高速公路路面工程施工檢測(cè)及質(zhì)量控制

崔彬

摘要 高速公路的路面工程質(zhì)量直接關(guān)乎車輛行駛安全，施工檢測(cè)是其質(zhì)量控制的關(guān)鍵評(píng)價(jià)，文章在高速公路的路面工程檢測(cè)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，從路面的使用性能入手，梳理總結(jié)現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)、常用設(shè)備、適用條件及對(duì)工程質(zhì)量控制的預(yù)期成效，并以某過(guò)江通道公路南北接線主體工程為例，闡述復(fù)合檢測(cè)技術(shù)對(duì)高速公路路面工程質(zhì)量控制的作用。

關(guān)鍵詞 路面工程;檢測(cè)技術(shù);質(zhì)量控制

中圖分類號(hào) U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）07-0091-03

0 前言

截至2020年12月，我國(guó)的高速公路通車總里程達(dá)到16.10萬(wàn)km，位居世界第一，高速公路路面除少量建筑物、收費(fèi)站采用水泥混凝土路面外，復(fù)合瀝青路面因具有耐腐蝕、耐磨損、適應(yīng)性強(qiáng)、平整度高、延展韌性高、維護(hù)便捷、技術(shù)成熟等優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)高速公路路面工程的主要鋪設(shè)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，為了確保路面工程的施工質(zhì)量能夠滿足高速公路的使用要求，國(guó)家相關(guān)部委及相關(guān)部門、各地區(qū)先后頒布多項(xiàng)路面工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工規(guī)范，通過(guò)對(duì)高速公路路面工程的檢測(cè)分析，工程質(zhì)量控制評(píng)價(jià)，提高工程的施工質(zhì)量[1]。該文從高速公路路面工程檢測(cè)的重要性出發(fā)，梳理比較檢測(cè)技術(shù)，并以某過(guò)江通道公路南北接線主體工程為例，說(shuō)明工程檢測(cè)技術(shù)如何控制路面工程施工實(shí)體的施工質(zhì)量。

1 高速公路路面工程檢測(cè)的重要性分析

1.1 車輛通行安全的基礎(chǔ)保障

高速公路路面工程直接面向使用環(huán)境，主要包含對(duì)路面的壓實(shí)度、厚度、彎沉強(qiáng)度、平整度等方面的檢測(cè)，尤其是路面平整度的檢測(cè)，是決定高速公路使用功能是否能夠完全釋放的關(guān)鍵因素，是路面工程的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，也是車輛在高速公路行駛安全的客觀保障。如不進(jìn)行路面檢測(cè)，發(fā)生路面壓實(shí)度、厚度不符合技術(shù)規(guī)范要求，在經(jīng)過(guò)較短的車輛通行時(shí)限后，路面會(huì)產(chǎn)生變形、破損甚至塌陷，不僅需要養(yǎng)護(hù)部門額外花費(fèi)進(jìn)行修補(bǔ)維護(hù)，而且會(huì)對(duì)行駛車輛帶來(lái)嚴(yán)重的安全問(wèn)題，極易引發(fā)交通事故。相反，進(jìn)行路面工程檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不滿足技術(shù)規(guī)范時(shí)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行提升，不僅能降低道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，更能夠提供更為安全的車輛行駛環(huán)境，極大降低車輛通行安全風(fēng)險(xiǎn)，客觀降低車輛故障率[1]。

1.2 對(duì)路基的有效保護(hù)

通過(guò)對(duì)路面工程的施工監(jiān)測(cè)能夠發(fā)現(xiàn)工程原材料是否存在質(zhì)量問(wèn)題，鋪設(shè)技術(shù)是否符合技術(shù)規(guī)范，如果未經(jīng)檢測(cè)，工程原材料質(zhì)量差，則會(huì)對(duì)路面質(zhì)量帶來(lái)極為嚴(yán)重的隱患，使用的不穩(wěn)定性增強(qiáng)，持（耐）久性降低;鋪設(shè)技術(shù)的不規(guī)范，嚴(yán)重影響路面的滲水性、彎沉度，導(dǎo)致路基受損，甚至半剛性基層或地基受損，通過(guò)路面檢測(cè)工序，提供施工質(zhì)量評(píng)價(jià)，根據(jù)不同的氣候環(huán)境和地理環(huán)境，選擇設(shè)計(jì)相應(yīng)的路面鋪設(shè)技術(shù)和原材料，才能確保良好的通行質(zhì)量，防止半剛性基層出現(xiàn)干縮裂縫和溫縮裂縫。針對(duì)地質(zhì)特別松軟的地基，一定要注意加固填料，保證路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性[2]。

2 路面工程檢測(cè)比較

2.1 路面工程檢測(cè)要點(diǎn)

