公路項目施工中的路面試驗檢測技術(shù)分析

摘要 在公路項目施工中，瀝青路面試驗檢測技術(shù)是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該技術(shù)通過對瀝青材料的性能、路面結(jié)構(gòu)層的厚度及平整度等核心指標(biāo)進行檢測，實現(xiàn)對施工質(zhì)量的實時把控，旨在發(fā)現(xiàn)并解決潛在的質(zhì)量問題，為優(yōu)化施工工藝、提高施工效率提供一定的科學(xué)依據(jù)，有助于降低工程成本，提升整體施工質(zhì)量。鑒于此，文章以某公路工程試驗檢測報告為例深入研究瀝青路面試驗的檢測技術(shù)，對于同類公路項目施工具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞 試驗檢測；公路項目；瀝青路面

中圖分類號 U416 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）03-0045-03

0 引言

瀝青路面作為重要的路面結(jié)構(gòu)形式，其試驗檢測技術(shù)是保障施工質(zhì)量的重要手段，近年來得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。路面試驗檢測方法雖然在一定程度上能夠滿足施工需求，但在精度、效率和自動化程度等方面仍有待提高。該文旨在深入分析公路項目施工中瀝青路面試驗檢測技術(shù)的原理、方法及應(yīng)用效果，探討其在提升施工質(zhì)量方面的作用和價值，以期為公路項目施工中的瀝青路面質(zhì)量控制提供理論支持和實踐指導(dǎo)。

1 公路項目瀝青路面試驗檢測的意義

通過對瀝青材料的性能、路面結(jié)構(gòu)層的厚度及平整度等核心指標(biāo)進行精準(zhǔn)檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的質(zhì)量問題，對不同施工方法和材料的試驗檢測，篩選出最適合當(dāng)前工程條件的施工方案，提高施工效率，降低工程成本。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)、新工藝和新材料引入公路建設(shè)中。通過試驗檢測，可以驗證這些新技術(shù)、新工藝和新材料的適用性和效果，為公路項目中的廣泛應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，詳見圖1所示：

2 公路項目施工中的路面試驗檢測技術(shù)分析

2.1 材料配比的試驗檢測

根據(jù)路面的使用要求和交通荷載等級，確定瀝青混合料的使用等級，如AC-13、AC-20等。使用等級是基于路面的預(yù)期功能、車輛流量及預(yù)計的交通負荷進行選擇。根據(jù)瀝青混合料類型選擇規(guī)范規(guī)定的礦料級配范圍，進行材料選擇與材料準(zhǔn)備。參考相應(yīng)的規(guī)范和試驗結(jié)果，保證粗集料的最佳含量范圍。粗集料在瀝青混合料中形成骨架，對混合料的內(nèi)摩擦角和穩(wěn)定性有重要影響。基于粗集料的最佳含量范圍和試驗結(jié)果，進一步確定瀝青和細集料的最佳含量范圍，一起填充粗集料之間的空隙。制備不同瀝青用量的試樣，進行馬歇爾試驗，以測定瀝青混合料的物理力學(xué)指標(biāo)，如視密度、空隙率、飽和度、穩(wěn)定度、流值等。根據(jù)試驗結(jié)果繪制關(guān)系曲線，并綜合確定最佳的瀝青用量。對設(shè)計好的配合比進行一系列檢驗，包括水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定、低溫抗裂性能、滲水系數(shù)等的檢驗，整理并提交配合比設(shè)計報告，包括材料品種、配比、礦料級配、最佳瀝青用量等信息，供施工使用。檢測要求及項目以某工程馬歇爾試驗為例，具體試驗結(jié)果見表1所示：

試驗檢測的首要步驟是依據(jù)不同的材料配比方案，準(zhǔn)確測量各種材料，制備出用于檢測的試塊。試塊將在高溫和低溫條件下分別進行穩(wěn)定性測試和防裂性能測試。在高溫穩(wěn)定性測試中，通常將溫度設(shè)定為60℃以上，并通過壓路機反復(fù)碾壓試塊，收集并分析碾壓過程中的各項數(shù)據(jù)；在低溫防裂性能測試中，需要繪制測試數(shù)據(jù)曲線圖，以便直觀地分析瀝青路面在不同材料配比下裂縫的形成情況，進而準(zhǔn)確評估其低溫性能，篩選出最佳的材料配比方案[1]。

2.2 壓實度試驗檢測

圖2所示是常見的瀝青路面壓實度試驗檢測方法。

（1）鉆芯取樣法。以施工法規(guī)規(guī)定的方法，通過鉆取芯樣測定其毛體積密度與標(biāo)準(zhǔn)密度的比值，從而得出壓實度。此方法數(shù)量多，容易破壞瀝青路面的整體結(jié)構(gòu)，影響路面的平整度及防水性能。鉆芯取樣的檢測周期長，可能會影響工程的建設(shè)進度。

