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

曹霞

（中鐵十一局集團(tuán)第二工程有限公司，湖北 十堰442000）

1 引言

為全面保障公路瀝青路面施工質(zhì)量，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)檢測(cè)尤為關(guān)鍵，需形成科學(xué)合理的方案，以所得檢測(cè)結(jié)果為基準(zhǔn)，合理控制路面工程質(zhì)量，為瀝青路面施工提供支持，推動(dòng)公路事業(yè)的發(fā)展。

2 瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng)原材料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

原材料是推動(dòng)公路瀝青路面得以持續(xù)開(kāi)展的重要支持，與之相關(guān)的試驗(yàn)檢測(cè)主要圍繞瀝青與砂石集料2 方面展開(kāi)。從瀝青路面整體質(zhì)量考慮，砂石集料發(fā)揮出重要作用，是整個(gè)原材料體系中最為基礎(chǔ)的部分，因此，針對(duì)砂石集料加以檢測(cè)具有現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)際試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，需挑選符合質(zhì)量要求的砂石集料，在此基礎(chǔ)上展開(kāi)試驗(yàn)性檢測(cè)。試驗(yàn)人員在實(shí)際操作中，需準(zhǔn)確掌握與砂石集料有關(guān)的各項(xiàng)指標(biāo)，嚴(yán)格遵循砂石集料的配比要求，具體內(nèi)容如表1 所示。

表1 S16（0～3mm）集料的配比要求

網(wǎng)籃法檢測(cè)是最為主要的方法，在此基礎(chǔ)上可獲得砂石集料的密度情況，同時(shí)需要考慮含水與不含水2 種情況下各自的質(zhì)量差異。使用高精度游標(biāo)卡尺檢測(cè)針片狀砂石集料，由此確保所得結(jié)果的精確性。為進(jìn)一步掌握砂石集料整體性能，需對(duì)其展開(kāi)力學(xué)特性分析，可通過(guò)擺式摩擦儀確定實(shí)際摩擦系數(shù)，但此項(xiàng)試驗(yàn)分析的前提在于獲得壓碎值與磨光值的支持，否則會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的精確性造成影響[1]。此外，公路瀝青路面施工對(duì)于材料提出的性能指標(biāo)還體現(xiàn)在針入度與軟化度等層面，因此，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中也需要考慮上述內(nèi)容。

3 基于瀝青混合料級(jí)配的試驗(yàn)檢測(cè)

瀝青路面整體質(zhì)量與混合料級(jí)配有關(guān)，該指標(biāo)主要從2 個(gè)方面對(duì)道路質(zhì)量造成影響：（1）所用材料的級(jí)配是否達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)，將直接對(duì)施工使用情況造成影響；（2）級(jí)配通過(guò)直接或間接方式對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響?；诖?，針對(duì)瀝青混合料展開(kāi)試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，尤為關(guān)鍵的便是控制瀝青混合料級(jí)配。整個(gè)瀝青路面施工過(guò)程中，瀝青混合料是貫穿于其中的重要材料，在正式施工之前需針對(duì)其展開(kāi)模擬試驗(yàn)，關(guān)于具體的級(jí)配設(shè)計(jì)，需建立在實(shí)際攪拌配比的基礎(chǔ)上。同時(shí)，室內(nèi)試驗(yàn)也十分有必要，此舉是提升級(jí)配試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，完成瀝青混合料的制備后再轉(zhuǎn)入實(shí)際施工中加以試驗(yàn)，此環(huán)節(jié)主要以性能檢測(cè)為主，主要涉及到高低溫檢測(cè)、水穩(wěn)定性等。

4 公路瀝青路面試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

4.1 厚度檢測(cè)

路面雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)公路瀝青路面厚度的檢測(cè)，所設(shè)置的雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)中融入了先進(jìn)的無(wú)損連續(xù)檢測(cè)技術(shù)，但在持續(xù)檢測(cè)過(guò)程中，受到換算速度的影響，易出現(xiàn)點(diǎn)位檢測(cè)誤差。公路瀝青路面在現(xiàn)代化工程中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)工藝提出更高要求，由于面層雷達(dá)速度波變化幅度相對(duì)較小，通過(guò)探地雷達(dá)的方式可提升檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性。本質(zhì)上，此試驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)是基于反射波探測(cè)而衍生出的一種方法，在實(shí)際探測(cè)過(guò)程中，得到了專業(yè)探地雷達(dá)的支持，安排測(cè)試車(chē)輛通過(guò)勻速的方式行駛，雷達(dá)將持續(xù)發(fā)射電磁脈沖，可在極短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)瀝青路面，接收機(jī)獲取到脈沖反射波，如電介質(zhì)常數(shù)等都會(huì)被記錄在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。在上述基礎(chǔ)上，基于對(duì)電介質(zhì)常數(shù)以及波數(shù)的分析，可求得路面的厚度情況。在當(dāng)前公路領(lǐng)域，地質(zhì)雷達(dá)運(yùn)行過(guò)程中主要基于電磁波掃描的方式實(shí)現(xiàn)檢測(cè)與分析，具備連續(xù)、無(wú)損的基本特性。將該技術(shù)應(yīng)用于瀝青路面厚度檢測(cè)工作中，在一個(gè)工作日內(nèi)測(cè)量范圍將逾100km，且還可精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)路面脫空、裂痕等問(wèn)題。

4.2 平整度檢測(cè)

