探究瀝青路面檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)方法

李 清

(陜西高速機(jī)械化工程有限公司，陜西 西安 710038)

1 我國(guó)高速公路瀝青路面現(xiàn)有的主要問(wèn)題

交通擁堵情況日益加劇，車輛超載情況有增無(wú)減，這在一定程度上阻礙了高速公路的發(fā)展，瀝青路面病害現(xiàn)象也時(shí)常發(fā)生。病害的特征有很多種，常見(jiàn)的主要病害類型是多向裂縫、泛油、坑槽、松散、沉陷、車轍等。病害的發(fā)生不僅需要人力和物力大面積的修理，還對(duì)交通和社會(huì)帶來(lái)了很不好的影響，同時(shí)也造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 公路養(yǎng)護(hù)工程

1)按照工程的特質(zhì)、復(fù)雜與否、工程范圍進(jìn)行劃分，公路養(yǎng)護(hù)工程包括：中修工程、大修工程、改建工程和日常保養(yǎng)工程，這些工程負(fù)責(zé)對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)的公路及周邊公用設(shè)施進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)工作。

2)按照養(yǎng)護(hù)性質(zhì)來(lái)分，可分為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和修復(fù)性養(yǎng)護(hù)兩種。

3 路面檢測(cè)技術(shù)

瀝青路面的檢測(cè)一般可分為四個(gè)階段：

1)全方位調(diào)查、詳細(xì)研究高速公路不同路段的瀝青路面的一個(gè)損害情況；

2)檢測(cè)工作開(kāi)始，主要檢測(cè)瀝青路面的平整度、車轍、抗滑性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)是否達(dá)到了相關(guān)要求；

3)按照要求在室內(nèi)試驗(yàn)，一般試驗(yàn)內(nèi)容分為分析混合料的性能和結(jié)構(gòu)破損剩余強(qiáng)度；

4)得到了試驗(yàn)分析結(jié)果和相應(yīng)技術(shù)的資料后，需對(duì)瀝青路面的養(yǎng)護(hù)方式提出合理性的意見(jiàn)，例如養(yǎng)護(hù)方式或養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

3.1 巡視性調(diào)查路面狀況

巡視性調(diào)查瀝青路面狀況因?yàn)槟軌蚩刂瞥杀厩液?jiǎn)單易行，所以比較適合日常的路面養(yǎng)護(hù)，其具體方法是由相關(guān)工作人員，攜帶尺規(guī)等測(cè)量工具和照相機(jī)，在巡視的過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)車轍、坑槽和泛油情況出現(xiàn)時(shí)，則需要測(cè)量并統(tǒng)計(jì)其具體位置、數(shù)量和面積。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

現(xiàn)在路面檢測(cè)一般都采用自動(dòng)化的快速檢測(cè)方法，瀝青路面檢測(cè)包括路面損壞(PCI)、平整度(RQI)、車轍(RDI)、抗滑性能(SRI)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(PSSI)五項(xiàng)內(nèi)容，具體檢測(cè)內(nèi)容和檢測(cè)方法如下。

3.2.1路面損壞狀況(PCI)評(píng)定內(nèi)容及方法

采用車載式路面視頻病害破損檢測(cè)系統(tǒng)調(diào)查，按道路的損壞類型進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，并準(zhǔn)確記錄裂縫的長(zhǎng)度、損壞的面積大小和損壞程度等。調(diào)查范圍包含所有行車道。具體為瀝青路面損壞分11類21項(xiàng)：龜裂(輕、中、重)、塊狀裂縫(輕、重)、縱向裂縫(輕、重)、橫向裂縫(輕、重)、坑槽(輕、重)、松散(輕、重)、沉陷(輕、重)、車轍(輕、重)、波浪壅包(輕、重)及泛油修補(bǔ)。路面損壞檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)以100 m(人工檢測(cè))為單位長(zhǎng)期保存。采用車載式路表面視頻病害破損檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行路面損壞狀況檢測(cè)，由于對(duì)車載式路表面視頻病害破損檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)是進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果真實(shí)地反映了該設(shè)備在高速行駛過(guò)程中，路面在車載作用下的實(shí)際路面病害破損狀況。

