梁昱維，趙志強（.廣東茂湛高速公路有限公司，廣東 茂名 550；.蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 ）

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高速公路Novachip超薄磨耗層抗滑性能評價

梁昱維1，趙志強2
（1.廣東茂湛高速公路有限公司，廣東 茂名 525022；2.蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 211112）

以廣東某高速公路Novachip超薄磨耗層養(yǎng)護維修工程為背景，根據(jù)實體工程檢測數(shù)據(jù)，從初始抗滑性能、抗滑耐久性、抗滑穩(wěn)定性3方面，研究評價NovaChip超薄磨耗層的抗滑性能改善效果，可供類似工程參考。

超薄磨耗層；抗滑性能；橫向力系數(shù)

路面抗滑性能是反映路面安全性能最重要的指標之一，良好的抗滑性能為高速行駛的車輛提供路面與車輪之間的良好的附著性，提供輪胎與路面之間在安全距離內剎車所需要的摩阻力，降低交通事故隱患。

Novachip是一種間斷級配粗集料與改性瀝青（Nova Binder）的熱拌混合料攤鋪形成的超薄磨耗層，能顯著改善路表抗滑性能，廣泛用于高速公路瀝青路面抗滑性能不足的養(yǎng)護維修。本文根據(jù)實體工程檢測數(shù)據(jù)，從初始抗滑性能、抗滑耐久性、抗滑穩(wěn)定性3方面，研究評價廣東省高速公路Novachip超薄磨耗層改善路表抗滑性能的應用效果。

1　樣本選擇與構建

2003年廣東京珠北高速公路鋪筑了2 km的NovaChip超薄磨耗層試驗路，取得了良好的應用效果，隨后廣東省多條高速公路應用Novachip超薄磨耗層進行預防性養(yǎng)護。據(jù)不完全統(tǒng)計僅2007—2010年期間，Novachip超薄磨耗層的鋪筑里程在300 km以上。

本文以2009年廣東省陽茂、京珠北、開陽高速公路的Novachip超薄磨耗層罩面維修工程為例，評價Novachip超薄磨耗層的抗滑性能。樣本工程基本信息見表1。

表1　樣本工程基本信息

為保證評價結果的客觀、公正、準確，真實反映Novachip超薄磨耗層的抗滑性能，本文對樣本工程檢測數(shù)據(jù)進行邏輯性修正，保證檢測數(shù)據(jù)能反映抗滑性能衰變趨勢，邏輯性修正過程中，遵循以下原則：

（1）保證數(shù)據(jù)的合理性。由于所收集整理的數(shù)據(jù)量非常大，在數(shù)據(jù)采集過程中必然存在由于不同設備、不同人員等因素導致的差異，因此，剔除不合常理及奇異性較大的數(shù)據(jù)，保證所采用數(shù)據(jù)的合理性。

（2）保證數(shù)據(jù)的可行性。根據(jù)常理可知，路面抗滑性能隨著通車時間呈現(xiàn)下降的趨勢，但是高速公路在運營過程中，某些路段性能衰減較快，將進行小修保養(yǎng)，提升路面使用性能。因此，參考前、后路段的檢測數(shù)據(jù)對部分路段的樣本數(shù)據(jù)進行平滑修正或予以剔除。

（3）保證數(shù)據(jù)的代表性。為提高養(yǎng)護資金利用效率，養(yǎng)護罩面工程會根據(jù)路表狀況劃定處治路段，從而出現(xiàn)小長度罩面路段（不足1 km）。考慮到罩面路段過短，可能會影響?zhàn)B護技術的實施效果，本文剔除小長度路段的檢測樣本數(shù)據(jù)，從而保證數(shù)據(jù)的代表性。

2　初始抗滑性能評價

交工驗收檢測數(shù)據(jù)在一定程度上可以表征表層混合料建成初始的抗滑性能。樣本工程交工驗收抗滑性能檢測結果見表2。

表2　樣本工程交工驗收抗滑性能檢測結果

我國《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTG D50—2006）對新建瀝青路面的抗滑性能要求為：年平均降雨量＞1 000 mm，區(qū)域橫向力系數(shù)SFC≥54，構造深度TD≥0.55 mm。從表2來看，樣本工程交工驗收橫向力系數(shù)SFC均值為64，構造深度TD均值為1.24，遠高于規(guī)范技術要求，說明廣東省高速公路Novachip超薄磨耗層具有較高的初始抗滑性能。

3　抗滑耐久性評價

抗滑性能優(yōu)良的表層混合料不僅要具有較高的初始抗滑性能，還要具有良好的抗滑耐久性。所謂抗滑耐久性是指表層混合料通車運營期內抗滑性能評價指標值一直能維持在較高的水平。

