔100 m檢測一個點，檢測結果如表3所示。

表3 瀝青路面養護前后抗滑性能檢測結果

分析表3檢測結果可知，采用低噪抗滑超表處養護后路面構造深度有了一定幅度的增加，檢測結果平均值從養護前的1.01 mm增加到1.14 mm，在通車6個月后構造深度有小幅下降，為1.08 mm，仍高于原路面構造深度檢測值。構造深度下降是由于完工后車輛反復碾壓，使超表處結構層進一步被壓實，表面孔隙縮小造成的。但低噪抗滑超表處屬于單一粒徑薄層結構，進一步被壓實的幅度較小。養護前后擺值改善明顯，由養護前的61.6增加到71.4，養護后6個月擺值下降到67.2，下降幅度較小。養護后擺值明顯提高，可有效提高路表行車摩擦力，改善路面抗滑性能，保證行車安全。通車6個月后出現了小幅下降，這也是由于完工后車輛碾壓造成的。橫向力系數在養護后有了一定幅度的提高，從養護前的51.8增加到59.4，通車6個月以后為55.8，說明路面抗滑性能得到了一定幅度的改善。總之，通過分析養護前后路面構造深度、擺值和橫向力系數檢測結果，采用低噪抗滑超表處處治后路面抗滑性能得到了明顯提升，經過半年的跟蹤觀測路面抗滑性能各指標衰減較小，說明養護后路面抗滑性能得到了有效改善，可以保證行車安全[5]。

3.2 噪聲檢測結果分析

行車噪聲過大會影響行車舒適性，低噪抗滑超表處可以降低行車噪聲。為檢驗低噪抗滑超表處養護施工后的降噪效果，選取試驗段分別對車內和車外開展噪聲檢測，檢測結果如表4所示。車外噪聲檢測將噪聲儀架設在距護欄0.7 m、離地50 cm位置，在小轎車和中型貨車行駛速度為80 km/h時進行噪聲檢測，車內檢測主要檢測小轎車在80 km/h時的噪聲水平。

表4 瀝青路面養護前后噪聲檢測結果 dB

分析表4數據，可以得出養護后路面噪聲水平有小幅下降，由于原路面只是輕微破損，可見采用低噪抗滑超表處可明顯改善路面的行車噪聲水平。與微表處等預防性養護技術相比，低噪抗滑超表處具有明顯的技術優勢。

4 結語

結合垣孫高速公路瀝青路面預防性養護實踐，根據現場調查情況制定方案采用低噪抗滑超表處進行養護，以恢復瀝青路面抗滑性能，降低行車噪聲，提高行車安全性。通過對養護路段路面破損情況進行調查，制定養護維修方案并分析確定原材料的技術要求。為檢驗瀝青路面低噪抗滑超表處技術養護效果，分別對路面抗滑性能各指標和噪聲水平進行檢測，得出養護前后瀝青路面抗滑性能和噪聲水平得到了明顯提高。另外，在路面養護維修后半年內進行跟蹤觀測，得出瀝青路面的抗滑性能和噪聲水平衰減較小，說明低噪抗滑超表處可明顯改善路面性能，提高行車安全性，具有明顯的技術優勢。