探析公路瀝青路面施工現(xiàn)場試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用

李慶濤，馮喜侖，陳興華

（中國建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100000）

1 工程概況

G228 陸埠互通及S319 丈亭互通建設(shè)工程，北接勝山至陸埠公路（橫河至余慈界段），路線往南先后跨過東溪線、杭深鐵路、S319 甬余線、蕭甬鐵路、姚江、G228 古乍線及規(guī)劃緯二路、規(guī)劃中橫路、育才路，最終與在建杭甬高速陸埠互通收費(fèi)站相接。瀝青路面施工是本工程的重要工序，施工單位一般會(huì)在施工現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)檢測，以評價(jià)其施工質(zhì)量。當(dāng)前，我國普遍存在試驗(yàn)檢測人員專業(yè)水平有待提升，試驗(yàn)檢測技術(shù)不健全，檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)不符等問題。因此，為全面提升試驗(yàn)檢測技術(shù)水平，對上述問題進(jìn)行改善已刻不容緩。

2 主要檢測項(xiàng)目分析

本文基于G228 陸埠互通及S319 丈亭互通建設(shè)工程項(xiàng)目路面工程建設(shè)過程中涉及的主要檢測項(xiàng)目進(jìn)行分析。

2.1 滲水性能檢測

公路瀝青路面在施工應(yīng)用中如出現(xiàn)滲水問題，對其應(yīng)用質(zhì)量及壽命都會(huì)產(chǎn)生極大的影響。此工程近沿海地區(qū)，受臺(tái)風(fēng)影響年平均降水量在2 000 mm 左右。進(jìn)行滲水性能檢測的主要目的是評估公路瀝青路面滲水性能、防滲施工質(zhì)量，促使工程的質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，SMA 瀝青混合料路面滲水量在120 mL/min 內(nèi)為合格，普通瀝青路面滲水量在200 mL/min 內(nèi)為合格。在本工程兩階段施工圖設(shè)計(jì)中，給出SMA 瀝青混合料滲水路用性能≤60 mL/min，普通瀝青混合料滲水路用性能≤90 mL/min。

在項(xiàng)目施工過程中，對新建路段樁號(hào)為K31+530～K31+920的右幅上面層滲水進(jìn)行現(xiàn)場檢測，具體檢測數(shù)據(jù)見表1。

對表1 中的滲水檢測數(shù)據(jù)分析可知，兩個(gè)邊部位置檢測點(diǎn)滲水系數(shù)明顯大于中間的檢測點(diǎn)，在日常檢測中選點(diǎn)的位置對現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)也有較大的影響。因此，在日常檢測過程中隨機(jī)取樣選點(diǎn)時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高檢測頻率，使檢測數(shù)據(jù)更具有代表性，使工程評定更具有科學(xué)依據(jù)。

表1 滲水檢測數(shù)據(jù)

2.2 壓實(shí)度檢測

在公路瀝青路面施工作業(yè)中，良好的壓實(shí)作業(yè)為工程質(zhì)量提供了保障。壓實(shí)度檢測也是現(xiàn)場試驗(yàn)檢測的一項(xiàng)重要檢測項(xiàng)目，它對于規(guī)避路面過早出現(xiàn)車轍、凹槽等病害，發(fā)揮了積極的作用。在壓實(shí)度檢測作業(yè)中，常見的檢測方法有鉆芯取樣檢測法、核子密度儀檢測法等。同時(shí)在檢測作業(yè)中為確保檢測參數(shù)的可參考性，一般情況下檢測點(diǎn)位應(yīng)不少于5 處/km。

此項(xiàng)目采用的是鉆芯取樣檢測方法。為了使檢測數(shù)據(jù)更客觀、科學(xué)，宜在道路充分冷卻后再進(jìn)行鉆芯取樣。對采用普通混凝土鋪筑的道路，一般在鋪筑后次日進(jìn)行采樣。采用改性瀝青和SMA 鋪筑的道路，宜于鋪筑3 d 后采樣。瀝青路面室內(nèi)馬歇爾密度和瀝青混合料的理論密度對壓實(shí)度指標(biāo)均有影響。在一般情況下，當(dāng)對芯樣毛體積的相對密度進(jìn)行測定時(shí)，可以使用表干法；而吸水率超過2%的芯樣，則應(yīng)選用蠟封法；對于吸水率小于0.5%的致密芯樣，在壓實(shí)度檢測時(shí)，可以使用水中稱重法，得到芯樣的表觀相對密度。

