公路瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的實(shí)踐探討

張金金

(甘肅省蘭州公路事業(yè)發(fā)展中心試驗(yàn)檢測(cè)室，甘肅 蘭州 730000)

公路瀝青路面是現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，其質(zhì)量直接影響著道路的使用壽命和行車安全。在公路瀝青路面施工過程中，試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。通過對(duì)瀝青路面材料和施工質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的試驗(yàn)檢測(cè)，可以確保道路質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，提高公路使用性能和耐久性。

1 公路瀝青路面施工質(zhì)量要求

公路瀝青路面作為現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，其施工質(zhì)量直接影響著道路的使用壽命、行車安全以及行駛舒適性。在公路瀝青路面施工中，保證質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求是至關(guān)重要的。因此，我們首先需要明確公路瀝青路面施工的質(zhì)量要求，確保道路的可靠性和持久性。具體要求有以下5個(gè)方面：

(1)穩(wěn)定地承載能力。公路瀝青路面的承載能力是其最基本的要求之一。在設(shè)計(jì)和施工中，必須確保路面能夠承受交通荷載和自然荷載的作用，以保證道路在正常使用條件下不出現(xiàn)變形、沉降或開裂。

(2)光滑平整。路面表面的光滑平整是確保駕駛安全和行車舒適的重要指標(biāo)。均勻的路面能夠減少車輛行駛時(shí)的顛簸和摩擦，降低車輛磨損和燃油消耗，同時(shí)也能提供良好的行車視野[1]。

(3)良好的抗水性和防滑性。公路瀝青路面在面對(duì)各種天氣條件時(shí)，特別是雨天，必須具有良好的抗水性和防滑性。這有助于防止水浸入路面結(jié)構(gòu)，降低路面滑動(dòng)和事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

(4)耐久性和抗老化能力。公路瀝青路面需要具備長(zhǎng)期的耐久性和抗老化能力，以應(yīng)對(duì)交通荷載、氣候變化和其他外部因素的長(zhǎng)期作用，確保路面在使用壽命內(nèi)保持穩(wěn)定性和安全性[2]。

(5)良好的環(huán)保性能。公路瀝青路面在施工和使用過程中應(yīng)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，盡可能減少對(duì)環(huán)境的污染，降低碳排放量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

2 公路瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)的重要性

公路瀝青路面的施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)是確保道路質(zhì)量和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它不僅是監(jiān)控施工質(zhì)量的手段，更是為道路的使用性能和耐久性提供科學(xué)依據(jù)。

2.1 確保施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求

公路瀝青路面的施工質(zhì)量直接影響道路的使用壽命和安全性。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)，可以對(duì)瀝青材料和施工工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，確保施工過程中的參數(shù)和質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范[3]。這有助于避免施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、出現(xiàn)瑕疵等問題，保證道路的穩(wěn)定性和安全性。

2.2 發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正

公路瀝青路面施工前，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)，選擇合理的檢測(cè)技術(shù)，可以幫助工程監(jiān)理和施工方快速發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的問題，如材料質(zhì)量不合格、施工工藝不當(dāng)?shù)萚4]。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以及時(shí)采取糾正措施，避免問題擴(kuò)大化，確保道路施工質(zhì)量的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

2.3 優(yōu)化施工工藝和材料配比

加強(qiáng)公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)，可以對(duì)不同類型的瀝青材料和施工工藝進(jìn)行對(duì)比和評(píng)估。在實(shí)踐應(yīng)用中結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，優(yōu)化施工工藝和材料配比，以提高道路的耐久性、抗老化能力和抗水性，從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。

2.4 科學(xué)評(píng)估施工效果

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)可以為施工效果的科學(xué)評(píng)估提供依據(jù)，對(duì)施工后路面質(zhì)量和性能進(jìn)行實(shí)際測(cè)試和分析，可以全面了解施工效果，為后續(xù)工程提供經(jīng)驗(yàn)和參考，實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的不斷提高[5]。

2.5 為維護(hù)和保養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支持

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)對(duì)于公路瀝青路面的維護(hù)和保養(yǎng)工作至關(guān)重要。通過長(zhǎng)期的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，可以制定科學(xué)的維護(hù)計(jì)劃，合理安排維護(hù)工作，延長(zhǎng)道路使用壽命，降低維護(hù)成本。

