公路工程瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研究

申大坤

(貴州省交通建設(shè)工程檢測(cè)中心有限責(zé)任公司)

1 瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

1.1 原材料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

瀝青路面施工過程中采用的原材料主要為瀝青和砂石集料。集料在瀝青混凝土中主要起到骨架支撐作用，其質(zhì)量直接關(guān)系到了瀝青混凝土的強(qiáng)度和耐久性，在瀝青路面施工中首先必須做好集料檢測(cè)。集料的檢測(cè)取樣的均勻性要能夠代表集料的整體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于集料的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)主要施工通過室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)集料的密度、針片狀、力學(xué)性質(zhì)和砂當(dāng)量等做出評(píng)價(jià)。集料的密度檢測(cè)技術(shù)主要通過網(wǎng)籃法，通過集料的干質(zhì)量、水中重、飽和面干質(zhì)量可以獲得集料的表觀相對(duì)密度、表干相對(duì)密度和毛體積相對(duì)密度。對(duì)于集料的針片狀檢測(cè)主要檢測(cè)技術(shù)是游標(biāo)卡尺法和規(guī)準(zhǔn)儀兩種。對(duì)于集料的力學(xué)性質(zhì)檢測(cè)技術(shù)，可以通過壓力機(jī)來測(cè)得集料的壓碎值，磨光值是利用加速磨光機(jī)來對(duì)集料進(jìn)行磨光，利用擺式摩擦儀來測(cè)定集料磨光之后的摩擦系數(shù)值，磨光值以PSV 來表示。對(duì)于瀝青的檢測(cè)技術(shù)，目前在我國公路瀝青路面施工過程中主要還是采用公路瀝青路面施工規(guī)范中規(guī)定的相關(guān)指標(biāo)來進(jìn)行檢測(cè)，主要包括瀝青的針入度、延度、軟化點(diǎn)、密度、閃電粘度等指標(biāo)。對(duì)于這些指標(biāo)的檢測(cè)技術(shù)遵循《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》中的相關(guān)要求。

1.2 瀝青混合料級(jí)配檢測(cè)及材料性能檢測(cè)

進(jìn)行瀝青路面的施工以前要對(duì)瀝青混凝土材料的配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候可以在試驗(yàn)室來進(jìn)行。瀝青混凝土的配合比對(duì)施工的質(zhì)量是非常重要的影響因素，為了保證施工的質(zhì)量，先對(duì)配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)是非常必要的。在進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候?？梢砸矊嚢璧呐浜媳群蜕a(chǎn)的配合比都進(jìn)行設(shè)計(jì)。在試驗(yàn)的階段，可以對(duì)整個(gè)施工的過程都進(jìn)行一次模擬，這樣對(duì)瀝青路面的質(zhì)量可以進(jìn)行更加全面的掌握。在進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候，可以對(duì)瀝青在鋪填時(shí)的用量進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)礦料級(jí)配和指標(biāo)要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

要按照設(shè)計(jì)合理的配合比在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室制備瀝青混合料試件，對(duì)瀝青混合料的路用性能進(jìn)行檢驗(yàn)，主要是檢測(cè)瀝青混合料的高溫性能、低溫性能、水穩(wěn)定性。高溫性能利用60°車轍試驗(yàn)得到的動(dòng)穩(wěn)定度值來進(jìn)行評(píng)價(jià)，低溫性能利用低溫小梁彎曲蠕變?cè)囼?yàn)得到的彎曲破壞應(yīng)變來進(jìn)行評(píng)價(jià)，水穩(wěn)定性利用凍融劈裂試驗(yàn)得到的殘留強(qiáng)度比來進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3 壓實(shí)度檢測(cè)技術(shù)

壓實(shí)度是保證瀝青混合料性能的重要指標(biāo)，一般對(duì)壓實(shí)度的檢測(cè)方法一般是采用鉆芯取樣方法，當(dāng)瀝青混凝土碾壓完成之后，料溫得到冷卻，通過鉆芯機(jī)取樣，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，通過密度之比來評(píng)價(jià)瀝青混合料的壓實(shí)度，這種檢測(cè)瀝青混合料壓實(shí)度的方法過程較為繁瑣，鉆芯取樣也會(huì)對(duì)瀝青路面造成一定損傷，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果如果不合適，也無法進(jìn)行路面壓實(shí)度的修正。針對(duì)鉆芯取樣檢驗(yàn)瀝青混合料諸多弊端，可以采用核子密度儀來檢測(cè)檢測(cè)瀝青混合料的壓實(shí)度，核子密度儀可以待瀝青混合料完成壓實(shí)過程之后就能得到瀝青路面的壓實(shí)效果，從而方便及時(shí)掌握路面的實(shí)際的壓實(shí)效果，可以在瀝青混合料溫度冷卻之前立即再進(jìn)行碾壓。

1.4 路面使用性能檢測(cè)

(1)平整度檢測(cè)

傳統(tǒng)的測(cè)量瀝青路面平整度的檢測(cè)技術(shù)為采用3 m 直尺方法，通過3 m 直尺單尺測(cè)定最大間隙和等距離連續(xù)側(cè)臉兩種方法來評(píng)價(jià)瀝青路面的平整度，目前3 m 直尺來測(cè)量平整度在我國仍然被廣泛采用，但是該種方法測(cè)量的精度相對(duì)較低，測(cè)量過程中受測(cè)量人員的主觀影響因素較大，同時(shí)該種測(cè)量方法的測(cè)設(shè)效率低。

