精细抗滑保护层技术在高速公路预防性养护中的应用.pdf

技术协作信息2023（8）总第 1489 期精细抗滑保护层技术在高速公路预防性养护中的应用韩祚重庆高速公路股份有限公司摘要：科学合理的路面养护技术能够有效延长高速公路路面使用寿命，降低其全寿命周期成本，同时减少资源能源的消耗。高水平的日常养护管理是保证高速公路路用性能处于良好技术状态的重要保证。文章首先阐述了影响高速公路路面抗滑性能的因素，其次对精细抗滑保护层技术在高速公路预防性养护中的应用作研究，以推动我国路面工程向耐久、绿色、智能化高质量发展。关键词：精细抗滑保护层技术；高速公路；养护技术探讨与推广交通安全问题一直以来都是世界各国共同面对的难题。据相关学者对道路交通事故点的调查分析表明，道路交通事故大多与路面抗滑能力下降有关。高速公路路面在行车荷载长时间碾压作用下，以及长期受外界环境的影响，高速公路路面不可避免地会出现各种病害问题，直接造成其抗滑性降低，出现的结果通常是行车舒适性降低，车辆打滑，非常容易发生交通安全事故。科学的高速公路养护技术不仅能够有效延长道路使用寿命，还能降低养护成本。预防性养护是一种主动性的养护方式，其不仅能延缓结构性大修时间，还可以有效节省养护资金。高速公路预防性养护是一项周期性的养护措施，可有效避免高速公路出现质量和病害问题，在延长公路使用寿命的同时提升工程质量，进一步提升高速公路的综合效益。精细抗滑保护层是在碎石封层的基础上发展而来的一种超薄罩面，具有高效率、低成本等优点，近年来得到了大规模应用，使用效果较好。一、影响高速公路路面抗滑性能的因素（一）路面表面特性轮胎与路面之间的摩擦是一个非常复杂的现象。路面纹理是由于路面表面颗粒的分散而形成的凹凸或起伏不平。构造的路面纹理不同，其抗滑性能也是不一样的，路面纹理对轮胎与路面间的相互作用，比如摩擦、噪声、飞溅及轮胎磨损等影响巨大。通常情况下，为了最大程度提升路面性能，应同时注重对路面的宏观构造与微观构造。路面纹理与集料纹理、路面纹饰方法、集料抗磨耗性能等因素均会影响到路面的抗滑性能、轮胎与路面摩擦产生的噪声以及对轮胎的磨损。（二）路面潮湿程度高速公路路面施工所使用的材料多数是沥青，而沥青路面的抗滑性直接影响着行车安全。高速沥青路面的抗滑性能较低非常造成车辆在行驶过程中或在紧急制动时发生滑移出现交通事故。尤其是下雨天由于路面积水严重形成水膜，路面的抗滑性能会明显弱化，导致车轮与路面的摩擦力减少，车辆在刹车的情况下会有打滑的现象发生，影响人们的出行方便和安全。（三）行车速度车辆的运行时速保持在 50/h 时，高速公路路面抗滑性能是可以满足行车要求的。但高速公路上车辆行驶时速超过 50/h 时，路面和车轮之间的摩擦系数会慢慢地减小，随着速度的提升，摩擦系数会进一步减小。摩擦系数的减小会不断降低高速公路路面的抗滑性，所以，路面的抗滑性下降会不同程度地影响到行驶在路面车辆的速度。二、简述精细抗滑保护层概念及特点（一）概念精细抗滑保护层是属于一种新型的路面预防性养护技术，通过使用小粒径碎石，在碎石覆盖率较高的封层上洒布稳固剂以稳固碎石的超薄磨耗层，同时在路面上还具有防水抗裂与提高路面抗滑性能的作用，在道路表面建造了一层防水抗滑保护层。除此以外，还具有抑制或延缓沥青路面病害加重的作用。此技术具有抗滑性能好、能阻裂原路面的轻微裂缝、施工效率高、养护时间短、降低道路的维修养护成本窑窑技术协作信息2023（8）总第 1489 期等优势。此技术适用场所通常为无结构性病害的各等级公路沥青路面以及桥面的表面磨耗层。精细抗滑预防性养护保护层的高浓改性乳化沥青对 SMA 结构层表面 1cm2cm 的空隙具有优秀的密封效果，能有效预防水分渗透 SMA 结构层。另外，精细抗滑保护层具有优秀的抗滑、抗变形能力，也能直接抵抗高温及紫外线的影响，对主体结构耐久性起到很好的作用。（二）技术特点精细抗滑保护层技术具有这些特点：选用精细筛选的单粒径碎石，具有较好的抗滑性能；底部采用高浓改性黏结剂，确保此磨耗层具备良好的封水和黏结功能，并且对于原来路面存在的轻微裂缝也具有一些阻裂价值；精细抗滑保护层是在碎石封层的基础上发展而来的一种超薄封层，具有施工效率高、养生时间短等特点；施工中使用稳压回收专用车，能有效解决碎石封层中初期余料稳定性问题，减少“飞石”现象；选用碎石粒径小，其单层施工厚度与热沥青摊铺、稀浆封层和微表处相比较更加薄，这能节约很多沥青与集料，节约资源，能显著降低道路的维修与养护成本。