摘 要：為保障公路行車安全，本研究針對(duì)天津市某公路瀝青路面的抗滑性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。檢測(cè)中對(duì)摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度以及橫向力系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，該公路各路段的擺式摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度和橫向力系數(shù)雖然存在一定波動(dòng)，但整體抗滑性能良好，且路面左幅抗滑性能普遍弱于右幅。研究探討了提高瀝青路面抗滑性能的措施，包括修復(fù)前全面評(píng)估路面狀況、合理選擇修復(fù)材料、優(yōu)化修復(fù)施工工藝、應(yīng)用表面處理技術(shù)以及加強(qiáng)施工質(zhì)量控制等，為公路瀝青路面抗滑性能提升提供了理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：公路工程；瀝青路面；抗滑性能

中圖分類號(hào)：U 416" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在現(xiàn)代交通體系中，公路作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵支撐，其重要性不言而喻。交通運(yùn)輸量持續(xù)攀升及車輛行駛速度上升導(dǎo)致對(duì)公路路面性能的要求也不斷提高。瀝青路面因其出色的平整度、舒適的行車體驗(yàn)和便利的施工條件，在公路建設(shè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1]。在公路的實(shí)際使用過程中，瀝青路面的抗滑性能逐漸成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。良好的路面抗滑性能是保障行車安全的關(guān)鍵，在車輛行駛中如果路面抗滑能力不足，就極易導(dǎo)致輪胎打滑，特別是在雨、雪等惡劣天氣下，交通事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加，這也對(duì)路面的抗滑性能提出了更高的要求。在這樣的情況下，保證公路工程瀝青路面具備良好的抗滑性能成為道路工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究課題。

1 工程概況

某公路工程地處天津，該地區(qū)氣候多變，四季分明，年降水量充沛，暴雨天氣時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致交通事故發(fā)生頻率增加，不僅給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來(lái)了較大沖擊，還不能保障行人的人身安全。該公路全長(zhǎng)15.37km，路面寬度為10m，設(shè)計(jì)行駛速度為60km/h。為了提高道路安全性，該地區(qū)公路部門計(jì)劃對(duì)瀝青路面的抗滑能力進(jìn)行檢測(cè)。

2 抗滑試驗(yàn)方案

2.1 原材料及配合比

在該項(xiàng)目的瀝青路面施工中，主要采用了以下原材料。瀝青選用90號(hào)道路石油瀝青，粗集料選取玄武巖碎石，細(xì)集料采用規(guī)格為0～5mm的河砂，礦粉由石灰?guī)r磨制而成。在該項(xiàng)目的配合比設(shè)計(jì)中，10～20mm玄武巖碎石占比為35%，5～10mm玄武巖碎石占比為25%，0～5mm河砂占比為32%，礦粉占比為8%。在項(xiàng)目施工初期，經(jīng)馬歇爾試驗(yàn)得到最佳瀝青用量為5.2%，此時(shí)試件穩(wěn)定度為11kN，流值為2.5mm，空隙率為3.5%，礦料間隙率為13%，瀝青飽和度為75%，均滿足道路設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求。

該項(xiàng)目對(duì)摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度以及橫向力系數(shù)進(jìn)行分析，了解該瀝青路面的抗滑性能，從而為公路的安全運(yùn)行提供科學(xué)依據(jù)。在檢測(cè)流程中，將500m作為基礎(chǔ)單元設(shè)定檢測(cè)站點(diǎn)。所有操作均嚴(yán)格遵循既定標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。針對(duì)具體3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面檢測(cè)與計(jì)算，最終獲取各項(xiàng)指標(biāo)的平均數(shù)值。

2.2 擺式摩擦系數(shù)試驗(yàn)

