關(guān)于公路工程路面基層試驗(yàn)檢測

陳 麗

揚(yáng)州市華建建設(shè)檢測中心有限公司 江蘇 揚(yáng)州 225002

公路自古以來就是極為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)周圍區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)具有重大的積極意義，是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展的重要前提。公路采用瀝青混凝土材質(zhì)，不僅能夠保證車輛行駛的平穩(wěn)舒適，還具有保護(hù)輪胎和防噪的優(yōu)點(diǎn)，因此瀝青公路被廣泛應(yīng)用于國家公路工程的建設(shè)中，同時(shí)由于其重要性，瀝青公路的結(jié)構(gòu)要求比普通道路的要求更加嚴(yán)格。為確保瀝青公路的建設(shè)質(zhì)量，對(duì)瀝青混合料進(jìn)行試驗(yàn)檢測是非常必要的，通過進(jìn)行試驗(yàn)檢測，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，減少后期維護(hù)和修建成本，降低安全事故的發(fā)生概率。

1 瀝青路面施工現(xiàn)場試驗(yàn)檢測重要意義

路面是公路的重要組成部分，其使用性能直接影響到使用舒適性、安全性、便捷性等服務(wù)水平。因此，在進(jìn)行公路工程建設(shè)過程中，需要重視施工質(zhì)量的提高，為車輛出行提供更加安全的質(zhì)量保證的同時(shí)，延長公路使用壽命。施工技術(shù)手段的合理應(yīng)用有助于提升公路工程建設(shè)質(zhì)量水平。瀝青路面是公路工程建設(shè)中必要的環(huán)節(jié)，但該項(xiàng)環(huán)節(jié)的施工難度較大，影響因素較多，因此，需要及時(shí)采取相應(yīng)的檢驗(yàn)檢測技術(shù)發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，從而制定合理、科學(xué)的解決措施予以解決，提高公路施工質(zhì)量。除此之外，公路工程施工現(xiàn)場的試驗(yàn)檢測技術(shù)對(duì)提高公路安全性，降低安全事故發(fā)生的概率具有積極的作用。

2 公路瀝青路面施工要求

2.1 高溫穩(wěn)定性

瀝青路面在施工過程中會(huì)因溫度的升高導(dǎo)致自身的強(qiáng)度與剛度發(fā)生改變，因此，在公路建設(shè)中，若瀝青路面缺乏穩(wěn)定性，實(shí)際使用中極易出現(xiàn)坑洼或松散等問題，影響車輛的行車安全，縮短公路使用壽命。因此，為避免瀝青路面在溫度較高的季節(jié)因受到車輛的荷載而發(fā)生波浪、推移等問題，需要保證瀝青路面的穩(wěn)定性。

2.2 低溫抗裂性

瀝青路面的低溫抗裂性主要指的是低溫條件下路面抵抗裂縫的能力。氣候溫度降低時(shí)，由于瀝青路面的剛度增強(qiáng)，在外界荷載作用下，部分應(yīng)力由于未能得到有效的松弛而不斷積累，當(dāng)所積累的應(yīng)力超過自身的抗拉力強(qiáng)度時(shí)，路面會(huì)發(fā)生開裂而發(fā)生破損。所以，當(dāng)溫度較低時(shí)，瀝青路面需要保持相對(duì)較低的強(qiáng)度和較強(qiáng)的抗變形能力。

2.3 水穩(wěn)性

水穩(wěn)性主要是指由于抵抗地下水、雨水等侵襲作用而產(chǎn)生病害能力。在水的作用下瀝青的粘結(jié)力會(huì)進(jìn)一步降低，導(dǎo)致瀝青與礦料間的粘聚力下降，相應(yīng)的剝離速度也持續(xù)降低，路面容易出現(xiàn)水損害問題。所以，瀝青路面在施工過程中應(yīng)重視水穩(wěn)性，有效提升路面質(zhì)量。

2.4 耐疲勞性

瀝青路面在經(jīng)過持續(xù)的負(fù)荷后會(huì)產(chǎn)生抵抗破壞能力，該種能力通常被稱為耐疲勞性。在施工過程中，瀝青路面會(huì)不斷受到車輛的荷載作用力，造成應(yīng)力的變化，使路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不斷降低。當(dāng)荷載作用力超出一定范圍后，路面應(yīng)力不足容易造成路面發(fā)生開裂、疲勞斷裂問題。

