道路工程中瀝青砼路面抗滑性檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用分析

盧生海

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

道路工程在完成施工之后，要全面檢測(cè)路面的抗滑性能，這是當(dāng)前我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中明確規(guī)定的內(nèi)容。以下是規(guī)定的具體內(nèi)容：在一級(jí)公路和高速公路完工后的第一個(gè)夏季，需要測(cè)定道路的摩擦系數(shù)，需要一輛50km/h的汽車在道路上行駛，在車輛行駛過程中測(cè)定路面的橫向力系數(shù)；同樣在道路工程完工后的第一個(gè)夏季，需要檢測(cè)路面的宏觀構(gòu)造，使用的技術(shù)為鋪砂法和激光構(gòu)造深度測(cè)量法。通過上述摩擦系數(shù)和宏觀構(gòu)造的檢測(cè)要求可知，需要在道路工程完工后的第一個(gè)夏季全面檢測(cè)道路的性能和系數(shù)。

1 檢測(cè)瀝青砼路面抗滑性的技術(shù)

1.1 鋪砂法

在檢測(cè)路面構(gòu)造深度時(shí)，常使用鋪砂法，在檢測(cè)路面的測(cè)試點(diǎn)上鋪設(shè)一定體積的砂，之后測(cè)量砂攤鋪在路面上的覆蓋面積，覆蓋面積與砂體積的比值就是構(gòu)造的深度。這種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單易行，測(cè)量結(jié)果一目了然，因此，在測(cè)量路面的抗滑性以及粗糙程度的過程中，使用頻率較高，但是這種檢測(cè)方法需要人工操控，因此具有一定的主觀性，由此會(huì)產(chǎn)生誤差。

1.2 擺式儀法

這種檢測(cè)方法在檢測(cè)路面的抗滑性能時(shí)需要利用到擺式儀，測(cè)定路面的BPN 值，該項(xiàng)數(shù)值是道路抗滑性能的綜合指標(biāo)，但是在利用擺式儀測(cè)量之前，需要完成標(biāo)定工作，此舉可以保證測(cè)試的精度。但是利用擺式儀測(cè)量會(huì)受到路面溫度的影響，需要保證路面溫度不能低于20℃，在溫度不達(dá)標(biāo)的情況下要及時(shí)加熱。此外，利用擺式儀法測(cè)量會(huì)受到其他因素影響，因此，這種檢測(cè)方法的準(zhǔn)確度不能夠百分之百保證。并且這種測(cè)試方法需要分段點(diǎn)測(cè)，需要更多的時(shí)間，工作效率也更低，這就意味著該種測(cè)試方法會(huì)影響道路交通的正常通車，只有要驗(yàn)收道路工程時(shí)才可以使用。

1.3 制動(dòng)距離法

測(cè)定已知質(zhì)量的汽車在濕潤(rùn)路面上的制動(dòng)距離可以使用這種方法，這種檢測(cè)技術(shù)計(jì)算路面的摩擦系數(shù)需要利用到相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)。這種技術(shù)具有一定的局限性，這是因?yàn)闊o(wú)法在實(shí)際操作中保證車輛完全制動(dòng)，還會(huì)受到外部環(huán)境因素的影響。這種方法的特性在于測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與車輛的速度成正比例，這要求車輛在高速度下制動(dòng)，發(fā)生安全事故的概率會(huì)大幅上升，因此，限制了該方法的推廣使用。

2 瀝青砼路面抗滑性檢測(cè)全過程

2.1 SMA性能及強(qiáng)度機(jī)理

SMA 具備較高的穩(wěn)定性，在低溫的狀態(tài)下可以抵抗裂變。SMA 內(nèi)摩擦角f決定了高溫穩(wěn)定性，而決定內(nèi)摩擦角的因素包括顆粒的形狀粗糙度以及礦料的均勻性。在高溫狀態(tài)下使用SMA 具有較大的優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)镾MA的配比材料具有極佳的嵌擠性能，抵抗形變的能力較強(qiáng)。但是在低溫狀態(tài)下使用SMA，瀝青膠結(jié)料的粘聚力將決定材料的抗拉性能，因此與一般的路面材料相比，SMA 材料在低溫狀態(tài)下具有突出的抗裂性能。

2.2 測(cè)試過程

以下為測(cè)試的主要流程：

一是根據(jù)檢測(cè)相關(guān)的要求調(diào)整照相機(jī)的高度，將高度設(shè)置為一米。

二是依據(jù)檢測(cè)的需要，調(diào)整三個(gè)光源在照射時(shí)的角度，保證角度的一致性，保證三個(gè)光源在合成之后，形成的光為白色。

三是利用照相機(jī)照射三個(gè)光源的路面，以及測(cè)試的實(shí)際情況調(diào)整照相機(jī)，保證照相機(jī)拍攝角度的最佳，得到最清晰的成像。

