低噪抗滑超表处在高速公路预防性养护中的应用

张 振

(山西交通控股集团有限公司运城北高速公路分公司，山西 运城 044000)

0 引言

高速公路在运营使用一段时间后，会出现裂缝、磨光、车辙等病害，降低路面使用性能和行车安全。为了及时修复病害，防止病害进一步发展，常采用预防性养护的方式对路面结构开展养护。低噪抗滑超表处可降低行车噪声，提高路面结构的抗滑性能和行车舒适性。结合垣孙高速公路沥青路面预防性养护实践，通过对路面使用状况调查确定养护方案，分析低噪抗滑超表处技术的应用，养护后分别对路面抗滑性能、噪声检测等指标进行检测，分析确定预防性养护效果。

1 工程概况与养护方案

1.1 依托项目概况

山西省内垣孙高速公路于2012年建成通车，设计车速100 km/h。其中垣曲蒲掌至闻喜东镇段设计全长82.812 km，采用双向四车道，路基设计宽度为26 m；闻喜东镇至万荣荣河段设计全长75.98 km，采用双向四车道，设计日交通量34 222辆；万荣荣河至临猗孙吉段及孙吉至终点段设计全长20.79 km，其中荣河至孙吉段设计采用双向四车道，孙吉至终点段采用双向六车道，设计路基宽度33.5 m。由于长时间运营通车，沥青路面出现了裂缝、磨光、坑槽、沉陷等病害，为防止路面病害进一步发展降低路面使用性能，拟沥青路面采用低噪抗滑超表处、微表处等预防性养护措施进行处治[1-2]。

1.2 低噪抗滑超表处养护方案

采用人工徒步配合检测车的方式进行路面使用状况调查，对路面病害类型和数量、破损位置等进行记录。通过调查，发现路面局部有轻微横向和纵向裂缝，主要集中在行车道附近。路面横向裂缝主要是基层收缩开裂导致产生的反射裂缝，纵向裂缝主要为荷载型裂缝，主要分布在轮迹位置。长下坡段和急弯路段沥青路面表面磨光严重，路面抗滑性能严重不足，亟需进行养护维修。调查发现路面磨光的主要原因一方面是车路频繁制动加剧了磨损，另一方面是原沥青路面结构中所采用的骨料偏软，抗滑性能不足造成的。结合调查结果，拟对垣孙高速公路K33+000～K142+200段开展预防性养护，其中低噪抗滑超表处养护处治面积为29 006.25 m2。低噪抗滑超表处技术是将层间界面剂、胶结料、耐磨抗滑降噪骨料和表面保护剂同步施作在需养护的路面上部，提高原路面抗滑性能，降低行车噪声。

2 低噪抗滑超表处原材料技术要求

2.1 层间界面剂技术要求

层间界面剂可以再生旧沥青路面的老化沥青，提高沥青的黏弹性，进而提高低噪抗滑超表处结构层与原路面的黏结力，防止施工后出现片状剥落。低噪抗滑超表处界面剂应满足25 ℃拉拔试验黏结强度不低于1.0 MPa的要求，否则不得选用。

2.2 胶结料

低噪抗滑超表处胶结料选用复合改性乳化改性沥青[3]，为快凝阳离子乳化沥青，其主要技术要求见表1。

表1 复合改性乳化改性沥青主要技术要求

2.3 骨料

低噪抗滑超表处骨料采用耐磨抗滑降噪骨料，选择粒径或级配的骨料，通常选用玄武岩、辉绿岩、闪长岩或石灰岩、高弹橡胶颗粒等，其主要技术要求如表2所示。

表2 耐磨抗滑降噪骨料主要技术要求

2.4 表面保护剂

低噪抗滑超表处表面保护剂选用热固交联型高分子黏结材料，在施工过程中同步洒布在超表处结构层表面，有效改善施工早期的粘轮问题。减少养护时间，提前开放交通。另外，表面保护剂还可以对乳化复合改性沥青进行二次改性，提高超表处结构层的路面使用性能，延长使用寿命。

3 低噪抗滑超表处养护效果分析

3.1 路面抗滑性能检测结果分析

低噪抗滑超表处养护完工后，为了确定路面抗滑性能的改善效果，选取有代表性的路段进行检测[4]。路面抗滑性能检测内容包括原有旧路面检测和新路面检测，通过对比分析确定抗滑性能的改善情况。本文选取K38+200～K38+700段检测结果作为研究对象，共500 m，每隔100 m检测一个点，检测结果如表3所示。

表3 沥青路面养护前后抗滑性能检测结果

分析表3检测结果可知，采用低噪抗滑超表处养护后路面构造深度有了一定幅度的增加，检测结果平均值从养护前的1.01 mm增加到1.14 mm，在通车6个月后构造深度有小幅下降，为1.08 mm，仍高于原路面构造深度检测值。构造深度下降是由于完工后车辆反复碾压，使超表处结构层进一步被压实，表面孔隙缩小造成的。但低噪抗滑超表处属于单一粒径薄层结构，进一步被压实的幅度较小。养护前后摆值改善明显，由养护前的61.6增加到71.4，养护后6个月摆值下降到67.2，下降幅度较小。养护后摆值明显提高，可有效提高路表行车摩擦力，改善路面抗滑性能，保证行车安全。通车6个月后出现了小幅下降，这也是由于完工后车辆碾压造成的。横向力系数在养护后有了一定幅度的提高，从养护前的51.8增加到59.4，通车6个月以后为55.8，说明路面抗滑性能得到了一定幅度的改善。总之，通过分析养护前后路面构造深度、摆值和横向力系数检测结果，采用低噪抗滑超表处处治后路面抗滑性能得到了明显提升，经过半年的跟踪观测路面抗滑性能各指标衰减较小，说明养护后路面抗滑性能得到了有效改善，可以保证行车安全[5]。

3.2 噪声检测结果分析

行车噪声过大会影响行车舒适性，低噪抗滑超表处可以降低行车噪声。为检验低噪抗滑超表处养护施工后的降噪效果，选取试验段分别对车内和车外开展噪声检测，检测结果如表4所示。车外噪声检测将噪声仪架设在距护栏0.7 m、离地50 cm位置，在小轿车和中型货车行驶速度为80 km/h时进行噪声检测，车内检测主要检测小轿车在80 km/h时的噪声水平。

表4 沥青路面养护前后噪声检测结果 dB

分析表4数据，可以得出养护后路面噪声水平有小幅下降，由于原路面只是轻微破损，可见采用低噪抗滑超表处可明显改善路面的行车噪声水平。与微表处等预防性养护技术相比，低噪抗滑超表处具有明显的技术优势。

4 结语

结合垣孙高速公路沥青路面预防性养护实践，根据现场调查情况制定方案采用低噪抗滑超表处进行养护，以恢复沥青路面抗滑性能，降低行车噪声，提高行车安全性。通过对养护路段路面破损情况进行调查，制定养护维修方案并分析确定原材料的技术要求。为检验沥青路面低噪抗滑超表处技术养护效果，分别对路面抗滑性能各指标和噪声水平进行检测，得出养护前后沥青路面抗滑性能和噪声水平得到了明显提高。另外，在路面养护维修后半年内进行跟踪观测，得出沥青路面的抗滑性能和噪声水平衰减较小，说明低噪抗滑超表处可明显改善路面性能，提高行车安全性，具有明显的技术优势。