三、精细抗滑保护层的施工技术（一）对施工环境以及施工原材料的要求1.施工环境要求。精细抗滑保护层施工的气候条件应符合这些要求：一是避免在下雨天施工，若是在施工过程中下雨抑或是施工完成后混合料还没成型就遇上下雨，需要及时根据具体情况实施相关的补救措施；二是此技术禁止在有积水或者是较湿的路面上施工，应等路面干燥并经检测合格后方可施工。2.高黏改性乳化沥青。精细抗滑保护层施工初期集料颗粒间的嵌锁作用还没有全部构成，结合料的性能如何会直接影响到精细抗滑保护层质量，一般情况下，会要求结料具有很高的黏性。所以，高黏改性乳化沥青为较理想的选择材料。由于 SBS 改性沥青的主要优点是能显著改善基质沥青的高温和低温性能，提高路面的抗车辙能力，使低温开裂温度降低，具有良好的抗疲劳性能和黏附性能，是一类性能良好的沥青改性剂。因此，高黏乳化沥青通常情况下会采用 SBS 胶乳作为改性剂。3.集料。集料的质量以及性能是保障高速公路路面性能的重要因素，在精细抗滑保护层成型之后，呈单层分布的石料会直接承受车轮荷载的作用。所以，为了能显著提升高速公路路面的防水性、抗滑性以及改善路面外观，细抗滑超表处的集料建议采用玄武岩、辉绿岩等磨光值、压碎值较高的石料，起到保护下承层和改善路面抗滑性能的作用。选用单一粒径为 3mm、5mm、8mm 并且整形过的近似立方体、洁净、干燥、无风化、无杂质的石料，这样能够显著降低行车胎噪，增强行车舒适性。（二）施工工艺1.清扫原路面。对施工路段实施封闭交通管理后，对原路面的裂缝、坑槽、车辙与位移等病害进行处治，再合作施工专业清扫车、吹风机等设备清扫原路面，并且应保证原路面清除干净。2.同步碎石封层车施工。在原路面清扫干净后，用同步碎石封层车将改性黏乳化沥青和单粒径碎石同步洒布在施工道路路面上。在进行洒布操作时，应保证洒布的碎石与沥青的厚度是均匀的，若表面形成了油斑、花白等现象均为不合格产品。当发现洒布数量不够、存在空白和缺边等问题时，应第一时间进行人工补洒，当存在积聚问题时应及时进行刮除。3.碾压与石料回收。底层洒布施工完成后，采用胶轮压路机碾压，注意控制碾压速度，让石料与热喷改性乳化沥青充分黏接，在碎石稳定后使用专用清扫设备将未黏结碎石清扫并回收，待路面清理干净后再养生 1 小时 2 小时。4.稳固层施要。稳固剂能够更好地提升精细抗滑封层的黏结效果，它的主要成分是改性乳化沥青。等下层养生成型后，用沥青含量不小于 35%改性乳化沥青进行稳固层施工，这样做能增强碎石与沥青的黏结，降低飞石问题。5.二次养生。使用改性乳化沥青竣工破乳，这期间需要将交通封闭起来，等养护完成后再开放交通，并且在早期需要控制车速，避免由于急刹车而破坏路面。（三）施工质量控制应确保施工的原材料都是经检测合格且具有检测报告的。应注意施工原材料都是同一来源并且是同一次采购经检查合格后再运输至施工现场来。由于矿料应保持干燥防潮，因此应用防雨布遮盖矿料。在施工过程中，必须严格按照规范要求实施精细抗滑超表处的施工质量管理，质量管理应涉及施工全过程，包括施工前期准备工作、施工阶段、后期竣工验收等环节，严格按照公路沥青路面施工技术规范 的相关规定，保证工作质量，按照工期按时完工。（四）抗滑性能监测基于路面抗滑性能的保证，在施工之后需要对高速公路的路面开展抗滑性能监测工作，而且监测工作的具体开展必须将自然环境温度影响下的路面抗滑性能指数作为监测工作的参考基数。除此之外，技术探讨与推广窑窑技术协作信息2023（8）总第 1489 期技术探讨与推广为了保证道路施工质量，需要利用手工砂石铺设技术手段反应基础的抗滑性能，所以在高速公路路面施工之后，需要选择合适的试验地点来进行已经铺设完成的性能试验，并对比不同位置的试验结果，同时结合标准参数进行路面抗滑效果的判断。根据现阶段道路施工实际情况进行详细分析，使用陶粒材料进行抗滑薄层路面建设能够保证其表面结构更加平整，并且其抗滑性能更高，不会产生严重松散剥落现象。