高速公路路面工程的施工檢測(cè)根據(jù)所處的環(huán)境不同，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，總體來(lái)說(shuō)，主要集中在路面壓實(shí)度、路面厚度、路面彎沉、平整度，在多雨地區(qū)還要注意滲水系數(shù)、地質(zhì)條件及橋梁需要重點(diǎn)考慮構(gòu)造深度等，在橋梁橫風(fēng)區(qū)域需要檢測(cè)橫向力系數(shù)。對(duì)于混凝土路面工程重點(diǎn)則要考慮混凝土路面厚度、抗彎拉強(qiáng)度，混凝土路面相鄰板高差、寬度、橫坡[2]。

2.2 檢測(cè)方法比較

在上述檢測(cè)要點(diǎn)中，分別對(duì)應(yīng)不同的檢測(cè)方法和檢測(cè)設(shè)備，路面工程施工檢測(cè)的關(guān)鍵在于路面的承載力檢測(cè)、適應(yīng)性檢測(cè)以及耐久性檢測(cè)，其中承載力檢測(cè)包含壓實(shí)度、彎沉度和平整度三類標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè);適應(yīng)性檢測(cè)包含滲水系數(shù)、構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)以及厚度等;耐久性檢測(cè)主要集中在對(duì)原材料的質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)于混凝土路面也要考慮路面厚度、抗彎拉強(qiáng)度等方面[3]，常用檢測(cè)方法如表1。

通過(guò)表1可以看出在高速公路的路面工程施工檢測(cè)中，對(duì)于承載力方面的檢測(cè)常用兩種以上的檢測(cè)方式，考慮到檢測(cè)的經(jīng)濟(jì)性，可以得到對(duì)比結(jié)論如下：

（1）在壓實(shí)度檢測(cè)中采用鉆心抽樣法更為經(jīng)濟(jì)適用，在實(shí)際應(yīng)用中多采用鉆心取樣法與核心濕（密實(shí)）度測(cè)試法相結(jié)合，在固定點(diǎn)位利用鉆芯機(jī)獲取樣本，利用核心濕度密度儀器，描繪樣本濕度、材料密度特征數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，得到路面壓實(shí)度信息，技術(shù)使用成熟，但需要破壞路面并同工藝進(jìn)行回填;其次是利用無(wú)核密度儀對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，基本原理是利用設(shè)備向固定點(diǎn)位壓入鋼釘，利用多個(gè)鋼釘發(fā)出高頻無(wú)線電波，根據(jù)受阻路面反饋的介電性和路面密度，結(jié)合數(shù)字頻率結(jié)合技術(shù)，計(jì)算鋼釘間電磁波的干擾數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算濕度、密度，得到壓實(shí)度信息，鋼釘擠壓對(duì)路面創(chuàng)口較小，但受到電磁波及算法的干擾較大[4]。

（2）在彎曲度檢測(cè)中，兩種方法均需要專用設(shè)備，落錘法采用自動(dòng)彎沉測(cè)定儀，采用牽引車雙輪隙與自動(dòng)彎沉測(cè)定儀傳感器的位移偏差作為測(cè)量方式，通過(guò)反復(fù)記錄位移偏差的下彎沉數(shù)據(jù)，作為路面彎曲度的檢測(cè)結(jié)果;回彈法則依托激光彎沉儀，根據(jù)牽引車行駛在路面產(chǎn)生回彈數(shù)據(jù)結(jié)合自帶的激光器與地面鋪設(shè)硅光電池相互作用產(chǎn)生的光電流進(jìn)行計(jì)算得到路面彎曲度檢測(cè)數(shù)據(jù)，落錘法被更為直觀，回彈法相對(duì)便捷，但受硅光電池壽命影響較大。

（3）在平整度檢測(cè)中，主要是反映路面剖面曲線的平整程度，反應(yīng)法主要是采用直尺進(jìn)行平整度的檢測(cè)，將直尺（一般為3 m或5 m）沿路面縱向放置，查看待檢測(cè)路面與直尺夾角，轉(zhuǎn)換為最大距離即為路面的平整度差值。此類方法工具簡(jiǎn)單，檢測(cè)成本低，但具有較大的人為干擾，所以精度較低。斷面法一般采用設(shè)備檢測(cè)實(shí)現(xiàn)，通常采用激光斷面儀測(cè)量，將激光斷面儀加載到車輛上，車輛在待檢測(cè)路段平穩(wěn)行駛，激光斷面儀根據(jù)車輛顛簸幅度、頻次和時(shí)限，生成檢測(cè)曲線，曲線越平滑代表平整度越高，此類方法主要受限于傳感器靈敏度，更能直觀精準(zhǔn)地反映施工質(zhì)量情況[4]。

3 路面工程施工檢測(cè)作用

3.1 工程概況

某過(guò)江通道公路南北接線主體工程是江蘇首條新建八車道高速公路，屬于“五縱九橫五聯(lián)”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的“縱三”組成部分，全長(zhǎng)33.004 km，接長(zhǎng)江大橋公鐵合建段，是京津地區(qū)和長(zhǎng)三角地區(qū)間南北向最便捷的過(guò)江通道。主要的路面結(jié)構(gòu)形式為：水泥基層、瀝青混凝土面層、改性瀝青瑪蹄脂碎石混凝土上面層[5]。

