公路路面厚度檢測(cè)試驗(yàn)方法研究

龐小勇

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550008)

1 檢測(cè)頻率

(1)當(dāng)公路采用的是水泥路面時(shí)，按200 m/2處的頻率進(jìn)行抽檢。

(2)當(dāng)公路采用的是瀝青路面時(shí)(包括瀝青混凝土、瀝青碎石與瀝青貫入式)，按200 m/處的頻率進(jìn)行抽檢。

(3)對(duì)于公路的水穩(wěn)基層與石穩(wěn)底基層，按200 m/處的頻率進(jìn)行抽檢。

2 檢測(cè)方法

2.1 挖坑法

(1)以現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范提出的要求為依據(jù)，按照隨機(jī)原則進(jìn)行取樣，確定挖坑檢測(cè)具體位置。

(2)選取一個(gè)相對(duì)平坦的路面，將其作為檢測(cè)地點(diǎn)，然后用毛刷對(duì)其進(jìn)行清掃，檢測(cè)地面的規(guī)格尺寸按40 cm×40 cm控制。

(3)以路面材料的堅(jiān)硬程度為依據(jù)，使用適宜的工具進(jìn)行開(kāi)挖，到層位底面為止。若開(kāi)挖較為方便，則可減小開(kāi)挖的面積，使坑洞大體上為圓形；在開(kāi)挖的同時(shí)，不斷將材料鏟出，并盛放在搪瓷盤(pán)當(dāng)中。

(4)開(kāi)挖完成后，使用毛刷對(duì)坑底進(jìn)行清掃，檢查確定坑底面是否為下一層層頂。

(5)經(jīng)檢查確認(rèn)坑底面是下一層層頂后，把鋼板尺平放在坑兩側(cè)，然后用另外一個(gè)鋼尺在坑中間測(cè)定坑底和鋼板尺之間的距離，其測(cè)定結(jié)果即為該結(jié)構(gòu)層厚度，結(jié)果需精確到1 mm。

2.2 鉆孔法

(1)以現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范提出的要求為依據(jù)，按照隨機(jī)原則進(jìn)行取樣，確定挖坑檢測(cè)具體位置。如果是舊路，且該點(diǎn)存在明顯缺陷，則需在該點(diǎn)的旁邊進(jìn)行檢測(cè)。

(2)利用專(zhuān)門(mén)的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，使芯樣直徑達(dá)到100 mm。若此芯樣只在厚度檢測(cè)中使用，則當(dāng)路面為瀝青和水泥路面時(shí)，宜選用50 mm鉆頭，而當(dāng)對(duì)基層材料進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于鉆孔可能對(duì)試件造成破壞，所以宜選用150 mm鉆頭。對(duì)于鉆孔的深度，不能比該層的設(shè)計(jì)厚度小。

(3)鉆孔完成后，將芯樣取出，并清楚芯樣底部的灰塵，確定和下層之間的分界面。

(4)利用鋼板尺在以圓心相對(duì)稱(chēng)的四個(gè)點(diǎn)上測(cè)量表面到上下層之間的高度，然后計(jì)算其平均值，最終得到的結(jié)果就是該結(jié)構(gòu)層的層厚，結(jié)果需精確到1 mm。

(5)路面施工中，在路面材料還沒(méi)有冷卻硬化時(shí)，按照檢測(cè)要求，隨機(jī)確定檢測(cè)地點(diǎn)，然后在檢測(cè)地點(diǎn)上插入大改錐，對(duì)該結(jié)構(gòu)層的層厚進(jìn)行檢測(cè)(在必要的情況下，可以使用小錘進(jìn)行輕敲，但要注意不可使用大工具，以免對(duì)周?chē)访娼Y(jié)構(gòu)層造成破壞和擾動(dòng))。當(dāng)在剛施工完成的路面上采用挖坑法進(jìn)行厚度檢測(cè)時(shí)，需在挖坑后對(duì)坑邊進(jìn)行清理，然后架設(shè)鋼板尺，使用另外一個(gè)鋼板尺對(duì)該層的層厚進(jìn)行測(cè)量。以上檢測(cè)結(jié)果都應(yīng)精確到1 mm。

2.3 試坑及鉆孔的填補(bǔ)

采用以上兩種方法完成檢測(cè)后，會(huì)在路面留下試坑及鉆孔，應(yīng)及時(shí)填補(bǔ)，如果填補(bǔ)不到位，將產(chǎn)生隱患，導(dǎo)致裂縫等病害的產(chǎn)生，因此，必須做好對(duì)所有試坑及鉆孔的填補(bǔ)。填補(bǔ)的具體步驟為：