3 公路瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的實(shí)踐

以某公路為例，通車后時(shí)間短，但路面病害嚴(yán)重。路面結(jié)構(gòu)形式屬于4cmAK13A+5cm中瀝青混凝土，二灰碎石基以及水泥穩(wěn)定碎石底基層。選擇道路K0+200、K0+805段現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，并設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)路面病害情況。

3.1 原材料試驗(yàn)檢測(cè)

公路瀝青路面的質(zhì)量和性能受到原材料的直接影響，包括瀝青材料、骨料和添加劑等。因此，在施工前對(duì)原材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)是確保道路質(zhì)量的重要一環(huán)。具體要點(diǎn)如下3點(diǎn)：

(1)瀝青材料試驗(yàn)檢測(cè)。瀝青是公路瀝青路面的重要組成部分，其穩(wěn)定性和耐久性直接影響著路面的使用壽命。在施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)瀝青材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)主要包括：1)黏度測(cè)試：測(cè)試瀝青的黏度，以確定其流動(dòng)性和適宜施工的溫度范圍；2)變形溫度測(cè)試：測(cè)定瀝青的變形溫度，用于判斷瀝青在高溫條件下的穩(wěn)定性；3)針入度測(cè)試：測(cè)定瀝青的針入度，用于評(píng)估瀝青的軟化點(diǎn)和硬度；4)篩分試驗(yàn)：對(duì)瀝青的骨料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，以確定其粒徑分布，確保骨料質(zhì)量符合要求。

(2)骨料試驗(yàn)檢測(cè)。骨料是構(gòu)成公路瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要成分之一，其質(zhì)量和穩(wěn)定性對(duì)路面的強(qiáng)度和耐久性有著重要影響。在施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)骨料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)主要包括以下方面：1)篩分試驗(yàn)：對(duì)骨料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，確定其粒徑分布，以滿足不同路面層的要求；2)含水率測(cè)試：測(cè)試骨料的含水率，以控制施工過程中骨料的濕度，確保施工質(zhì)量；3)吸水試驗(yàn)：測(cè)試骨料的吸水性能，以評(píng)估骨料的穩(wěn)定性和耐久性。

(3)添加劑試驗(yàn)檢測(cè)。添加劑在公路瀝青路面的施工中起著重要作用，如瀝青穩(wěn)定劑、改性劑等。對(duì)添加劑進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)的目的是確保其質(zhì)量和添加量符合設(shè)計(jì)要求，以提高路面的抗剪強(qiáng)度和抗老化性能。具體包括：1)含量測(cè)試：測(cè)試添加劑的含量，以確保添加劑的添加量符合規(guī)范要求；2)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)：對(duì)添加劑改性后的瀝青進(jìn)行抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，以評(píng)估其穩(wěn)定性和抗裂性能。

3.2 瀝青混合料級(jí)配檢測(cè)

瀝青混合料的級(jí)配試驗(yàn)檢測(cè)主要通過篩分試驗(yàn)來進(jìn)行，試驗(yàn)過程中，首先將待測(cè)的瀝青混合料樣品放入篩分機(jī)中，通過一系列不同孔徑的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分[6]。篩分完成后，根據(jù)每個(gè)篩網(wǎng)中的骨料質(zhì)量來計(jì)算出骨料在不同粒徑范圍內(nèi)的通過率或累積通過率，從而得到瀝青混合料的級(jí)配曲線。通過級(jí)配檢測(cè)，可以優(yōu)化瀝青混合料的配合比，使得路面能夠更好地抵抗交通荷載、氣候因素和老化作用，從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。在公路瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)，級(jí)配檢測(cè)通常由專業(yè)試驗(yàn)室負(fù)責(zé)進(jìn)行。通過現(xiàn)場(chǎng)取樣、試驗(yàn)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析，可以確保瀝青混合料的級(jí)配滿足設(shè)計(jì)要求，為路面施工的質(zhì)量和性能提供保障。如，集料試驗(yàn)檢測(cè)方面，通常情況下多選擇較為均勻的集料，去除雜質(zhì)保證檢測(cè)效果。并且要保證集料密度符合要求。具體如表1。

