公路瀝青路面施工現場試驗檢測技術探究

萬楊

摘 要：公路路面現場試驗檢測公路性能，對于提升公路瀝青路面的施工質量有著積極作用。然而在實際中發現有部分的公路后續投入使用時，多種質量問題是由于檢測參數不合規范造成的。基于此，本文從公路瀝青路面的材料檢驗與強度性能檢驗等幾方面檢驗內容，深入對現階段用于瀝青路面現場試驗檢測技術進行解析論述。希望通過此文，可以給公路施工單位帶來一些理論參考，控制好市政道路工程的施工質量。

關鍵詞：瀝青路面;現場施工;檢測技術

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A

0 前言

公路作為各個城市之間和內部主要的行車通道，不論是經濟發展的長遠角度還是市民出行的基本需求來看，它都是一項關乎民生的重要工程。而公路的性能與質量將直接影響到運行暢通狀況與行車安全，因此為了進一步確保公路瀝青路面的施工質量，在公路施工時，對瀝青路面的性能進行試驗檢測是很有必要的。

1 材料試驗

瀝青是由不同分子量的碳氫化合物與非金屬物質構成的黑褐色混合物，它可以微溶于二氧化碳，在自然環境下表現為高粘度的有機液體。當前的公路建設時主要是采用混合瀝青材料來進行路面鋪設，但偶爾會有路面是以瀝青材料作為鋪設的，下面是公路路面材料檢測的各項流程：

（1）針入度試驗。針入度試驗只用于瀝青材料路面檢測，不使用與混合瀝青材料路面檢測。針入度試驗是標準的圓錐體在5秒內下降沉入脂質物材料的深度，單位為1/10 mm，通常情況下，針入度越低則說明脂質物的硬度約高。在現場取200 g瀝青材料裝入盛樣皿內，而后調整針入度儀直至水平。再將測試用的標準針與連針桿進行連接，扣緊螺栓防止測試針松動，而后按照測試現場環境選取合適的砝碼。在指針指示讀數為5 s時，使標準針自由落到瀝青試樣表面，5 s后自動停止，讀取顯示讀數即可。通常情況下選取15℃、25℃和30℃三個溫度環境來進行針入度試驗，通過恒溫水槽來調節盛樣皿的溫度條件。而后通過對比公路設計的針入度參數，得出瀝青材料質量硬度是否合格。

（2）壓彎試驗。壓彎試驗是為了檢測公路路面的材料剛度，需要將混合瀝青材料路面的板狀待檢測樣本裁成幾根標準規格的棱柱體，規格尺寸為250 mm長、30 mm寬、35 mm高，誤差精度要控制在2 mm以內，超過2 mm誤差范圍的試樣直接作廢。而后將棱柱體待檢測試樣放入恒溫水槽中直至其表面溫度接近0℃，而后將兩根以上的路面試件以承重梁的結構安插在壓彎機與平板玻璃之間，同時將試樣安插進支座內，此時將荷載的壓彎機與位移計連接試樣，啟動壓彎，通過伺服感應探頭來測出試樣受壓彎而隨時間產生的撓度變化率[1]。通過隨時間的撓度變化量來衡量材料硬度是否符合設計要求，一定時間內試樣的撓度變化越慢，則說明路面的強度與抗壓彎性能越好。

（3）粗骨料料體積密度。對照公路施工質量規定：高速公路與一級公路需要使用天然的砂或者精制砂作為粗骨料，砂的性能表現要與瀝青有良好的黏合能力來看，對細集料進行體積密度的檢測也是瀝青路面檢測的重要部分。首先用標準篩篩出粗骨料，而后將用于測定的粗骨料樣品混合后浸沒入水中，反復漂洗直至水面完全清澈，而后將粗骨料撈出烘干，進行吸水性和密度的檢測，檢測標準應符合國家制定的T0304—1公路質量標準。