(1)將試坑及鉆孔當(dāng)中的殘留物清理干凈，當(dāng)有水時(shí)，還應(yīng)使用棉紗將其吸干。

(2)對(duì)于穩(wěn)定層結(jié)構(gòu)與水泥路面，都可以按照與原結(jié)構(gòu)相同的配比進(jìn)行材料拌制，然后新拌料填入并將其擊實(shí)。

(3)對(duì)于基層結(jié)構(gòu)，可在挖坑過(guò)程中鏟出的材料中添加適量水進(jìn)行充分拌和，然后分層填補(bǔ)到試坑與鉆孔當(dāng)中，最后用小錘將其擊實(shí)。

(4)對(duì)于正處施工狀態(tài)的瀝青路面，使用級(jí)配與原路面完全相同的混合料進(jìn)行分層填補(bǔ)，然后用熱夯將其夯壓密實(shí)。對(duì)于舊路上的鉆孔，可借助乳化瀝青進(jìn)行填補(bǔ)。

(5)將試坑及鉆孔填補(bǔ)好后，其高度應(yīng)比原路面微高，以保證試坑及鉆孔填補(bǔ)的密實(shí)性。

2.4 雷達(dá)檢測(cè)法

該檢測(cè)方法是指采用短脈沖雷達(dá)對(duì)路面各結(jié)構(gòu)層的厚度進(jìn)行檢測(cè)，該雷達(dá)裝置主要由五個(gè)部分組成，分別為固體腔、天線、時(shí)窗記錄器、波形顯示器和打印輸出裝置。

該檢測(cè)方法的原理為：雷達(dá)持續(xù)相對(duì)路面以下發(fā)出高頻電磁脈沖，這一脈沖波在遇到介電常數(shù)有所不同的分層界面時(shí)，其中一部分發(fā)生發(fā)射，而另外一部分則繼續(xù)向下傳播，此時(shí)雷達(dá)能對(duì)反射到路面上的波進(jìn)行收集和記錄。脈沖波在不同介電常數(shù)條件下的傳播速度有所不同，該方法就是利用這一特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同結(jié)構(gòu)層的厚度的準(zhǔn)確檢測(cè)。對(duì)于常見(jiàn)介質(zhì)結(jié)構(gòu)，其介電常數(shù)為：瀝青為3～5；水泥為6～12；干砂為4～6；濕砂為30；空氣為1；水為81；花崗巖為5～7；灰?guī)r為7～8。路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算公式為：

(1)

式(1)中，c表示空氣中脈沖波傳播速度，單位：mm/ns，一般取300 mm/ns；ε表示結(jié)構(gòu)層介電常數(shù)；t表示路面結(jié)構(gòu)中脈沖波雙程傳播時(shí)間，單位：ns。

2.5 厚度評(píng)定

(1)路面上各結(jié)構(gòu)層的厚度與路面質(zhì)量與造價(jià)有直接關(guān)系，不僅不能給施工單位偷工減料提供機(jī)會(huì)，還要考慮在正常施工狀態(tài)下路面不同結(jié)構(gòu)層的厚度偏差，通過(guò)對(duì)平均值的計(jì)算和置信下限來(lái)予以否決，同時(shí)將單點(diǎn)的極值作為進(jìn)行扣分的重要指標(biāo)之一。

(2)對(duì)每一個(gè)檢測(cè)路段的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)計(jì)算，同時(shí)確定出代表厚度。

(3)如果代表厚度不小于設(shè)計(jì)厚度和允許偏差的差，則根據(jù)單個(gè)檢查結(jié)果偏差是否比極值大來(lái)確定合格率，并對(duì)應(yīng)得的分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算；而如果代表厚度小于設(shè)計(jì)厚度和允許偏差的差，則可將厚度這一指標(biāo)的評(píng)分結(jié)果確定為0。

(4)對(duì)于路面路面，通常根據(jù)設(shè)計(jì)總厚來(lái)評(píng)定，而對(duì)高速公路與一級(jí)公路而言，由于經(jīng)常多分幾層來(lái)鋪筑，所以還需要對(duì)上面層實(shí)際厚度予以檢查和綜合評(píng)定。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，厚度檢測(cè)對(duì)公路路面施工質(zhì)量有重要意義，實(shí)際工作中常采用挖坑法、鉆孔法與雷達(dá)檢測(cè)法三種方法進(jìn)行。無(wú)論采用哪一種方法，都必須嚴(yán)格按照規(guī)范步驟操作，因?yàn)橹挥羞@樣才能保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)和改進(jìn)處理等提供可靠參考借鑒。