高速公路路面質(zhì)量管理技術(shù)的探討

張廣瑜

【摘要】高速公路路面質(zhì)量管理是至關(guān)重要的。本文首先概括地介紹了高速公路質(zhì)量的內(nèi)涵及重要性，在此基礎(chǔ)上，提出了瀝青混凝土高速公路涉及到的基本概念，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)了一定的經(jīng)驗(yàn)，最后，提出了結(jié)果分析及建議，為高速公路路面質(zhì)量管理技術(shù)提供了一定的可參考依據(jù)，促進(jìn)高速公路路面質(zhì)量管理技術(shù)的提升和發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高速公路路面；瀝青混凝土；質(zhì)量管理技術(shù)

引言：隨著我國(guó)社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，交通量越來(lái)越大，大型車輛上道的數(shù)量也日益增加，存在較嚴(yán)重的超載現(xiàn)象，對(duì)瀝青混凝土高速公路路面提出了越來(lái)越高的要求，高速公路路面質(zhì)量管理技術(shù)面臨非常嚴(yán)峻的考驗(yàn)。高速公路路面的壽命直接決定了路面運(yùn)輸?shù)陌踩?，并且是高速公路運(yùn)行成本的重要影響因素。我國(guó)告訴公路建設(shè)者通過(guò)對(duì)以往高速公路運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，做了大量的試驗(yàn)，致力于延長(zhǎng)高速公路的使用壽面。

1.高速公路質(zhì)量管理的內(nèi)涵

高速公路路面是以一定量的碎石、礦粉、瀝青為主要原料，經(jīng)過(guò)攪拌形成混合料，然后均勻鋪在基層上，經(jīng)過(guò)碾壓后達(dá)到要求的壓實(shí)度，降溫后可投入使用。高速公路瀝青混凝土路面是我國(guó)當(dāng)前較為普遍的路面結(jié)構(gòu)，具有表面平整、堅(jiān)實(shí)、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便，能夠吸水，且適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)由于受車輛超載、水毀、養(yǎng)護(hù)管理不嚴(yán)的原因，不少路面呈現(xiàn)出開裂、泛油、剝落、車轍等破損情況，正常維修期大大提前，公路行使質(zhì)量降低，直接影響車輛運(yùn)行。因此，高速公路路面質(zhì)量管理顯得尤為重要，不僅能夠保證公路運(yùn)行的安全性，還能夠降低公路運(yùn)行費(fèi)用。

2. 基本概念

2.1油石比

油石比是指瀝青混凝土中瀝青與礦料質(zhì)量比的百分?jǐn)?shù)，它是瀝青用量的指標(biāo)之一。它的用量高低直接影響路面質(zhì)量，油石比大則路面容易泛油，反之則影響強(qiáng)度和防水效果。簡(jiǎn)而言之 就是瀝青的含量。通常SMA瀝青馬蹄脂碎石混合料油石比約為5.5%～5.6%，AC細(xì)粒式瀝青混凝土油石比約為4.5%～5.5%。

2.2篩孔通過(guò)率

篩孔通過(guò)率是指混合料中能夠通過(guò)一定目數(shù)的篩孔的各成分的質(zhì)量占據(jù)總質(zhì)量的比例，可以表征混合料的粗細(xì)程度。篩孔目數(shù)越大，其直徑越小，通過(guò)篩孔的混合料的質(zhì)量就越大。

2.3空隙率

空隙率指路面混凝土中集料之間的孔隙體積占混凝土總體積的百分率，即單位體積集料所具有的空隙體積，以VC表示。這些孔隙或者相互連通（閉孔隙）或者與周圍大氣相通（開孔隙）。

2.4礦料間隙率

礦料間隙率（Voids in Mineral Aggregate，VMA）是指礦料外的體積占試件總體積百分率。其計(jì)算式：VMA=（1-γf /γsb*Ps/100）*100，γf是試件毛體積相對(duì)相對(duì)密度，無(wú)量綱；γsb是礦料合成毛體積相對(duì)密度，無(wú)量綱；Ps是各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率之和，即Ps=100-Pb，%；Pb是瀝青混合料中瀝青含量，%。

2.5飽和度

瀝青飽和度是指壓實(shí)瀝青混合料試件中瀝青實(shí)體體積占礦料骨架實(shí)體以外的空間體積的百分率，又稱為瀝青填隙率。

2.6粉膠比

粉膠比是指瀝青混凝土中，所用礦粉與瀝青的比例。

2.7毛體積密度

毛體積密度：規(guī)定條件下，材料單位毛體積（包括材料實(shí)體、開口及閉口孔隙）的質(zhì)量。當(dāng)質(zhì)量以干燥質(zhì)量（烘干或空氣干燥）為準(zhǔn)時(shí)，稱絕干毛體積密度，簡(jiǎn)稱毛體積密度。