試驗(yàn)時(shí)，在測(cè)試路段選擇具有代表性的測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)的面積應(yīng)不小于30cm×30cm，應(yīng)避免測(cè)點(diǎn)在路面有明顯缺陷或污染的位置。首先，將擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀穩(wěn)固地放置在指定測(cè)點(diǎn)，保證擺錘呈自然下垂姿態(tài)。其次，釋放擺錘，使其自由下落并觸碰地面，在地面上滑行一段特定的距離，記錄擺錘擺動(dòng)的頻率與幅度[2]。為了保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和精確性，在不同的道路段實(shí)施多輪測(cè)量。再次，識(shí)別并排除異常數(shù)據(jù)點(diǎn)，最后，通過計(jì)算剩余數(shù)據(jù)的平均值來(lái)確定最終的擺式摩擦系數(shù)。擺式摩擦系數(shù)（BPN）的計(jì)算過程如公式（1）所示。

（1）

式中：F為擺錘在路面滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力；W為垂直力。

2.3 構(gòu)造深度試驗(yàn)

以公路路面檢測(cè)規(guī)程要求為準(zhǔn)，使用鋪砂法對(duì)該瀝青路面構(gòu)造深度進(jìn)行檢測(cè)，鋪砂法是一種較為傳統(tǒng)且操作相對(duì)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)方法[3]。具體步驟：首先，將一定體積的標(biāo)準(zhǔn)砂均勻地鋪撒在測(cè)試路面上，形成一個(gè)圓形的砂堆。其次，量取砂堆的直徑，據(jù)此進(jìn)行計(jì)算，確定砂鋪設(shè)區(qū)域的面積。最后，基于所用砂的體積與鋪設(shè)區(qū)域的面積，計(jì)算道路的構(gòu)造深度。鋪砂法中構(gòu)造深度（TD）的計(jì)算過程如公式（2）所示。

（2）

式中：V為使用標(biāo)準(zhǔn)砂的體積；D為砂堆的平均直徑。

2.4 橫向力系數(shù)試驗(yàn)

當(dāng)對(duì)橫向力系數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，橫向力系數(shù)測(cè)定車輛沿指定路線，用設(shè)定速率平穩(wěn)行進(jìn)。在行駛過程中，輪胎與路面接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向力[4]。為監(jiān)測(cè)這個(gè)動(dòng)態(tài)作用力，須在車輛上配備高精度傳感器，實(shí)時(shí)測(cè)量橫向力，并準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)測(cè)量橫向力數(shù)據(jù)，并綜合考量特定車輛的各項(xiàng)指標(biāo)，應(yīng)用特定的計(jì)算公式，計(jì)算橫向力系數(shù)。在試驗(yàn)過程中，需要嚴(yán)格控制測(cè)定車的行駛速度、輪胎壓力等參數(shù)，保證其符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)，要對(duì)測(cè)定車進(jìn)行定期維護(hù)和校準(zhǔn)，保證傳感器的精度和設(shè)備的正常運(yùn)行。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 擺式摩擦系數(shù)分析

對(duì)各路段的擺式摩擦系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，得到一系列數(shù)據(jù)。以下將對(duì)這些檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。擺式摩擦系數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)見表1，不同檢測(cè)段的擺式摩擦系數(shù)變化曲線如圖1所示。

由表1和圖1可知，對(duì)各路段擺式摩擦系數(shù)的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，整體來(lái)看，各路段的擺式摩擦系數(shù)平均值為57.5～64。其中，1號(hào)路段平均值為57.5，相對(duì)較低，9號(hào)路段平均值達(dá)到64，表現(xiàn)較為突出。該試驗(yàn)路段已通車多年，其抗滑擺值顯著高于標(biāo)準(zhǔn)范圍，表明該瀝青路面的抗滑性能優(yōu)越。經(jīng)觀察，路面左幅的抗滑性能指標(biāo)均低于右幅。主要原因是路面左側(cè)通行的主要為重型車輛，長(zhǎng)時(shí)間承受此類高負(fù)載的影響，導(dǎo)致左側(cè)路面的摩擦系數(shù)下降，使其抗滑性能相對(duì)較差。例如2號(hào)路段，左幅擺值59，右幅62，4號(hào)路段，左幅59，右幅63。這種左右幅的差異在多個(gè)路段均有體現(xiàn)。后續(xù)須針對(duì)這種情況，采取針對(duì)性措施，例如加強(qiáng)左幅路面維護(hù)與修復(fù)，提高整體路面的抗滑性能，保障行車安全。