表1 集料級(jí)配要求

3.3 壓實(shí)度檢測(cè)

壓實(shí)度試驗(yàn)通常采用核密度儀進(jìn)行，也稱為密度計(jì)或密實(shí)度儀。在試驗(yàn)過程中，先在路面上選擇一定數(shù)量的測(cè)試點(diǎn)，然后使用核密度儀對(duì)每個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。核密度儀通過射線掃描的方式，可以快速、準(zhǔn)確地測(cè)量瀝青路面的密實(shí)度，并將結(jié)果以數(shù)據(jù)形式輸出。路面的密實(shí)程度直接關(guān)系到路面的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。

通過壓實(shí)度檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)密實(shí)度不足的區(qū)域，從而及時(shí)采取措施加強(qiáng)壓實(shí)，保證路面的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果可以指導(dǎo)施工人員在施工過程中進(jìn)行針對(duì)性地調(diào)整，確保路面各個(gè)部位的密實(shí)程度均勻一致，避免出現(xiàn)壓實(shí)不足或過度壓實(shí)的情況。

在壓實(shí)度檢測(cè)中，首先應(yīng)該鉆心取樣，芯樣直徑控制在100mm以上，一次性鉆孔獲取的芯樣包含多層位瀝青混合料，應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)組合情況鋸開芯樣，分層檢測(cè)。瀝青路面充分冷卻后進(jìn)行鉆孔取樣，如果是普通的瀝青路面，通常第2d即可取樣，如果是改性瀝青路面，則是第3d取樣檢測(cè)。試件密度測(cè)試方面，先使用毛刷輕柔清洗干凈鉆取試件，如果邊角區(qū)域有雜質(zhì)顆粒，則要更加細(xì)致清洗干凈，然后充分晾曬干凈；結(jié)合瀝青混合料檢驗(yàn)相關(guān)規(guī)定要求來看，要重點(diǎn)試驗(yàn)檢測(cè)試件密度，對(duì)于試件毛體積相對(duì)密度采用表干法進(jìn)行檢測(cè)，吸水率在2%以上的試件，使用蠟封法進(jìn)行檢測(cè)；吸水率在0.5%以下的致密型瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)中，采用水中重法來檢測(cè)試件的相對(duì)密度。對(duì)于部分特殊路段壓實(shí)度檢測(cè)中，采用核子密度檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，保證路面施工溫度和壓實(shí)度質(zhì)量。瀝青施工溫度未達(dá)到檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)，即可選擇核子密度儀檢測(cè)路面壓實(shí)度，最終確定瀝青路面壓實(shí)度參數(shù)值。

3.4 路面平整度

路面平整度試驗(yàn)檢測(cè)，通常是采用以下3種檢測(cè)技術(shù)：1)路面平整度試驗(yàn)通常采用激光平整儀或高程儀進(jìn)行，試驗(yàn)過程中，激光平整儀通過發(fā)射激光束，測(cè)量路面表面的高程數(shù)據(jù)，并將其與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對(duì)比。高程儀則是通過測(cè)量路面的高程差異來評(píng)估路面的平整度。通過多點(diǎn)測(cè)量和數(shù)據(jù)分析，可以得出路面的平整度等級(jí)。在施工過程中，會(huì)設(shè)置一系列測(cè)試點(diǎn)，使用激光平整儀或高程儀對(duì)路面進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，以獲取路面的高程數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析，可以評(píng)估路面平整度是否符合設(shè)計(jì)要求，并及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整和修正。近年來，信息技術(shù)在路面平整度檢測(cè)中也得到了廣泛應(yīng)用。一些高級(jí)激光平整儀和高程儀配備了數(shù)據(jù)采集和傳輸功能，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和在線監(jiān)控，提高了檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性；2)3m直尺測(cè)試，作為一種檢測(cè)路面平整度的常見方法，應(yīng)用較為便捷、高效。通常情況下，將行車道一側(cè)車輪痕跡作為測(cè)試區(qū)域，路面如果存在車轍痕跡，則將檢測(cè)位置定在車轍中間區(qū)域；在對(duì)檢測(cè)區(qū)域表面灰塵、雜質(zhì)打掃干凈后，順著公路縱向位置平穩(wěn)放置3m直尺，觀察直尺和路面之間是否貼合，如果不貼合，檢測(cè)最大間隙高度；3)車載式顛簸累積儀，測(cè)試前確定好測(cè)試速度，行進(jìn)5～10km，依據(jù)預(yù)熱時(shí)間對(duì)測(cè)試系統(tǒng)預(yù)熱；測(cè)試車停留在測(cè)試點(diǎn)前方300～500m的區(qū)域，啟動(dòng)測(cè)試程序，結(jié)合公路技術(shù)特征來調(diào)整相關(guān)參數(shù)；進(jìn)入測(cè)試路段前，勻速行駛到指定位置，檢測(cè)同時(shí)做好數(shù)據(jù)記錄工作；測(cè)試后，車輛駛離試驗(yàn)區(qū)段，立即停止數(shù)據(jù)收集和記錄工作，保證儀器設(shè)備恢復(fù)到最初狀態(tài)；測(cè)試結(jié)束后，切斷電源。直尺檢測(cè)法如圖1所示。