3 公路瀝青路面現(xiàn)場試驗(yàn)檢測技術(shù)

3.1 施工前原料檢測

在實(shí)際的檢測過程中，只有保證砂石和瀝青混合料質(zhì)量滿足施工需求，才能確保瀝青路面質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行瀝青配料時(shí)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)配料密集度的有效檢測，通常采用的是專業(yè)化的檢測儀器，有利于提高瀝青配料的精度，降低誤差范圍。除此之外，應(yīng)做好工程整體質(zhì)量的檢測工作，借助相關(guān)檢測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效分析，獲得精確的瀝青配料密集度。實(shí)際檢測時(shí)應(yīng)有效利用壓力機(jī)進(jìn)行配料壓碎值的檢測，進(jìn)而獲得精確的瀝青配料抗壓性能。抗壓值檢測完成后，利用磨光機(jī)與摩擦檢測儀進(jìn)行磨光值的檢測，從而得出實(shí)際的摩擦系數(shù)。當(dāng)原材料全部檢測完成后，進(jìn)行混合料的配比檢測，采用模擬實(shí)驗(yàn)的方式為不同配比混合料進(jìn)行性能檢測，當(dāng)數(shù)據(jù)信息匯總完成后，進(jìn)行科學(xué)、合理的評(píng)估瀝青配比性能的有效性。利用探地雷達(dá)檢測方式采用發(fā)射頻率的形式對(duì)聲波檢測，依據(jù)波形和強(qiáng)度進(jìn)行瀝青厚度的檢測。如圖1所示，該種探測技術(shù)的檢測速度較快且自動(dòng)化程度較高，一般情況下該種方式的檢測速度能夠達(dá)到90km/h，最大深度可達(dá)到70cm，能夠滿足常規(guī)路面的結(jié)構(gòu)層厚度測量。該種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化，生產(chǎn)路面彩色三維圖。

圖1 探地雷達(dá)檢測

3.2 施工中現(xiàn)場檢測

3.2.1 瀝青混合料級(jí)配檢測

混合料的質(zhì)量受到配比標(biāo)準(zhǔn)的影響對(duì)公路工程整體施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)際的施工過程中應(yīng)做好瀝青混合料級(jí)配比的試驗(yàn)檢測工作。確保配比標(biāo)準(zhǔn)滿足施工需求，進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)檢測時(shí)采用模擬的方式對(duì)施工情況進(jìn)行有效檢測，明確配比需要，使得混合料質(zhì)量最大程度滿足施工需求。除此之外，需要注意的是，在試驗(yàn)檢測過程中通常是選擇室內(nèi)檢測，為使混合料級(jí)配檢測滿足檢測要求，應(yīng)進(jìn)行瀝青混合料的反復(fù)檢測，最終對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算、整合與分析后，得到最佳的混合料級(jí)配比，提升工程施工質(zhì)量和水平[1]。

3.2.2 路面壓實(shí)度檢測

公路在實(shí)際使用后發(fā)生破損問題的主要原因在于整體公路路面的壓實(shí)度不夠，造成路面因承載力不足而發(fā)生安全隱患問題。此時(shí)，路面容易發(fā)生變形、坑洼以及塌陷等質(zhì)量問題，為有效解決上述問題，提高工程施工質(zhì)量，需要做好壓實(shí)度的試驗(yàn)檢測工作。采用鉆心取樣的方式進(jìn)行瀝青路面的檢測，當(dāng)完成瀝青混合料碾壓工作后進(jìn)行溫度的合理控制，確保溫度能夠在合理的范圍之內(nèi)[1]。當(dāng)完成鉆心取樣工作后，應(yīng)與檢測結(jié)果進(jìn)行有效的比對(duì)，從而得出科學(xué)的瀝青混合料壓實(shí)度數(shù)值。盡管該種檢測方式方便、快捷，但依然存在一定的弊端，即在檢測過程中容易對(duì)瀝青路面造成損害，進(jìn)而影響施工進(jìn)度。因此，為保證混合料壓實(shí)質(zhì)量滿足施工要求，通常采用核子密度儀進(jìn)行混合料壓實(shí)度的檢測。如圖2所示。同時(shí)，碾壓前需要保證瀝青混合料穩(wěn)度滿足冷卻條件，有效延長瀝青路面的使用年限。

