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公路沥青路面抗滑性能检测方法

2021-09-10陈文英

交通科技与管理 2021年21期
关键词:沥青路面

陈文英

摘 要:结合某公路工程实际情况,首先简要阐述了沥青路面抗滑性能检测方式及原理,然后围绕着公路工程制定沥青路面抗滑性能检测方案,通过构造深度、抗滑摆值与横向力系数指标实现路面抗滑性能准确评价。结果表明,公路在通车运行多年之后,其沥青路面的构造深度、横向力系数等指标都达到标准要求,路面具有良好的抗滑性能。

关键词:沥青路面;抗滑性能;构造深度;横向力系数

1 项目背景

此公路工程项目,全线长度是23.85 km,设计的行驶速度是80 km/h,路面宽度是24 m。公路工程位于山岭区,该地区年均降雨量比较大,受降雨天气、复杂地形等条件的影响,车辆在行驶过程中容易引发交通安全事故,从而造成严重的经济损失,威胁行车人员的生命安全。由此公路管理部通过反复的分析与研究,最后决定严格检测公路沥青路面的抗滑性能,以切实保证车辆的安全通行。

2 沥青路面抗滑性能检测方式

针对公路沥青路面而言,其抗滑性能是由路面微观、宏观构造决定,微观构造指的是集料具备的表面纹理,主要构造形式为波长<0.5 mm,波幅<0.2 mm,能够提升路面抗滑力;宏观构造指的是混合料中各种集料之间产生的粗纹理,主要构造形式为波长处于0.5 mm~50 mm,波幅>0.1 mm且<20 mm,能够为路面提供排水通道,将路表面积水有效排出。目前,主要通过构造深度、横向力系数与抗滑摆值指标对沥青路面抗滑性能进行评价,按照检测原理进行划分,常用的抗滑性能检测方式主要有4种。

2.1 橫向力系数检测

车辆处于行驶状态下,由于受到路拱、横坡的影响,车辆在制动后不同车轮制动力也有所区别,从而就容易造成车轮横向倾斜。为了能够实现对车辆运行状态的有效评价,应准确测定车辆横向位移形成的阻力,从而获取沥青路面相应摩擦系数,也就是路面横向力系数。一般是通过横向力系数测试车进行沥青路面的横向力系数指标测定,此检测方式能够准确测定沥青路面的纵向摩擦系数,也能够直观、真实地反映出侧向摩擦系数,同时检测点相对比较,所以选择此检测方式获得的结果准确、效率高,也不会影响道路交通正常运行。

2.2 制动距离法

从本质上分析,制动距离法指的是已知汽车质量,对汽车在湿滑路面中的制动距离进行测定,然后利用有关公式准确计算出沥青路面摩擦系数的一种技术方法。但是具体操作时无法实现车辆完全制动,而且环境条件影响相对比较大,适用范围小。

2.3 能量损失法

能量损失法指的是以能量守恒定律为核心的一种沥青路面抗滑性能检测技术,选用的仪器基本是摆式摩擦系数测定仪,以摆锤末端的橡胶片做的功呈现沥青路面抗滑能力大小。此检测方法操作简单,且成本低廉。但是实践操作中很容易受人为因素影响,从而造成检测结果准确度偏低。

2.4 间接测试法

间接检测法指的是测定沥青路面的构造深度或者是摩擦系数,从间接上呈现出沥青路面的抗滑性能,基本选择的检测方法是铺砂方法与激光构造深度测定方法。铺砂方法的原理比较简单,操作便捷,但实践操作中人为主观因素造成的影响比较大,且铺砂厚度各不相同,所以不能保证检测结果的精准度;而激光构造深度方法指的是以激光方式扫描沥青路面,然后获取沥青路面的实际影像,在分析研究构造特点之后评价沥青路面的抗滑性能,此方法的优势是检测结果精准度比较高,对道路交通的影响较小等。

2.5 激光构造深度仪测定沥青路面构造深度试验方法

(1)在测试之前,首先要检查设备是否工作正常,插入并拧紧手柄电连接器和手推车电连接器,然后用手拧紧连接器单元的合金轴环。打开手柄上的钥匙开关,检查电池电压,如果不足,则需要充电,充电时间为12到15个小时。检查轮胎气压,并满足0.07±0.01 MPa的要求。保持轮胎顶部和其他附件清洁。安装打印机纸带和色带,选择测量部分,测量位置在传动带的轨道上。用扫帚清扫测量的路段,并同时标记起点和终点。

(2)检测阶段。当激光结构深度仪设置为READY(就绪)时,仪器将配备四个步骤的程序:校准程序或工厂调试程序,大孔或粗糙路面测量程序以及普通路面。测量程序,传感器校准核程序。正式测量期间,寿光应使用传感器校准程序在要测试的道路上执行传感器检测和校准,并且峰的数量应分布在112~144之间。峰分布太高或太低。这意味着轮胎压力异常,磨损严重或沥青材料已满。根据测得的路面状况,选择要测量的一般路面测量程序或具有较大孔隙粗糙度的路面测量程序,并报告车辆以稳定的速度行驶进行测量。仪器将为每个计算间隔打印结构深度的平均值。标准计算间隙长度为100 m,根据需要可以为10 m或50 m。

