公路橋梁過渡段瀝青路面壓實度分析及施工控制

凌水

摘要：文章以某公路橋梁過渡段瀝青路面為例，介紹了該路面施工控制措施與壓實方案，并利用核子密度儀檢測路面壓實度。結果表明：該路面壓實度指標均滿足《公路瀝青路面施工技術規范》標準，證明了該施工控制措施是有效的。

關鍵詞：公路橋梁過渡段;瀝青路面;壓實度;施工控制措施

文獻標識碼：U416.217-A-02-005-3

0 引言

俗話說“要致富，先修路”，我國每年都會投入大量的資金到公路工程建設中。在公路修建過程中，常常會受到地形、山谷、河流的阻礙，為跨越這些阻礙，在不可直接修建的地區常常會通過橋梁來連接，而在橋梁和公路之間還需通過一段過渡段來連接[1]。這一路面的主要材質為瀝青，通過瀝青可以使得橋梁和公路之間無接縫、行車舒適、振動小、噪音低、經久耐磨等。然而，瀝青路面施工過程中，有一個重點問題需要關注，即瀝青路面壓實度。一旦壓實度不足，將很容易造成公路與橋梁之間產生高差，以及產生車轍、路面開裂、坑槽等問題，縮短了瀝青路面的使用壽命，因此如何保證壓實度成為當下公路橋梁過渡段瀝青路面施工過程中需要重視的問題[2]。

很多文獻針對上述問題進行了分析，如王維敏以A高速公路與橋梁的過渡段為例，進行了壓實度的變異性與施工控制技術研究[3]。本文在前人研究經驗的基礎上，進行公路橋梁過渡段瀝青路面壓實度分析及施工控制研究。包括壓實度影響分析、壓實度指標以及壓實度檢測技術等，根據壓實度影響因素，分析施工控制措施。本文以某工程為例，在施工控制技術下，分析過渡段瀝青路面壓實度，判斷其是否符合標準。

1 公路橋梁過渡段瀝青路面壓實度分析

橋梁的存在，連接了惡劣地質條件下的公路工程，縮短了公路修建工期，降低了施工成本。為更好地連接公路與橋梁，二者之間會修建一段瀝青路面作為過渡段。這一段路面對整體道路工程質量至關重要，因此對路面壓實度要求很高[3]。為此，本章節進行公路橋梁過渡段瀝青路面壓實度分析，包括壓實度影響分析、壓實度指標以及壓實度測量技術等三個方面。

1.1 壓實度影響分析

壓實度是對過渡段瀝青路面最基本的要求，是指壓實操作后，材料的密度情況。密度越大，壓實度越高，瀝青路面的鋪設質量越高[4]。所以，一旦壓實度不足，將直接影響瀝青路面質量，導致路面病害的發生。常見的瀝青路面主要有兩種，即水害和變形。

1.1.1 水害

一旦過渡段瀝青路面壓實度不足，就會導致地面開裂、坑槽等問題，而這些問題的出現會導致含氣率和空隙率增大，使得水分很容易進入基層中，破壞路面結構，使路面承載力下降[5]。

1.1.2 變形

當過渡段瀝青路面壓實度不足時，瀝青面層會在車輛等的重壓下，發生側向流動和壓密下沉等問題，導致車轍印容易留在路面上，降低了路面平整度、舒適度以及安全性[6]。

1.2 壓實度指標分析

對于公路橋梁過渡段瀝青路面壓實度的評判標準主要有三個，即平均值、標準差以及變異系數[7]。

1.2.1 平均值

即測定出來的所有測點壓實度值的平均數，計算公式如式（1）所示：

x—=x1+x2+…+xnn （1）

式中：x———平均壓實度值;

x1，x2，…，xn——n個測點集合;

n——測點數量。

1.2.2 標準差

標準差為每個測點壓實度值與平均壓實度值之間的均方根差。計算公式如式（2）所示：

e=（xi-x—）2n-1 （2）

式中：e——標準差;

xi——第i個測點的壓實度值。

1.2.3 變異系數

變異系數是指一組測定值的標準差與其平均值之比。計算公式如式（3）所示：

k=ex—·100% （3）

式中：k——變異系數。

1.3 壓實度測量技術

壓實度測量技術主要有三種，即環刀法、灌砂法和核子密度儀法。其中，前兩種技術在測量時都會對瀝青路面造成損壞，屬于破壞性的測量方法，而核子密度儀法則不會對瀝青路面產生損害，是一種無損測量方法[8]。相比之下，核子密度儀法更為常用。