（2）核子密度儀法。核子密度儀是檢測壓實度較常用的方法，用于施工現(xiàn)場快速檢測建筑材料的濕密度和含水量，計算其壓實度[2]。

（3）無核密度儀法。該方法同樣適用于施工現(xiàn)場的快速測定，但其測定結(jié)果不宜用于評定驗收。

（4）智能檢測法。通過瀝青路面智能攤鋪壓實系統(tǒng)實現(xiàn)，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、數(shù)據(jù)實時監(jiān)測和傳輸?shù)奶攸c，能夠長時間存儲數(shù)據(jù)，為事后的施工質(zhì)量追溯提供依據(jù)。

（5）灌砂法。此方法涉及標(biāo)定筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量、標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量等步驟。通過灌砂、計算試坑內(nèi)砂的質(zhì)量等過程，可以計算試坑內(nèi)材料的濕密度、干密度及壓實度。

（6）孔隙度法。通過測量瀝青路面體積和孔隙體積，評估其密實度。

2.3 平整度試驗檢測

（1）3 m直尺法，主要用于施工過程中的質(zhì)量檢測。將3 m直尺擺放在測試地點的路面上，通過目測或塞尺確定直尺底面與路面之間的最大間隙，進而評估平整度。此方法簡便易行，但精度相對較低。

（2）塞尺測量法。使用一套可隨身攜帶的塞尺進行平面度的粗測。盡管這種方法在很多工廠仍被使用，但由于其精度不高且檢測效率較低，通常只能用于零件邊緣的平整度檢測。

（3）激光平面干涉儀測量法，特別適用于測量光潔的小平面，如千分頭測量面、量規(guī)的工作面和光學(xué)透鏡。該方法能夠提供相對較高的精度，但可能不適用于大面積或連續(xù)平面的平整度檢測。

（4）高程差檢測。使用高程差儀或激光測高儀測量道路縱向線路的上下起伏程度，通過取樣點的方式可較為準(zhǔn)確地評估路面的平整度。

（5）高精度激光測距儀。使用激光沿著道路表面進行掃描，通過測量反射激光的時間計算道路表面的高程，進而評估路面的平整度。高精度激光測距儀能夠提供高精度和高效率的測量結(jié)果，是現(xiàn)代化道路施工和檢測中常用的一種方法。

（6）慣性測量單元（IMU）。IMU可以安裝在車輛上，通過加速度計和陀螺儀等傳感器測量車輛在道路表面的振動和變化，從而評估路面的平整度。這種方法可以在車輛行駛過程中實時檢測路面的平整度，對于大規(guī)模的路面質(zhì)量檢測非常有效[3]。

2.4 平整度試驗檢測

（1）直接測量法。適用于小面積和局部修補。具體做法包括選取代表性好、相對平坦且無明顯損壞的試驗點，使用木板或鋼板制作試驗板（一般為1 m×1 m），并在板上做好標(biāo)志線和回彈球孔的位置。通過直接觀察和測量試驗板與路面之間的間隙或高度差，評估路面的平整度。

（2）車載平整度測試儀器。適用于大面積和整個路段。這種專業(yè)的車載設(shè)備能夠?qū)崟r記錄路面高度和坡度，并生成路面平整度報告。它可以在車輛行駛過程中進行連續(xù)測量，提供高效、準(zhǔn)確的平整度數(shù)據(jù)。

（3）無人機測量。無人機搭載激光雷達等高精度傳感器，通過飛行過程中對路面的掃描和測量，獲取路面高度數(shù)據(jù)。這種方法具有非接觸、高效和廣泛適用的特點，尤其適用于難以接近或大型路段的平整度檢測。

（4）激光掃描技術(shù)。利用激光掃描儀對路面進行高精度掃描，獲取路面的三維點云數(shù)據(jù)。通過對點云數(shù)據(jù)的處理和分析，可以評估路面的平整度情況。這種方法具有高精度和快速測量的優(yōu)點。

2.5 抗滑性能試驗檢測

（1）制動距離法。通過在不同速度下模擬車輛在瀝青路面上的制動過程，測量所需的制動距離。較短的制動距離意味著路面具有較好的抗滑性能。這種方法能夠直觀地反映路面在實際情況下的抗滑能力。

（2）偏轉(zhuǎn)輪拖車法（橫向力系數(shù)測試）。使用裝有特定輪胎和測量裝置的拖車，在路面上以一定速度行駛并施加側(cè)向力，通過測量輪胎與路面之間的橫向力系數(shù)評估抗滑性能。這種方法能夠較為準(zhǔn)確地反映路面在側(cè)向力作用下的抗滑特性。