樣本工程歷年橫向力系數(shù)SFC分布狀況，見圖1～圖3。

我國《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》（JTG H10—2009）中要求高速公路橫向力系數(shù)SFC≥40。由圖可知，樣本工程大部分路段的歷年橫向力系數(shù)SFC能滿足規(guī)范的抗滑性能要求。通車5年后陽茂、京珠北、開陽高速公路分別有2.4%、5.0%、10.3%的路段不能滿足規(guī)范的抗滑性能要求。

本文統(tǒng)計計算樣本工程歷年橫向力系數(shù)SFC均值，研究分析廣東省高速公路Novachip超薄磨耗層的抗滑性能衰變趨勢見圖4。

圖1　陽茂高速Novachip超薄磨耗層歷年橫向力系數(shù)SFC分布

圖2　京珠北高速Novachip超薄磨耗層歷年橫向力系數(shù)SFC分布

圖3　開陽高速Novachip超薄磨耗層歷年橫向力系數(shù)SFC分布

圖4　樣本工程橫向力系數(shù)SFC衰變曲線

從圖4可以得出，不同樣本工程的橫向力系數(shù)SFC都呈現(xiàn)通車后前兩年快速衰減，然后趨于穩(wěn)定波動的衰變趨勢。本文采用數(shù)理統(tǒng)計中的區(qū)間估計方法，計算樣本工程橫向力系數(shù)SFC在置信水平為95%下的衰變穩(wěn)定區(qū)間為（41.8，46.7）。雖然樣本工程大部分路段能滿足規(guī)范的抗滑性能要求，但通車兩年內橫向力系數(shù)SFC快速衰減，然后穩(wěn)定在41.8～46.7，略高于規(guī)范的技術要求，表明廣東省高速公路Novachip超薄磨耗層抗滑耐久性一般。

4　抗滑穩(wěn)定性評價

抗滑穩(wěn)定性是指同一表層混合料在不同路段的抗滑性能評價指標值波動性小，集中分布在特定的數(shù)值區(qū)間。離散系數(shù)主要用于比較不同水平的變量數(shù)列的離散程度及數(shù)列的變異程度，離散系數(shù)越大，數(shù)列的波動性和變異性越大。離散系數(shù)在一定程度上可以表征抗滑穩(wěn)定性。

本文統(tǒng)計計算樣本工程橫向力系數(shù)SFC的離散系數(shù)，研究分析廣東省高速公路Novachip超薄磨耗層的抗滑穩(wěn)定性，見圖5。

圖5　樣本工程Novachip超薄磨耗層離散系數(shù)

從圖5可以得出，隨著通車時間的增長，離散系數(shù)逐漸變大，表明樣本工程抗滑穩(wěn)定性降低。樣本工程通車5年后，橫向力系數(shù)SFC的離散系數(shù)仍能低于10%，說明廣東省高速公路Novachip超薄磨耗層抗滑穩(wěn)定性較好（數(shù)理統(tǒng)計中一般認為離散系數(shù)＞15%代表數(shù)據(jù)離散性較大）。

5　結論

廣東省高速公路NovaChip超薄磨耗層抗滑性能交工驗收指標值遠高于規(guī)范要求，初始抗滑性能優(yōu)良；通車后前兩年橫向力系數(shù)SFC快速衰減，然后趨于穩(wěn)定波動在（41.8，46.7），抗滑耐久性一般；通車5年后橫向力系數(shù)SFC的離散系數(shù)仍能低于10%，抗滑穩(wěn)定性較好。

［1］廣東交通集團檢測中心.陽茂高速公路路面檢測報告（2009～2014年）［R］.

［2］廣東交通集團檢測中心.京港澳高速公路（粵境小塘至甘塘段）路面檢測報告（2009～2014年）［R］.

［3］廣東交通集團檢測中心.開陽高速公路路面檢測報告（2009～2014年）［R］.

［4］譚益利，皇甫皝，李豪. Novachip超薄磨耗層在開陽高速公路瀝青路面預防性養(yǎng)護中的應用［J］.科技創(chuàng)新導報，2010 （18）：130.

［5］羅幸平.超薄磨耗層（NovaChip）在京珠北高速公路預防性養(yǎng)護中的應用［D］.廣州：華南理工大學.2010.

Performance Evaluation on Skid Resistance of Novachip Ultra-thin Wearing Layer for Expressway

Liang Yuwen1， Zhao Zhiqiang2
（1. Guangdong Maozhan Expressway Co.， LTD， Maoming 525022， China； 2. JSTI Group， Nanjing 211112， China）

Based on maintenance project of the Novachip ultra-thin wearing layer of an expressway in Guangdong， this paper anylzed improvement effect of skid resistance of Novachip ultra-thin wearing layer， from aspect of initial skid resistance performance， durability and stability of skid resistance. It could be taken as reference for similar projects.

ultra-thin wearing layer； skid resistance； sideway force coefficient

U416.217

A

1672-9889（2016）02-0007-02

梁昱維（1984-），男，廣東茂名人，助理工程師，主要從事高速公路路面養(yǎng)護管理工作。

（2015-06-16）