低噪音抗滑超表處在高速公路預防性養護中的應用

何文鋒

摘要：低噪音抗滑超表處是一種新興的預防性養護技術，目前處于規模化推廣應用階段。為探究該技術在高速公路預防性養護中的應用效果，文章依托某高速公路實施的預防性養護施工任務，從低噪音抗滑超表處的應用條件、技術原理、材料及施工控制要點、檢測評價等方面進行了全方位總結。結果表明：原路面在加鋪低噪音抗滑超表處后，其外觀質量、抗滑性能及行車噪音等方面得到顯著改善，行車安全及舒適性得到有效提升；低噪音抗滑超表處具備較高的技術成熟度，可在高速公路預防性養護項目中積極推廣。

關鍵詞：低噪音抗滑超表處；高速公路；預防性養護

中圖分類號：U418.4 A 22 067 3

0 引言

隨著高速公路運營年限的增加，原有高速公路的路況性能在行車荷載及外部氣候環境的綜合作用下將不可避免地出現衰減。典型的情況是高速公路整體結構保持得較為完整，但抗滑性能變差、行駛噪音變大以及行駛舒適性惡化。如果能在性能衰減程度較低的情況下及時引入預防性養護措施進行修復，可在有效恢復路面性能的同時延長道路使用壽命。

現有的預防性養護技術雖然較多，但都各自存在局限性。薄層罩面類技術需要較長時間封閉施工，存在較大的交通壓力；碎石封層類技術存在較大噪音且容易產生飛石影響行車安全；普通微表處類技術存在耐久性不佳且噪音較大的問題［1-2］。低噪音抗滑超表處是當前新興的一種預防性養護技術，其施工機械化集成度高，不僅可以對抗滑衰減進行有效修復，還能顯著改善外觀質量，同時可以有效降噪并提升駕駛體驗［3-4］。由于該技術尚處于規模化推廣應用階段，本文依托該技術在某高速公路預防性養護中的實際應用，從技術原理、原材料、施工控制要點及跟蹤檢測等方面進行全面分析，以期為同業人員在后續應用中提供參考。

1 工程概況

某高速公路K38+100～k58+500段于2018年通車，該路段為雙向四車道，設計時速為120 km。經過多年運營后，該路段整體路況雖然較好，但路面因表面磨耗產生了泛白、麻面等問題，這也導致路面存在抗滑性能衰減較大以及行車噪音嚴重等問題，對車輛行駛安全及駕駛體驗產生不利影響。此路段符合預防性養護的實施條件，通過采用預防性養護可以解決路面抗滑性能不足所帶來的行車安全隱患，同時能有效改善行駛體驗，對延緩路面性能的過快衰減以及有效延長道路使用壽命均有積極作用。如表1所示，該路段整體結構完好，符合低噪音抗滑超表處對原路面施工路況要求，因此高速公路運營管理方決定采用該技術進行預防性養護。低噪音抗滑微表處按3～8 mm的不同結構厚度可以分為Ⅰ～Ⅲ等不同類型，考慮護欄立柱安全高度的要求，原路面加鋪的磨耗層不宜過厚，故該項目擬采用在原路段加鋪6 mm厚的Ⅱ型低噪音抗滑超表處結構層養護方案。

2 低噪音抗滑超表處技術原理分析

如圖1所示，低噪音抗滑超表處是在原瀝青路面上利用專用施工設備將層間界面劑、結合料、集料及表面保護劑等材料通過同步撒布施工工藝形成一種路面保護層。低噪音抗滑超表處采用的是單一粒徑集料或較小粒徑的級配粒徑集料（見下頁圖2），為降低行車噪音摻配了適量的橡膠顆粒，因此其結構層厚度較薄，與其他預防性養護技術相比具有更為明顯的厚度優勢。該技術可以對存在輕微細小裂縫、抗滑性能衰減較大、行車噪音較大以及外觀質量較差等問題的瀝青路面起到很好的養護恢復效果，尤其適用于對加鋪層厚度有嚴格要求的養護場景。

3 低噪音抗滑超表處主要材料技術要求

3.1 層間界面劑

層間界面劑是以表面活性劑、高分子粘結劑、滲透劑等基礎材料進行多元復配而成的材料，其材料可以在一定程度上恢復原路面老化瀝青的性能，原路面通過層間界面劑能與加鋪層更深程度的粘結成整體，最顯著的特點就是使用層間界面劑后的粘結強度有明顯提升，相關技術指標如表1所示。

3.2 乳化高粘瀝青

乳化高黏瀝青是低噪音抗滑超表處材料體系中主要的粘結材料，該材料是以改性瀝青、環氧樹脂、SBS等基礎材料進行多元復配而成。乳化高黏瀝青相比普通的改性乳化瀝青在固含量、破乳速度、粘結性能以及耐久性能等方面具備更為突出的性能表現，相關技術指標如表2所示。

3.3 集料

低噪音抗滑超表處作為加鋪在原路面的功能層，其所用集料要求較高，尤其是要求具備較高的硬度和耐磨性，所選集料以優質輝綠巖、玄武巖等集料為主，集料相關技術指標如表3所示。