3.2.2路面車轍深度評(píng)定內(nèi)容及方法

路面車轍檢測(cè)結(jié)合路面平整度采用MLS-13PTR多功能激光路面測(cè)試儀一并進(jìn)行快速檢測(cè)。測(cè)試時(shí)打開(kāi)13個(gè)點(diǎn)激光，通過(guò)激光測(cè)距技術(shù)和數(shù)字圖像分析技術(shù)得到車道橫斷面相對(duì)高程數(shù)據(jù)，并按規(guī)定模式計(jì)算車轍深度。檢測(cè)數(shù)據(jù)以10 m為段長(zhǎng)長(zhǎng)期保存。

3.2.3其他檢測(cè)內(nèi)容及方法

主要針對(duì)車轍較大形成的原因調(diào)查及分析所進(jìn)行的特殊檢測(cè)：

1)收集查看道路的設(shè)計(jì)和竣工資料，歷年養(yǎng)護(hù)、檢測(cè)評(píng)價(jià)資料，交通量統(tǒng)計(jì)等資料；

2)材料方面的原因，通過(guò)原始資料調(diào)查所用瀝青及礦料質(zhì)量；

3)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)情況，油石比、礦料級(jí)配；

4)施工壓實(shí)情況調(diào)查，為了調(diào)查車轍發(fā)生的原因，對(duì)車轍損壞路段進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，采用在車轍的轍槽底部(單箭頭顯示)與鼓起的峰頂(單箭頭顯示)分別鉆芯取樣的方法。同時(shí)在路邊緣(雙箭頭顯示)取芯對(duì)比厚度、壓實(shí)密度等指標(biāo)(見(jiàn)圖1)。

因此，采用此方法進(jìn)行路面性能檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)能更科學(xué)地反映被檢測(cè)路面的實(shí)際特性，而且檢測(cè)獲得的結(jié)果具有真實(shí)性和科學(xué)性。

3.3 室內(nèi)驗(yàn)證試驗(yàn)

具體操作方法是首先選取具有代表性、常見(jiàn)的路面瀝青混合材料，在分析了其主要功能后，開(kāi)始室內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)主要是動(dòng)穩(wěn)定度和瀝青性能的測(cè)試，其不僅能鎖定混合材料被損害的部位，也為養(yǎng)護(hù)方案的設(shè)計(jì)提供了保證。在切割取樣前，要直接性地對(duì)路面層的變形狀況和結(jié)構(gòu)層的變形狀況做判斷和研究，確定了關(guān)鍵的變形層位后，方可在瀝青路面的車行道上進(jìn)行切割，切割的樣品要完好保存。在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前，要分析混合料各層的礦料級(jí)配、油石比,提取部分瀝青，在實(shí)行了檢測(cè)針入度、延度、軟化點(diǎn)等環(huán)節(jié)后，與檢測(cè)中的數(shù)據(jù)對(duì)比后，最后進(jìn)行瀝青老化程度的分析。目前不少高速公路的路面經(jīng)常有車轍現(xiàn)象，其引發(fā)的原因是路面瀝青混合料極配不達(dá)標(biāo)、油石比偏大和人流車流密集導(dǎo)致的超重現(xiàn)象，而室內(nèi)試驗(yàn)，就是通過(guò)簡(jiǎn)單易行的方法，找到損害的罪魁禍?zhǔn)?，進(jìn)而改良混合料的穩(wěn)定性，提高路面抗車轍的能力?？傊访娴娜鏅z測(cè)不僅保障了高速公路的養(yǎng)護(hù)管理工作有序進(jìn)行，也在一定程度上節(jié)省了人力物力財(cái)力，避免了不必要的資源浪費(fèi)。

