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基于抗滑性能的沥青路面预防性养护措施效果评价分析

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摘要:路面抗滑能力是影响道路行车安全性的重要因素,对采用了预防性养护措施(微表处、雾封层、UTAC-10和AC-13加铺罩面)的广东某高速公路沥青混凝土路面进行横向力系数SFC的检测分析,评价不同养护措施对路面抗滑性能的改善效果及衰变规律,推算出各预防性养护措施的使用年限,为沥青路面抗滑性能不足的预防性养护方案的确定提供了科学依据。

关键词:沥青路面;预防性养护;抗滑性能;评价分析

Abstract: Skid-resistant performance has a great effect on driving safety of vehicles. Through the SFC detection of some asphalt highway in Guangdong provice, the influence of different maintenance measures (micro-surfacing, fog seal, UTAC-10, overlay paved with AC-13) to skid-resistant performance of pavement was analyzed. Service life of different maintenance measures was calculated, which provided theory references for the plan of maintenance measures.

Key words: asphalt pavement; preventive maintenance; skid-resistant performance; evaluation analysis

中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:

路面的抗滑性能是指轮胎受到制动时沿路表面滑移时产生足够的摩擦力,使车辆能在各种环境条件下,在合理的距离内停驶。如路面抗滑能力不足,汽车起动会发生空转打滑现象,汽车在弯道上行驶会产生横向滑移,高速行车时紧急制动所需的制动距离就会增长且会发生侧滑,特别是雨天漂移打滑现象突出,同时大量交通事故调查表明道路交通事故大部分与路面抗滑能力较低有关。可见,路面抗滑能力是影响道路行车安全性的重要因素,是保证公路行车安全的一项重要指标。

随着交通量的增加和超载现象的普遍性,致使高速公路沥青路面抗滑性能下降较快,成为养护工作的主要问题。为使路面长期处于良好水平和更有效的延长道路使用寿命,养护单位须对路面进行必要的维修及预防性养护。高速公路沥青路面预防性养护措施主要有:裂缝填封、雾封层、石屑封层、冷薄层罩面(包括稀浆封层、微表封层)、热薄层罩面(包括开级配、密级配和间断级配)等。不同的养护措施有着不同的养护效果,针对路面抗滑性能指标,各养护措施在重载交通状况下的使用效果和衰减规律如何,我们不得而知。本文通过对采用了预防性养护措施的广东某高速公路沥青混凝土路面抗滑性能的多年路踪检测,不考虑石料特性和沥青混合料级配,依据《公路技术状况评定标准》(JTJ H20-2007)中沥青路面横向力系数SFC不小于40的养护要求,评价不同养护措施的使用效果和衰变情况。

1、项目概况

广东某高速公路全长约80km,路面采用沥青混凝土,沥青面层结构为4cmAK-16+5cmAC-20+6cmAC-25,全线于2003年底建成通车。自通车以来该高速公路整体运营状况良好,随着交通量的增大和严重的超载(交通量及车辆轴载调查结果如表1所示),使用路面功能衰减加快,部分路段沥青路面出现了坑槽、裂缝等病害,局部出现了结构强度不足的情况,大大降低了道路的使用功能,严重影响行车的安全性与舒适性。2007年养护单位针对路面病害和养护经费等实际情况,对部分路段实施了微表处、雾封层、UTAC-10罩面、加铺AC-13预防性养护措施,各养护措施路段长度情况如表2所示。

表1交通量及轴载调查情况

表2各养护类型路段长度情况

2、检测结果分析

通过2008~2011年采用横向力系数测试车(SCRIM)对各预防性养护路段进行横向力系数SFC的跟踪检测,各路段的测试结果分析如表3、表4以及图1~图4所示。

表32008~2011年各养护路段路面横向力系数SFC检测结果

图1微表处路段路面横向力系数SFC衰变规律

图2加铺AC-13路段路面横向力系数SFC衰变规律

图3UTAC-10罩面路段路面横向力系数SFC衰变规律

图4雾封层路段路面横向力系数SFC衰变规律

表4推算各养护路段横向力系数SFC衰减到40时的使用年限

养护路段类型 07年微表处 07年AC-13 07年UTAC-10 07年雾封层

使用年限 5.1 3.7 5.7 5.0

由上表3、表4和图1~图4可知:

(1)微表处、UTAC-10和雾封层养护路段使用4年后横向力系数SFC均满足《公路技术状况评定标准》(JTJ H20-2007)中沥青路面横向力系数SFC不小于40的养护要求。AC-13养护路段使用4年后横向力系数SFC为39.6,不能满足养护要求,可能与所采用的集料和施工方法有关。

(2)通过对各年测试SFC值进行线性回归,各养护措施使用年限与SFC测值间均有较好的相关性,以SFC不小于40为标准,推算出UTAC-10养护路段使用年限为5.7年,雾封层、微表处养护路段使用年限约分别为5.0和5.1年,AC-13养护路段使用年限约为3.7年。

3、结论

通过对某高速沥青路面实施预防性养护措施之后路面横向力系数SFC的多年检测,得到如下结论:

(1)重载交通情况下,实施微表处、雾封层、UTAC-10罩面和加铺AC-13

的预防性养护措施对路面搞滑性能不足的养护是可行的。

(2)实施预防性养护措施的沥青路面抗滑能力成线性递减趋势,除UTAC-10罩面外,相关系数R2>0.95。

(3)以《公路技术状况评定标准》(JTJ H20-2007)中路面横向力系数SFC不小于40为标准,推算出UTAC-10养护路段使用年限为5.7年,雾封层、微表处养护路段使用年限分别为5.0和5.1年,AC-13养护路段使用年限为3.7年。

参考文献:

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