高速公路瀝青路面試驗檢測技術研究

白楊

（中路高科交通檢測檢驗認證有限公司，北京 100080）

0 引言

高速公路是社會經濟發展的基礎，是連接各個區域的重要紐帶，可以滿足民眾的日常出行需求，推動商品交易。但是高速公路是一項工程量大、投資大、周期長、風險大的項目，在工程建設中容易受到地形地勢、環境氣候、周圍人群的影響。因此，需要從多個方面入手，對高速公路工程質量進行控制。

當前，公路工程技術的飛速發展使得施工配套技術日趨完善、成熟，其中路面試驗檢測技術是非常可靠的技術，其可以對路面質量和性能進行檢測，及時發現路面存在的問題，為預防公路病害提供依據，從而在根本上保障路面質量。

1 瀝青路面彎沉檢測技術

1.1 落錘式彎沉法

落錘式彎沉法是指在計算機控制系統下控制重錘，將其提升到一定高度后放下重錘，讓重錘錘擊在瀝青路面上。在錘擊過程中重錘會產生正半弦荷載，使路面結構變形。

在此過程中，工作人員要做好記錄，得出不同觀測點的數據信息，通過相關模型和軟件得出瀝青路面在動態荷載下的彎沉數值。這種方法和貝克曼彎沉法不同，其主要通過計算機設備獲取數據，因此可以提高數據測量精度。在測量過程中，工作人員可通過計算機控制系統調整荷載大小，模擬演示實際公路荷載變化的動態過程。

總之，落錘式彎沉儀操作簡單且便于移動，可進行大范圍的道路路面檢測，且能高效處理數據信息。應用該方法時可通過計算機軟件自動采集、計算和修正數據，從而獲得真實、準確的信息，能夠有效減小誤差，顯著提升檢測效果[1]。

1.2 貝克曼梁彎沉法

貝克曼梁彎沉技術是我國最早引進的檢測技術之一，目前在我國高速公路瀝青路面試驗檢測中得到了廣泛應用。貝克曼梁彎沉法是指操作千斤頂，將固定重量的車輛頂起后，在車輪下方鋪設測試紙，之后通過車輪面積計算彎沉值。

在實際操作中，需要實時觀察和記錄路面溫度的變化，并根據規范要求及時調整溫度，以避免對路面質量產生影響。應用貝克曼梁彎沉法計算面積時，由于整個過程由人工操作，可能存在一定的誤差，影響測試精度，加之操作流程較為復雜，難度較大。因此，在實際操作中應做到規范化，以有效降低檢測誤差。該檢測方式的不足在于僅適用于小范圍試驗，無法大規模應用[2]。

2 瀝青路面平整度檢測技術

2.1 直尺平整度檢測法

直尺平整度法是指采用3m 直尺對道路平整度進行檢測，主要應用在施工階段與在竣工驗收階段。

第一，在路面施工中對接縫位置的連接緊密性進行檢測。由于在路面壓實施工中接縫搭接處的位置較為特殊，常常會存在縫隙，容易出現質量問題，因此施工過程中需要及時進行檢測，并根據檢測結果做好接縫處理。

第二，在竣工驗收過程中，需要采用直尺對不同的路段進行檢測，一般需要連續測量，對結果進行對比，確保平整度符合設計要求，以保證后期通車的行車舒適性。需要注意的是，在檢測前要清掃路面垃圾和雜物，避免影響檢測結果的精準度。

2.2 路面激光平整度測定法

路面激光平整度測定儀是一種常用的路面平整度檢測設備，其結構復雜，由激光傳感器、激光測定車、加速計和陀螺儀組成（見圖1），該設備能夠采集地面數據信息，之后自動處理數據信息。

圖1 奧力得激光路面平整度測量儀

激光測定儀上安裝有數據采集系統，數據采集后可以自動處理。使用該設備進行測量時，車輛底部會產生激光束，直接掃描瀝青路面，完成角度測試后通過底部的激光傳感器接收信息，再將信息傳輸到測試車輛采集系統中。由于在不同的路段處加速、制動、啟動要求都不同，因此整個測量工作需要分階段進行，并科學分析數據，后得出動態數據。

采用路面激光平整度測定儀進行測量，可以減少數據采集和分析過程中的誤差，提高檢測結果的準確性和可靠性。同時，該方法測量速度快，效率高，適用范圍廣泛[3]。

3 瀝青路面無損檢測技術

當前，在高速公路路面檢測中經常會使用無損檢測技術，其中探地雷達技術的應用較為廣泛，可以對城市道路質量病害問題和地下塌陷引起的孔洞問題進行準確檢測。

應用探地雷達技術時，主要采用探地雷達設備，通過向地下深層發射電磁波，以獲取道路內部結構信息。計算機接收反射回來的電磁波，并重點分析電磁波的頻率、振幅和波相，以判斷地下是否存在質量病害問題。不同介質會引起不同的電磁波反射，計算機能自動分析和對比接收到的不同地面信息，最終提供精準可靠的地面信息。

4 高速公路瀝青路面試驗檢測技術應用

4.1 施工前期試驗檢測

在高速公路瀝青路面施工前，試驗檢測是非常重要的一環，主要包括以下幾項內容：

第一，原材料檢測。對于瀝青路面所需的原材料，如粗集料、細集料、礦粉、瀝青等，都要進行嚴格的檢測。特別是瀝青材料，不僅要確保其質量符合規范，還要對瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性和抗滑性等方面進行檢測。

