公路工程瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研究

孫瑞平

摘 要：隨著國家城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，瀝青公路憑著施工機(jī)械化、交通放行快、平整度高等優(yōu)點(diǎn)在公路建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)占有重要地位。而是否經(jīng)過嚴(yán)格的瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)檢測(cè)，公路的質(zhì)量有很大的不同。本文主要對(duì)瀝青結(jié)構(gòu)路面施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行全面的闡述，對(duì)于各檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)。

關(guān)鍵詞：公路工程;瀝青路面;施工現(xiàn)場(chǎng);試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

瀝青路面試驗(yàn)檢測(cè)是公路工程施工管理的必要環(huán)節(jié)，更是瀝青路面公路工程質(zhì)量的保障措施，也是以后公路養(yǎng)護(hù)的依據(jù)。要想達(dá)到標(biāo)公路質(zhì)量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，就必須重視路面試驗(yàn)檢測(cè)，嚴(yán)格遵守并執(zhí)行，以獲取及時(shí)、有效、準(zhǔn)確、合格的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)。本文主要對(duì)瀝青結(jié)構(gòu)路面施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行全面的闡述，對(duì)于各檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)。

一、瀝青路面質(zhì)量基本要求

為滿足公路運(yùn)輸?shù)幕厩闆r，在荷載能力、抗疲勞性上都要有達(dá)到國家規(guī)范和當(dāng)前道路交通要求，以達(dá)到此公路路段半的設(shè)計(jì)使用壽命而不損壞。荷載能力指公路在對(duì)交通壓力的承受能力，主要受車流量和車重影響;抗疲勞性指荷載反復(fù)壓力對(duì)公路造成的疲勞性傷害;另外，由于瀝青公路在環(huán)境內(nèi)受的影響，瀝青公路要有良好的穩(wěn)定性，以保證在炎熱天氣和路面大流量的情況下正常使用。于此相對(duì)，對(duì)于北方環(huán)境就要求瀝青路面有一定的低溫抗凍性，防止出線低溫裂縫。此外，公路路面的抗滑性也是路面的重要指標(biāo)，因?yàn)殛P(guān)系著公路交通的共同安全問題。因此，瀝青公路工程上要對(duì)公路的承壓能力、抗壓能力、抗疲勞性、高（低）溫穩(wěn)定性、抗滑性等性能上進(jìn)行要求。

二、相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)分析

（一）原材料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

原材料試驗(yàn)檢驗(yàn)是瀝青公路工程試驗(yàn)檢驗(yàn)的的第一步，瀝青公路工程建設(shè)主要由瀝青和砂石混合鋪設(shè)，瀝青砂石混合料的質(zhì)量對(duì)瀝青公路的承壓和抗疲勞性起著決定性作用，作為工程原料直接對(duì)后續(xù)工程工序有重要影響。因此，對(duì)于瀝青混凝土原料的試驗(yàn)檢驗(yàn)是施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢驗(yàn)的第一步?；炷猎系脑囼?yàn)檢驗(yàn)主要是對(duì)原料的密度、針片系數(shù)和砂當(dāng)量的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，此實(shí)驗(yàn)過程是取樣后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，要想得到準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果必須保證取樣的代表性及原料的均勻性。大部分情況下，利用網(wǎng)籃法測(cè)定瀝青混合原料中的各成分質(zhì)量，利用游標(biāo)卡尺或規(guī)準(zhǔn)儀測(cè)定針片，利用壓碎機(jī)和磨光機(jī)等力學(xué)設(shè)備測(cè)定原料試件的壓碎值、磨光值等原料的力學(xué)性能。原料的一系列測(cè)定值一般根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》要求進(jìn)行。

（二）瀝青混合料級(jí)配檢測(cè)