(3)在设备测试期间,根据计算间隔在打印的数据表上显示道路名称和公里数,并报告每个评估道路段的平均结构深度,标准偏差和变异系数。为了有效地确保检测精度和公差,在相同的计算间隔下两次测量的重复误差为0.02 mm或更小。

2.6 摩擦系数测定车测定路面横向力系数试验方法

通过采用该方法,可适用于以标准的摩擦系数测定车测定沥青路面或水泥混凝土路面的横向力系数,测试结果可作为竣工验收或使用期评定路面抗滑能力的依据。

(1)确定要使用的摩擦系数车辆由车身底盘,测量仪器,水质测量系统,负荷传感器,仪表和行驶记录系统以及校准装置组成。同时,测量车辆必须满足以下要求:测量机构可以安装在一侧或两侧。测试轮与车辆的行驶方向成20度角。作用在测试轮上的标准负载为2 kN。轮胎应为300-20光滑轮胎,标准压力为0.35±0.01 MPa。当轮胎直径减小6 mm时(每个测试轮约为350 km~400 km,需要更换),必须更换新轮胎。车辆的轮胎充气压力必须符合使用中车辆规定的标准充气压力范围。可以调节喷水量,以使包装水膜的厚度为1 mm或更大。通常,当测量速度为50 km/h时,水阀的开度应为百分之50,而当测量速度为70 km/h时,水阀的开度应为百分之70。

(2)检查准备工作。根据仪器和设备的技术手册或说明手册校准测量系统。校准和检查设备时,必须在发动机关闭的情况下进行。根据不同等级的SFC值10、20、30 、100进行校准,当满刻度为100时,显示误差应不超过2。验证车辆侧摩擦系数测量系统的各个参数是否符合要求,并且外部警告信号是否正常。牢固安装测试轮,并将其保持在升高位置。正常使用记录设备并安装足够的打印纸。打开录音系统并将其预热至少10分钟。

(3)测定步骤。在测试部分开始之前约500 m停下来,并开始预热至少10分钟。放下测试轮并打开水阀,以检查水流是否正常以及水流是否符合要求。检查仪表的指示器是否正常,然后升起测试轮。可以将车辆开到测试区域,提前将测试轮降低100 m~200 m,确定车辆的速度并根据道路等级的需要进行选择。除特殊情况外,标准车速为50 km/h,在测试过程中必须保持恒定速度。进入测试部分后,按开始键开始测试。当需要在显示器上监视测试作业的变化,检查速度和距离是否有异常波动以及显示特性(例如桥梁位置,路面变化等)时,将执行功能键插入数据流。该记录以及完整的公里数里程也应完成。

3 工程实践

3.1 检测方案

为了能够准确评价公路工程沥青路面的抗滑性能,本文选择通过多项指标对沥青路面的抗滑性能进行评价,主要包含横向力系数、构造深度以及摩擦系数指标。详细检测内容是以100 m为基本单位设定检测点,对沥青路面的构造深度、横向力系数与摆值进行检测,得到相应的检测数据结果,并进行平均值处理。

3.2 构造深度

以《公路路基路面现场测试规程》相关规定要求为准,选择铺砂方法检测公路沥青路面的构造深度,公路沥青路面的构造深度表现相对较好,检测得到的构造深度均值大约是0.5,由此表明公路沥青路面的抗滑性能达到標准规定要求。此外,在公路沥青路面构造深度检测中发现,路面左幅的构造深度要<路面右幅,主要是路面左幅通过的车辆以重载车为主,在长期荷载作用下,路面的构造深度数值相应减小,路面的抗滑性能随之弱化。

3.3 抗滑摆值

结合《公路路基路面现场测试规程》相关规定要求,在公路沥青路面的抗滑摆值检测中选择的方法是摆式摩擦系数测定仪, 根据公路沥青路面抗滑摆值检测数据结果可知,试验路段的路面抗滑摆值均达到了标准规定要求,且处在相对比较高的水平,由此表明沥青路面具备良好的抗滑性能。此外,实践检测中发现路面左幅抗滑摆值>路面右幅,表现出的规律与路面构造深度检测基本相同。

3.4 横向力系数

按照《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60—2008)具体规定要求,公路沥青路面横向力系数的检测选用的方法是横向力系数测定车,根据公路沥青路面横向力系数检测数据结果可知,试验路段在通车运行多年之后,沥青路面横向力系数表现良好,由此表明沥青路面具备比较强的抗滑性能。此外,实践检测中路面右幅的横向力系数>路面左幅,呈现的规律性与构造深度、抗滑摆值试验检测结果基本相同。

4 总结

基于新时代背景下,车辆出行安全受到了人们的高度重视,所以提高公路沥青路面的抗滑性能尤为重要。本文结合沥青路面检测原理简要阐述了抗滑性检测方式,比如制动距离法、横向力系数测试法等,并以公路工程项目为例,设计了公路沥青路面的抗滑性能试验检测方案,通过构造深度、横向力系数与抗滑摆值指标实现沥青路面抗滑性能的准确、有效评价。结果表明,公路路面在通车运行多年之后仍然具备相对较强的抗滑性能。

参考文献:

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