公路工程瀝青路面抗滑性能檢測方法的應用分析

夏小琴

(南京交通工程檢測有限責任公司 江蘇南京 210000)

在社會經(jīng)濟的發(fā)展過程中，交通運輸行業(yè)發(fā)展速度也越來越快，隨著路面使用時間的增加，其抗滑性能也會逐漸降低。近年來，交通事故人員傷亡問題頻發(fā)，而路面抗滑性能不符合要求是導致交通事故的重要因素之一。因此，檢測單位應以實際情況為依據(jù)，選擇合理的檢測方式對瀝青路面抗滑性能各指標進行檢測，確保其符合要求，使路面行車安全性進一步提高，為我國交通行業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 瀝青路面抗滑性能的主要檢測方式

在對瀝青路面進行施工過程中，路面的宏觀、微觀構(gòu)造都會對瀝青路面的抗滑性能產(chǎn)生影響。通常情況下，宏觀構(gòu)造主要是指在瀝青混合料中各集料所產(chǎn)生的粗紋理，其構(gòu)造波幅通常在0.1～20 mm之間，波長通常在0.5～50 mm 之間，宏觀構(gòu)造可以排出公路表面的積水；微觀構(gòu)造主要是指集料自身的表面紋理，其波幅通常不大于0.2 mm，波長通常不大于0.5 mm，微觀構(gòu)造與路面抗滑力息息相關(guān)。到目前為止，在對瀝青路面抗滑性能進行評價過程中，應以抗滑擺值、橫向力系數(shù)以及構(gòu)造深度等指標為依據(jù)。根據(jù)抗滑性能的檢測原理，可將檢測方式分為間接檢測以及直接檢測兩種形式。當前常用的間接檢測方式主要包含數(shù)字圖像法、鋪砂法以及激光構(gòu)造儀法，常用的直接檢測方式主要有制動距離法、橫向力系數(shù)檢測法以及能量損失法，不同的檢測方式，其特點也各不相同，因此檢測范圍應以公路工程實際情況為依據(jù)，對檢測方式進行合理選擇，使瀝青路面抗滑性能檢測準確性進一步提高。

1.1 間接檢測方式

在對瀝青路面抗滑性能進行檢測時，檢測單位應以瀝青路面的特點為依據(jù)，使用間接檢測方式對路面摩擦系數(shù)以及構(gòu)造深度進行測試，并以此為基礎(chǔ)，對其抗滑性能進行分析。

1.1.1 數(shù)字圖像法

在圖像識別技術(shù)發(fā)展過程中，檢測單位可以以該技術(shù)為基礎(chǔ)，使用高清攝像手段對需檢測的瀝青路面進行拍攝，并借助圖像識別技術(shù)實施三維重構(gòu)，最后得到路面的三維構(gòu)造圖，檢測人員可以以此為依據(jù)，對路面粗糙度進行計算。在使用間接檢測法對路面粗糙度進行判斷過程中，該種檢測技術(shù)具有先進性、檢測便捷、成本較低、對交通運行影響較小等特點，但是，我國的圖像識別技術(shù)仍處于發(fā)展階段，圖像識別算法的精確度會對檢測精確度產(chǎn)生較大的影響，不利于瀝青路面抗滑性能的判斷[1]。

1.1.2 激光構(gòu)造深度儀法

在對瀝青路面進行檢測時，檢測人員可以使用激光對路面進行掃射，得到路面的構(gòu)造圖像，對路面構(gòu)造特點進行分析，并對路面抗滑性能加以計算，該種檢測方式即為激光構(gòu)造深度儀法。在此過程中，檢測人員可在車輛上安裝激光構(gòu)造深度儀，按照一定的速度前進，對各區(qū)間的構(gòu)造深度平均值進行計算，在保障交通能正常通行的前提下，對路面粗糙度以及平整度進行測試。通常每區(qū)間的長度為100 m，車輛行駛速度應為30～50 km/h，保障測試的平穩(wěn)性和準確性。

1.1.3 鋪砂檢測法

在使用鋪砂法對瀝青路面進行檢測時，檢測人員應先在路表標出測點，再在測點位置攤鋪一定量的砂，并對其覆蓋面積進行量測，最后以此為依據(jù)，對路面構(gòu)造深度進行計算，從而達到分析路面粗糙度的目的[2]。該種檢測方式具有實施方便、原理簡單、定點測量的特點，在瀝青路面排水性能、抗滑性能以及宏觀粗糙度測定中應用較為廣泛。但是由于鋪砂法為人工作業(yè)，其厚度與檢測人員的操作息息相關(guān)，存在誤差較大的問題。

在鋪砂法應用過程中，檢測人員應使用干凈的細砂，并對其進行晾曬和過篩處理，得到粒徑為0.15～0.30 mm的細砂，并放在容量器中，在檢測時，細砂不能重復使用。檢測人員應遵循隨機的原則在行車道軌跡帶上選擇測點，且測點與路緣之間的距離應大于1 m。在檢測時，檢測人員應先使用毛刷或掃帚對測點周邊進行清理，通常清理面積應大于300 mm×300 mm，攤鋪后，檢測人員應使用鋼尺對其進行刮平處理，使攤鋪均勻性進一步提高，隨后，檢測人員應對其進行測量，得到最終測量值。

