抗滑表处封层技术在新台高速公路路面的应用

陈育书

(广东省高速公路有限公司，广州 510623)

0 引言

随着国民经济的不断发展，我国公路建设也取得了较快发展，截止到2018年12月，我国已建及在建的公路里程已经超过500万km。在已通车或者正在建设中的公路当中，大多数公路路面以沥青混凝土或水泥混凝土为主，而对于高速公路而言，沥青路面更为普遍。然而，随着车辆荷载、时间、气候等因素的作用，沥青路面的使用性能会出现衰减，随着罩面使用年限的增加，路面病害数量亦随之增加，其中尤以裂缝与坑槽病害显得较为严重。为了改善沥青路面的使用性能，防止路面病害的加速发展，保证行车安全，应及时对已形成的裂缝与坑槽病害进行修补。而作为表层罩面时与原路面粘结牢固，抗滑表处封层技术具有良好的抗滑性能和封水效果，坚实、耐久、平整。

国内外众多学者对该技术进行了大量的研究。岳晓等通过试验法对处理后的路面表处的抗滑性能进行研究，认为所采用的材料中骨料颗粒形状及粒度对修补后路面的抗滑性能影响显著。Smish等人针对欧洲地区公路，采用路面拉拔试验、原位剪切试验，分析了改性表层封层材料的稳定性和抗滑性，验证了抗滑表处封层技术的可行性。王鑫等人提出采用再生料作为路面抗滑表处混合料的可行性，并结合实际工程进行了分析，结果显示铺筑了再生料抗滑表处封层的试验路段抗滑效果良好。综上所述，当前对抗滑表处封层技术方面进行的研究多集中于抗滑表处封层技术所采用的材料方面，仅有少量文献对抗滑表处封层技术的施工后检测效果方面进行了研究。

本文以新台高速公路为例，采用抗滑表处封层技术对路面病害进行了修补，并对施工后三个时间段的表观质量、渗水系数、平整度、抗滑性能(横向力系数与构造深度)等指标进行了跟踪检测。结果显示路面结构的整体性能均有了较大程度的改善。

1 抗滑表处封层技术

抗滑表处封层是采用同步碎石封层车将特种高渗高粘路面养护剂以及精加工耐磨骨料(粒径为2～4mm)同时洒布在沥青路面表面上，在沥青路面表面形成约2～4mm的致密抗滑表处封层。洒布完经初步养生后采用胶轮反复碾压进一步稳固石料，多余的浮料采用纯吸式道路清扫车清扫干净，必要时可在石料表面洒布一层不粘轮改性乳化沥青进一步稳固石料，施工结束后经养生1～2h开放交通。抗滑表处封层采用同步碎石封层车实现了特种高渗高粘养护剂洒布与精加工骨料撒布达到同步施工，以提高骨料与路面的粘结。由于沥青路面养护剂是一种富含沥青活性成分和纳米改性剂的高渗高粘复合改性乳液，可深入渗透到沥青路面表面，激活旧路面的老化沥青，并渗入裂缝中封缝防水。

抗滑表处封层适用于沥青路面磨损、麻面、老化、光滑、网裂等病害，在路面实施抗滑表处封层可以有效提高路面的抗滑能力，阻止路表水的下渗，再生还原老化沥青，同时美化旧路，实现多功能的养护效果，从而更好地保护路面结构，延长沥青路面的使用寿命。

2 路段的选择和施工工艺

2.1 工程概况

广东新台高速公路是广东省西部公路网的重要组成部分之一，为平原微丘区高速公路，双向四车道，设计行车速度为120km/h，全长58.375km。新台高速公路北接佛开高速公路司前立交，南连广东西部沿海高速公路。然而，该高速公路随着车辆荷载、时间、气候等因素的作用，出现较多的路面裂缝与坑槽病害。为防止路面病害的加速发展，保证行车安全，及时采取合适的预防性养护措施进行预养显得尤为必要。为改善新台高速公路部分路段沥青路面的使用性能，同时为后续选择合适的预防性养护措施提供参考经验，2018 年 12 月～2019 年 1 月，广东省高速公路有限公司台山分司在新会方向K23+500～K24+000 路段采用抗滑表处封层处治。

2.2 施工工艺

根据现场试验得出的抗滑表处封层所适用的具体原材料组成配比，在广东新台高速公路病害区段进行施工，具体的施工工艺流程如图1所示。

图1 抗滑表处封层施工工艺流程

抗滑表处封层施工前应对施工路段开展全面的路况调查及病害处理。施工前应组织相关人员对路况进行现场调查，调查方法根据现行《公路技术状况评定标准》(JTG H20-2007)的要求并对各类病害进行详细记录。根据原路面的状况，有针对性地对各种病害采取相应的措施进行处治。对原沥青路面出现的裂缝、坑槽等病害，依据《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ 073.2-2001)进行灌缝、修补等处治。