現(xiàn)對樁號(hào)為K31+530～K31+920 的右幅上面層滲水系數(shù)檢測點(diǎn)的位置進(jìn)行現(xiàn)場鉆孔取芯，檢測壓實(shí)度。設(shè)計(jì)要求壓實(shí)度應(yīng)大于或等于98%（馬歇爾試驗(yàn)）或94%（最大理論密度試驗(yàn)），具體檢測數(shù)據(jù)見表2。

本項(xiàng)目在完成滲水系數(shù)檢測的點(diǎn)位進(jìn)行了鉆孔取芯檢測壓實(shí)度，由于數(shù)據(jù)偏少不能更精確得到其中的相互關(guān)系，但由表2 來看，滲水系數(shù)偏大的位置，芯樣壓實(shí)度也相對偏小。壓實(shí)度還會(huì)受到壓實(shí)功、級配情況、油膜厚度等因素的影響。滲水系數(shù)偏大的位置均分布在0.5 m 及10.5 m 攤鋪離析帶處，施工過程中需要對攤鋪機(jī)械、壓路機(jī)械加以調(diào)整，如通過控制攤鋪速度、加長撥料葉片、添加反向葉片、增加路面邊部碾壓遍數(shù)等方式減少離析帶的同時(shí)加強(qiáng)邊部碾壓，進(jìn)一步提高現(xiàn)場施工質(zhì)量。

表2 檢測壓實(shí)度數(shù)據(jù)

2.3 抗滑性能檢測

路面抗滑性對于行車的安全性保障發(fā)揮了重要的作用，對公路抗滑性能產(chǎn)生影響的主要因素有路面微觀構(gòu)造、路面施工材料規(guī)格及工藝。抗滑性能檢測對公路工程的施工質(zhì)量評價(jià)、公路等級評定、公路功能評價(jià)意義重大。主要通過適用性廣的摩擦系數(shù)測定儀，成本較低的手工鋪砂法，適用于干燥平整路面條件下的激光測量法等方法，來進(jìn)行抗滑性能的檢測。在實(shí)際檢測分析中，常以摩擦系數(shù)和抗滑構(gòu)造深度為衡量標(biāo)準(zhǔn)。

本工程的路表抗滑性能指標(biāo)采用鋪砂法進(jìn)行評價(jià)，該方法適用范圍較廣且操作簡單，可以用于常規(guī)的瀝青路面，也可以用在沒有刻槽的水泥混凝土路面。手工鋪砂法就是使用體積為（25±0.15）mL 的干燥潔凈的勻質(zhì)砂（粒徑0.15～0.30 mm）置于潔凈的路面上，用推平板盡可能推鋪成圓形。此方法在操作過程中對裝砂規(guī)范操作以及叩打裝砂圓筒力度沒有標(biāo)準(zhǔn)，攤鋪過程中對攤鋪力度的把控也因人而異，所以，人為因素會(huì)極大地影響手工鋪砂法的檢測結(jié)果。因此，在某一個(gè)檢測點(diǎn)位的3 次試驗(yàn)，應(yīng)由同一人操作，操作人員應(yīng)當(dāng)具有足夠的技術(shù)能力和豐富的經(jīng)驗(yàn)。

2.4 彎沉值檢測

彎沉值檢測是瀝青路面檢測作業(yè)的主要項(xiàng)目之一，常用貝克曼梁法進(jìn)行檢測。貝克曼梁法需要對試驗(yàn)車輛荷載作用下的路面最大變形進(jìn)行檢測，并對其離開后的回彈變形進(jìn)行檢測。應(yīng)綜合考慮檢測現(xiàn)場環(huán)境及車輛行駛中的各種影響因素，分析其行車溫度、瀝青結(jié)構(gòu)層的層高和測量支點(diǎn)等因素產(chǎn)生的影響，對其進(jìn)行相應(yīng)的修正措施。對層厚大于50 mm 的瀝青結(jié)構(gòu)層，必須校正溫度。

2.5 平整度檢測

在瀝青路面的平整度檢測，經(jīng)常采用連續(xù)式平整度檢測、3 m 直尺檢測等手段。3 m 直尺法比較經(jīng)濟(jì)適用、操作方便，對路面的凹凸情況可進(jìn)行直觀反映，同時(shí)結(jié)合間斷性的測量檢測數(shù)據(jù)，可以綜合分析本段瀝青路面的平整度情況。對于新建瀝青路面則更適合使用連續(xù)式平整度檢測方法，它的高差傳感器必須有較強(qiáng)的靈敏性和準(zhǔn)確性，而且測距儀的精確度也更高。在日常施工作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)有些測距儀在現(xiàn)場測試中，短距離檢測時(shí)還比較精準(zhǔn)，但長距離的檢測往往不能與現(xiàn)場樁號(hào)相對應(yīng)，此時(shí)就無法正確反映現(xiàn)場質(zhì)量的真實(shí)情況。同時(shí)，檢測過程中要精準(zhǔn)控制測試速度，速度過快會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏大。