圖1 3m直尺檢測(cè)法

3.5 強(qiáng)度檢測(cè)

公路瀝青路面的強(qiáng)度是指路面抵抗外部荷載(如車輛荷載)和環(huán)境影響(如溫度變化、濕度等)的能力。強(qiáng)度檢測(cè)是公路瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)于確保路面的耐久性和承載能力至關(guān)重要。

強(qiáng)度試驗(yàn)通常采用反射式動(dòng)態(tài)差異化車載測(cè)試設(shè)備(FWD測(cè)試)或靜載試驗(yàn)儀(如靜輪載荷試驗(yàn))等方法進(jìn)行。在FWD測(cè)試中，測(cè)試車輛會(huì)施加動(dòng)態(tài)荷載到路面上，同時(shí)測(cè)量路面的變形響應(yīng)，從而評(píng)估路面的彎沉、變形和反彈等性能。靜載試驗(yàn)則是在路面上施加一定的靜態(tài)荷載，并測(cè)量荷載下路面的變形量，用于評(píng)估路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3.6 抗滑性和滲水性能檢測(cè)

抗滑性試驗(yàn)檢測(cè)是公路瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)的一項(xiàng)內(nèi)容，直接關(guān)系到公路交通安全性。采用手工鋪砂法，結(jié)合施工情況選擇合適的測(cè)試路段，多為行車道和橫斷面區(qū)域，同公路兩側(cè)路緣的間隔為1m以上，然后確定其他各項(xiàng)參數(shù)。具體檢測(cè)中，使用擺式摩擦儀檢測(cè)，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度是20℃，并結(jié)合試驗(yàn)檢測(cè)當(dāng)日具體溫度變化來修正擺值。也可以結(jié)合構(gòu)造深度來檢測(cè)路面抗滑性能，基于砂石平均粒徑和體積來計(jì)算構(gòu)造深度值大小。

滲水性能試驗(yàn)通常采用洞滲試驗(yàn)法進(jìn)行，在試驗(yàn)過程中，首先在路面上制作一定大小和深度的測(cè)試孔，然后將試驗(yàn)孔內(nèi)加入一定量的水，觀察水的滲透情況，記錄水滲透時(shí)間和速率等數(shù)據(jù)。通過洞滲試驗(yàn)，可以評(píng)估路面的滲水性能和抗水性能。在雨季或雨水較多的地區(qū)，若路面滲水性能不合格，可能引發(fā)積水和水害事故，嚴(yán)重影響交通安全和通行效率。通過滲水性能檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)滲水問題，進(jìn)行維修和處理，預(yù)防水害事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

綜上所述，公路瀝青路面施工質(zhì)量高低，關(guān)系到后期路面行車安全和公路使用壽命。因此，為了保證公路瀝青路面施工質(zhì)量，應(yīng)選擇合理的路面試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，并依據(jù)相應(yīng)制度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化檢測(cè)，便于確定合理的參數(shù)，為后續(xù)施工活動(dòng)高質(zhì)量進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。