淺析高速公路瀝青路面離析的檢測

敖文飛 王永金

摘 要 高速公路瀝青路面的一些早期破壞現象，都與瀝青混合料的離析有關。本文結合多年的實踐經驗簡單的分析了采用視覺觀察法、核子密度儀法、取樣法以及紅外線攝像法等手段進行瀝青路面離析的檢測，提出了高速公路瀝青路面離析的指標和評定的建議標準，可用于高速公路瀝青路面施工的質量控制。

關鍵詞：高速公路；瀝青路面；離析；檢測；建議

中圖分類號：TV442+.1；文獻標識碼：A ；文章編號：2095-2104（2013）

公路瀝青路面是我國當前較為普遍的路面結構，具有表面平整、堅實、無接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養護維修簡便，能夠吸水，且適宜于分期修建等優點，得到了廣泛的應用。近年來由于受車輛超載、水毀、養護管理不嚴的原因，不少路面呈現出開裂、泛油、剝落、車轍等破損情況，正常維修期大大提前，公路行使質量降低，直接影響車輛運行。

高速公路瀝青路面的一些早期損壞，如由水損害造成的形變和坑槽、網裂、局部泛油、新鋪瀝青路面的構造深度不均、橫向裂縫多等等，都與瀝青混合料的離析相關。下面本文就具體的闡述一下：

瀝青混合料離析可大致分為兩種類型：級配離析和溫度離析。級配離析出現時，瀝青路面上一些區域粗料集中，另一些區域細料集中，使得混合料變得不均勻，級配及瀝青用量與設計不一致，導致路面呈現出較差的結構和紋理特性。一些區域細料集中、孔隙率小，可能會出現泛油、車轍；另一些區域粗料集中、孔隙率太大，可能會導致路面水損壞。溫度離析是指瀝青混合料在儲存、運輸及攤鋪中受天氣、施工機械影響，由于熱量損失而出現溫度差異的狀況?；旌狭系臏囟入x析，會導致路面壓實度不均勻，溫度較低的區域，路面的空隙率較大、紋理深度也較大，這些區域的路面易出現早期損壞。溫度離析造成的后果與級配離析一樣嚴重，都會導致瀝青路面的早期損壞，大大縮短瀝青路面的使用壽命。研究表明，嚴重離析的路面使用壽命可能會減少50%以上。目前高速公路瀝青路面的一些早期損壞，如松散、網裂、坑洞、局部嚴重轍槽、局部泛油、新鋪瀝青路面的構造深度不均等，都與瀝青混合料的離析密切相關。

一、 檢測方法

1、視覺觀察法

視覺觀察法即根據路面的表觀狀況和調查者的經驗進行離析檢測的方法。這是一種主觀的判別方法，有一定的局限性，只適用于大粒徑及較粗的瀝青混合料，對于小粒徑和細級配的瀝青混合料并不適用。視覺觀察法沒有明確的離析程度評定標準，且不同的調查者之間有時會產生分歧。

采用視覺觀察法對江蘇省在建的高速公路進行了調查，發現路面離析現象普遍存在，只是程度不同而已。典型的離析類型有：

（1）卡車末端離析是最常見的離析形式，主要是由于攤鋪機收斗引起的，在路面上形成規則的、間隔一致的翼狀離析。離析處攤鋪機中央區域細料多，比較密實；攤鋪機兩側粗料集中，細集料、瀝青含量少，空隙率較大，表面紋理很深。特別是采用一臺攤鋪機施工的中、下面層，卡車末端離析現象比較普遍。如上面層粒徑?。ˋK13、SMA13）、且采用兩臺攤鋪機施工，則卡車末段離析現象不明顯。

（2）帶狀離析也是比較常見的一種形式，通常出現于攤鋪機的中央，也有位于邊緣或其它地方。上、中、下面層均有這種情況出現，一些標段一直存在帶狀離析。產生這種現象的主要原因是攤鋪設備或攤鋪機操作的問題，比如熨平板安裝不當、螺旋布料器轉速不夠、攤鋪機卡料等。這些現象可以通過設備的更新與維護、操作手的培訓來消除。

（3）接縫離析在中上面層施工較為常見，由于采用兩臺攤鋪機施工，路中央的縱向熱接縫往往是最薄弱的環節。接縫處攤鋪的混合料過多或過少，都會在接縫處產生離析現象，多了會形成橋的效應，影響接縫兩側的壓實，少了接縫處壓實不足。如果兩臺攤鋪機的攤鋪厚度不一致，則接縫處厚度小的一側不容易壓實。兩臺攤鋪機后面的碾壓溫度差異過大也會造成接縫離析。此外接縫離析往往會同卡車末端離析或其它形式的離析形成組合效應。由于縱向接縫處位于行車道，輪載作用的次數多，因此應高速重視。

