摘要
通过对13段已进行MS-2微表处处治，但交通荷载等级、纵坡坡度不同的路段开展处治效果问卷调查，定性分析抗滑处治效果与交通荷载等级、纵坡坡度的关系；选取2条交通荷载等级分别为中等、重的高速公路，对已进行过MS-2型微表处处治且纵坡坡度为1.0%~４.5%的路段开展抗滑性能跟踪检测，定量分析抗滑处治效果与交通荷载等级、纵坡坡度的关系。结果表明：交通荷载等级为中等、纵坡坡度小于3.8%的路段，MS-2型微表处可有效改善路面抗滑性能，寿命一般为2.5年左右；交通荷载等级为重级的高速路，纵坡坡度小于2.8%的路段，MS-2微表处进行抗滑处治寿命一般为1.0~1.5年。
关键词：MS-2型微表处 | 抗滑性能 | 纵坡坡度 | 交通荷载等级
随着中国高速公路网的不断完善，路网运营能力得到不断的提升，中国高速公路建设从设计水平、管理经验、施工能力、验收手段等多方面，均得到充足发展，整个社会对安全的关注达到了很高程度，公路作为人、物等运输承载体，安全自然不可或缺，由于路面抗滑不足而引发的交通事故也倍增。英国研究者调查表明：因路面抗滑不足引起的交通事故占全年交通事故的24%左右；日本抽样调查显示：该类交通事故数占日本全年交通事故的25%。虽然中国目前缺乏此类数据调查，但是从交通系统组成的各部分技术成熟度来分析，由于抗滑能力不足而引起的交通事故比例不会低于英国、日本，因此开展与路面抗滑性能相关的研究，具有重要的理论及实用价值。
现阶段中国公路养护有限的经费只能满足局部严重病害的处治，对公路安全意识的理解还比较局限，大多数的公路管养者关注更多的是车辆运输过程中的安全，以及路面表象的、严重破损的路段(如坑槽、松散、沉陷、滑坡、坍塌等)，忽视了路面抗滑不足，为事故的发生埋下较大的隐患，所以路面抗滑性能应该作为一项重要的指标引起足够的重视。
目前针对路面抗滑不足的处治措施多种多样，从经济角度出发MS-2型微表处作为路面抗滑处治措施使用广泛，但其使用效果评价褒贬不一，因此，该文研究MS-2型微表处抗滑处治效果有着重要的意义。
调查及检测方式
通过前期深入养护单位了解MS-2型微表处对改善路面抗滑性能的效果，选择13段交通荷载等级、纵坡坡度不同的典型路段作为问卷调查对象，调研内容包含路段名称、桩号范围、年平均日交通量、纵坡坡度、原路面结构、处治年限、规模及处治措施、处治效果评价，定性分析MS-2型微表处抗滑性能与交通荷载等级、纵坡坡度的关系；为进一步验证MS-2微表处在改善路面抗滑性能方面的效果，选取2条交通荷载等级分别为中等、重的高速公路，对已进行过MS-2型微表处处治且纵坡坡度为1.0%~4.5%的路段开展抗滑性能跟踪检测，采用**双轮式横向力系数测试仪每隔0.5年对其跟踪检测1次，每次每段检测3遍，以每段为基本单元统计代表值，将3遍代表值的平均值作为该路段检测结果。
问卷调查结果
选择已进行MS-2微表处处治(交通荷载等级、纵坡坡度不同)且通车年限在3年以内的13个路段，将预先编制好的调查问卷分发给相应路段长期从事公路养护工作的一线人员(工作经验在7年以上)，每段由3位经验丰富的技术人员填写，综合分析各路段在进行MS-2微表处处治后的使用效果，问卷调查结果如表1所示。
通过对问卷调查结果统计分析可知：微表处处治效果与交通荷载等级有着较大的关系，在重载交通作用下微表处效果在0.6年就开始明显下降；交通荷载等级在中等及以下时，MS-2微表处可有效改善路面抗滑效果，当使用1.8年以后开始下降，2.5年以后效果损失明显。
跟踪检测结果
