公路瀝青路面上面層壓實度無損檢測實證研究

寧曉東 陳彪來

（甘肅交通職業(yè)技術學院，甘肅 蘭州 730070）

0 前言

我國瀝青路面施工技術規(guī)范規(guī)定，瀝青混凝土路面面層壓實度的檢測方法，是從成型的面層中鉆取芯樣，按規(guī)定方法測定芯樣密度［1］。筆者參與的某高速公路建設項目橋隧構造物很多，橋面鋪裝瀝青上面層為superpave-13高性能瀝青混合料，采用改性瀝青.鑒于鉆芯時試樣表面形狀容易改變，難以準確測定密度，且容易誘發(fā)水損壞，本項目決定利用無核密度儀快速測定路面瀝青混合料碾壓成型后的密度，與理論最大密度相比較，確定壓實度，并計算混合料空隙率，適時控制上面層的鋪筑質(zhì)量。

1 無核密度儀性能及特點

無核密度儀是能快速檢測出瀝青路面密度的電磁敏感設備，既能用于現(xiàn)有的瀝青道路，也能用于現(xiàn)鋪的瀝青面層檢測［2］。該設備采用電磁敏感技術進行密度測試，2秒鐘時間內(nèi)即可得到測試數(shù)據(jù)，具有高效、易用及靈活等特點.內(nèi)置軟件提供“連續(xù)、平均和離析”三種測試模式，操作靈活，用途很廣，可以通過密度偏差補償、斜率調(diào)整或綜合標定等方式提高測試精度。

2 檢查方法和頻率

采用無核密度儀進行上面層壓實度檢測時，沿路面鋪筑方向每隔10m測一處，一組不少于13個測點，取其平均值后計算壓實度，數(shù)據(jù)波動較大時應加大檢測頻率。為了提高精度，需要進行密度偏差補償和綜合標定。在鋪筑試驗段時，考慮通過取芯所測精確值與利用無核密度儀在同一位置得到的測量值進行比較，確定密度補償值［3］。若混合料配合比有所變化，可以考慮在當天鋪筑層尾端距離橫向裁剪邊緣1～2m的范圍內(nèi)取芯，所測精確值與利用無核密度儀在同一位置得到的測量值進行比較，適時確定密度補償值，采用該方法便于后續(xù)鋪筑時能夠及時回填并充分壓實取芯空洞，最大限度地減少水損壞。

3 工程實例

本次實證研究對象為Superpave-13高性能瀝青混合料的路面上面層，根據(jù)礦料級配和油石比，計算出的最大理論密度為2.519 g/cm3，壓實度按不低于93%，不高于97%控制［4］。檢測范圍為K1+220～K1+610，其中包含一座3-40m預應力箱梁橋，中心樁號為K1+415，橋梁兩端設橋頭搭板，與填方路基銜接.對無核密度儀進行相關指標設定，輸入所測區(qū)段的檢測層厚度和理論最大密度，將儀器放在標準參考塊上運行參考讀數(shù)，用此測量結果來調(diào)整儀器讀數(shù).Suoerpave-13高性能瀝青混合料進行試驗段鋪筑時，用無核密度儀量測實際位置的瀝青混合料密度，并標記測量位置，在該位置取芯實測其密度，經(jīng)多次實樣驗證，該結構型式的上面層芯樣密度與現(xiàn)場實測密度十分接近，不需要進行密度補償.采用連續(xù)測量模式，對某路段上面層的壓實度進行現(xiàn)場檢測，場采集上面層的密度如表1，相對于最大理論密度，上面層壓實度波動情況見圖1。

圖1 K1+220～K1+610區(qū)段上面層壓實度變化圖

采用無核密度儀對Suoerpave-13上面層K1+220-K1+610區(qū)段進行了壓實度檢測，實測密度與最大理論密度的比值（壓實度）平均值為95.6%（＞93%），代表值K=95.2%，K＞K0，經(jīng)評定，該區(qū)段壓實度合格。［5］K1+355～ K1+475為橋面鋪裝區(qū)段，經(jīng)無核密度儀所采集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該區(qū)段上面層壓實度偏低，導致該區(qū)段壓實度合格率只有88%。橋梁鋪裝上面層進行施工時，橋跨結構會吸收振動壓路機的部分壓實功，跨中區(qū)段尤為明顯。由此可見，橋跨區(qū)段和填方路基區(qū)段的碾壓工藝要有所區(qū)別，不同跨徑狀態(tài)下的壓路機組合方式和碾壓工藝也應有所區(qū)別，對于橋梁構造物較多的路面項目，建議采用振蕩式壓路機和膠輪配重的碾壓方式。

表1 K1+220～K1+610區(qū)段上面層密度現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)

4 結語

經(jīng)實證研究，利用無核密度儀對瀝青路面上面層進行無損檢測，操作方便，采集數(shù)據(jù)很快，提供質(zhì)量評定的數(shù)據(jù)信息量大，可以宏觀反映瀝青混合料在鋪筑過程中材料的均勻性、攤鋪及碾壓質(zhì)量的變異性。

將無核密度儀置于表面較粗糙的測點時，系統(tǒng)將凹陷部分視為實體孔隙后進行密度的計算，存在一定的缺陷。鑒于此，無核密度儀所檢數(shù)據(jù)僅供參考，不能作為仲裁的唯一依據(jù)。