3.4 結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)的新方法

對(duì)瀝青路面的養(yǎng)護(hù)工程是在路面沒(méi)有結(jié)構(gòu)性損害的前提下進(jìn)行的，具體方法就是首先通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)出損害結(jié)構(gòu)層的面積和位置，并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)路面彎沉檢測(cè)確定性質(zhì)后在彎沉不正常的路段中，使用探地雷達(dá)和地質(zhì)鉆探技術(shù)進(jìn)行更深入的檢測(cè)。

1)探地雷達(dá)檢測(cè)。

為獲得瀝青路面結(jié)構(gòu)層裂縫和路面厚度等數(shù)據(jù)必須要使用車載式道路雷達(dá)掃描系統(tǒng)對(duì)路面實(shí)施檢測(cè)。路面彎沉值非正?？赡苁锹访嫠缮?、路基缺陷或基層斷裂造成，所以采用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)時(shí)，首先要選用頻率(1 MHz～9 MHz)不同的天線對(duì)路面不同深度的缺陷進(jìn)行探測(cè)，在圖譜的參照下，確定路面下的空洞、高含水量部位、管線和滑移斷面等具體位置，以獲得局部路段嚴(yán)重病害的具體位置和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2)地質(zhì)鉆探。

通過(guò)對(duì)缺陷路段的鉆芯并觀察芯樣以獲得缺陷路段的深度和地基的密實(shí)程度。這是彎沉檢測(cè)的重要驗(yàn)證手段，也是一種傳統(tǒng)的手段。具體操作方法是首先使用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)路段進(jìn)行掃描，鉆探驗(yàn)證了缺陷路段后，通過(guò)地質(zhì)鉆探現(xiàn)場(chǎng)取得芯樣，然后對(duì)比分析瀝青路面的縱向裂縫雷達(dá)圖，校正雷達(dá)的精確度，進(jìn)而全面分析路基段的狀況和軟弱土層物理學(xué)性質(zhì)(這個(gè)過(guò)程是建立在分析高速公路基層中是有滑動(dòng)面的基礎(chǔ)上，且需要室內(nèi)試驗(yàn)的檢測(cè))。在對(duì)瀝青路面檢測(cè)過(guò)程中，需要選取三個(gè)斷面在較長(zhǎng)的縱縫段進(jìn)行鉆孔，鉆孔的位置可以是每一斷面的上行硬路肩、下行硬路肩的地方。最后，結(jié)合雷達(dá)探測(cè)和地質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)裂縫成因、治理措施進(jìn)行分析。

3.5 滲水試驗(yàn)

檢測(cè)合格的瀝青路面在使用一段時(shí)間后，會(huì)因?yàn)檩喬?duì)其的揉搓作用變得更加緊實(shí)不滲水。但是在多雨地段的瀝青路面早期水損害現(xiàn)象十分嚴(yán)重，因此引起了高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)單位的高度重視，究其原因主要是混合料設(shè)計(jì)時(shí)的空隙太大、不緊實(shí)。通過(guò)滲水試驗(yàn)可以檢測(cè)路段的水損害，且簡(jiǎn)單易操作，但需要注意的是為了保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，養(yǎng)護(hù)單位要及時(shí)進(jìn)行滲水試驗(yàn)，以保證對(duì)滲水系數(shù)偏大的路段進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)公路修筑的越來(lái)越多，養(yǎng)護(hù)工作也愈加繁瑣。早期路面的病害問(wèn)題以及養(yǎng)護(hù)檢測(cè)技術(shù)改善和評(píng)價(jià)機(jī)制的完善等諸多問(wèn)題是養(yǎng)護(hù)工作中需要解決和研究的。今后的工作中，我們?cè)诰S修養(yǎng)護(hù)過(guò)程中需要不斷積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)和提高自身的工作能力，加強(qiáng)瀝青材料、結(jié)構(gòu)、各種路用材料、土質(zhì)和建材檢測(cè)等綜合技術(shù)的研究，為我國(guó)朝氣蓬勃的高速公路事業(yè)增添新的力量。