中国水利水电第十工程局有限公司勘测设计院
摘要:公路工程施工阶段,为了保证路面具有良好的行车舒适度和行车安全性,因此则需要针对公路路面做好抗滑性能试验,尤其是沥青作为公路工程路面常用的材料,但沥青路面抗滑性能一般符合抗滑要求,因此则需要针对性的做好检测,不合理的问题要进行相应调整,降低公路因为抗滑性能不佳而造成的安全事故。本文则针对公路工程路面抗滑的常用手段进行分析,列举案例探讨如何提高公路路面抗滑性能试验的有效应用。
关键词:公路工程;路面;抗滑性能试验
随着我国社会的进步和经济的发展,各城市之间的区域经济发展也越来越密切,各地区的经济发展依赖于交通产业的支撑,然而,随着公路运行时间的增长,其抗滑能力将逐渐下降,从而使得道路的抗滑性能难以解决。近几年来,交通事故人员问题越来越多,路面抗滑性能不符是很多事故发生的主要原因,因此作为路面检测单位需要不断的优化各项检测技术,在实际应用中也要结合公路工程的特性选择合适的方案,不仅保障路面抗滑性能数据的准确性,也保障了公路更加安全的投入到使用中,为我国交通行业以及各个行业的发展都奠定基础。
一、公路工程沥青路面的抗滑性能试验手段
(一)数字图像法
随着图像识别技术的不断发展,在检测过程中,采用这种方法对沥青路面进行高清摄像,并通过图像识别技术对其进行3D重建,得到路面的3D结构,实现对路面平整度的精确计算。这种测试技术先进、方便,并且对交通的各个方面都没有太大的影响。但是,图像识别技术目前还处在发展的初级阶段,所以它在判定路面抗滑能力方面还存在着一些缺陷[1]。
(二)激光构造深度仪法
该技术是通过激光对路面进行扫描获得路面构造图,进行路面构造的分析后进行抗滑性能的计算。检测人员可以在车辆上安装激光构造深度仪,然后按照规定的速度运行,保障交通安全的前提下就可以完成对路面粗糙度、平整度的监测。
(三)摆式摩擦系数测定仪法
该方法常用于检测路面、机场跑道、标线漆等摩擦系数。摆的位置损失等于安装于摆臂末端橡胶片滑过路面的时候,克服路面等摩擦所做的功就是该方法的操作原理,具有操作方便、调试简单、数据准确稳定的优势,而且该方法不会对交通造成影响[2]。
(四)铺砂检测法
首先在路标上标注检测点,然后,在被测部位铺设相应厚度的细砂并检查其覆盖区域,在此基础上进行路面结构厚度的计算,从而得到路面的平整度该方法的检测方法简单,应用也比较广泛,不过该方法属于人工操作,因此容易出现误差。该方法应用中,需要选择干净的细砂并且进行晾晒、过筛,使用过的细砂不可重复使用。遵循随机原则在行车轨道上选择检测点,检测的过程中要对检测点周围进行清洁,将砂摊铺开后用钢尺刮平以保证摊铺的均匀性。
二、工程案例分析
以某公路工程举例,采用摆式仪进行路面摩擦系数的试验,通过摆式摩擦系数测定仪(简称摆式仪)进行沥青路面的检测。
(一)仪器与材料
(1)摆式仪。摆和摆的连接部分的重量是1682±33g,摆的中心到钟摆的重心是450±10毫米,在测量的时候,摆在道路上的滑动长度是133±5毫米,而摆上的橡皮片末端与摇摆中心之间的距离是500毫米。
(2)橡胶片。根据工程的实际情况最终确定其尺寸为6.35mm×25.5mm×75.8mm,橡胶片质量符合表1的要求。
表1 橡胶片物理性质要求
性质 | 温度(℃) | ||||
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
弹性(%) | 43~49 | 58~65 | 66~73 | 71~77 | 74~79 |
硬度 | 55±5 |
(二)操作流程
(1)准备阶段。对摆式仪的调零敏感性进行检查,并对其校准情况进行定期检验。道路工程验收结束后,要对设备进行校准。在公路上随机选取一个检测点,确定检测点的横切面位置,检测点必须在行驶车道的轮迹带上,且与人行道边线之间的距离不小于1米。