混合料的級(jí)配檢測(cè)是指在施工之前對(duì)瀝青混凝土的瀝青和礦料配比進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)主要根據(jù)道路施工要求進(jìn)行，設(shè)計(jì)階段的混合料級(jí)配是瀝青路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，對(duì)工程質(zhì)量來說至關(guān)重要。為方便工程進(jìn)行配合比也可以同時(shí)設(shè)計(jì)。這樣，在實(shí)驗(yàn)室制作試驗(yàn)件，對(duì)公路工程施工過程模擬一次，可以更好地把握公路建設(shè)結(jié)果的質(zhì)量和各原料的用量，利用混凝土試驗(yàn)品對(duì)該試驗(yàn)品的各種力學(xué)特性和穩(wěn)定性能進(jìn)行測(cè)定和分析，最終確定瀝青混凝土的原料級(jí)配，以達(dá)到最優(yōu)的公路原料設(shè)計(jì)方案。

（三）壓實(shí)度檢測(cè)技術(shù)

壓實(shí)度檢測(cè)是對(duì)壓實(shí)過后的路面進(jìn)行檢測(cè)公路原料的緊實(shí)程度是否達(dá)到規(guī)范。一般是通過鉆芯得到已壓實(shí)的混凝土樣品進(jìn)行壓實(shí)度的測(cè)定，通過在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定樣品的密度來判斷此段取樣公路的壓實(shí)度是否合格。但取樣測(cè)定壓實(shí)度本身就會(huì)對(duì)對(duì)瀝青路面的結(jié)構(gòu)造成一定損害，并且若測(cè)定壓實(shí)度不合適時(shí)也不易對(duì)路面進(jìn)行再次壓實(shí)。所以，針對(duì)這些弊端，可以利用核子密度檢測(cè)儀代替鉆芯取樣法測(cè)定瀝青混合路面的壓實(shí)度，核子密度儀在路面完成壓實(shí)后就能立刻進(jìn)行測(cè)定，壓實(shí)度不夠可以及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)，不對(duì)公路造成破壞并且能及時(shí)修正。

（四）路面使用性能檢測(cè)

1、平整度檢測(cè)

對(duì)于路面使用性能主要通過平整度、強(qiáng)度、抗滑性、防滲水四個(gè)方面進(jìn)行檢驗(yàn)。公路路面平整度的檢測(cè)大都使用3m直尺測(cè)定最大間隙，具有工具方便、數(shù)據(jù)直觀的優(yōu)點(diǎn)，但工作量大效率低的缺點(diǎn)更為突出。連續(xù)式測(cè)量?jī)x是連續(xù)測(cè)量反映標(biāo)準(zhǔn)差的儀器，具有精度高、效率高的優(yōu)點(diǎn)和設(shè)備笨重的缺點(diǎn)。顛簸累計(jì)儀是繼3m直尺和連續(xù)式測(cè)量?jī)x后發(fā)展起來的，通過載有儀器的車輛在路面行駛對(duì)路面顛簸程度進(jìn)行積累測(cè)定，從而得出路面平整度的計(jì)算結(jié)果。相比較直尺法和連續(xù)式測(cè)試儀，顛簸積累儀在設(shè)備的使用過程和測(cè)量精度上都有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。激光路面平整度檢測(cè)方法，是利用激光對(duì)路面的平整度進(jìn)行檢測(cè)，此設(shè)備是一種非接觸式測(cè)定儀，具有操作簡(jiǎn)單、測(cè)量迅速、精度高、不確定因素小等特點(diǎn)，所以激光法測(cè)定路面平整度具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、強(qiáng)度檢測(cè)

路面強(qiáng)度檢測(cè)主要指的是彎沉檢測(cè)，彎沉檢測(cè)即通過測(cè)量路面在標(biāo)準(zhǔn)壓力下的垂直形變進(jìn)行檢測(cè)，目前使用最廣泛的是貝克曼梁法，使用的設(shè)備為貝克曼梁彎沉儀，通過該設(shè)備對(duì)路面施加靜荷載，再由傳感器自動(dòng)記錄測(cè)試路面的彎沉數(shù)據(jù)，來計(jì)算該測(cè)試路段路面強(qiáng)度的。因此用該方法對(duì)路面彎沉進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要對(duì)路面不斷施加負(fù)荷直到接近極限值，所以貝克曼梁法對(duì)路面進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試本身對(duì)路面也會(huì)造成一定的損傷。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)路面彎沉的測(cè)定出現(xiàn)了更優(yōu)越的測(cè)量辦法-脈沖式彎沉測(cè)量方法。其中最具代表性的測(cè)量設(shè)備為落錘式彎沉儀，與貝克曼梁彎沉儀相比，落錘式彎沉儀是通過落錘對(duì)路面進(jìn)行脈沖施壓，在通過傳感器測(cè)量路面彎沉。