（4）馬歇爾穩定度試驗。馬歇爾穩定度是用于測試混合瀝青路面的穩定度與流值的檢驗，首先將馬歇爾穩定度測試儀的壓力傳感器，通過螺紋孔固定在安裝在儀器橫梁上，而后將傳感器的插針連接到上壓頭的插孔處，將固定用的螺絲旋轉卡死，將信號線對應接入儀器的背板插口內。而后將打印機信號電纜連接到主機控制系統，若此時儀器的壓頭沒有完全松開復原，需要按下降鍵來使壓頭復原，而后用手按壓傳感器，按檢測鍵后觀察與壓力窗口流值指數變化，若此時指數發生變化，則說明儀器無故障可以開始測試路面的馬歇爾穩定度和路面流值。

2 壓實度測試

壓實度是用來描述瀝青路面的夯實程度的數值，壓實度越高，則說明瀝青路面越不容易承重壓縮形變，它的數值表現方法為干密度與標準單位內最大干密度的比值，以百分率表示，干密度越大則說明瀝青路面的壓實度越高。在瀝青路面壓實后，需要通過在壓實路面選一處試點，通過鉆芯取樣的方式，取出壓實待測樣本，而后與室內的瀝青壓實內標進行對比計算，得出路面的壓實度。鉆芯取樣來測量壓實度的方法雖然在檢測壓實度方面有一定的精準性和可取性，但由于它測量后會對路面造成損傷，后期需要重新填補。因此在壓實度測試時若是條件允許，還需要選用一些帶有伺服傳感器的先進高精度儀器設備來進行檢測。

3 瀝青路面強度檢測

為了保證公路投入使用后的行車安全，需要對公路進行表面強度檢測，在坡度接近水平的路面可以采用貝克曼法來進行彎沉值檢測。貝克曼法主要是利用了杠桿原理，先將貝克曼梁插入兩輪中間的間隙處，保證貝克曼梁的前端長度為后端長度的二倍，在插入貝克曼梁時，應當注意貝克曼梁不能與兩輪產生實際接觸，最后將百分計表接入貝克曼梁的后端[2]。準備完畢后，汽車開始啟動并緩慢地向前行動，當汽車壓過路面時，由于路面形變而使百分計表的讀數發生了變化波動，檢測人員通過讀取在行駛過程中百分計表的最大讀數值，作為貝克曼法測量的路面彎沉值。同一行車條件，路面的彎沉度越大則說明公路路面的強度越低，當混合瀝青材料厚度過高時，運行的路面彎沉值可以比正常標準規格的路面稍大些。

當路面的坡度不為水平時，貝克曼法測量的路面彎沉值會受到偏差，因此需要選取另外一種測試方法：落錘式彎沉儀。落錘式彎沉儀是由一輛拖車作為彎沉儀的行進載體，在拖車行進時，控制落錘向地面垂直方向施壓，而后彎沉儀的智能探頭可以有效感應到來自于地面的脈沖荷載，當彎沉儀感應測量的荷載小時，說明脈沖荷載被路面吸收，也就是路面的強度比較低，而落錘式彎沉儀讀數大則說明路面的彎沉程度不高，脈沖荷載未被路面吸收，也就說明路面的強度越高。落錘式彎沉儀也可以用于坡度水平的路面，且它相比于貝克曼法可以對多個地點同時施測，效率遠高于貝爾曼法，但相應的測量成本也遠高于貝爾曼法，因此在用彎沉值測量瀝青路面的表面強度時，還需要根據用途與測量造價成本選出最優的檢測方案。