根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG 3450—2019）、《過(guò)江通道公路南北接線主體工程交工質(zhì)量驗(yàn)證性檢測(cè)方案》《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1—2017）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204—2015）、《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23—2011）、《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）等技術(shù)規(guī)范對(duì)路面工程的施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，重點(diǎn)是對(duì)改性瀝青瑪蹄脂碎石混凝土上面層施工質(zhì)量的檢測(cè)。

3.2 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合工程概況，該地理環(huán)境臨山涉水，地基較為松軟，同時(shí)承接公鐵復(fù)合路段，需要更為精準(zhǔn)的施工質(zhì)量控制，具體檢測(cè)方法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3.3 檢測(cè)結(jié)果

3.3.1 瀝青路面承載力檢測(cè)結(jié)果

在瀝青面層壓實(shí)度、厚度全線上、中、下面層壓實(shí)度各檢測(cè)53點(diǎn)，上面層厚度與總厚度各檢測(cè)53點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)范圍值在98.4%～100.5%，檢測(cè)平均值在99.3%。

在瀝青上面層彎沉度方面，全線檢測(cè)2 980點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)彎沉度代表值為10.21（0.01 mm），檢測(cè)彎沉代表值為10.52（0.01 mm），如圖1所示。

在瀝青上面層平整度方面，全線檢測(cè)2 561段，規(guī)范IRI總平均值為0.93 m/km，檢測(cè)IRI平均值為0.92 m/km。

3.3.2 瀝青路面環(huán)境檢測(cè)結(jié)果

在抗滑性能方面，全線橫向力系數(shù)指標(biāo)檢測(cè)2 561點(diǎn)，規(guī)范代表值為68（SFC），檢測(cè)橫向力系數(shù)代表值為68（SFC）。

在構(gòu)造深度指標(biāo)方面，全線檢測(cè)2 561點(diǎn)，平均值為0.85 mm。

在瀝青上面層滲水系數(shù)，全線檢測(cè)53處，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為≥0.55 mm，測(cè)值范圍平均值在0.91 mm。

3.3.3 混凝土路面檢測(cè)結(jié)論

在水泥混凝土面層寬度，全線檢測(cè)24點(diǎn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為19 625±10（mm），測(cè)值19 618～19 624（mm）;橫坡全線檢測(cè)48點(diǎn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為2.0±0.15%，測(cè)值范圍1.92%～2.15%;相鄰板高差。

4 施工檢測(cè)對(duì)工程質(zhì)量控制的反饋?zhàn)饔?/p>

4.1 動(dòng)態(tài)控制原材料質(zhì)量

從工程實(shí)例的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，施工質(zhì)量的指標(biāo)評(píng)價(jià)合格，但部分原材料質(zhì)量控制還存在問(wèn)題，路面工程的原材料屬于分批現(xiàn)場(chǎng)半加工產(chǎn)品，須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)把控[4]，尤其是對(duì)瀝青粗集料顆粒在壓碎值和密度質(zhì)量的全程過(guò)程控制，才能滿足有效性的檢測(cè)要求，重點(diǎn)是對(duì)混合料運(yùn)輸時(shí)間和方式的監(jiān)控，才能在使用中提升路面工程質(zhì)量的穩(wěn)定性以及抗壓性。

4.2 嚴(yán)格規(guī)范施工工序的管理

在對(duì)路面敷設(shè)時(shí)，要嚴(yán)格控制施工程序，根據(jù)環(huán)境及原材料的關(guān)鍵時(shí)序控制施工工序，尤其是在臨近施工結(jié)束，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槲茨芗皶r(shí)處理原有填筑、偏移導(dǎo)致的遺留施工問(wèn)題，甚至?xí)驗(yàn)橐巴獠季€工序等問(wèn)題導(dǎo)致在外觀上偏離原有設(shè)計(jì)規(guī)范，進(jìn)而產(chǎn)生施工質(zhì)量問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

該文從車輛通行安全和路基的保護(hù)作用入手，歸納梳理現(xiàn)有高速公路路面工程檢測(cè)在瀝青路面、水泥混凝土路面的檢測(cè)要點(diǎn)，對(duì)基于氣候環(huán)境及地理環(huán)境的復(fù)合高速公路路面工程檢測(cè)方法進(jìn)行比較。以某過(guò)江通道公路南北接線主體工程的路面工程為例，指出在臨山涉水、地基較為松軟的情況，鉆心抽樣法更為適用壓實(shí)度檢測(cè)、彎沉檢測(cè)更為適用落錘法、斷面法較適用于平整度檢測(cè)。并在現(xiàn)有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)情況下，應(yīng)用對(duì)應(yīng)檢測(cè)方法得到實(shí)例的檢測(cè)結(jié)果，指出施工檢測(cè)對(duì)工程質(zhì)量控制的反饋?zhàn)饔弥攸c(diǎn)在于動(dòng)態(tài)控制原材料質(zhì)量和嚴(yán)格規(guī)定施工工序的管理兩各方面內(nèi)容，為同類公路路面施工檢測(cè)提供參考。

參考文獻(xiàn)

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