丙烯酸防滑罩面在兰海高速公路的应用

陈海荣

摘要：彩色防滑罩面是在现有的路面结构上，通过涂刷树脂胶粘剂将骨料与路面结构相结合形成的，可利用自身涂料颜色向司机发出警示信号，触动人为能动意识;断级配高磨耗骨料表面拥有较好的宏观构造深度和微观纹理，能够提高路面的抗滑能力。文章通过丙烯酸彩色防滑罩面在兰海高速公路上行线K2031+300～700段的应用实践，分析得出结论：丙烯酸彩色防滑罩面提高了路面抗滑性能，有效地降低了事故率，保护了司乘人员的生命财产安全，并节约了施工成本和时间，是预防和控制道路交通事故的有效手段，为沿海高速公路解决道路事故多发路段安全隐患提供了良好的技术借鉴。

关键词：抗滑;丙烯酸防滑罩面;水膜;交通事故

0 引言

目前主要常见的彩色路面有四种类型：（1）彩色沥青混合混凝土;（2）乳化彩色沥青稀浆封层;（3）彩色水泥灌浆;（4）薄层彩色防滑罩面。前三种类型主是增加路面不同的色彩视觉效果，而薄层彩色防滑罩面主要是加强防滑性能和警示作用。施工原理不一样，前三种路面是将彩色的材料直接混入或注入路面结构中，使路面结构产生色彩;薄层彩色防滑罩面则是在现有的路面结构上，涂刷彩色粘结剂，在表面形成彩色。薄层彩色防滑罩面目前应用较多，主要在下坡路段、弯道处、隧道进出口以及高速公路收费站出入口等交通事故多发地段广泛应用，起到了很好的安全警示和防滑作用。

1 工程背景

兰海高速公路南宁南至南间段改扩建工程2015年年底完成交工，双向八车道（单幅路面宽度为18.75m）沥青混凝土结构。K2028+332～K2033+725上行线5393m为连续下坡路段，由多段不同坡率的竖曲线及平曲线组成，见表1～2。

公路线型设计符合《公路路线设计规范》2006版和2017版相关的最大纵坡和曲线极限半径要求;沥青路面平整度、抗滑指标和车辙检测符合《公路工程质量检验评定标准》2012版和2017版。经不完全统计，自2015年改扩建后通车至2016年9月，该路面发生道路交通事故37起，其中K2030+920～K2032+025段出现34起，给社会带来不良影响。

2 原因分析

经管理单位和设计专家对道路线形设计参数分析，发现在K2030+920～K2031+667存在一段“双零”坡度的路段，即路面在纵横方向的坡率均为零。由于零坡率路段的存在，雨天路表面积水无法短时快速排除，形成不同厚度的水膜。轮胎表面湿滑，无法直接与路面接触，降低路表面抗滑性能。车辆经过2587m的连续下坡，速度不断增快，进入K2030+920～K2031+667“零”坡度路段时，处于滑移失控状态。在K2031+667～K2032+025纵横向均为3%的急弯下坡路段，由于“滑槽上扬”效应，在K2031+667下坡附近脱离路面，失去控制从而发生交通事故。在K2030+920～K2032+025段发生34起交通事故中，有26起事故是在K2031+667～K2031+800，进一步证明了“滑槽上扬”效应。如果K2030+920～K2031+667有足够长的距离或为纵向上坡路段，对连续下坡产生加速动能进行消减，将消除“滑槽上扬”效应。见图1。

3 方案比选

基于现场道路存在的问题，提出四个治理方案：

方案一：刻槽排水，在路面上开凿横向槽，排除路表面积水。根据年均降雨量设置水槽的密度和样式，理论上可以达到消除隐患的目的。横向排水槽坡率较小，容易堆积泥砂堵塞。路面开槽，破坏了沥青路面结构，影响结构的稳定和耐久性。横向开槽同时影响行车舒适性。

方案二：改造道路线型设计。对道路进行重新设计，改变现有道路线型，需对较长路基和路面進行重新建设或重新选线，工程量和投资量较大，同时社会影响不良。

方案三：采用排水路面结构。铣刨上层路面，将零坡度路段选用PAC单向排水高粘沥青混凝土进行铺筑路面，工程量小，但在高速公路上的应用和试验较少。

方案四：采用彩色防滑罩面。对重点路段铺设薄层彩色防滑罩面，通过色彩警示司机进行人为减速，高磨耗骨料提高抗滑性能，从而降低事故发生概率。

通过改造施工的经济性、技术难度和社会影响性等方面进行分析可知，薄层彩色防滑罩面为最适合的方案。见下页表3。

4 性能试验

彩色防滑罩面是在现有的路面结构上，通过涂刷树脂胶粘剂将骨料与路面结构相结合形成的，可利用自身涂料颜色向司机发出警示信号，触动人为能动意识;表面骨料具有耐磨性高（最小磨光值为70）、硬度高（莫氏硬度>6）、断级配（集中在1.18～3.35mm之间）等特点，能够增加路表面的宏观构造深度和微观纹理，从而提高路面的抗滑能力。同时，断级配的骨料能有效地防止水膜的出现，增加轮胎与路面的接触面积和轮胎的抓地能力。