圖2 核子密度儀檢測流程

3.2.3 路面彎沉值檢測

公路路面彎沉包括設(shè)計(jì)、殘余以及容許等方面，之所以出現(xiàn)彎沉，其原因在于當(dāng)公路實(shí)際運(yùn)行過程中承受較大的荷載力時(shí)，長此以往容易發(fā)生路面變形、塌陷等問題。如果彎沉變形不嚴(yán)重，則可以在外界因素的影響下能夠自動(dòng)的恢復(fù)，但如果變形較為嚴(yán)重時(shí)，在外界因素影響下也無法有效恢復(fù)時(shí)，會(huì)對(duì)公路的整體質(zhì)量造成不良影響。所以，在進(jìn)行瀝青路面施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行路面彎沉值的試驗(yàn)檢測。通常情況下，彎沉值越小則表示路面綜合承載能力越高。一般采用的彎沉測試法為貝克曼梁法。溫度的不同導(dǎo)致瀝青路面的性能也并不相同，在標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的檢測，測試車的后軸采用標(biāo)準(zhǔn)軸載100kN（如表1所示）。貝克曼梁法在多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中積累了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到了行業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可。除此之外，自動(dòng)彎沉儀檢測法能夠在應(yīng)用貝克曼檢測方法的同時(shí)，提高檢測效率。但該種檢測方式需要將貝克曼檢測法的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換后才能通過計(jì)算獲得相應(yīng)的檢測結(jié)果。落錘彎沉儀檢測法是利用重錘的自由落體作用降落到地面中，在此過程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的沖擊力，再對(duì)沖擊力進(jìn)行有效的檢測。該種方式檢測的彎沉度屬于公路的動(dòng)態(tài)數(shù)值。

表1 貝克曼梁測定彎沉標(biāo)準(zhǔn)軸載參數(shù)

3.3 施工后現(xiàn)場檢測

3.3.1 抗滑性檢測

當(dāng)公路投入使用后，行車安全受到路面抗滑行性的影響，當(dāng)路面抗滑性不高，無法滿足相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，車輛的剎車距離會(huì)不斷增大，當(dāng)遇到緊急情況需要?jiǎng)x車時(shí)，無法在較短的距離之內(nèi)完成剎車工作，進(jìn)而增大了發(fā)生交通安全事故的可能性，威脅車輛與人身安全[2]。所以，在進(jìn)行瀝青路面的施工時(shí)，應(yīng)做好路面抗滑性試驗(yàn)檢測工作。由于路面抗滑性受到路面結(jié)構(gòu)、溫度和濕度的影響，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要相關(guān)數(shù)值滿足規(guī)范要求，即構(gòu)造深度不得低于0.62mm，橫向力系數(shù)不得低于58，擺值不得低于40。瀝青路面抗滑性試驗(yàn)檢測采用的是摩擦系數(shù)與鋪砂法。其中，鋪砂法操作簡單、方便因而具有較為廣泛的應(yīng)用，但該種方式主要是由人工進(jìn)行操作，因此在厚度的控制方面容易產(chǎn)生差異性，因而對(duì)數(shù)值精準(zhǔn)度產(chǎn)生不利影響。摩擦系數(shù)法主要包括橫向防滑系數(shù)檢測、激光紋理測試儀以及擺式摩擦系數(shù)檢測儀。其中，擺式摩擦系數(shù)檢測儀主要是借助擺錘末端的橡膠片對(duì)路面的摩擦力進(jìn)行有效的克服，從而表現(xiàn)路面的抗滑性[3]。