（4）隨機性離析在施工也時有發生。因設備故障、攤鋪機停機、拌合樓生產的混合料波動過大、碾壓不及時等都可能造成隨機性離析。低氣溫施工隨意停機或保溫措施不夠往往會形成這種離析形態。

2、鉆芯法（取樣法）

通過鉆芯取樣、分析芯樣的材料組成及芯樣密度，以評定離析的程度。取芯法費時費力，同時上面層施工一般不允許過多取芯，所以僅在發現路面明顯離析，才采用此法進行調查。由于路面離析處級配、瀝青用量、芯樣密度都可能發生變化，因此三指標均可作為離析的評定指標。

另一種方法是在攤鋪機后面取樣，通過分析混合料級配、瀝青用量變化來評定離析的程度。美國許多州規定，在施工控制中混合料的檢測樣品應在碾壓之前，應從攤鋪機后面取樣。這樣可使承包商關注混合料在拌合、運輸、攤鋪整個過程中的均勻性。連徐高速公路某標段采用這種方法進行了調查，分別在兩臺攤鋪機的兩翼取樣，做抽提試驗，分析級配、瀝青用量的變化。

3、核子密度儀法

核子密度儀可以檢測路面的密度，根據檢測路段路面密度的變化范圍，確定該路段離析程度的等級。核子密度儀是路面無損檢測的重要手段，采用核子密度儀檢測具有快速、簡便，且對路面無損壞的優點。但由于路面離析處粗料集中的地方，級配偏粗、瀝青用量也偏少，該點的密度值未必會小，因此核子密度測定儀有可能檢測不出這種離析。

美國一些州制定了核子密度儀檢測離析的方法和標準，不同地區標準各異。佐治亞州采用如果密度差異超過0.163g/cm3，就認為路面離析。堪薩斯州采用在路面上測4條縱向密度線，如果密度差異大于0.08g/cm3或最小值比平均值小0.04g/cm3就認為路面離析。愛荷華州采用如果離析處的密度與非離析處的密度之比值在98%～95.1%，就認為是明顯離析，如果低于95%就認為是嚴重離析。

4、紅外線攝像法

紅外攝像儀可繪制整個區域的熱量分布圖，并可以利用軟件分析熱量分布圖，評價溫度離析狀況。紅外攝像儀只能探測到表面及表層的溫度分布情況，紅外攝像儀對完工后路面的評價精確度不夠高，不同紅外攝像儀經過標定后測定結果才可用于分析比較。

溫度離析主要在卡車卸完料、攤鋪機收斗時出現，上一車的剩料與下一車表面的冷料混合在一起攤鋪，由于這部分冷料粘度大，集聚在攤鋪機螺旋布料器中央，攤鋪后便在攤鋪機中央形成明顯的溫度離析帶。

溫度離析的另一種形式為兩幅攤鋪機銜接不好或碾壓不及時，先攤鋪的混合料沒有及時碾壓而在接縫兩側形成溫度差異。

二、個人己見

離析的檢測與評定在國際上尚處于研究階段，本文在借鑒國外研究成果的基礎上，采用視覺調查法、核子密度儀法及紅外線攝像法，對高速公路瀝青路面施工中的離析狀況進行了大量的調查，通過分析研究，提出了如下建議：

1、鋪砂法、鉆芯法、核子密度儀法可與視覺觀察法相結合應用于路面離析的無破損檢查與評定，當存在爭議時可用取芯法做最終的判定。

2、紅外線攝像法在低氣溫施工時，可用于溫度離析的檢測，以督促施工單位改進設備與工藝。

總之：城市的交通發展，不應只注重追求高速公路總路程數，更重要的是公路的質量和壽命。公路建設的水平需要與公路的功能相適應，其中實際上包含了難以估量的社會效益，因此修建壽命長久的瀝青路面的關鍵在于瀝青混合料檢測，施工過程中應該重視對瀝青混合料離析的有效控制。只有嚴格控制瀝青路面施工的各項技術指標，才能發揮公路的最大效益。

參考文獻：

[1]李福普，沈金安.公路瀝青路面施工技術規范實施手冊.人民交通出版社.

[2]中華人民共和國交通部標準-公路瀝青路面施工技術規范.人民交通出版社.