(2)试验流程。首先,调平仪器。在检测点上设置仪表,以确保摆位和摆位的方向与车辆运行的方向相同。旋转基座上的水平螺栓,调整水准泡处于中心位置。其次,调零。松开上、下两个固定手柄,旋转提升手柄,使其上升并能自由摇摆,再拧紧手柄。接着将摆向右侧移动,将释放开关按下使摆由开环状态进入开关槽,然后松开开关摆即为水平松开状态。再次按下释放开关让摆向左带动指针摆动,当摆到最高点再落下的时候,用左手抓住,这时指针应该指向零。如果未指定为零,则可以将摇臂上的调整螺帽松开或松开,反复进行此步骤,直到指针指零为止[3]。最后,校准滑动长度。先清洁路面,清除道路上摆动范围中的散粒体,使摆臂自由悬吊,并将支座置于固定螺钉下方。放松紧固把手,转动立柱上升降把手使摆缓缓下降。提起提升柄,卸下缓冲垫,摆动向右侧移动,握住提升柄,缓慢向左移动,直至橡胶片的边沿触地,抬高提升柄,使滑动块上升,并将摆动向左移动,使其重新与地面接触。
(三)实验数据分析
通过对路面抗滑摆值进行检测,检测结果见表2。(2)横向力系数。同时针对路面抗滑的横向力系数进行分析,检测结果见表3。
表2 抗滑摆值检测数据
检测路段桩号 | 抗滑摆值(左) | 抗滑摆值(右) | 平均值(BPN) |
K3+160~K3+660 | 60 | 65 | 62.5 |
K3+660~K4+160 | 58 | 60 | 59 |
K4+160~K4+660 | 62 | 60 | 61 |
K4+660~K5+160 | 58 | 58 | 58 |
K5+160~K5+660 | 53 | 55 | 54 |
表3
检测路段桩号 | 横向系数(左) | 横向系数(右) | 平均值(BPN) |
K3+160~K3+660 | 51.8 | 52.6 | 52.2 |
K3+660~K4+160 | 49.5 | 48.2 | 48.85 |
K4+160~K4+660 | 52.6 | 53.4 | 53 |
K4+660~K5+160 | 46.8 | 48.5 | 47.65 |
K5+160~K5+660 | 46.9 | 47.5 | 47.2 |
三、提高公路工程抗滑性能的有效对策
(一)不断优化施工技术
在沥青路面的建设中,采用的施工工艺还对其抗滑性能起着决定性的作用。因此施工阶段要加强对各种原材料的质量管理、调整好混合料的配比,通过精准的计算确定最佳的沥青用料等,同时也要加强对运输、拌合、摊铺等操作的管理与监督。
(二)选择合适的集料
集料雾化特点与表面构造对公路路面的构造都会产生一些细微的影响,抗滑石料坚硬耐磨、表面粗糙,在使用的过程中会提高车辆轮胎与路面的摩擦性,有效降低交通事故的发生,因此抗滑石料是提高公路路面抗滑性能的最好的集料选择[4]。
(三)保证沥青混合料构造的合理性
一般情况下,目标孔隙率、沥青使用量、集料级配等对路面构造都产生一定的影响,如果这些指标存在不符合要求的情况就会影响公路路面抗滑的性能。因此在进行沥青混合料设计阶段,要加强对上述这些指标的管控,保证各项指标均满足公路工程要求的抗滑要求,提高公路的使用寿命。
四、小结
我国交通运输行业的发展带动了经济的发展,交通运输频率的增加也导致车辆事故发生率的提高,而且总结引发事故的经验发现很多情况都是因为路面抗滑性能不佳造成的,因此公路工程建设行业对于路面抗滑性能的检测给予了高度重视,随着路面抗滑检测技术的不断发展,技术类型越来越多,在实际应用中要根据公路工程的实际情况选择最好的方案,保证抗滑检测数据的准确性。
参考文献:
[1]何江渝.公路工程路面抗滑性能试验检测[J].全面腐蚀控制,2024,38(05):37-39.
[2]夏小琴.公路工程沥青路面抗滑性能检测方法的应用分析[J].科技资讯,2023,21(03):69-72.
[3]田源.华南地区SMA沥青路面抗滑性能影响因素与施工应用研究[D].重庆交通大学,2020.
[4]王勇,田霜.环境因素对积沙沥青路面抗滑性能试验研究[J].水利与建筑工程学报,2018,16(01):216-219