瀝青路面抗滑性能檢測技術研究

摘要 隨著交通建設里程、交通量的不斷增加，出現各種道路行車安全問題，尤其是瀝青路面的滑動問題，會直接導致整體的行車安全受到影響。文章以瀝青路面抗滑性能檢測為基礎，從瀝青路面抗滑性能檢測方法分類出發，對瀝青路面抗滑性能檢測方法展開分析、研究。具體通過擺式儀測試路面摩擦系數方法、手工鋪砂法測試路面構造深度方法、單輪橫向力系數測試系統測試路面摩擦系數方法的闡述，希望可以滿足瀝青路面抗滑性能的研究需求，保障行車安全。

關鍵詞 瀝青路面;抗滑性能;檢測;手工鋪砂法;擺式儀法;單輪式橫向力系數測試系統

中圖分類號 U416.01 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）06-0160-03

引言

對于我國常見的瀝青路面，規范、準確地做好抗滑性能檢測技術的幾種方法的比較研究，能夠很好地進行瀝青路面抗滑性能的實際分析，最終確保抗滑性能達到標準要求，從而確保道路的安全使用。該文根據我國瀝青路面抗滑性能檢測方法、使用儀器的推廣程度，主要介紹手工鋪砂法測試路面構造深度方法、擺式儀測試路面摩擦系數方法、單輪式橫向力系數測試系統測試路面摩擦系數等三種常用方法。希望通過相應的分析研究，能夠滿足實際的性能檢測要求。

1 瀝青路面抗滑性能檢測方法分類

道路運營開放之前或者運營一段時間之后，會根據道路等級的標準、業主或者設計單位的要求，進行路面的抗滑性能檢測。針對瀝青路面的抗滑性能檢測，我國的標準有鋪砂法（分手工法、電動法）、激光法（車載式）、擺式儀法（分指針式、數字式）、橫向力法（分單輪式、雙輪式）和動態旋轉法[1]。

2 瀝青路面抗滑性能檢測方法分析研究

針對瀝青路面抗滑性能檢測方法，該文對下面三種方法進行具體地分析、探討。

2.1 擺式儀測試路面摩擦系數方法

2.1.1 技術要求

（1）指針式擺式儀：具體的結構形狀見圖1所示，在具體的測試之中使用人工方式來讀值，最小的擺值刻度為2。

（2）橡膠片：橡膠質量需要滿足規范要求。在使用之后，一旦出現任何影響正常使用的問題，都要及時更換。在干燥路面上進行10次新橡膠片測試之后，新橡膠片才能用于正常檢測。針對其使用期限，要求從出廠日期起算，為12個月。

（3）選擇126 mm的滑動長度量尺。

（4）選擇使用噴水壺。

（5）選擇路面溫度計，要求溫度控制在1 ℃內。

（6）選用毛刷或掃帚，做好記錄處理等。

2.1.2 方法與步驟

（1）準備。檢查指針式擺式儀的調零靈敏情況，并且定期做好滑塊標定處理。按照相應的規范要求，選擇恰當的測試位置，要求每一個測試位置都有3個測點布置處理，測點間距一般為3～5 m。基于中心測點來表示該測試位置，最好是選擇車道橫斷面上的輪跡位置，并且距離路面的邊緣應該不小于1 m。

（2）流程分析。及時清掃測點路面，做好儀器調平處理。

（3）指針調零。通過實際的操作處理，確保調零的允許誤差控制在±1 mm范圍內。

（4）滑動長度校核。針對滑動長度的校核，要求滑動長度能夠符合（126±1）mm的要求。

（5）直接在右側懸臂上固定擺，然后將其保持水平的狀態，并且將指針撥到右端貼近于擺桿的位置。

（6）使用噴水壺做好路面的噴灑處理，確保其始終處于濕潤狀態。

（7）將右側懸臂上的釋放開關按下，讓擺桿在路面滑過，當擺桿回落的時候可以直接將擺桿接住，然后讀數，但是不能記錄。

（8）重復5次上述的操作，獲取每一次的測試擺值。如果最大值與最小值之間的差值沒有超過3 mm，則可以使用;如果差值超過3 mm，就需要重復上述各項操作，確保滿足要求。

（9）做好潮濕路表溫度的測試。重復上述第一到第九步，完成測試位置3個測點的擺值測試[2]。

2.1.3 數據處理

（1）對于測點的擺值BPNT，主要通過測點的5個平均值來加以分析，取整數。

（2）計算每個測試位置3個測點擺值的平均值，作為該測試位置的擺值，取整數。

（3）計算一個測試路段擺值的平均值、標準差和變異系數。

2.1.4 小結

擺式儀的指針歸零標定非常重要。但是，考慮到制造工藝以及對應使用材料的限制，大部分控制效果都不佳，滿足不了要求，影響測試的準確性。為了滿足實際的要求，就需要進行對應的改進處理。最近幾年已經開始數字式擺式儀的開發，基于電測傳感器的使用，可以滿足實際的擺值結果測試需求。通過這一處理方式，就可以有效改進弊端，從而防范人工讀數存在的誤差，促成測試結果準確性的全面提高。

