精細抗滑保護層技術在高速公路預防性養護中的應用

摘 要：科學合理的路面養護技術能夠有效延長高速公路路面使用壽命， 降低其全壽命周期成本， 同時減少資源能源的消耗。高水平的日常養護管理是保證高速公路路用性能處于良好技術狀態的重要保證。文章首先闡述了影響高速公路路面抗滑性能的因素，其次對精細抗滑保護層技術在高速公路預防性養護中的應用作研究，以推動我國路面工程向耐久、綠色、智能化高質量發展。

關鍵詞：精細抗滑保護層技術；高速公路；養護

交通安全問題一直以來都是世界各國共同面對的難題。據相關學者對道路交通事故點的調查分析表明，道路交通事故大多與路面抗滑能力下降有關。高速公路路面在行車荷載長時間碾壓作用下，以及長期受外界環境的影響，高速公路路面不可避免地會出現各種病害問題，直接造成其抗滑性降低，出現的結果通常是行車舒適性降低，車輛打滑，非常容易發生交通安全事故。科學的高速公路養護技術不僅能夠有效延長道路使用壽命，還能降低養護成本。預防性養護是一種主動性的養護方式，其不僅能延緩結構性大修時間，還可以有效節省養護資金。高速公路預防性養護是一項周期性的養護措施，可有效避免高速公路出現質量和病害問題，在延長公路使用壽命的同時提升工程質量，進一步提升高速公路的綜合效益。精細抗滑保護層是在碎石封層的基礎上發展而來的一種超薄罩面，具有高效率、低成本等優點，近年來得到了大規模應用，使用效果較好。

一、影響高速公路路面抗滑性能的因素

（一）路面表面特性

輪胎與路面之間的摩擦是一個非常復雜的現象。路面紋理是由于路面表面顆粒的分散而形成的凹凸或起伏不平。構造的路面紋理不同，其抗滑性能也是不一樣的，路面紋理對輪胎與路面間的相互作用，比如摩擦、噪聲、 飛濺及輪胎磨損等影響巨大。通常情況下，為了最大程度提升路面性能，應同時注重對路面的宏觀構造與微觀構造。路面紋理與集料紋理、路面紋飾方法、集料抗磨耗性能等因素均會影響到路面的抗滑性能、輪胎與路面摩擦產生的噪聲以及對輪胎的磨損。

（二）路面潮濕程度

高速公路路面施工所使用的材料多數是瀝青，而瀝青路面的抗滑性直接影響著行車安全。高速瀝青路面的抗滑性能較低非常造成車輛在行駛過程中或在緊急制動時發生滑移出現交通事故。尤其是下雨天由于路面積水嚴重形成水膜，路面的抗滑性能會明顯弱化，導致車輪與路面的摩擦力減少，車輛在剎車的情況下會有打滑的現象發生，影響人們的出行方便和安全。

（三）行車速度

車輛的運行時速保持在50 ㎞/h時，高速公路路面抗滑性能是可以滿足行車要求的。但高速公路上車輛行駛時速超過50 ㎞/h時，路面和車輪之間的摩擦系數會慢慢地減小，隨著速度的提升，摩擦系數會進一步減小。摩擦系數的減小會不斷降低高速公路路面的抗滑性，所以，路面的抗滑性下降會不同程度地影響到行駛在路面車輛的速度。

二、簡述精細抗滑保護層概念及特點

（一）概念

精細抗滑保護層是屬于一種新型的路面預防性養護技術，通過使用小粒徑碎石，在碎石覆蓋率較高的封層上灑布穩固劑以穩固碎石的超薄磨耗層，同時在路面上還具有防水抗裂與提高路面抗滑性能的作用，在道路表面建造了一層防水抗滑保護層。除此以外，還具有抑制或延緩瀝青路面病害加重的作用。此技術具有抗滑性能好、能阻裂原路面的輕微裂縫、施工效率高、養護時間短、降低道路的維修養護成本等優勢。此技術適用場所通常為無結構性病害的各等級公路瀝青路面以及橋面的表面磨耗層。

精細抗滑預防性養護保護層的高濃改性乳化瀝青對SMA結構層表面1cm～2cm 的空隙具有優秀的密封效果，能有效預防水分滲透SMA結構層。另外，精細抗滑保護層具有優秀的抗滑、抗變形能力，也能直接抵抗高溫及紫外線的影響，對主體結構耐久性起到很好的作用。