3.2 構(gòu)造深度分析

在對(duì)擺式摩擦系數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入剖析后，再對(duì)該路面的構(gòu)造深度進(jìn)行分析，構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果見表2，不同檢測(cè)段的構(gòu)造深度變化曲線如圖2所示。

從表2和圖2的構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，各路段的構(gòu)造深度平均值在0.56～0.66。該路段的構(gòu)造深度檢測(cè)均值大約為0.62，總體表現(xiàn)優(yōu)秀，說(shuō)明其抗滑特性符合標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，左幅路面的構(gòu)造深度普遍小于右幅，與路面抗滑擺值的檢測(cè)結(jié)果呈現(xiàn)一致的趨勢(shì)。各路段構(gòu)造深度存在一定差異，這種差異或許還與施工時(shí)材料的攤鋪均勻程度、不同路段的交通流量差異以及后期養(yǎng)護(hù)的側(cè)重不同等因素有關(guān)。

3.3 橫向力系數(shù)分析

在對(duì)構(gòu)造深度和擺式摩擦系數(shù)進(jìn)行分析工作后，再分析橫向力系數(shù)，表3為橫向力系數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，不同檢測(cè)段的橫向摩擦系數(shù)變化曲線如圖3所示。

從表3和圖3的橫向力系數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果可知，各路段的橫向力系數(shù)平均值在46.8～53.3，該瀝青路面具備優(yōu)秀的抗滑性能。同時(shí)，橫向力系數(shù)在路面的右側(cè)普遍高于左側(cè)，這種現(xiàn)象與構(gòu)造深度及抗滑擺值的測(cè)試結(jié)果呈現(xiàn)一致性。

4 提高瀝青路面抗滑性能的主要措施

在對(duì)公路瀝青路面抗滑性能的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析后，發(fā)現(xiàn)該路段左幅的抗滑性能普遍弱于右幅。因此，須重點(diǎn)探討提高瀝青路面抗滑性能的主要措施，為改善路面狀況提供切實(shí)可行的方案。

4.1 修復(fù)前的路面狀況評(píng)估

在進(jìn)行修復(fù)工作前，須評(píng)估全面的路面狀況。包括對(duì)道路損害的種類、嚴(yán)重性及其分布區(qū)域。例如，評(píng)估裂縫的深度與寬度、測(cè)量車轍的深度與覆蓋面積、識(shí)別并量化剝落區(qū)域及其尺寸、確定坑槽的位置與大小等。同時(shí)，評(píng)估路面的抗滑能力，具體包括構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)以及橫向力系數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)。根據(jù)這些評(píng)估結(jié)果，可以清晰地識(shí)別導(dǎo)致路面抗滑性能降低的關(guān)鍵因素以及需要優(yōu)先修復(fù)的區(qū)域，從而為后續(xù)制定精確且有效的修復(fù)策略提供堅(jiān)實(shí)的參考基礎(chǔ)。

4.2 合理選擇修復(fù)材料

優(yōu)先考慮高黏性及彈性恢復(fù)性能好的瀝青，顯著提高瀝青與骨料間的結(jié)合強(qiáng)度，提高路面的整體穩(wěn)定性與抗滑能力。骨料優(yōu)先選用粗糙、多棱角且硬度較高的骨料，增加路面的微觀和宏觀紋理，提高摩擦力。此外，在修復(fù)材料中添加適當(dāng)?shù)目箘兟鋭?、纖維等添加劑，可以改善瀝青與骨料的黏附性，提高混合料的耐久性和抗滑性能。

4.3 優(yōu)化修復(fù)施工工藝

優(yōu)化修復(fù)施工工藝提高瀝青路面抗滑性能包括以下關(guān)鍵要點(diǎn)。須對(duì)損壞嚴(yán)重的路面層進(jìn)行銑刨，應(yīng)根據(jù)損壞程度控制銑刨深度[5]。例如損壞深度在5cm以上的位置，銑刨深度應(yīng)達(dá)到6cm左右，且要徹底清理銑刨面的雜物和灰塵，保證面積不小于10m2的銑刨面整潔，使新舊材料良好結(jié)合。