第二，理論最大密度和馬氏密度的確定。這些參數是公路工程施工過程中的關鍵數據，直接影響整個路面的質量，因此需要通過科學的試驗檢測方法確定這些參數，以確保施工過程的可靠性。

第三，混合料配合比試驗檢測。瀝青混合料的配合比設計非常關鍵，在施工前需要進行混合料配合比試驗檢測，以確定最佳的配合比，以保證路面的施工質量和性能。

第四，其他方面的檢測。除了上述幾項內容，施工前還需要進行針入度試驗、軟化點試驗、延度試驗、閃燃點試驗、含蠟量試驗、溶解度試驗、密度試驗、瀝青老化性能試驗和瀝青黏附性試驗等，以確保瀝青路面的材料性能和質量符合規范要求，保證路面施工質量。

4.2 施工過程中的試驗檢測

高速公路瀝青路面施工過程中的試驗檢測也十分重要，主要包括以下內容：

第一，現場施工質量檢測。在施工過程中，需要對瀝青路面的施工質量進行持續檢測，如對瀝青用量和礦料級配進行隨機檢測，以確保工程質量達到最優。

第二，施工參數的確定。在施工過程中，需要通過試驗檢測確定施工參數，包括理論最大密度和馬氏密度等，這些參數的準確性直接影響整個路面的質量[4]。

第三，在施工過程中如果出現施工質量問題，需要通過試驗檢測對問題成因進行分析，并采取有效措施進行，如調整混合料配比、施工參數等，避免同類問題再次發生。

4.3 施工后的試驗檢測

高速公路瀝青路面施工完成后，需要對路面平整度和彎沉值進行檢測，當前常用的方法有三種：3m 直尺檢測、激光路面平整度測定儀器以及自動彎沉儀器。其中第三種方法是指采用自動化控制技術對瀝青路面進行高精度的檢測[5]。在自動化控制技術下操作自動彎沉儀器在路面移動，通過傳感器自動獲取路面的相關數據信息，工作人員通過計算數據，最終得出彎沉值。另外，需要對路面的抗滑性能和摩擦系數、厚度、老化程度進行檢測。

4.3.1 抗滑性能檢測和摩擦系數檢測

當前常用的抗滑性能檢測方法為手工鋪砂法。在具體使用該方法時首先需要在不同的路段處鋪設不同的檢測點，對每一個點進行多次檢測，根據每一次的檢測結果得出路面構造深度數值，此后再根據深度值的大小判斷路面的抗滑性能。對于摩擦系數的檢測，可以采用擺式儀，在操作前需要將儀器數值調到零，在檢測過程中要實時觀察儀器的滑動長度，做好記錄，確保滿足檢測要求。如果有偏差要及時調整，根據路段長度設置測定點，通過擺式儀對相同的測定點進行多次測試，最終得出可靠的測定結果[6]。

4.3.2 路面厚度檢測

高速公路瀝青路面檢測涉及范圍廣、工作量大、內容多，其中厚度檢測是提高瀝青道路質量和使用壽命的關鍵所在。一般可以采用雷達探測系統進行厚度檢測。

當前常用的是三維探地雷達檢測技術，該技術是無損檢測技術，應用范圍廣，具體應用時可以通過電磁波對不同厚度、不同構造的結構體進行檢測，得出被檢測物體的實際參數。具體應用時，可以將探地雷達安裝在探測車輛上，在車輛勻速行駛的過程中探地雷達會發射電磁脈沖，發射到地面后會被反射回來，接收器接收反射電磁波，通過分析得出厚度參數信息。

該方法可以直接通過自動化系統采集和分析、處理數據信息，減輕工作人員的工作量，并準確得出路面結構的病害情況，如沉降和塌陷問題等。該系統本身也是一種自動、連續檢測的技術，優勢顯著，對道路路面結構沒有傷害，檢測結果精準、可靠，速度和效率高。

4.3.3 路面老化檢測

高速公路在使用一段時間后路面會老化、破損，對此需要做好路面的老化檢測，以此發現路面的破損程度，及時維修，避免出現質量問題。當前可以采用實驗室綜合分析技術檢測路面的老化程度。

具體應用該技術時，先需要劃定檢測范圍，在范圍內選擇車轍樣本，之后判斷和分析路面面層和結構層的變形、凹陷情況，應重點關注其中較為嚴重的部位和范圍。通過相關設備從車轍樣本上提取的關鍵信息，做好檢測分析，如對瀝青原材料的軟化度、延展度、動態性、硬度和強度等參數進行檢測，將其和公路工程竣工驗收時的原始數據參數進行對比，最終得出老化程度。

該技術可以優化檢測流程，節約時間和資金，高效率地完成檢測工作。檢測完成后將最終的結果告知相關部門進行處理，準確判斷公路路面結構的使用年限，進行針對性的處理，有助于延長路面使用壽命[7-10]。

5 結語

高速公路是產業發展、社會建設的基礎設施之一，是各個區域間經濟文化交流的重要渠道和紐帶。高速公路工程性質特殊，在投入使用后會受到外界環境、車輛荷載、自身重力的影響，尤其是高速公路路面要承受較大的壓力。對此，需要做好高速公路瀝青路面試驗檢測，確保高速公路使用價值和功能的充分發揮。在檢測中要科學采用路面彎沉檢測技術、路面厚度試驗檢測技術、路面老化程度檢測技術、平整度檢測技術、老化程度檢測技術等，并在實踐過程中不斷優化檢測方案，從而為路面質量控制提供可靠保障。