2.2 手工鋪砂法測試路面構造深度方法

2.2.1 技術要求

（1）手工砂鋪儀，主要包含了量砂筒、推平板。1）量砂筒：將一段直接封閉，確保容積（25±0.15）mL，然后針對砂筒之中水的質量以及對應的容積V的稱量，合理調整高度，確保容積滿足要求，然后進行刮平處理。2）推平板：對于推平板可以考慮木制或鋁制材料，要求直徑為50 mm，并且將一層1.5 mm厚度的橡膠片粘貼上，在上面設置一個圓柱把手。

（2）量砂：要求使用干燥潔凈，并且數量足夠的勻質砂，實際粒徑為0.15～0.30 mm。

（3）量尺：直接選擇專用構造深度尺。

（4）準備好對應的輔助裝備，如小鏟、毛刷等。

2.2.2 方法與步驟

（1）準備。選擇潔凈的細砂，經過一系列處理之后直接將其放置到容器之中，要求厚度達到0.15～

0.30 mm。在試驗之中只能使用一次，不允許重復使用;按照相應的規范要求，選擇好橫斷面的位置，并且車道輪跡帶的位置距離路面邊緣不能少于1 m。

（2）測試步驟。對于需要測試的路面，應做好附近的清掃處理。通過專用尺測試構造的具體深度;基于上述的方法，要求在相同的位置需要平行的開展3次測試，并且每一個測點都應該處于輪跡帶上，間距保持為3～5 m，針對同一個位置的測試，需要由相同試驗員進行，并且要求位置以中間的測點位置表示。

2.2.3 數據處理

對試驗結果的處理，要求為在相同位置上進行3次測試的平均結果，并且要求有效數字準確至0.01 mm。如果平均值不超過0.2 mm時，試驗結果就要利用<0.2 mm來表示。

2.2.4 小結

路面表面構造深度也稱紋理深度，反映路面抗滑的一種表現形式，與路面摩擦系數是一致的，都要求針對路面抗滑性能加以評價的專業指標。但是因為其存在不同的表征作用，兩者不能互相代替。手工鋪砂法與電動鋪砂法主要是在路面上通過粒徑細砂的鋪設，通過對不平整表面空隙中對應的覆蓋面積和砂體積來計算平均深度，這是目前經常使用到的方法[3]。

日本在使用鋪砂法時，利用0.15～0.30 mm的砂50 cm3進行粗糙路面的構造深度檢測，利用0.075～0.15 mm的砂10 cm3進行致密路面構造深度檢測。基于理論分析，其存在合理性，不至于讓砂面積過大或者是過小，不過難以統一。為了避免混亂，我國統一采用0.15～0.3 mm粒徑砂和25 cm3體積量筒進行檢測。

由于對于測試結果本身產生影響的因素較多，有很多方式是不能夠進行量化的，如叩擊量筒力度等，所以在具體的處理過程中要有針對性分析。

2.3 單輪橫向力系數測試系統測試路面摩擦系數方法

2.3.1 儀具與材料技術要求

針對主控制單元，除對供水裝置與測試裝置的控制操作之外，也需要做好計算、記錄、傳輸數據等環節的有效控制。主要技術要求如下：

作為承載車，要求固定和安裝載重底盤，并且當水罐裝滿水的狀態下，可以滿足100 km/h車速的實際要求;在測試輪胎方面，要使用橡膠充氣輪胎;靜態垂直標準荷載為（2 000±20）N;拉力傳感器則要求達到0～2 000 N的量程;拉力傳感器非線性誤差不得超出0.05%;對于距離標定誤差則需要<2%。

2.3.2 方法與步驟

（1）準備工作。1）在開始每一個項目開始之前或連續測試超過1000 km后，基于設備相應的方法來標定系統應力傳感器，做好數據的記錄與存檔處理。2）做好車輪胎氣壓的檢查，確保能夠滿足標注氣壓要求。3）對測試輪磨損情況進行檢查，如果有明顯損傷裂口或者直徑減少達到6 mm，就需要及時更換。4）檢查測試輪氣壓，要求達到（3.5±0.2）MPa;對于測試輪使用的螺栓，都需要進行擰緊處理。5）當出水控制為固定開關，需要開關設置在對應的測試速度位置，然后將測試輪放下，并且針對灑水位置以及對應的出水情況進行檢查;針對灑水位置，應在測試輪接觸到地面中點沿行駛方向前方的（400±50）mm處，對于灑水的實際寬度也要求中心線兩側都不能低于75 mm。6）直接將控制單元啟動，這樣就可以檢查各項功能和技術參數，保證正常使用。