（3）擺式儀法。使用標(biāo)準(zhǔn)的手提式擺式摩擦系數(shù)測定儀，在潮濕條件下測定路面對擺的摩擦阻力，通過測量路面的摩擦系數(shù)評估抗滑性能，適用于潮濕或降雨天氣下的路面抗滑性能評估。

（4）構(gòu)造深度測試法。其包括手工鋪砂法、電動鋪砂法及激光構(gòu)造深度儀法。通過測量路面表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度，評估路面的構(gòu)造深度和抗滑性能。這種方法能夠反映路面表面的微觀結(jié)構(gòu)對抗滑性能的影響。

（5）濕度抗滑系數(shù)與干濕摩擦系數(shù)測試。通過測量瀝青路面在濕潤和干燥狀態(tài)下的摩擦系數(shù)，并計算其比值（濕度抗滑系數(shù)和干濕摩擦系數(shù)），評估路面在潮濕或降雨天氣下的抗滑性能。這些指標(biāo)對于評估路面的安全性和舒適性至關(guān)重要。

2.6 彎沉值試驗檢測

檢查并保持測定用標(biāo)準(zhǔn)車的車況及制動性能良好，輪胎胎壓符合規(guī)定的充氣壓力，用地中衡稱量后軸總質(zhì)量及單側(cè)輪荷載，測定輪胎接地面積，檢查彎沉儀百分表量測的靈敏情況?？紤]瀝青路面的表層區(qū)域受天氣影響較大，在測定彎沉值時需要進行溫度修正。這通常涉及試驗時測定的氣溫及路表溫度，并參考前5 d的平均氣溫。根據(jù)所選用的方法（如靜載試驗法、動載試驗法或無損檢測法），在預(yù)定的測點進行彎沉值的測定。這涉及施加荷載、記錄路面下沉情況或使用專門設(shè)備（如落錘式彎沉儀）模擬動態(tài)荷載并測量彎沉值。在試驗過程中，需要詳細記錄每個測點的彎沉值及其他相關(guān)數(shù)據(jù)（如溫度、荷載等）。之后，對這些數(shù)據(jù)進行處理和分析，以評估瀝青路面的結(jié)構(gòu)強度和性能。

2.7 滲水性能試驗檢測

將瀝青路面試件放置在透水性試驗系統(tǒng)上，并進行固定。使用降雨模擬液模擬降雨條件，通過數(shù)字泵將降雨模擬液輸送到試件上方，以模擬自然降雨的情況。同時，使用液位計測量降雨模擬液的流量。使用計時器記錄降雨初始時間，同時記錄試件下方流出的水量和試件表面的水珠數(shù)量。觀察試件表面的水珠能否快速滲入試件內(nèi)部，并記錄觀察結(jié)果。當(dāng)降雨時間達到預(yù)設(shè)時間后，停止降雨并記錄降雨時間。同時，再次記錄試件下方流出的水量和試件表面的水珠數(shù)量。

根據(jù)試驗記錄的降雨模擬液的流量和試件下方流出的水量，計算滲水量。根據(jù)試件表面的水珠數(shù)量和降雨模擬液的流量，判斷試件的滲水性能。水珠數(shù)量較少且降雨模擬液的流量較大，說明試件的滲水性能較好。同時，還可以參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對滲水性能進行定量評價。

3 結(jié)論

在試驗檢測過程中，針對不同的性能指標(biāo)，需要采用不同的試驗方法和設(shè)備。該文對配比、壓實度、平整度、防滑性能及彎沉值等試驗檢測技術(shù)進行分析。瀝青路面的滲水性能也是試驗檢測的重要方面，通過滲水性能試驗可以評價路面的排水能力。試驗檢測的結(jié)果可以為公路建設(shè)的質(zhì)量控制提供重要依據(jù)。通過對試驗數(shù)據(jù)的分析，可以判斷瀝青路面的各項性能指標(biāo)是否符合設(shè)計要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的質(zhì)量問題。

參考文獻

[1]張金金.公路瀝青路面施工現(xiàn)場試驗檢測技術(shù)的實踐探討[J].建材發(fā)展導(dǎo)向， 2024（8）：25-27.

[2]王雷.公路工程瀝青路面施工現(xiàn)場試驗檢測技術(shù)研究[J].交通建設(shè)與管理， 2024（1）：74-76.

[3]顏范富.公路工程瀝青路面施工現(xiàn)場試驗檢測技術(shù)研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向， 2023（16）：57-59.

收稿日期：2024-06-11

作者簡介：李敏（1976—），女，本科，工程師，主要從事公路工程相關(guān)工作。