1.2 直接檢測方式

1.2.1 制動距離法

在使用制動距離法對瀝青路面實施檢測時，檢測人員應先對路面進行潤濕處理，再使用一定質(zhì)量的汽車在路面上行駛并制動，隨后，對制動過程中，車輛輪胎的拖動距離進行測量，最后，以測量值為依據(jù)，對摩擦系數(shù)進行計算[3]。在制動距離法實施過程中，通常無法完全制動，且路面粗糙度也會對制動過程產(chǎn)生影響，與此同時，當車速較高時，該種檢測方式準確性相對較高，但是會使車輛被損壞。因此，該種方式應用具有一定的局限性。

1.2.2 橫向力系數(shù)檢測

在車輛制動過程中，會受到橫坡以及路拱等的影響，導致各車輪的制動力存在一定的差距，從而使車輪出現(xiàn)橫向傾斜的問題。為了使車輛運行狀態(tài)評價的有效性和真實性進一步提高，檢測人員應對車輛橫向位移過程中的阻力進行測定，并以此為基礎(chǔ)，得到摩擦系數(shù)（路面橫向力系數(shù)）。橫向力系數(shù)指標檢測方式具有直觀性、真實性、效率高的特點，與此同時，其檢測時也不會對公路交通運行產(chǎn)生影響，因此在當前瀝青路面抗滑性能檢測時應用較為廣泛。

1.2.3 能量損失法

在使用能量損失法對瀝青路面抗滑性能進行檢測時，檢測人員應以能量守恒定律為依據(jù)，使用擺式摩擦系數(shù)測定儀，對其實施檢測，以擺錘末端橡膠片做的功為依據(jù)，對路面抗滑性能進行分析。該方式具有成本較低、操作簡單的特點，但是在實際應用過程中，其檢測準確性相對較低[4]。

總之，在使用直接檢測法對瀝青路面抗滑性能進行檢測時，應用最廣泛的方式為橫向力系數(shù)法，這主要是因為該種檢測方式具有以下優(yōu)點。

（1）相較于其他檢測方式，該種檢測方式具有檢測效率高、精度高的特點。（2）在使用橫向力系數(shù)法實施檢測時，無須封閉交通，可在保障檢測人員人身安全和交通通行順利性的前提下，得到相應的動摩擦系數(shù)，使抗滑性能分析準確性進一步提高。（3）該種檢測方式可以有效反映道路與車輛之間的側(cè)向摩擦力。

2 項目概況

某公路工程所在地區(qū)為江蘇南京，該地區(qū)四季分明，年均降水量較大，梅雨季節(jié)陰雨連連，導致其交通事故率增加，不但會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失，還會使行人的人身安全受到威脅。該公路全長為23.85 km，路面寬度為45 m，設計行駛速度為80 km/h，起始樁號為K0+100，終止樁號為K23+950。為了使行車安全性進一步提高，該地區(qū)公路管理部門決定對該公路瀝青路面抗滑性能進行檢測。

3 工程實踐

3.1 檢測方案

在對該公路瀝青路面抗滑性能進行檢測過程中，為了使檢測準確性進一步提高，檢測單位決定對摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度以及橫向力系數(shù)這3個指標進行檢測，并評價其抗滑性能。在實施檢測過程中，以500 m 為基本單位對檢測點進行設定，并以規(guī)范要求為依據(jù)，對上述3項指標進行檢測和計算，得到各指標的平均值。

3.2 抗滑擺值

在對該瀝青路面的抗滑擺值進行檢測時，檢測單位應以相關(guān)規(guī)程要求為依據(jù)，借助擺式摩擦系數(shù)測定儀實施檢測，表1為其抗滑擺值檢測結(jié)果。

表1 抗滑擺值檢測數(shù)據(jù)結(jié)果（單位：BPN）

通過對表1 中抗滑擺值檢測數(shù)據(jù)進行分析可知，該試驗路段通車運行多年之后，抗滑擺值相對較高，因此，可判斷該瀝青路面抗滑性能良好。此外，在公路瀝青路面抗滑擺值檢測中發(fā)現(xiàn)，路面左幅抗滑擺值小于路面右幅，主要是路面左幅通過的車輛以重載車為主，在長期荷載作用下，路面的抗滑擺值相應減小，路面的抗滑性能隨之弱化。

3.3 構(gòu)造深度

檢測單位應以公路路面檢測規(guī)程要求為準，使用鋪砂法對該瀝青路面構(gòu)造深度進行檢測，表2 為其構(gòu)造深度檢測結(jié)果。

表2 構(gòu)造深度檢測數(shù)據(jù)結(jié)果（單位：mm）

通過對表2 中的構(gòu)造深度檢測結(jié)果進行分析可知，該公路通車運行多年后，其構(gòu)造深度檢測平均值約為0.59，表現(xiàn)良好，因此，說明其抗滑性能滿足規(guī)定要求。此外，在公路瀝青路面構(gòu)造深度檢測中發(fā)現(xiàn)，路面左幅的構(gòu)造深度要小于路面右幅，表現(xiàn)出的規(guī)律與路面抗滑擺值檢測基本相同。

