石灰岩沥青路面抗滑铺装层路用性能衰变分析★

赵 紫 宸

(山西路桥市政工程有限公司，山西 太原 030000)

为提高沥青路面的抗滑性能，设计采用石灰岩沥青路面抗滑铺装层对晋城市丹河新城金村新区珏山路进行路面结构优化。为了确定石灰岩沥青路面抗滑铺装层的路用性能，分别在完工后和通车半年后布置测点对抗滑性能、平整度和车辙深度进行检测和分析，作为确定抗滑铺装层路用性能的基本依据。

1 工程概况

晋城市丹河新城金村新区珏山路，设计全长2 537.457 m，起讫点桩号K0+000～K2+537.457。根据地形地貌特征，将本工程划分为三个路段。设计采用双向八车道，中间设7 m中央绿化带，两侧分别设置3 m绿化带，4 m非机动道，3.5 m人行道。该工程全线最小纵坡0.385%，最大纵坡4.894%，设计竖曲线共9处，最小半径为R=1 800 m，最大半径为R=15 700 m。车行道路面横坡为1.5%，人行道横坡为2%，车行道采用直线接抛物线型路拱，全线不设加宽与超高。为提高道路的抗滑性能，节约施工成本，路面上面层设计采用4 cm石灰岩沥青混凝土抗滑铺装层。为了确定路面使用性能，选取试验断面在完工后和通车半年后对路面抗滑性能、平整度和车辙深度进行检验。

2 原材料和配合比设计

2.1 原材料

2.1.1沥青

为了提高沥青路面的高温稳定性，提高抗磨耗能力，本项目沥青选用壳牌公司生产的SBS改性沥青。

2.1.2矿料

集料选用晋城当地某采石场生产的石灰岩碎石，要求质地坚硬，强度高，不含杂质、风化颗粒，形状规则，接近正方体，矿料选用晋发水泥公司生产的水泥。

2.2 目标配合比设计

将进场粗集料送样到实验室开展筛分试验，根据试验结果确定级配终止，进一步通过调整确定沥青路面SAC-13抗滑磨耗层合成级配，合成级配如表1所示。

表1 沥青路面SAC-13抗滑磨耗层级配合成表

分别选取3.5%～5.5%的5个油石比，制备沥青混合料开展马歇尔试验。分析试验结果确定最佳油石比为4.7。

3 路面使用性能衰变分析

3.1 路面抗滑性能分析

完工后采用SGRIM系统对路面横向力系数SFC进行检测，用于分析沥青路面抗滑性能衰变情况。按照设计方案将该道路工程划分为三个检测段，分别为K0+000～K0+950段、K0+950～K1+650段、K1+650～K2+537.457段。由于各检测段检测数据类似，选取K0+950～K1+650作为研究对象，检测时间为完工后和通车半年后，收集路面横向力系数SFC检测结果绘制散点图如图1,图2所示。

对比分析图1，图2横向力系数散点图，K0+950～K1+650 检测段沥青路面抗滑磨耗层完工后，横向力系数检测数据主要分布在55～70范围内，通车半年后横向力系数检测数据主要分布在60～70范围内，通车半年后横向力系数有一定幅度的增加。对比分析，完工后的横向力系数检测数据离散性较高，通车半年后检测数据离散性较低。

为了进一步分析通车半年后路面抗滑性能的变化情况，对横向力系数检测数据进行分析，分析结果见表2。

分析表2数据，通车半年后K0+950～K1+650检测段路面横向力系数较完工后有一定幅度的提高，这是由于路表沥青膜磨损，集料表面的棱角漏出，且尚未被磨损，从而提高了路面的抗滑性能。横向力系数大约增加5左右，具体增加值与石灰岩表面棱角有关。但随着通车时间的增加，集料表面棱角被磨损，沥青路面抗滑性能将会下降，具体下降速度与集料磨损速度有关。

表2 路面横向力系数检测数据对比分析表

3.2 路面平整度分析

路面平整度会直接影响行车舒适性，是路面使用性能的一项重要指标。同样选取K0+950～K1+650左右幅平整度检测结果作为研究对象，分别在抗滑磨耗层完工后和通车半年后对路面平整度进行检测，分析平整度变化情况，平整度检测数据散点图如图3，图4所示。

分析平整度检测数据散点图，通车半年后数据离散度较大，出现个别平整度检测数据较大的现象，但绝大多数检测数据比较集中。出现这种情况的原因可能是局部损坏造成的，且只有一个检测数据，不具代表性。为了进一步确定通车半年后路面平整度的变化情况，对平整度指数IRI进行分析，分析结果见表3。

表3 路面平整度指数IRI检测数据对比分析表

分析表3数据，抗滑磨耗层完工后沥青路面平整度指数IRI均值为1.539 m/km，小于2.0 m/km，通车半年后检测均值为2.29 m/km，增加了0.751 m/km，路面平整度变差。

3.3 路面车辙深度分析

路面车辙深度受车辆荷载、环境温度、路面混合料和路面结构等多方面因素的影响，其中以路面混合料影响最大。为了分析石灰岩抗滑磨耗层混合料的高温稳定性，同样选取K0+950～K1+650左右幅平整度检测结果作为研究对象，每50 m选取一个断面，分别对通车半年后的路面车辙深度进行检测，数据分析结果如表4所示。

表4 路面车辙深度数据分析结果

分析表4车辙数据分析结果，通车半年后石灰岩抗滑磨耗层平均车辙深度为3.98 mm，路面车辙指数RDI平均值为91.79。通车半年后路面车辙深度较小，车辙指数RDI也较高，说明石灰岩抗滑磨耗层高温稳定性良好。

4 结论

为了分析石灰岩抗滑磨耗层的使用性能衰变情况，分别对完工后和通车半年后路面抗滑性能、平整度、车辙深度等指标进行检测和分析，得出以下结论：

1)分析路面抗滑性能检测结果，通车半年后路面横向力系数较完工后有一定幅度的提高，但随着通车时间的增加，集料表面棱角被磨损，路面横向力系数检测值会下降，沥青路面抗滑性能将会下降。

2)分析平整度检测分析结果，平整度检测值和平整度指数IRI有了一定幅度的增加，说明路面平整度变差。

3)分析车辙数据分析结果，通车半年后路面车辙深度不大，说明石灰岩抗滑磨耗层高温稳定性良好。