核子密度儀法是利用同位素放射原理實時檢測工程材料密度的一種方法。該方法基本流程如下：

（1）步驟1：首先選取一種型號的核子密度儀，并進行初始化。

（2）步驟2：檢驗核子密度儀運行是否正常。

（3）步驟3：選定測點位置。

（4）步驟4：將核子密度儀放置在測點位置上。

（5）步驟5：將測試桿伸入事先鉆好的測試孔內，放穩儀器，并按開始鍵開始測試。

（6）步驟6：操作人員退離儀器3 m以上外，等候測量結束。

（7）步驟7：聽到測量結果提示音后，讀取測量的結果。

（8）步驟8：關機，并清潔儀器及工具。

2 公路橋梁過渡段瀝青路面壓實施工控制措施

公路橋梁過渡段瀝青路面壓實施工過程中每一環節的各種因素都有可能對壓力質量產生影響。總結前人研究經驗，瀝青路面壓實質量的影響因素主要有溫度、壓路機選型、壓實工藝等。針對以上這些影響因素，公路橋梁過渡段瀝青路面壓實施工控制措施如下。

2.1 最佳溫度控制

為了能夠讓公路橋梁過渡段瀝青路面壓實效果達到最佳，各個施工步驟的溫度控制是最重要的。表1給出瀝青路面施工步驟溫度控制值。

2.2 壓路機選型

壓路機型號有很多種，而不同型號的壓路機，其工作參數如頻率、振幅、碾壓速度等也不同，因此要根據不同的路面壓實情況，選擇合適的壓路機型號。如在上面層初壓和復壓時，可選擇7～10 t雙輪振動壓路機進行壓實，終壓時選擇6～8 t或8～10 t雙鋼輪壓路機進行壓實;在中、下面層壓實時，則需要7～10 t雙輪振動壓路機先進行靜壓，8～18 t雙輪振動壓路機和各噸位膠輪壓路機復壓，9～16 t膠輪壓路機終壓。

2.3 壓實工藝控制

壓實工藝的選擇也是影響壓實質量的關鍵因素之一。壓實工藝包括壓實速度設定、碾壓遍數、碾壓的方向和線路、碾壓的總長度、碾壓順序等。這些工藝參數需要根據現場情況進行具體設置。

3 實例分析

以某高速公路與橋梁過渡段為例，進行實地測試。

該過渡段全長100 m，寬30 m，全程由瀝青混合料AC-25C鋪設而成。

3.1 壓實方案

3.2 核子密度儀選型

高速公路與橋梁過渡段壓實檢測儀器為MT-5012C核子密度儀。該儀器基本參數如表3所示。

3.3 壓實測量結果

由表4可知，所得出的壓實度指標均滿足《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）標準，證明施工控制方案是有效的。

4 結語

綜上所述，公路建設中，為跨越河流、山谷等困難，橋梁起到了重要的連接作用。然而，公路與橋梁建設結構的不同，導致之間需要鋪設一段過渡段才能順利完成連接。公路與橋梁之間的過渡段一般為瀝青路面，這一路面對壓實度要求一般很高。本文經實例測試，利用核子密度儀測量的壓實度指標均滿足《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）標準，達到了本文研究的目的。

參考文獻

[1]許 軍，王子豪，尹 肖.公路瀝青路面養護工程技術后評價研究[J].公路交通科技（應用技術版），2020，16（10）：78-81.

[2]黃國卿，嚴 筱，楊永剛，等.智能壓實間接指標試驗分析與壓實度預測[J].中外公路，2020，40（2）：34-38.

[3]王維敏.公路橋梁過渡段路面壓實度的變異性與施工控制技術[J].公路工程，2020，45（2）：128-132.

[4]阮有力，呂正龍.貴州省Superpave瀝青路面性能驗證及壓實度指標適用性分析研究[J].中外公路，2019，39（4）：33-38.

[5]侯德華、李忠玉、張 慶.基于主成分分析法評價乳化瀝青混合料的壓實特性[J].筑路機械與施工機械化，2020，37（10）：21-26，37.

[6]楊俊龍，門燕青，廖少明，等.大直徑盾構淺覆土下穿鐵路橋涵的影響分析及施工控制[J].上海交通大學學報，2019，53（3）：297-304.

[7]劉保文，潘 攀.高緯度嚴寒地區瀝青路面結構關鍵技術分析[J].公路，2020，65（5）：60-65.

[8]王威淇.高速公路瀝青路面施工技術的難點分析[J].公路交通科技（應用技術版），2019，15（1）：145-146，150.

收稿日期：2021-03-18

作者簡介：凌 水（1984—），工程師，研究方向：高速公路建設管理。