2.8最大理論密度

最大理論密度是假設(shè)瀝青混凝土混合料不含空隙的情況下，理論上能夠達(dá)到的最大密度。

2.9壓實(shí)度

壓實(shí)度是路基路面施工質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，表征現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)后的密度狀況，壓實(shí)度越高，密度越大，材料整體性能越好。對(duì)于路基、路面半剛性基層及粒料類柔性基層而言，壓實(shí)度是指工地上實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)所得最大干密度的比值；對(duì)瀝青面層、瀝青穩(wěn)定基層而言，壓實(shí)度是指現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。

3. 數(shù)據(jù)分析

考慮到以往高速公路路面質(zhì)量測(cè)試的數(shù)據(jù)是在不同類型的路面材料中得到的，因此，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有一定的局限性，不夠全面。因此，對(duì)告訴公路路面質(zhì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，遵循一下原則：首先，篩孔通過(guò)率要結(jié)合實(shí)際情況，將缺少的數(shù)據(jù)補(bǔ)齊為百分之百；其次，如果一行數(shù)據(jù)中有較多的空白數(shù)據(jù)，則將該組實(shí)驗(yàn)視為不可信；最后，對(duì)于一些明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，我們做刪除處理。

為了保證高速公路路面質(zhì)量試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性，分析了凍融劈裂強(qiáng)度比、浸水馬歇爾穩(wěn)定度比、車轍及彎拉應(yīng)變的數(shù)量關(guān)系，結(jié)果見表1。

由表1可以得出結(jié)論：車轍與彎拉應(yīng)變的關(guān)系最顯著，其次是凍融劈裂強(qiáng)度比與浸水馬歇爾穩(wěn)定度比。

探討不同混合料成分對(duì)凍融劈裂強(qiáng)度比、浸水馬歇爾穩(wěn)定度比、彎拉應(yīng)變及車轍的影響，將石料巖性分為玄武巖、石灰?guī)r兩大類。

由表2和表3 可以得出結(jié)論：玄武巖條件下的凍融劈裂強(qiáng)度比、浸水馬歇爾穩(wěn)定度比明顯大于石灰?guī)r條件下的兩個(gè)指標(biāo)之間的差異性，但是凍融劈裂強(qiáng)度比和車轍之間的差異性增大了。

4. 結(jié)果分析及建議

通過(guò)對(duì)高速公路路面質(zhì)量測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)分析來(lái)看，在今后的測(cè)試中要加強(qiáng)以下試驗(yàn)的測(cè)試：

由于瀝青的抗水損害、低溫、高溫性能都會(huì)對(duì)高速公路路面的使用性能造成很大的影響，只依靠瀝青的廠家及型號(hào)，不能夠準(zhǔn)確反應(yīng)瀝青對(duì)路面質(zhì)量的影響，因此，要增加瀝青性能指標(biāo)的試驗(yàn)資料。

混合料的孔隙率、級(jí)配常用來(lái)分析高速公路路面的使用壽命，除此之外，混合料的吸水率、磨耗值、壓碎值等也是非常重要的指標(biāo)，因此，要增加礦粉質(zhì)量、礦粉質(zhì)量的試驗(yàn)資料。

高速公路路面質(zhì)量測(cè)試中通過(guò)常用的指標(biāo)分析路面的質(zhì)量，僅僅能夠說(shuō)明高速公路路面初期的使用性能。當(dāng)高速公路投入使用后，受到氣候、天氣的影響，各種因素的作用效果與試驗(yàn)指標(biāo)不相符，因此，要調(diào)查高速公路路面的損害情況及使用壽命。

5.結(jié)語(yǔ)：綜上所述，高速公路路面質(zhì)量管理技術(shù)是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。通常情況下，表征路面質(zhì)量的基本概念有油石比、篩孔通過(guò)率、空隙率、礦料間隙率、飽和度、粉膠比、毛體積密度、最大理論密度和壓實(shí)度。通過(guò)對(duì)以往的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)高速公路路面質(zhì)量進(jìn)行分析，有效控制路面質(zhì)量的影響因素，有利于告訴公路路面質(zhì)量管理的科學(xué)合理化。

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