3.4 橫向力系數(shù)

檢測單位以公路路面檢測規(guī)程要求為準，借助橫向力系數(shù)測定車對瀝青路面橫向力系數(shù)進行檢測，表3為其橫向力系數(shù)檢測結(jié)果。

通過對表3 中橫向力系數(shù)檢測結(jié)果進行分析可知，該公路在長期通車運行過程中，其橫向力系數(shù)表現(xiàn)良好，因此，說明該瀝青路面的抗滑性能較好。檢測中路面右幅的橫向力系數(shù)大于路面左幅，呈現(xiàn)的規(guī)律性與構(gòu)造深度、抗滑擺值試驗檢測結(jié)果基本相同。

3.5 對比分析各標段瀝青路面抗滑性能

通過對表1 至表3 的各項指標的檢測結(jié)果實施分析可知，檢測樁號K5+160～K5+660 的抗滑擺值、構(gòu)造深度以及橫向力系數(shù)相對較小，而檢測樁號K4+160～K4+660 的抗滑擺值、構(gòu)造深度以及橫向力系數(shù)相對較大，對其原因進行分析可知，在對K5+160～K5+660 路段瀝青路面施工階段質(zhì)量控制不嚴。因此，為了使道路行駛安全性進一步提高，檢測單位應定期對該路段路面的抗滑性能變化情況進行檢測和管理，若是未達到標準規(guī)定要求，則應選用針對性措施進行有效處理。

表3 橫向力系數(shù)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果（無量綱）

4 提高瀝青路面抗滑性能的主要措施

通過對我國公路工程瀝青路面使用情況進行分析可知，瀝青路面使用一定時間后，約有70%的路段構(gòu)造深度低于0.3，50%的路段擺值低于40 BPN，抗滑性能降低速度相對較快。在高等級公路工程不斷建設過程中，需要以我國實際情況為基礎(chǔ)，對瀝青路面抗滑表層技術(shù)進行研究，控制抗滑性能的降低速度，使瀝青路面使用壽命進一步提高。為了使路面抗滑性能進一步提高，主要應從施工技術(shù)、宏觀構(gòu)造以及集料這3個方面出發(fā)進行分析，具體措施如下。

4.1 提高施工技術(shù)，保障瀝青路面施工質(zhì)量

在對瀝青路面進行施工過程中，施工技術(shù)水平將直接決定路面的抗滑性能。因此，在施工時，施工單位不但應對各原材料的質(zhì)量進行控制，還應以混合料配合比為依據(jù)，對集料配比以及瀝青用量等進行計算和計量，保障其計量的準確性，與此同時，施工單位還應對運輸、拌和以及攤鋪的連續(xù)性進行控制，保障瀝青路面施工質(zhì)量，使其抗滑性能進一步提高[5]。

4.2 保障瀝青混合料宏觀構(gòu)造的合理性

通常情況下，目標空隙率、瀝青用量、集料級配和形狀等指標都會對路面的宏觀構(gòu)造產(chǎn)生影響，當上述指標不符合要求時，不但會使構(gòu)造深度增加，還會使其抗滑性能以及使用壽命降低。因此，在對瀝青混合料進行設計時，應對各指標進行控制，確保其宏觀構(gòu)造符合施工要求，使瀝青路面抗滑性能和使用壽命進一步提高，保障行車安全性。

4.3 合理選擇集料

集料的物化特征以及表面構(gòu)造，都會對瀝青路面的微觀構(gòu)造產(chǎn)生影響。由于抗滑石料具有堅硬耐磨、微觀粗糙的特點，在其使用時，可以使路面和輪胎之間的摩阻力進一步提高，達到降低交通事故發(fā)生率的目的，因此，在對公路瀝青路面進行施工時，通?？墒褂每够献鳛槠浼显牧蟍6-7]。

5 結(jié)語

綜上所述，在科技和經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，交通運輸業(yè)也隨之發(fā)展，為了降低交通安全事故發(fā)生率，使車輛出行安全性進一步提高，應對公路瀝青路面的抗滑性能進行檢測，確保其符合規(guī)范要求。在對瀝青路面抗滑性能進行檢測時，主要包含數(shù)字圖像法、鋪砂法、激光構(gòu)造儀法、制動距離法、橫向力系數(shù)檢測法以及能量損失法等，因此，檢測單位應根據(jù)實際情況，選擇合理的檢測方式，對抗滑擺值、橫向力系數(shù)以及構(gòu)造深度等指標進行檢測，使檢測準確性進一步提高，與此同時，還應采取必要措施提高瀝青路面抗滑性能，為公路工程發(fā)展奠定基礎(chǔ)。