同时还需要详细对比其内部结构建造深度参数，为此技术人员需要在相同位置上进行详细测试，其陶粒薄层内部结构基础深度平均数值同样远远大于原始路面内部结构深度平均数值，进而有效反映出抗滑薄层路面抗滑性能高于原始路面。四、工程效益（一）社会效益精细抗滑保护层是在碎石封层技术上发展而来的一种超薄封层，是一种新型的路面预防性养护技术，具有抗滑性好、施工效率高、养生时间短等特点，能有效减少“飞石”现象，能有效地改善路面的抗滑性能，增强路面行车的安全性与舒适性。该工艺是在路面形成一层薄磨耗层，能有效防止路面的老化和磨损，延长高速公路使用年限。同时，由于该工艺使用的是单一粒径的集料，所以养护后的高速公路路面十分的美观。（二）经济效益精细抗滑保护层所用碎石粒径小，其单层施工厚度与热沥青摊铺、稀浆封层和微表处相比更薄，节省了大量的沥青和集料的用量，节约养护资金，降低道路的维修、养护成本。在每 1m2单层所需集料上只用消耗 1.0kg1.6kg 的沥青以及 7kg10kg 的集料，其单价与往年微表处工程单价相比低 2 元/m2左右。其除了具有抗滑、防水、提高路面行车舒适和安全性以外，还能节约预算和增加道路使用寿命。（三）环保效益精细抗滑保护层技术采用的是高浓度改性乳化沥青，能显著节约能耗。另外，在底层施工完成后，集料碎石覆盖率会大于 100%，在进行一段时间的养生后需要将表面多余的浮料清扫回收。而清扫模式由原来的人工清扫换成了余料回收车清扫，与人工清扫相比，效率大大提升了，实现了节约物力、人力，节约成本提升效率的目的。此外，将回收后的集料通过专用 石料筛分设备实施再次筛分后可再次利用，体现了该施工技术契合绿色环保的理念。（四）反思对基于预防性养护的精细抗滑保护层技术应用来看，多方面因素，尤其是施工过程中的管理因素会导致技术应用价值弱化，所以在技术利用的过程中需要强调管理队伍建设。就现阶段的管理队伍建设工作来看，主要强调如下内容：一是需要强调管理队伍人员的水平提升，即在管理队伍建设的过程中对人员理论水平和实践水平进行考核与评价，从而使管理队伍中的人员不管在理论层面还是在实践层面都具有专业技能，这样，其实施的管理有效性会显著提升。二是需要对管理工作执行的具体结构等做专业优化，积极地改进管理结构的不合理部分，这样，管理工作实施的稳定性、持续性和有效性会更加突出。结合实践做分析可知管理工作有多个环节，如果各个环节的衔接不够流畅，那么会出现管理周期加长，问题的解决即时性也会受到影响。基于这方面的考虑，对管理机制做分析研究，明确各个环节的任务以及衔接情况，对不合理的内容做优化，让管理工作的基础更加优秀。当然，在管理工作的开展中，基于责任落实的考虑，还需要对管理监督工作进行强调，一方面是通过监督优化具体的管理工作，另一方面是通过监督及时地发现管理中的漏洞，能有效提升管理的有效性。总之，管理队伍建设和监督工作在建设工程管理效果提升方面是非常显著的，所以加强相关工作非常必要。结束语综上所述，在高速公路预防性养护采用精细抗滑保护层技术，通过高浓改性乳化沥青和精细小粒径碎石的充分黏结，形成超薄磨耗层，在封闭道路细微裂缝的同时，提高路面抗滑、防水、抗裂性能，为道路罩上“金钟罩”，抑制和延缓路面病害进一步发展，促进高速公路养护管理提质增效。文章立足于实践对影响高速公路抗滑性能的主要因素进行分析，并基于精细抗滑保护层技术的具体应用进行高速公路的施工总结，最终的目的是要推广技术，并让技术在实践中发挥价值，从而使高速公路质量提升，安全性和使用寿命提高。参考文献：1陈灿,段靖轩,邹尚缙,等.薄层多孔沥青路面抗滑性能研究J.现代交通与冶金材料，2023,3(01):2-8.2王清峰.高速公路路面抗滑表层施工技术应用探讨J.居舍，2021(17):84-85.3李恒楠.基于辽宁地区沥青路面的预防性养护技术适用性研究D.沈阳：沈阳建筑大学，2017.4周晏英.沥青路面精细抗滑保护层施工技术探讨J.西部交通科技，2014(08):31-33+106.5尚兵,龚睿.精细抗滑保护层路用性能评价J.中国公路，2019(17):118-119.窑窑