四是利用照相機(jī)拍攝三種不同顏色試件表面的二維圖像，將拍攝地照片有效保存，并輸入到計(jì)算機(jī)中，利用計(jì)算機(jī)中的程序?qū)⒍S圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維的構(gòu)造。

五是測(cè)試路面的表面紋理之后，可以直接得到路面的三維圖像信息，利用計(jì)算機(jī)分析路面表面紋理的構(gòu)造，可以獲得最大粒徑路面試件的分形維數(shù)。在檢測(cè)路面構(gòu)造深度TD 以及摩擦系數(shù)f 時(shí)，還需要使用到上述的鋪砂法，利用到擺式摩擦儀，進(jìn)而分析構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系。

2.3 測(cè)試結(jié)果對(duì)比

根據(jù)測(cè)試得到的構(gòu)造深度與分形維數(shù)的情況可以看出，當(dāng)路面構(gòu)造深度增加之后，分形維數(shù)會(huì)相應(yīng)減小，兩者之間成反比。造成這種反比情況的原因在于路面表層分布了越來越多的大粒徑集料，導(dǎo)致路面出現(xiàn)嚴(yán)重的凹凸不平的狀況，由此產(chǎn)生較大的縫隙，增加了構(gòu)造的深度。路面面積相同，但是存在較多粗集料的路面，其內(nèi)部的細(xì)集料含量就會(huì)相應(yīng)下降，此時(shí)分析之后就會(huì)得知分形維數(shù)逐漸減少。經(jīng)過計(jì)算之后得到路面摩擦的系數(shù)與構(gòu)造深度之間的系數(shù)為0.9458。再次分析這些數(shù)據(jù)可以獲知，該瀝青砼路面的抗滑性能符合道路實(shí)際的需要。

3 提高路面抗滑性能措施

3.1 選用合適的路面材料

確定瀝青砼路面使用的材料需要綜合考慮路面所處的外部環(huán)境以及路面需要的強(qiáng)度，比如在我國(guó)較為寒冷的北方地區(qū)，尤其是東北地區(qū)，需要使用AH120、AH90，在溫度較高的南方地區(qū)，尤其是嶺南地區(qū)，可以使用AH50 和AH70。在鋪設(shè)瀝青砼路面時(shí)，必須注重瀝青含量的控制，避免出現(xiàn)滲油的情況，影響工程的進(jìn)行。

3.2 集料的選擇要符合要求

在瀝青砼路面上使用的集料必須直面車輛輪胎的磨損和車輛全部的載荷，為了保證車輛在路面上行駛可以獲得足夠的摩擦力，需要保證集料的微觀粗糙度，保證集料的顆粒與輪胎充分接觸。也就是說，瀝青砼路面集料首先應(yīng)當(dāng)具備足夠的粗糙度，還要具有耐久度和抗沖擊度。在實(shí)際的瀝青砼路面施工的過程中，可以使用花崗巖、玄武巖以及安山巖，這三種巖石的特點(diǎn)就在于具備較強(qiáng)的抗磨損性，可以抗擊外力的沖擊以及抗滑。

3.3 適量加入表面活性劑

在瀝青砼路面中，酸性集料的抗滑性普遍較高，但是瀝青這種材料更適配堿性的石料，兩者之間的粘結(jié)力較強(qiáng)。瀝青砼路面集料的粘附等級(jí)大于三級(jí)可以直接使用，如果低于三級(jí)，需要在集料中加入表面活性劑，增加集料的粘附等級(jí)。

3.4 控制好路面平整度

車輛行駛對(duì)路面造成的損失與路面本身的平整度具備較大的關(guān)聯(lián)，平整度欠佳的路面將會(huì)承受更大的沖擊，不僅路面壽命下降速度加快，車輛輪胎的磨損也會(huì)增加。駕駛員行駛的體驗(yàn)也會(huì)受到影響，為此，在道路工程瀝青砼路面施工時(shí)，必須將表層的平整度作為一項(xiàng)重要的指標(biāo)。

3.5 做好路面養(yǎng)護(hù)

負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)與管理道路工程路面的單位要做好定期的檢測(cè)工作，持續(xù)跟蹤道路工程路面，定期清理車輛夾雜的泥土和雜物，定期處理路面上出現(xiàn)的裂縫，現(xiàn)階段在養(yǎng)護(hù)道路工程路面時(shí)，使用乳化瀝青稀漿層處理，不僅可以保證路面色澤均勻，還可以避免路面出現(xiàn)泛油的情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過研究可知，SMA 瀝青砼路面具有較佳的抗滑性能，可以保證道路工程路面平整、可以與輪胎之間產(chǎn)生足夠的摩擦力，具備較好的滲水性，滿足了道路工程的各項(xiàng)需要，可以提升道路工程瀝青砼路面的質(zhì)量。