3.3.2 平整度檢測

車輛運(yùn)行安全以及行車舒適度對(duì)路面平整度有較高的要求，因此，為提高工程項(xiàng)目的質(zhì)量和水平，應(yīng)在瀝青路面施工建設(shè)過程中進(jìn)行路面平整度的試驗(yàn)檢測。主要采用的是直尺檢測法。在測量前，需要采用目測法找到4m直尺地面與路面最大間隙，借助塞尺進(jìn)行測量間隙的最大值[3]。將200作為單位進(jìn)行測量，獲得的測試數(shù)據(jù)需要取平均值。該種檢測方式操作方便、快捷，但也存在一定的弊端，即該種方式主要由人工進(jìn)行操作，在測量過程中容易因主觀因素影響而產(chǎn)生一定的誤差，數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性不足。與其他檢測儀器相比，連續(xù)式平整度儀能夠獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，提高試驗(yàn)檢測的工作質(zhì)量和工作效率。但該種方式的弊端在于儀器攜帶不便，為檢測工作帶來局限性。由于上述兩種方式都存在一定的不足之處，因此，車載式顛簸檢測儀的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)路面平整度的有效檢測。車載式顛簸檢測儀在應(yīng)用過程中，是指車輛在進(jìn)行行駛的過程中，對(duì)車廂與后軸間的位移和連續(xù)位移數(shù)值的累積，得出路面的平整度。車載式顛簸檢測儀檢測方法是借助機(jī)械傳感器進(jìn)行路面感知的檢測，從而得出更準(zhǔn)確的數(shù)值，使得檢測更加科學(xué)。如圖3所示。

圖3 車載式顛簸檢測儀檢測

3.3.3 滲水性檢測

當(dāng)路面出現(xiàn)空隙時(shí)，遇到降雨較大時(shí)，瀝青路面由于長時(shí)間被水浸泡，當(dāng)未能及時(shí)有效處理時(shí)，容易影響瀝青路面的質(zhì)量，路面發(fā)生損壞或變形等，影響公路使用壽命。所以，在進(jìn)行瀝青路面施工過程中，應(yīng)重視滲水性的檢測，在檢測過程中通常將滲水系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)控制在310ml，當(dāng)檢測結(jié)果與該數(shù)值相差較大時(shí)，表明此時(shí)瀝青路面滲水性未能滿足實(shí)際施工需求，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行合理、科學(xué)的解決[4]。

4 公路瀝青路面施工現(xiàn)場試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析

4.1 工程概況

以某市某段公路路面工程為例。該路面長度為55km，主要采用的是瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，其厚度為9cm。從公路建設(shè)的實(shí)際需求出發(fā)，應(yīng)將材料油石比控制在3.89%左右。在本次項(xiàng)目建設(shè)中，主要運(yùn)用雷達(dá)探地檢測的方式進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)檢測。

4.2 檢測方式

當(dāng)瀝青材料發(fā)生離析問題時(shí)，則證明材料內(nèi)部的構(gòu)造密度較低。采用探地雷達(dá)進(jìn)行試驗(yàn)檢測，有助于精確檢測瀝青混合料密度，再依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行路面的判斷，對(duì)離析問題進(jìn)行深入分析和了解。同時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)檢測中發(fā)現(xiàn)材料密度、介電常數(shù)發(fā)生變化時(shí)，借助探地雷達(dá)檢測技術(shù)能夠及時(shí)獲得結(jié)構(gòu)性能情況。當(dāng)完成瀝青路面的碾壓施工后，應(yīng)與工程的實(shí)際需求結(jié)合，進(jìn)而選擇合理的位置進(jìn)行性能的檢測。探地雷達(dá)檢測技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過鋪砂法進(jìn)行厚度的確認(rèn)，再借助鉆心法進(jìn)行混合料級(jí)配與孔隙率參數(shù)數(shù)值的確定。

4.3 檢測結(jié)果

借助探地雷達(dá)檢測技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)檢測后得出瀝青的密度為1.026g/cm3，延度高于100cm，孔隙率為3%。通過對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析和研究，得出該路段的瀝青路面施工性能參數(shù)滿足實(shí)際工程施工要求，能夠有效提高公路工程質(zhì)量和水平。

5 結(jié)束語

綜上所述，瀝青路面是公路工程的建設(shè)中重要的環(huán)節(jié)之一，因此，需要重視瀝青路面施工質(zhì)量。但在進(jìn)行瀝青路面施工過程中，由于影響因素較多，所以需要提高對(duì)試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用重視程度。在實(shí)際的施工過程中，做好瀝青路面原材料、混合料級(jí)配、壓實(shí)度、彎沉值以及抗滑性的試驗(yàn)檢測，為提高公路工程質(zhì)量和水平奠定基礎(chǔ)。