施工前对施工路段进行合理有效的交通管制。为保证安全、顺利地施工，与当地的交警及路政等交通执法部门协商，确定交通管制方案、交通封闭形式和封闭时间等。

施工路段封闭后，采用强力吹风机将路面表面的浮灰吹净，重点清理所有工作面上的泥浆、油污等杂物，必要时采用洒水车提前一天对路面进行高压冲洗，保证路面干燥清洁。

同步碎石封层车上路前通过试喷试撒检查工作状况，设定养护剂喷洒量为1.0～1.3 kg/m2，精细耐磨骨料(粒径为2～3mm)撒布量为7～8kg/m2。同步碎石封层车的喷洒高度应适宜，保证喷嘴间能相互喷洒重叠与均匀，骨料撒布应均匀一致，不得出现条状离析带。同步碎石施工前对局部网裂严重的区域人工涂抹养护剂进行预处理，保证有充分的养护剂渗透并填充裂缝。

正式施工前在路上试撒不少于20m长的试验段，核定材料用量达到预期值且外观质量良好后开始同步施工。施工结束后及时检查外观质量，发现局部漏撒和乳液过多时，人工补涂乳液和撒布骨料。

施工完后须完全封闭交通进行养护，养护期间任何车辆不得通行碾压施工区。养护3～4h直至养护剂完全破乳形成强度后方可开放交通。开放交通后表面的多余浮粒会自动带到路边，一般可不作清扫处理。

3 施工后的检测与分析

为了全面检测此技术的应用效果，根据《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)的相关标准(表1)，针对沥青路面处治工程的施工质量检查与验收指标，选择表观质量、渗水系数、平整度、抗滑性能(横向力系数与构造深度)等作为检测分析的主要指标。

表1 抗滑表处封层检测内容和技术要求

根据施工质量检查和分析研究需要,选择了施工前、施工后1个月、3个月和9个月等时间点进行跟踪检测。

3.1 表观质量

采用人工目测的方式对抗滑表处封层处治路段路面表观进行检测，现场表观照片如图2～图4所示。

图2 抗滑表处封层工后1个月表观

图3 抗滑表处封层工后3个月表观

图4 抗滑表处封层工后9个月表观

由外观检测情况可知，抗滑表处封层工后表观平整、密实，整体较为均匀，无泛油，工后9个月表观整体较好。

3.2 平整度检测

按照《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008:T 0934-2008要求，采用多功能道路检测车对观测路段主车道的平整度进行检测，国际平整度指数IRI每20m输出一个数值。观测路段工前、工后1个月、工后3个月及工后9个月国际平整度指数IRI值见表2。

表2 施工前后国际平整度指数IRI值

注：工前数据采用2018年定期检测数据(检测时间为2018年8月)

由表2可知，抗滑表处封层路段平整度整体基本保持稳定，平整度为优等级。

3.3 横向力系数测试

按照《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008:T 0965-2008要求，路面抗滑性能指数采用英国WDM公司生产的横向力系数测试车(SCRIM)对抗滑表处封层路段主车道进行检测(单车道共计2.094km)，横向力系数每20m统计一个检测数据，施工前、工后1个月、工后3个月及工后9个月横向力系数见表3，施工前后横向力系数SFC值如图5所示。

表3 施工前后横向力系数SFC均值

注：工前数据采用2018年定期检测数据(检测时间为2018年8月)

图5 抗滑表处封层处治路段施工前后横向力系数SFC 均值对比

由表3和图5可知,抗滑表处封层处治路段工前横向力系数SFC均值为53，工后1个月、3个月、9个月SFC平均值分别为69、69、67，工后9个月SFC均值较工后1个月下降2，抗滑性能为优等级。

3.4 构造深度测试

按照《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008:T 0961-1995方法，分别于工后1个月、3个月及9个月，采用手工铺砂法对抗滑表处封层路段进行构造深度的测试，每次测试13处，每处3个点。构造深度检测结果见表4。

表4 工后构造深度检测结果

抗滑表处封层处治路段工后1个月、3个月、9个月的构造深度TD平均值分别为0.90mm、0.87mm、0.88mm。处治措施工后9个月构造深度较工后1个月均有小幅下降，与横向力系数变化趋势基本一致。

3.5 渗水系数测试

按照《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008:T 0971-2008方法，分别于工后1个月、3个月及9个月对抗滑表处封层路段进行渗水系数测试，每次测试13处。按照设计要求，渗水系数不大于10mL/min。渗水系数测试结果见表5。

表5 工后渗水系数检测结果

由表5可见，抗滑表处封层处治路段处治措施密水性能较好，工后9个月后基本不渗水。

3.6 检测结果分析

(1)抗滑表处封层工后表观平整、密实，整体较为均匀，无泛油，工后9个月表观整体良好。

(2)抗滑表处封层工后9个月国际平整度指数IRI基本保持稳定，路面行驶质量较好，均为优等级。

(3)抗滑表处工后9个月横向力系数SFC平均值分别为65、67，较工后1个月分别下降3、2，抗滑性能均为优等级；抗滑表处工后9个月构造深度平均值分别为0.78mm、0.88mm，较工后1个月分别下降0.04mm、0.02mm，数值上略有下降，与横向力系数变化趋势基本一致。

(4)渗水系数：抗滑表处封层工后9个月密水性能较好，基本不渗水。

4 结论

对于高速公路路面整体结构性能较好、路面表层经过使用多年后路面性能指标衰减的沥青路面，抗滑表处封层能够明显改善路面使用性能，预防路面病害快速发生，有效延长路面使用寿命，提高道路舒适性，保障行车安全。工程的实践应用经验可为类似工程提供一定的参考借鉴。