2.6 層間黏結(jié)強(qiáng)度

瀝青路面結(jié)構(gòu)層之間的黏結(jié)強(qiáng)度，對上層結(jié)構(gòu)層施工以及后期的使用性能有較大的影響。功能層黏結(jié)強(qiáng)度達(dá)不到要求，也是造成施工碾壓階段出現(xiàn)推移現(xiàn)象的一個(gè)影響因素，會(huì)導(dǎo)致壓實(shí)不足。在后期行車時(shí)，由于車輛突然加減速、急轉(zhuǎn)彎而造成的路面滑移、壅包、車轍等病害，都是層間黏結(jié)力不足所致。層間黏結(jié)強(qiáng)度測試方法有兩種，一種是拉拔儀檢測法，另一種是扭剪儀檢測法。拉拔儀測試法采用實(shí)測的最大拉力與拉頭的直徑或沿拉頭邊緣切割的環(huán)槽內(nèi)徑計(jì)算來得到拉拔強(qiáng)度。拉拔強(qiáng)度結(jié)合黏結(jié)層被破壞的斷面情況評價(jià)的是垂直荷載下結(jié)構(gòu)層之間的抗拉強(qiáng)度。扭剪儀檢測法是采用實(shí)測的最大扭矩與扭剪盤直徑計(jì)算來得到扭剪強(qiáng)度。扭剪強(qiáng)度結(jié)合黏結(jié)層被破壞的斷面情況評價(jià)的是突然加減速、急轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)層間抗剪切的強(qiáng)度。

層間黏結(jié)強(qiáng)度的大小與黏結(jié)層材料、檢測時(shí)的溫度、下承層的潔凈程度、毛糙程度等因素有關(guān)，在黏結(jié)層施工時(shí)應(yīng)考慮下承層工作面是否具備施工條件。如橋面鋪裝進(jìn)行拋丸處理時(shí)，構(gòu)造深度必須要合格，拋丸后的清掃工作也必須重視。

3 應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

3.1 強(qiáng)化檢測人員專業(yè)能力

在瀝青路面的現(xiàn)場測試中，存在人員技術(shù)水平不高，造成測試結(jié)果不精確，從而使檢測質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況。在實(shí)際操作中，要避免這種情況，必須提高檢驗(yàn)工作人員的專業(yè)素質(zhì)，以達(dá)到提高檢驗(yàn)工作效率的目的。

3.2 合理控制試驗(yàn)檢測點(diǎn)位

公路瀝青路面工程檢測中區(qū)別于其他工程項(xiàng)目，其涉及范圍廣、檢測數(shù)據(jù)多、檢測程序復(fù)雜，具體分析現(xiàn)行的公路瀝青路面施工檢測標(biāo)準(zhǔn)，檢測人員應(yīng)合理控制試驗(yàn)檢測點(diǎn)位，如進(jìn)行瀝青路面的平整度檢測作業(yè)時(shí)，其檢測點(diǎn)位不應(yīng)少于5 處/km，為確保檢測數(shù)據(jù)具有參考價(jià)值，應(yīng)采用連續(xù)式的檢測方法，以此增加檢測數(shù)據(jù)。另外，在防滲性能檢測中，應(yīng)根據(jù)施工地點(diǎn)的地理位置、水文信息等，合理控制防滲性能檢測點(diǎn)位。

3.3 加強(qiáng)外部因素控制

在施工過程中，要加強(qiáng)對外界因素的控制，施工單位和業(yè)主要從前期的質(zhì)量控制著手，具體包括對建筑材料的選用、檢驗(yàn)，以及對施工過程的監(jiān)控等，以保證工程的質(zhì)量，并進(jìn)一步提高各項(xiàng)檢驗(yàn)工作的質(zhì)量。

4 結(jié)語

目前，瀝青公路工程作為我國交通工程中重要的類型之一，其試驗(yàn)檢測技術(shù)整體的應(yīng)用現(xiàn)狀較好，但在具體檢測作業(yè)中，由于涉及的檢測項(xiàng)目和人員較多，在進(jìn)行試驗(yàn)檢測時(shí)，為有效地提升項(xiàng)目檢測質(zhì)量，應(yīng)合理評估公路工程的施工質(zhì)量。檢測及施工單位還應(yīng)從提升檢測人員專業(yè)水平，合理控制檢測點(diǎn)位，優(yōu)化外部因素等方面進(jìn)行完善。