（二）技術特點

精細抗滑保護層技術具有這些特點：選用精細篩選的單粒徑碎石，具有較好的抗滑性能；底部采用高濃改性黏結劑，確保此磨耗層具備良好的封水和黏結功能，并且對于原來路面存在的輕微裂縫也具有一些阻裂價值；精細抗滑保護層是在碎石封層的基礎上發展而來的一種超薄封層，具有施工效率高、養生時間短等特點；施工中使用穩壓回收專用車，能有效解決碎石封層中初期余料穩定性問題，減少“飛石”現象；選用碎石粒徑小，其單層施工厚度與熱瀝青攤鋪、稀漿封層和微表處相比較更加薄，這能節約很多瀝青與集料，節約資源，能顯著降低道路的維修與養護成本。

三、精細抗滑保護層的施工技術

（一）對施工環境以及施工原材料的要求

1.施工環境要求。精細抗滑保護層施工的氣候條件應符合這些要求：一是避免在下雨天施工，若是在施工過程中下雨抑或是施工完成后混合料還沒成型就遇上下雨，需要及時根據具體情況實施相關的補救措施；二是此技術禁止在有積水或者是較濕的路面上施工，應等路面干燥并經檢測合格后方可施工。

2.高黏改性乳化瀝青。精細抗滑保護層施工初期集料顆粒間的嵌鎖作用還沒有全部構成，結合料的性能如何會直接影響到精細抗滑保護層質量，一般情況下，會要求結料具有很高的黏性。所以，高黏改性乳化瀝青為較理想的選擇材料。由于SBS改性瀝青的主要優點是能顯著改善基質瀝青的高溫和低溫性能，提高路面的抗車轍能力，使低溫開裂溫度降低，具有良好的抗疲勞性能和黏附性能，是一類性能良好的瀝青改性劑。因此，高黏乳化瀝青通常情況下會采用SBS膠乳作為改性劑。

3.集料。集料的質量以及性能是保障高速公路路面性能的重要因素，在精細抗滑保護層成型之后，呈單層分布的石料會直接承受車輪荷載的作用。所以，為了能顯著提升高速公路路面的防水性、抗滑性以及改善路面外觀，細抗滑超表處的集料建議采用玄武巖、輝綠巖等磨光值、壓碎值較高的石料，起到保護下承層和改善路面抗滑性能的作用。選用單一粒徑為3mm、5mm、8mm并且整形過的近似立方體、潔凈、干燥、無風化、無雜質的石料，這樣能夠顯著降低行車胎噪，增強行車舒適性。

（二）施工工藝

1.清掃原路面。對施工路段實施封閉交通管理后，對原路面的裂縫、坑槽、車轍與位移等病害進行處治，再合作施工專業清掃車、吹風機等設備清掃原路面，并且應保證原路面清除干凈。

2.同步碎石封層車施工。在原路面清掃干凈后，用同步碎石封層車將改性黏乳化瀝青和單粒徑碎石同步灑布在施工道路路面上。在進行灑布操作時，應保證灑布的碎石與瀝青的厚度是均勻的，若表面形成了油斑、花白等現象均為不合格產品。當發現灑布數量不夠、存在空白和缺邊等問題時，應第一時間進行人工補灑，當存在積聚問題時應及時進行刮除。

3.碾壓與石料回收。底層灑布施工完成后，采用膠輪壓路機碾壓，注意控制碾壓速度，讓石料與熱噴改性乳化瀝青充分黏接，在碎石穩定后使用專用清掃設備將未黏結碎石清掃并回收，待路面清理干凈后再養生1小時～2小時。

4.穩固層施要。穩固劑能夠更好地提升精細抗滑封層的黏結效果，它的主要成分是改性乳化瀝青。等下層養生成型后，用瀝青含量不小于 35%改性乳化瀝青進行穩固層施工，這樣做能增強碎石與瀝青的黏結，降低飛石問題。

5.二次養生。使用改性乳化瀝青竣工破乳，這期間需要將交通封閉起來，等養護完成后再開放交通，并且在早期需要控制車速，避免由于急剎車而破壞路面。

（三）施工質量控制

應確保施工的原材料都是經檢測合格且具有檢測報告的。應注意施工原材料都是同一來源并且是同一次采購經檢查合格后再運輸至施工現場來。由于礦料應保持干燥防潮，因此應用防雨布遮蓋礦料。在施工過程中，必須嚴格按照規范要求實施精細抗滑超表處的施工質量管理，質量管理應涉及施工全過程，包括施工前期準備工作、施工階段、后期竣工驗收等環節，嚴格按照《公路瀝青路面施工技術規范》的相關規定，保證工作質量，按照工期按時完工。