（2）測試步驟。在測試之前，需要基于設備規定的時間來做好通電預熱處理;在進入測試段落之前，就需要做好系統技術參數的合理設置，要求提前500 m，測試輪就應該降落到路面上進行預跑處理;在進入測試路段之后，應該保持勻速行駛。當為固定出水控制方式，其實際的最高行駛速度不得超出出水開關事先所設置的速度;在進行測試處理中，作為測試人員，也需要針對其起終點以及對應的特殊位置來進行相應的記錄;承載車駛出測試路段后，要停止程序，然后處理，提升測量輪，并且要求各個部分都恢復到初始狀態;針對文件內容的完整性進行分析檢查，否則需要重新測試;直接關閉測試系統電源，完成這一次測試。

2.3.3 數據處理

（1）測試標準速度為測試結果使用時所需的速度，基于相應的條件獲取SFC值，然后直接轉換，以此來獲取等效SFC值。

（2）針對標準測試地面，對應的溫度范圍應該處于（20±5）℃。對于其余的地面溫度條件，則要求實現對于等效SFC值的轉換處理。系統測試相應地面溫度范圍控制在8～60 ℃內。

2.3.4 不同類型摩擦系數測試設備間相關性試驗

（1）基本要求。不同類型橫向力測試設備的測試結果需換算為SFC使用，然后處理相應的試驗數據，從而建立測試結果與SFC值的相關性關系。

（2）試驗條件。針對不同摩擦系數路段，按照SFC值0～30、30～50、50～70、70～100的范圍，其對應的路段長度控制在100～300 m;要求地面溫度控制在10～30 ℃內，并且保持地面清潔干燥，最好是選擇無風的晴朗天氣。

（3）具體的試驗。針對試驗路段的測試要求選擇兩套設備，然后按照40 km/h、50 km/h、60 km/h、70 km/h、80km/h的速度分別進行3次測試處理，要求3次測試的平均值的絕對差值控制在5 km/h以內，否則要重新測試;針對兩種試驗設備，設置的采樣頻率差值不得超過一倍，并且每一個試驗路段的采樣數據量不應少于10個。

（4）試驗數據處理。分別計算出每種速度下各路段3次測試結果的總平均值和標準差，如果有超出3倍標準差的值，則要直接將其舍棄;然后利用數理統計回歸分析的方法，建立試驗設備測值與速度的相關性關系式，系數R不得小于0.95;建立不同速度下設備測值SFC的相關性關系式，要求系數R不得小于0.95[4]。

2.3.5 小結

對于SFC測試結果而言，測試速度和測試溫度會產生較大的影響。因此，要基于不同的溫度條件和速度來做好換算公式的準備。新的規范不再規定標準測試速度，測試結果用于不同目的時所采用的速度可能不同，既然有速度換算公式，完全可以根據實際需要將所希望使用的速度作為標準速度而將其他速度下的測試值進行換算。

3 結語

隨著交通運輸行業的不斷發展，道路運輸量持續增大，而重載、超載的問題越來越突出，使得各個路面都出現了不同程度的磨損和病害的產生。路面磨損和病害都會直接影響道路的抗滑性能，進而影響到行車的安全性。為了保障道路的安全運營，需要在道路運營前和運營后按照標準要求進行抗滑性能檢測。希望通過該文的分析，能夠掌握路面抗滑性能的具體檢測方法，并且搭配文中對常用方法的分析，為道路抗滑性能檢測技術的實際應用提供支持。

參考文獻

[1]宋純雪， 崔培德， 龐凌， 等.有機硅對瀝青路面滲水與抗滑性能影響研究[J]. 建材世界， 2020（6）： 23-25.

[2]王滔， 王民， 彭祝濤， 等. 沉管隧道瀝青路面服役現狀及病害分析[J]. 隧道建設（中英文）， 2020（S1）： 429-435.

[3]宋江春， 李明亮， 李俊， 等. 排水瀝青路面抗滑性能評價指標研究[J]. 現代交通技術， 2020（3）： 11-16.

[4]袁媛. 小半徑曲線路段瀝青路面抗滑性能評價[J]. 浙江交通職業技術學院學報， 2020（2）： 18-21+28.

收稿日期：2022-02-16

作者簡介：呂曉飛（1989—），男，本科，中級工程師，研究方向：道路橋梁工程技術。