精细抗滑保护层路用性能评价

尚兵,龚睿

（1.中国葛洲坝集团公路运营有限公司，四川 遂宁 629000；2.河南省高远公路养护技术有限公司，河南 新乡 453000）

随着我国高速公路通车里程逐年提高，路面性能和服务能力越来越受到道路养护行业的重视，除传统的雾封层、微表处等预防性养护手段外，近年来精细抗滑保护层在安徽、湖北、广东等多个省市得到了大规模应用，整体使用效果较好。

精细抗滑保护层采用双层施工，底层采用同步碎石车洒布高黏改性乳化沥青及撒布3mm～5mm（或4mm～6mm）单粒径碎石，上层采用改性乳化沥青进一步稳定碎石，使碎石封层初期稳定，最终形成一个包含集料颗粒的“富油”的胶结板体。该结构能封闭裂缝，防止水进入路面结构内部，同时为路表提供一个均匀、粗糙的耐磨表面。试验证明，该结构抗滑性能良好。

一、试验原材料

（一）高黏改性乳化沥青

精细抗滑保护层施工初期集料颗粒之间的嵌锁作用尚未完全形成，其性能受结合料的性能影响很大，要求黏结料具有很高的黏性，所以要求使用高黏改性乳化沥青。工程中常用的改性剂主要为SBR和SBS，本文采用复配的方式添加，综合考虑施工中对成型速度的要求及材料生产、运输过程中的稳定性要求，乳化剂采用中裂乳化剂。所制得的高黏改性乳化沥青技术指标见表1。

表1 高黏改性乳化沥青技术指标

（二）集料

集料的性质是影响精细抗滑保护层路用性能的另一个重要因素，精细抗滑保护层成型后，呈单层分布的石料直接承受车轮荷载的作用，因此精细抗滑保护层的集料宜采用辉绿岩、玄武岩等硬质石料，以保证足够的抗压碎能力和抗磨耗能力。此外，为保证石料的嵌锁作用，避免后期出现“掉料”的情况，集料应具有良好的几何特性，针片状含量不宜过大。本文采用的集料为内乡玄武岩，其技术指标如表2所示。

（三）稳固剂

稳固剂的主要作用是进一步增强黏结，主要成分为改性乳化沥青，技术指标如表3所示。

二、试验方法

（一）湿轮磨耗试验

参照《稀浆混合料湿轮磨耗试验》（T0752-2011）中的试件尺寸，模拟现场施工方式制备两组试件，每组5个。采用湿轮磨耗仪对两组试件分别采用干磨和湿磨方式进行试验，以试件磨耗前后质量损失率对精细抗滑保护层水稳定性和耐磨耗性能分析、评价。

（二）车辙变形试验

参照《稀浆混合料车辙变形试验》（T0756-2011）中的试件尺寸，模拟现场施工方式制备试件。采用负荷车轮试验仪对其进行碾压，以碾压后试件宽度的变形率对精细抗滑保护层碎石嵌挤能力分析、评价。

表2 集料技术指标

表3 稳固剂技术指标

（三）落球试验

参照国外碎石封层的落球试验方法并模拟现场施工方式成型试件，分别在-5℃和25℃两种试验条件下进行试验，10s内落下3个质量为425g的钢球，以击落集料质量与原集料质量的比值作为评价精细抗滑保护层碎石与黏结材料的黏结性能的指标。

三、试验结果及分析

试验结果如表4所示：对比正常情况下微表处的磨耗值（250g/m2～500g/m2），精细抗滑保护层的磨耗值较低，表面精细抗滑保护层有较好的抗水损坏能力、耐磨耗性；而对比一般情况下车辙变形试验宽度变形率为2%～5%，说明精细抗滑保护层集料之间的石料嵌锁较好；相对于碎石封层落球试验质量损失率为3%～20%，落球试验的结果表明，石料与黏结料之间的黏结较好，精细抗滑保护层的抗剥落能力较好。

表4 试验结果

四、工程应用及跟踪评价

（一）施工工艺

精细抗滑保护层适用于无大面积结构性病害的各等级沥青路面的预防性养护，施工工艺如下：

1.首先要对原路面病害进行处置，保证原路面具有足够的结构强度和稳定性，然后采用专用清扫设备去除表面尘土和杂物；

2.采用同步碎石封层车将“高黏改性乳化沥青”和“单粒径碎石”同步洒（撒）布，进行下层施工，施工过程中保证材料均匀，一般情况下碎石覆盖率为100%～110%；

3.下层施工后进行短暂养生，养生时间视天气条件而定，随后采用胶轮压路机进行碾压，碎石稳定后采用专用清扫设备将未黏结碎石清扫并回收；

4.待下层养生成型后，进行稳固剂施工；

5.稳固剂成型后即可开放交通。

（二）实体工程跟踪评价

精细抗滑保护层先后在全国部分省市的数十个项目得到了应用，其耐久性、抗滑性能和防水能力均较为突出。本文分析了其中的界阜蚌高速公路、珠江黄埔大桥公路、许平南高速公路、襄荆高速公路、兰尉高速公路等跟踪检测数据，检测结果如表5所示。

随着通车时间的增加，构造深度和摩擦系数均有一定程度的降低，通车3年后趋于稳定，施工初期构造深度可达1.2mm，稳定后仍可达到0.65mm。

除个别项目因施工期间天气原因导致局部轮迹带处有少量集料脱落外，其余各项目整体效果较好，充分反映出精细抗滑保护层具有抗滑能力强、防水能力好、行驶舒适性强、噪声小、外表美观和耐久性好的特点。其中珠江黄埔大桥等部分早期实施过精细抗滑保护层的大桥已通车使用近八年，目前仍然保持较好的状况。

表5 各项目跟踪检测结果平均值备注：平均日自然交通量约2.5万辆。