（四）抗滑性能監測

基于路面抗滑性能的保證，在施工之后需要對高速公路的路面開展抗滑性能監測工作，而且監測工作的具體開展必須將自然環境溫度影響下的路面抗滑性能指數作為監測工作的參考基數。除此之外，為了保證道路施工質量，需要利用手工砂石鋪設技術手段反應基礎的抗滑性能，所以在高速公路路面施工之后，需要選擇合適的試驗地點來進行已經鋪設完成的性能試驗，并對比不同位置的試驗結果，同時結合標準參數進行路面抗滑效果的判斷。根據現階段道路施工實際情況進行詳細分析，使用陶粒材料進行抗滑薄層路面建設能夠保證其表面結構更加平整，并且其抗滑性能更高，不會產生嚴重松散剝落現象。同時還需要詳細對比其內部結構建造深度參數，為此技術人員需要在相同位置上進行詳細測試，其陶粒薄層內部結構基礎深度平均數值同樣遠遠大于原始路面內部結構深度平均數值，進而有效反映出抗滑薄層路面抗滑性能高于原始路面。

四、工程效益

（一）社會效益

精細抗滑保護層是在碎石封層技術上發展而來的一種超薄封層，是一種新型的路面預防性養護技術，具有抗滑性好、施工效率高、養生時間短等特點，能有效減少“飛石”現象，能有效地改善路面的抗滑性能，增強路面行車的安全性與舒適性。該工藝是在路面形成一層薄磨耗層，能有效防止路面的老化和磨損，延長高速公路使用年限。同時，由于該工藝使用的是單一粒徑的集料，所以養護后的高速公路路面十分的美觀。

（二）經濟效益

精細抗滑保護層所用碎石粒徑小，其單層施工厚度與熱瀝青攤鋪、稀漿封層和微表處相比更薄，節省了大量的瀝青和集料的用量，節約養護資金，降低道路的維修、養護成本。在每1m2單層所需集料上只用消耗1.0kg～1.6kg的瀝青以及7kg～10kg的集料，其單價與往年微表處工程單價相比低2元/m2 左右。其除了具有抗滑、防水、提高路面行車舒適和安全性以外，還能節約預算和增加道路使用壽命。

（三）環保效益

精細抗滑保護層技術采用的是高濃度改性乳化瀝青，能顯著節約能耗。另外，在底層施工完成后，集料碎石覆蓋率會大于100%，在進行一段時間的養生后需要將表面多余的浮料清掃回收。而清掃模式由原來的人工清掃換成了余料回收車清掃，與人工清掃相比，效率大大提升了，實現了節約物力、人力，節約成本提升效率的目的。此外，將回收后的集料通過專用 石料篩分設備實施再次篩分后可再次利用，體現了該施工技術契合綠色環保的理念。

（四）反思

對基于預防性養護的精細抗滑保護層技術應用來看，多方面因素，尤其是施工過程中的管理因素會導致技術應用價值弱化，所以在技術利用的過程中需要強調管理隊伍建設。就現階段的管理隊伍建設工作來看，主要強調如下內容：一是需要強調管理隊伍人員的水平提升，即在管理隊伍建設的過程中對人員理論水平和實踐水平進行考核與評價，從而使管理隊伍中的人員不管在理論層面還是在實踐層面都具有專業技能，這樣，其實施的管理有效性會顯著提升。二是需要對管理工作執行的具體結構等做專業優化，積極地改進管理結構的不合理部分，這樣，管理工作實施的穩定性、持續性和有效性會更加突出。結合實踐做分析可知管理工作有多個環節，如果各個環節的銜接不夠流暢，那么會出現管理周期加長，問題的解決即時性也會受到影響。基于這方面的考慮，對管理機制做分析研究，明確各個環節的任務以及銜接情況，對不合理的內容做優化，讓管理工作的基礎更加優秀。當然，在管理工作的開展中，基于責任落實的考慮，還需要對管理監督工作進行強調，一方面是通過監督優化具體的管理工作，另一方面是通過監督及時地發現管理中的漏洞，能有效提升管理的有效性。總之，管理隊伍建設和監督工作在建設工程管理效果提升方面是非常顯著的，所以加強相關工作非常必要。

結束語

綜上所述，在高速公路預防性養護采用精細抗滑保護層技術，通過高濃改性乳化瀝青和精細小粒徑碎石的充分黏結，形成超薄磨耗層，在封閉道路細微裂縫的同時，提高路面抗滑、防水、抗裂性能，為道路罩上“金鐘罩”，抑制和延緩路面病害進一步發展，促進高速公路養護管理提質增效。文章立足于實踐對影響高速公路抗滑性能的主要因素進行分析，并基于精細抗滑保護層技術的具體應用進行高速公路的施工總結，最終的目的是要推廣技術，并讓技術在實踐中發揮價值，從而使高速公路質量提升，安全性和使用壽命提高。

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