4 瀝青路面抗滑與滲水檢測

（1）瀝青路面摩擦系數檢測。除了材料硬度與路面強度等承重抗壓需求外，為了瀝青路面的實用性，瀝青路面的表面還應當做一定等級的防滑處理。那么測量瀝青路面的抗滑能力，就可以使用擺式摩擦系數儀來對瀝青路面的表面粗糙度進行測量，而后將擺式摩擦系數儀底部緊貼于瀝青路面進行測量，瀝青表面越粗糙，擺經過的時候受到的摩擦阻力越大，指示的摩擦系數也就越大，測量過程要重復5次以上取中位值作為瀝青的摩擦系數，摩擦系數越大說明瀝青路面的防滑措施做的越完善。此外在抗滑性能上還可以在待測瀝青路面的表面鋪上鋪設至少20 m長的細砂覆蓋段，而后將測試車以測試規定的速率開往鋪砂的路段，此時測試輪與瀝青路面的地表相接觸，通過測試輪連接的摩擦系數傳感器讀出路面鋪砂后的摩擦系數。相比于擺式摩擦系數儀測量，摩擦測試車的測試情況更接近真實行車，摩擦系數的精度上也更高。

（2）瀝青路面的滲水性檢測。路面的滲水檢測是用于估量路面后期的養護效果的檢測，若路面的滲水性高于設計標準，會使路面自然降雨的水分經路面深入砂土鋪設層，軟化路基結構，使路面失去支撐穩定性，最終造成路面沉降垮塌。進行滲水檢測時，需要借助路面滲水儀，從水面以下100 ml為起始檢測點，降至水面以下500 ml為結束檢測點，對比滲水儀讀數變化所需要的時間，來側面反應路面的滲水性，滲水儀讀數變化所需時間越長，則說明該路面的滲水性較弱，也就是建設質量較高，反之則質量較差[3]。

5 路面平整度與厚度檢測

（1）瀝青路面厚度檢測。路面的平整度與厚度檢測也是基于公路實用性角度進行的檢測內容，通常公路的用途決定公路建設的厚度，以往的厚度檢測都是采用斷剖截面的方式直接進行測量，對公路結構造成一定的破壞。而如今公路厚度可以用雷達檢測技術來進行測量，利用雷達聲吶探頭對地面傳輸電磁波信號，通過對比雷達信號到達砂土層再經傳回的時間間隔，再經雷達儀器計算，即可測量出此處的瀝青層厚度。

（2）瀝青路面的平整度檢測。瀝青路面的平整度是影響通車質量性能的一項重要參數，用途不同的公路路段對平整度的需求也不相同，如高速公路的平整度需求就高于普通公路，這是因為高速公路上行車速度較快，若平整度達不到設計要求，很容易由顛簸造成車輛失控，釀成事故。因此在路面施工時，需要將平整度作為一項重要指標來對待，當前主流的平整度檢測技術是利用激光路面平整儀來逐段進行測量，使用平整儀來進行測量時，它的好處是由于測量原理是對路面的直觀測量，所以平整儀的測量精度較高且測量過程可控，但缺點是逐段施測的方式效率過低。因此衍生出另外一種測量方式，車載顛簸累計儀測量法，仍是測試車載著顛簸累計儀，以通過預測路面的方式來對平整度進行測量。顛簸累計儀上調試出累計顛簸的幅度范圍，以顛簸的累加次數來作為路面平整度的側面反饋。

6 結語

總的來說，公路瀝青路面的現場檢測是通過對材料性能、強度、承重承壓能力、滲水性、厚度與平整度等多種路面性能進行試驗檢測的，可以有效地作為質量指標在施工進行中進行質量管理，或者是用于施工后的質量驗收。但仍然需要對一些測量技術加以改進，在保證公路路面性能的測量精度要求的同時，盡量采取不破壞路面完整度，不會造成路面損傷的檢測方法，在嚴格的質量檢測標準下，提高市政公路的整體建設水平。

參考文獻：

[1]黎明.公路工程瀝青路面施工現場試驗檢測技術要點[J].黑龍江交通科技，2021（7）：59-60.

[2]周雪亞.公路瀝青路面施工現場試驗檢測技術研究[J].磚瓦，2021（7）：88-89.

[3]王維軍.公路工程瀝青路面施工現場試驗檢測技術[J].科技創新與應用，2021（13）：153-155.