隨著公路試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，連續(xù)式平整度儀開始在公路平整度檢測(cè)中廣泛采用，相比較3 m 直尺方法，該技術(shù)從檢測(cè)銷量和數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度上都有了較大的提升，但是從連續(xù)式平整度儀的實(shí)際使用情況來看近年來應(yīng)用情況來看，其機(jī)械設(shè)備較為笨重，雖然檢測(cè)精度比3 m 直尺法有所提高，但任然不適用于瀝青路面發(fā)展的要求，尤其是針對(duì)高等級(jí)瀝青路面平整度的檢測(cè)。在上述兩種平整度檢測(cè)方法的基礎(chǔ)之上，發(fā)展起了車載式顛簸累積儀檢測(cè)方法，該種方法主要是采用車輛在路面上進(jìn)行實(shí)際的通行，通過車輛通行過程中后軸與車廂之間的單向位移累積值來表征瀝青路面的平整度。車載式顛簸累積儀的數(shù)據(jù)采集通過機(jī)械傳感器完成，數(shù)據(jù)精確度高，同時(shí)采用處理器能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的數(shù)據(jù)處理。大大提高了數(shù)據(jù)測(cè)量的精度和效率。

(2)強(qiáng)度檢測(cè)

在瀝青路面中其強(qiáng)度檢測(cè)主要是通過測(cè)量完成值來進(jìn)行表征。目前我國對(duì)瀝青路面完成的測(cè)量主要是貝克曼梁法。貝克曼梁檢測(cè)彎沉利用的是杠桿原理，通過百分表的讀數(shù)來計(jì)算彎沉的大小。我國規(guī)范中對(duì)貝克曼梁檢測(cè)完成的標(biāo)準(zhǔn)軸載、輪胎尺寸、輪胎間隙和接地 壓力大小都有明確的規(guī)定。貝克曼梁的前臂和后臂長(zhǎng)度之比為2∶1，梁的總長(zhǎng)度分為3.6 m 和5.4 m 兩種。

用貝克曼梁進(jìn)行彎沉測(cè)量首先將梁插入兩輪隙之間，不能碰觸到輪胎，將百分表至于貝克曼梁的末端，指揮汽車緩慢前進(jìn)，隨著路面變形的增加，百分表的讀數(shù)會(huì)逐漸增大，讀取百分表轉(zhuǎn)動(dòng)最大值時(shí)的讀數(shù)，隨著汽車的往前運(yùn)行，其形成的彎沉盆的影響程度逐漸減小，待汽車停止后，百分表穩(wěn)定讀取讀數(shù)。當(dāng)路面面層厚度較厚時(shí)，可以結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)彎沉值進(jìn)行溫度修正。

另外最近幾年發(fā)展起來的較為先進(jìn)的彎沉測(cè)量方法為落錘式彎沉儀(FWD)是由拖車、控制系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)四部分組成的。拖車的主要作用是通過傳統(tǒng)裝置來提升或落下重錘，并產(chǎn)生一定的脈沖荷載作用于路面，施加的脈沖荷載接近于半正弦波，能夠更好的模擬路面的正常通行狀況，作用于路面的荷載大小和測(cè)得的路面彎沉能夠進(jìn)行精確采集，落錘式彎沉儀一般能夠同時(shí)對(duì)7～9 個(gè)路面不同位置處的彎沉進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，能夠更加準(zhǔn)確的反映出路面彎沉盆的實(shí)際狀況。

(3)抗滑及滲水檢測(cè)

利用擺式摩擦系數(shù)儀每隔200 m 左右進(jìn)行一次試驗(yàn)，每次試驗(yàn)過程要不少于3 次，測(cè)點(diǎn)要選擇在輪跡帶上。擺式摩擦儀的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度為20 ℃，要結(jié)合試驗(yàn)檢測(cè)當(dāng)天的溫度進(jìn)行修正后得出擺值。另外構(gòu)造深度也可以對(duì)瀝青路面的抗滑性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，構(gòu)造深度是利用手工鋪砂法，糟造深度值通過所用砂的體積和攤乎砂的平均直徑按公式求得。目前較為先進(jìn)的路面摩擦檢測(cè)技術(shù)為摩擦測(cè)試車，摩擦測(cè)試車的工作原理是利用測(cè)試輪和地面之間的產(chǎn)生的縱向摩阻力來獲得摩擦系數(shù)。滲水試驗(yàn)是利用路面滲水儀來進(jìn)行測(cè)定，通過計(jì)算水面從100 ml 下降到500 ml 所需要的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié) 語

在瀝青路面施工過程中其質(zhì)量要受到諸多因素的影響，在實(shí)際施工過程中要特別重視施工現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)檢測(cè)工作，不斷完善、發(fā)展和更新瀝青路面的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，從而來更好的發(fā)現(xiàn)施工中的問題，做出及時(shí)的修正，從而更好的保證瀝青路面的施工質(zhì)量。

［1］公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTGF40－2004)［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［2］沈金安，瀝青及瀝青混合料路用性能［M］. 人民交通出版社.

［3］公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTGF80/1－2004)［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［4］公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程(JTJ E60－2008)［S］.北京:人民交通出版社，2008.