在攤鋪和壓實(shí)環(huán)節(jié)，采用合適的攤鋪設(shè)備和工藝，保證修復(fù)層的均勻性和平整度[6]。應(yīng)將攤鋪速度控制在2m/min～

3m/min，保證厚度誤差不超過5mm。在壓實(shí)過程中，將壓實(shí)溫度嚴(yán)格控制在130℃～150℃、壓實(shí)遍數(shù)不少于6遍、速度保持在2km/h～4km/h，保證修復(fù)層達(dá)到足夠的密實(shí)度，有效提高抗滑性能。此外，施工接縫處理至關(guān)重要，要妥善處理施工中的接縫，保證接縫處的高差不超過3mm，平整度誤差在5mm以內(nèi)，避免出現(xiàn)高差和不平整，以免影響路面的抗滑效果。

4.4 表面處理技術(shù)應(yīng)用

需要在修復(fù)后的路面表面進(jìn)行微表處理，鋪設(shè)厚度為10～15mm，能夠有效填充寬度小于5mm的微小裂縫和孔隙，使路面粗糙度增加約20%，顯著提高抗滑性能。并使用刻槽和拉毛技術(shù)，通過機(jī)械刻槽或拉毛的方式，在路面表面形成深度約3～5mm、間距15～20mm的規(guī)則紋理，可使輪胎與路面的摩擦力提高30%左右。使用霧封層材料能夠封閉寬度小于3mm的路面微小裂縫，同時(shí)恢復(fù)路面微觀紋理，使抗滑性能改善約15%。

4.5 加強(qiáng)施工質(zhì)量控制

在施工過程中，需要對(duì)瀝青的針入度及軟化點(diǎn)等指標(biāo)、骨料級(jí)配、含泥量等參數(shù)以及添加劑的成分和含量等進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。例如，應(yīng)將瀝青針入度偏差控制在設(shè)計(jì)值的±0.1mm以內(nèi)，骨料含泥量不得超過1%，保證其符合設(shè)計(jì)要求。在施工過程監(jiān)控方面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工溫度、壓實(shí)度等關(guān)鍵參數(shù)。施工溫度應(yīng)保持在特定范圍內(nèi)，壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值的98%以上，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控保證正確執(zhí)行施工工藝。在施工完成后，及時(shí)對(duì)路面的抗滑性能（例如摩擦系數(shù)不低于0.5、平整度偏差不超過3mm）等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)不滿足要求的情況，則應(yīng)立即采取整改措施，例如重新攤鋪、補(bǔ)充壓實(shí)等，保證路面質(zhì)量和抗滑性能。

5 結(jié)論

本研究對(duì)某公路瀝青路面抗滑性能進(jìn)行了分析，得出以下主要結(jié)論。1）該公路各路段的擺式摩擦系數(shù)平均值在57.5～64，構(gòu)造深度平均值在0.56～0.66，橫向力系數(shù)平均值在46.8～53.3，整體抗滑性能良好，但路面左幅的抗滑性能普遍弱于右幅。2）在提高瀝青路面抗滑性能的措施中，修復(fù)前須全面評(píng)估路面狀況，為后續(xù)方案制定提供依據(jù)。合理選擇修復(fù)材料，例如高黏性瀝青、優(yōu)質(zhì)骨料和添加劑，可提高路面性能。優(yōu)化修復(fù)施工工藝，包括精確銑刨、恰當(dāng)攤鋪壓實(shí)和妥善處理接縫，能增強(qiáng)抗滑效果。應(yīng)用表面處理技術(shù)（例如微表處、刻槽拉毛和霧封層），可改善抗滑性能。加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，嚴(yán)格檢測(cè)材料質(zhì)量、監(jiān)控施工過程和對(duì)修復(fù)后性能進(jìn)行檢測(cè)，能保證路面質(zhì)量。

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