为进一步验证MS-2微表处处治效果与荷载等级、纵坡坡度的关系，分别选取交通荷载等级为“中等”、“重”的公路各1条，荷载等级为“中等”的公路命名为“公路1”，荷载等级为“重”的公路命名为“公路2”，选择纵坡坡度为1.0%~4.5%且已进行MS-2微表处处治的路段，公路1选取5段，公路2选取4段，路段信息见表2、3，通过查找原材料送检报告及试验室资料得到粗集料主要技术指标及对应路段当天抽提试验的矿料级配、沥青含量(沥青采用SBS改性乳化沥青)，分别见表4、5。采用MK6双轮式横向力系数测试仪每隔0.5年对其跟踪检测1次，每次每段检测3遍，以每段为基本单元统计代表值，将3遍代表值的平均值作为该路段检测结果，检测结果见表6、7。
由表6可知：研究路段当交通荷载等级为“中等”时，通车2年后MS-2微表处横向力系数均为40以上；纵坡坡度越大，横向力系数衰减越快，通车2.5年时，纵坡坡度小于3.8%的段落横向力系数仍满足要求，纵坡坡度大于等于3.8%的段落已不满足使用要求，通车3年时上述段落均不满足使用要求。可见交通荷载等级为中等、纵坡坡度小于3.8%时，MS-2型微表处可有效改善路面抗滑性能，寿命一般为2.5~3.0年。
由表7可知：由于部分段落通车1年后SFC小于40，对SFC小于40的段落不再对其跟踪检测。由表6、7可知：研究路段当交通荷载等级为“重”时，随着通车时长的增加，MS-2微表处横向力系数在通车1年后有50%的段落衰到不足40，1.5年后有75%的段落衰减到不足40；分析衰减率与纵坡坡度关系时，采用通车1年的数据，纵坡坡度越大，横向力系数衰减越快，当纵坡坡度大于等于2.8%时，MS-2微表处横向力系数在通车1年有66.7%的段落不满足使用要求，通车1.5年后均不满足使用要求。可见交通荷载等级为“重”，纵坡坡度大于等于2.8%时，MS-2微表处进行抗滑处治寿命一般为1.0~1.5年。
通过定性、定量分析MS-2型微表处抗滑处治效果与纵坡坡度、交通荷载等级的关系，可以得知：对于研究路段，当交通荷载等级为“中等”、纵坡坡度小于3.8%时，MS-2型微表处可有效改善路面抗滑性能，寿命为2.5~3.0年；重载交通作用下微表处抗滑处治效果在0.6年就开始明显下降；交通荷载等级为“重”，纵坡坡度大于等于2.8%时，MS-2微表处进行抗滑处治寿命一般为1.0~1.5年，为了更加科学、合理分析MS-2在改善路面抗滑性能方面的效果，今后的研究中需注重搜集更广的样本加以分析、提炼。
微表处抗滑性能衰变机理分析
表征路面抗滑性能的指标有构造深度和横向力系数，同种材料二者有着很好的相关性，路面平均构造深度可通过矿料级配和沥青含量计算得到：通过多元非线性回归模型建立各筛孔通过率与距离zui大密度线的加权平均值，公式如下：
平均构造深度与距离zui大密度线的加权平均值、沥青含量关系如下：
该文通过不同路段施工过程中的矿料级配及沥青含量计算得到施工初期的路面平均构造深度，同时在zui后1次抗滑性能跟踪检测时对第1-2段、1-3段、2-1段进行路面构造深度检测，构造深度计算结果、实测结果及横向力系数第1次、zui后1次跟踪检测结果见表8。
由表8可知：MS-2型微表处路面横向力衰减与路面构造深度的衰减有着密切的关系，横向力系数平均衰减率为52.0%，构造深度平均衰减率为37.4%，横向力系数衰减速度为构造深度衰减率的1.4倍，但由于该文数据量有限，缺少构造深度跟踪检测数据，无法建立两者衰变的关系。今后的研究中需进一步加强同种材料横向力系数与构造深度衰减规律(机理)的研究，从而建立两者的衰变关系，对采用磨耗指标表征路面抗滑性能的衰变起到重要的作用。
结论
(1)微表处抗滑处治效果与交通荷载等级有较大关系，在重载交通作用下MS-2微表处处治效果在0.6年就开始明显下降。
(2)研究路段交通荷载等级为“中等”、纵坡坡度小于3.8%时，MS-2型微表处可有效改善路面抗滑性能，寿命一般为2.5~3.0年。
(3)研究路段交通荷载等级为“重”，纵坡坡度大于等于2.8%时，MS-2微表处进行抗滑处治寿命一般为1.0~1.5年。
(4)微表处横向力系数衰减与构造深度衰减关系密切，需加强同种材料2种指标的跟踪检测，以对采用磨耗指标表征路面抗滑性能的衰变起到重要的作用。