常见的彩色防滑罩面基料为双组分，包含主剂、固化剂。在常温下基料主剂与固化剂通过一定的配合比进行混合搅拌形成基料。树脂和聚氨酯的比例含量将直接影响基料的强度和耐久性，固化剂的主要作用是控制基料的凝固时间，进而影响施工和保养时间。防滑罩面施工有两种施工方式，且效果不一样。方法一是先在路面涂刷基料，然后进行骨料的洒布。该方法施工方便，骨料与路面是单层粘结，骨料之间未形成结构，后期容易脱离，[JP+1]影响防滑和视觉效果。方法二是基料和骨料混合均匀，进行一次性摊铺。骨料被基料完全包裹，骨料间有基料进行填充，保证骨料与路面间有足够的胶粘剂，防止骨料自由脱落。需要控制好每次搅拌的配合比和施工时间，否则影响路面的平整度，但后期脱落少，抗滑效果良好。

综合考虑道路的安全性、耐久性和施工成本，K2031+300～700彩色防滑路面选用丙烯酸作为基料，采用混合再摊铺的施工方法。为了确定最佳配合比，在室内做不同配合比的浸水、腐蚀、低温抗裂、脆性强度和拉拔等试验，发现固化的混合料强度高、耐水性好，在水中浸24h无异常现象;耐碱性好，在氢氧化钙饱和溶液中浸24h无异常现象;低温抗裂性好，在-10℃保持4h，室温放置4h为一个循环，连续做三个循环后无裂纹;耐候性好，人工加速老化试验后，试板涂层不产生龟裂、剥落。但脆性较差，受冲击力易断裂。最终得到丙烯酸：骨料（质量比）=0.85∶1为最佳配合比。因此，丙烯酸彩色防滑路面摊铺层不能太厚，2～4mm厚度最佳。<2mm骨料无法与原路面有效地粘结，>4mm容易发生脆性破坏。施工过程中，通过控制质量在3kg/m2来实现厚度标准。施工完保养3～5h，待混合物完全凝固成型并具有强度后，即可开放交通。

5 工程施工及效果

2016-09-16日对K2031+300～700上行线进行彩色防滑罩面施工，并完善相关排水系统。

自开放交通后至2016年年底，K2031+667～K2031+800仅出现3起交通事故，事故发生率直线式下降。截至2020年经过连续三年观测使用，彩色防滑罩面受高温多雨气候和行车摩擦影响，路面表面颜色由原来的黄色逐渐老化衰变成暗黄，未出现大面积的脱落或开裂损坏。K2028+332～K2033+725上行线段交通事故发生率逐年下降（见图2），达到正常路段状态。

根据历年来的委托检测和自检数据分析，彩色防滑罩面抗滑性虽有下降，但趋于稳定状态。见表4。

防滑罩面的使用性能和寿命主要取决于丙烯酸的品质、骨料的硬度和级配以及施工配合比，施工现场质量控制是关键。丙烯酸彩色防滑罩面，具有施工便捷、色牢度相对稳定、耐久性好、性价比高的特点，尤其是抗滑性能突出，在提高路面抗滑性能方面效果显著。丙烯酸彩色防滑罩面具有良好的封水效果和粘结力，但脆性较差，如原路面结构不稳定（如车辙、松散、裂缝）容易造成罩面层损坏脱落。

6 结语

丙烯酸彩色防滑罩面在兰海高速公路应用实践后，通过提高路面抗滑性能，有效地降低事故率，保护司乘人员的生命财产安全，不断满足人们美好出行的向往;同时节约了施工成本和时间，是预防和控制道路交通事故的有效手段，为沿海高速解决道路事故多发路段安全隐患提供了良好的技术借鉴。丙烯酸防滑罩面具有一定的警示作用，向司机传递一种警惕性，需充分考虑实施长度和实际地形，才能取得良好的效果。

参考文献：

[1]JTT712-2008，彩色防滑路面标准[S].

[2]JTGD20-2017，公路路线设计规范[S].

[3]薛长龙，曹玉华，李长江，等.薄层彩色防滑路面应用技术的国内外研究进展与展望[J].公路交通科技·应用技术版，2017，13（3）：46-49.

[4]冯二梅.高速公路彩色防滑路面设计与施工技术探讨[J].山西建筑，2018，44（9）：116-117.