3、抗滑及滲水檢測(cè)

在公路使用過程中，路面的摩擦系數(shù)不僅受路面特性的影響，天氣和環(huán)境導(dǎo)致的空氣濕度、地表濕度等環(huán)境因素和型車速度等認(rèn)為因素也是影響路面摩擦系數(shù)的重要因素。其中受路面檢測(cè)檢測(cè)的有兩個(gè)特性，即瀝青公路路面細(xì)構(gòu)造和組構(gòu)造。其中，細(xì)構(gòu)造主要指路面表面的粗糙度，在低速行駛得到情況下其決定性的作用，可以利用擺式摩擦儀進(jìn)行測(cè)定，為得到的結(jié)果的準(zhǔn)確性，要在路段內(nèi)進(jìn)行間斷性測(cè)量且每次試驗(yàn)都要進(jìn)行多次取平均值。粗構(gòu)造是表征瀝青路面的縫隙粗細(xì)的值，路面粗構(gòu)造縫隙主要作用是防止路面積水形成水膜，所以粗構(gòu)造在高速路段上起作用。粗構(gòu)造指數(shù)主要由構(gòu)造深度指數(shù)體現(xiàn)，一般通過鋪沙發(fā)計(jì)算構(gòu)造深度。

路面滲水試驗(yàn)一般是在路面均勻取點(diǎn)后，在取點(diǎn)處用滲水儀進(jìn)行滲水試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，一定時(shí)間后根據(jù)滲水儀水量的減少量和時(shí)間經(jīng)過計(jì)算得到路面滲水系數(shù)。

三、檢驗(yàn)檢測(cè)的意義

我國大部分公路均為瀝青路面，瀝青公路質(zhì)量的好壞即代表國民出行舒適度甚至出行風(fēng)險(xiǎn)的高低。只有嚴(yán)格有效的施工現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)才能保證路面質(zhì)量，在原有的結(jié)構(gòu)原料上延長(zhǎng)公路的使用壽命。良好的路面檢測(cè)技術(shù)關(guān)系著人民的生活水平和國家的經(jīng)濟(jì)效益。

公路施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)可以減少公路后期維護(hù)的恩利和財(cái)力投入，更好的規(guī)劃國家公路建設(shè)。減少因道路非常規(guī)損壞導(dǎo)致的道路擁擠和道路交通事故。

四、結(jié)語

國家城市化建設(shè)離不開公路建設(shè)的發(fā)展，為滿足公路建設(shè)的需要，公路路面結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，工藝越來越國際化。但國家的發(fā)展也對(duì)公路的性能水平的訴求越來越苛刻。由于公路的設(shè)計(jì)年限不足或負(fù)載過重的導(dǎo)致公路的破損情況也比較嚴(yán)重。在公路檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展上，復(fù)雜的人工檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)不具有競(jìng)爭(zhēng)性。檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)與現(xiàn)代科技化相結(jié)合，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等讓路面檢驗(yàn)檢測(cè)的過程更為簡(jiǎn)單，結(jié)果更為準(zhǔn)確。利用自動(dòng)化、集成化的設(shè)備對(duì)路面進(jìn)行測(cè)量和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，可以免去由于人工測(cè)量帶來的不確定性。另外，新型設(shè)備在國內(nèi)公路的檢驗(yàn)檢測(cè)中利用不是很普遍，對(duì)于新設(shè)備的使用普及還需要加強(qiáng)。

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