全文完 发布于《中外公路》2021年10月
CFT背景介绍
连续式横向力摩擦系数测定车——这里简称为CFT，是由英国PaveTesting公司设计，由卓致力天公司引进此技术并在国内生产！PaveTesting公司已经有在英国生产高质量的工程检测设备超过10年历史了，PaveTesting公司强大的技术团队支持为其赢得了良好的声誉和客户满意度！
非常坚固的结构和创新的设计，连续式横向力摩擦系数测定车几乎在所有环境下都能很好的进行路面摩擦系数检测，可以满足现代高速公路和机场跑道摩擦系数检测的需要。道路表面的破坏可能是由于车辆轮胎的滚动磨损和刹车制动引起的磨耗，或者是受污染物的侵蚀也就是路表面的水、雪、烂泥、冰或橡胶污染。CFT连续式摩擦系数测试仪除了满足各国公路检测标准，还是满足美国联邦航空管理局(FAA)国际民航组织(ICAO)和英国民用航空管理局(CAA)要求的摩擦系数测试和存储系统。
CFT连续式摩擦系数测定车标准配置配备了环境温度传感器和非接触式路面温度传感器，并提供可选择的洒水控制系统和可选购的自动提轮系统。
CFT连续式摩擦系数测定车测试的横向力摩擦系数已经和SCRIM横向力摩擦系数测试设备进行了相关性的比对。由一辆3轮拖车通过拖钩和前面的牵引车连接，快速的进行路面摩擦系数测试。
可选择的洒水控制系统包括人工调节水流系统和自动调节水流系统两种方式，可以保持一定速度下恒定的水膜厚度。水箱尺寸可以在250升到8000升之间选择，取决于牵引车的性能参数。
主控制器采集的数据传输到副驾驶室安装的笔记本电脑上实时显示摩擦力图形数据、测试速度和距离信息。一个牢固的装有微软WindowsXP或Vista操作系统笔记本电脑系统用来显示和储存数据系统。
连续式横向力摩擦系数测定车（简称CFT），其测定轮与行车方
向呈7.5°，且以一定速度在潮湿路面行驶时，试验轮受到的侧
向摩擦力与作用在试验轮上的载重之比值称之为横向力系数.这
种横向力系数测定法称为偏转轮拖车法。其优点是在测定时不妨
碍交通，可连续并快速进行测定，高等级公路常用此来评价路面
的抗滑性能。
软件概述
▍CFT连续式横向力路面摩擦系数测定车软件非常容易操作，支持触摸屏操作和多语言选择。CFT连续式横向力摩擦系数测定车针对道路和机场用户的不同需求，配备了不同版本的功能软件。软件在任何Windows系统中使用，可以联系卓致力天公司获取电脑配置要求。
▍而针对中国用户，CFT连续式摩擦系数测试仪还可提供中文版软件，测试功能符合中国测试规范的要求，操作简单，符合中国测试标准和用户使用习惯，并可由触摸屏电脑控制，而不需要点击鼠标。
专门针对中国道路检测的软件功能特点
▍笔记本电脑由以太网接口进行数据传输，笔记本电脑实时采集和显示各类数据和图形。以下信息均实时显示在电脑屏幕上，包括：车速、测试距离、摩擦系数值、SFC转换值、空气温度和路面温度、摩擦系数VS距离的曲线图
▍软件显示测试距离，并具有桩号距离修正功能，把实际测试距离修正到桩号距离
▍数据报告提供路段摩擦系数值平均值、标准差、变异系数
▍软件可以直接输入设置摩擦系数值与SCRIM系数测试值SFC建立的相关关系式和公式系数；并可在报告中直接列出此CFT连续式摩擦系数测试仪的摩擦系数值和经过相关关系转换后的SCRIM摩擦系数值SFC
▍软件具有速度修正功能，符合JTG E60-2008标准要求，把其他速度条件下所测得的摩擦系数值，修正到50km/h标准速度下的等效SFC值
▍软件具有温度修正功能，符合JTG E60-2008标准要求，把在8~60°C的路面温度状态下所测得的摩擦系数值，修正到20°C标准温度下的等效SFC值
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