3.4 表面保護劑

表面保護劑是一種以熱固交聯型高分子材料為主的粘結劑，其相關技術指標如表4所示，該材料可以解決超表處施工后開放交通初期的粘輪問題，可減少超表處的養護開放時間。除此之外，表面保護劑可以提升超表處的表層耐磨耗性及抵抗外部氣候環境的抵抗力，作為覆蓋在超表處最外層保護層起到了很好的保護作用。

4 低噪音抗滑超表處主要施工控制要點

如圖3所示，低噪音抗滑超表處不需要經過混合料拌和站出料、運料等環節，其整體施工工藝較為簡單，核心施工設備是經過改裝后的封層撒布車。與其他預防性養護一樣，施工前必須對原路面進行清掃以及對存在的細小病害進行修補，確保路面具備良好的預防性養護實施條件。

主要施工控制要點如下：

（1）預防性養護通常是在不中斷交通流的情況下進行半封閉施工，這種施工方式存在較大的安全風險。在施工前必須重點做好涉路施工的交通安全維護及組織工作，為預防性養護的正常實施做好充足的安全保障。

（2）低噪音抗滑超表處施工中需要噴灑多次液態材料，如果沒有嚴格做好道路標線保護，一旦材料發生流淌將對道路標線部分造成污染。因此在進行施工前需要采用透明膠帶對道路標線進行保護，對一些長大縱坡和超高等特殊路段，需要多粘貼長度≥30 cm的透明膠帶進行防護。

（3）低噪音抗滑超表處是將多種材料依次撒布，因此做好準確的材料用量控制是確保施工順利的前提。該項目采用的是結構厚度為6 mm的Ⅱ型低噪音抗滑超表處，其主要材料推薦用量如表5所示。

（4）改裝后的封層撒布車是低噪音抗滑超表處的施工關鍵，施工前必須對其撒布系統進行計量校準，液態材料和集料的撒布精度要分別控制在1%和2%內。材料撒布的具體用量要根據撒布車的行駛速度、施工寬度等進行綜合確定，建議撒布車的行駛速度控制在6～10 km/h。為加快整體材料成型速度，待材料撒布完成后采用25 t重膠輪壓路機進行勻速慢壓，碾壓遍數控制在6～8遍。碾壓施工完成后進入養生階段，養生時間視環境溫度控制在1～2 h，養生期間嚴禁車輛駛入。

（5）低噪音抗滑超表處涉及層間界面劑、乳化高黏瀝青等多種液態材料，這類材料性能受環境影響較大，因此該技術的施工環境要求較高，環境氣溫＜10 ℃且存在大風、下雨等環境下不得進行施工。

5 養護施工效果評價

為對低噪音抗滑超表處的實際養護效果進行評價，項目對相關實施路段進行了檢測，檢測指標主要為抗滑指標和噪聲檢測。為觀測其性能變化情況，項目分別于工后1個月及3個月進行跟蹤檢測，具體結果如表6所示。

從實施后的外觀質量來看，低噪音抗滑超表處未出現松散、脫落等現象，原路面存在的泛白、麻面等病害問題得到有效解決，整體外觀質量明顯提升。就抗滑性能指標變化而言，在實施完低噪音抗滑超表處后，其構造深度值和擺值較原路面分別增加了12%和20%，這說明原路面的抗滑性能得到了有效恢復。而隨著通車時間的增加，抗滑指標均出現了小幅度衰減。施工3個月后，構造深度值和擺值較施工后均出現了3%左右的下降。這主要是由于行駛車輛對路面進行不斷碾壓造成的，但由于低噪音抗滑超表處的結構厚度較薄，碾壓作用的壓實空間較小，所以抗滑指標下降的幅度也有限。就降噪效果而言，在實施完低噪音抗滑超表處后車內噪聲下降了3 dB，后期整體也維持在較為平穩的水平。車內整體行駛感官體驗較為舒適，噪音體驗下降效果明顯。綜合而言，低噪音抗滑超表處的實施可有效提升路面外觀質量，路面的抗滑性能得到有效恢復，車內行駛噪音實現一定程度下降，既確保了行車的安全性，又提升了行車舒適性。

6 結語

預防性養護理念已經在行業內逐漸普及，而選擇行之有效的預防性養護技術則成為開展預防性養護工作成功與否的關鍵。本文依托某高速路面預防性養護項目，對低噪音抗滑超表處這一新型預防性養護技術進行了全方位分析，應用結果顯示低噪音抗滑超表處在改善路面外觀質量、恢復路面抗滑性能及降低行車噪音等方面具備顯著效果，在后續同類型高速公路預防性養護項目中具備成熟推廣應用的基礎。但需要強調的是，該技術對原路面路況、材料質量、機械設備計量準確度及人工操作精度的要求更高，在具體應用時要進行充分試驗論證才能確保良好的應用效果。

參考文獻

［1］楊 陽.高粘結力耐久性超表處封層材料的研制及應用［D］.天津：河北工業大學，2018.

［2］熊 巍，顏加俊，雷宗建，等.低噪抗滑超表處在橋面鋪裝養護中的應用及效果評價［J］.四川建材，2020，46（7）：166-167.

［3］閆 晨，朱振祥，李 燕，等.道路路面Ⅰ型低噪抗滑超表處抗滑性能調查研究［J］.山東化工，2019，48（18）：126-127，129.

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收稿日期：2023-06-30