路面養(yǎng)護(hù)是維持穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，其中以路面平整度檢測(cè)尤為關(guān)鍵，在行業(yè)技術(shù)持續(xù)發(fā)展下，一系列高精度檢測(cè)設(shè)備隨之產(chǎn)生，以下針對(duì)常見(jiàn)的2 大類儀器展開(kāi)分析。

4.2.1 車(chē)載式顛簸累積儀

此儀器的優(yōu)點(diǎn)在于可通過(guò)高效、精確的方式獲得與路面平整度有關(guān)的信息，可滿足路面質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)的相關(guān)需求。通過(guò)定期或是不定期的方式針對(duì)瀝青路面加以檢測(cè)，將所得平整度信息記載于電腦中。受儀器裝載車(chē)盤(pán)懸掛系統(tǒng)的影響，產(chǎn)生的單向位移累計(jì)值也將發(fā)生變化，考慮到此問(wèn)題，在裝車(chē)之后針對(duì)儀器展開(kāi)精確校驗(yàn)至關(guān)重要，持續(xù)調(diào)整并使得儀器標(biāo)準(zhǔn)差具備對(duì)應(yīng)關(guān)系后，方可投入到實(shí)際測(cè)試工作中。

4.2.2 激光路面平整度測(cè)定儀

此儀器的突出之處在于檢測(cè)過(guò)程中并未與路面發(fā)生接觸，同時(shí)所得檢測(cè)結(jié)果精度較高，所需時(shí)間得到有效控制。此儀器的適用性較強(qiáng)，除了實(shí)現(xiàn)對(duì)平整度的檢測(cè)外，還可將檢測(cè)覆蓋面延展至橫坡、車(chē)轍等方面，無(wú)論是在數(shù)據(jù)采集還是處理上都更具優(yōu)勢(shì)。在針對(duì)瀝青路面平整度展開(kāi)檢測(cè)時(shí)，需要在測(cè)量車(chē)上合理安裝激光傳感器，車(chē)輛保持勻速行駛狀態(tài)并與激光傳感器發(fā)生作用，隨之得到路面高度情況，系統(tǒng)自行計(jì)算可求得車(chē)轍橫斷面[2]。若存在縱向平整度檢測(cè)需求，測(cè)試車(chē)在行駛過(guò)程中可通過(guò)輪跡處的激光傳感器實(shí)現(xiàn)。

4.3 強(qiáng)度檢測(cè)

關(guān)于瀝青路面的強(qiáng)度檢測(cè)，通常會(huì)基于測(cè)量完成值加以表征?？v觀國(guó)內(nèi)瀝青路面測(cè)量事業(yè)，應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)屬貝克曼梁法，其充分運(yùn)用了桿杠原理，基于對(duì)百分表的讀數(shù)可以獲得彎沉值?，F(xiàn)階段，我國(guó)針對(duì)貝克曼梁檢測(cè)方式做出了明確規(guī)定，具體體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)軸載、接地壓力等多個(gè)方面。實(shí)際操作中，貝克曼梁前、后臂之比以2∶1 為宜，可利用的梁長(zhǎng)度主要為3.6m 與5.4m?；谪惪寺赫归_(kāi)彎沉值的測(cè)量作業(yè)時(shí)，需要將梁置入輪隙之間，但不可與輪胎發(fā)生接觸，將百分表放置在梁的末端區(qū)域，汽車(chē)以緩慢、勻速的狀態(tài)持續(xù)前行，伴隨路面變形量的持續(xù)增加，對(duì)應(yīng)百分表讀數(shù)也將表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，在此過(guò)程中讀取表中最大值，伴隨汽車(chē)的持續(xù)運(yùn)行，彎沉盆的影響將逐步減弱，此時(shí)汽車(chē)逐步放慢速度，停穩(wěn)之后百分表呈現(xiàn)出的數(shù)值也將處于穩(wěn)定狀態(tài)。若檢測(cè)的路面面層厚度較大，則需要引入經(jīng)驗(yàn)公式，針對(duì)彎沉值做進(jìn)一步的溫度修正。值得注意，近年來(lái)落錘式彎沉儀（FWD）在道路檢測(cè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是一種更為先進(jìn)的彎沉測(cè)量方式，由拖車(chē)、控制中心、信息處理中心以及輸出中心構(gòu)成。其中，拖車(chē)可有效實(shí)現(xiàn)重錘的提升與下降，在此過(guò)程中脈沖荷載作用于路面，其與半正弦波具有相似性，因此，可以精確模擬路面運(yùn)行狀況，無(wú)論是在路面處產(chǎn)生的荷載還是彎沉值都可得到精確測(cè)量[3]，且落錘式彎沉儀的適用性較強(qiáng)，在同一時(shí)間可測(cè)量7～9 個(gè)區(qū)域，在提升測(cè)量效率的同時(shí)還可將路面彎沉盆真實(shí)狀態(tài)有效反映出來(lái)。

4.4 抗滑及滲水檢測(cè)

使用擺式摩擦系數(shù)儀，試驗(yàn)以200m 為間距持續(xù)進(jìn)行，單次試驗(yàn)操作次數(shù)達(dá)3 次及以上，要求所有測(cè)點(diǎn)都設(shè)置在輪跡帶上。實(shí)際操作中，擺式摩擦儀對(duì)運(yùn)行環(huán)境提出要求，即測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃，綜合考慮試驗(yàn)當(dāng)天現(xiàn)場(chǎng)溫度，需通過(guò)修正求得擺值。除此之外，基于構(gòu)造深度也可實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青路面抗滑性能的檢測(cè)，主要應(yīng)用的是施工鋪砂法，以砂實(shí)際體積以及平均粒徑為基礎(chǔ)，經(jīng)計(jì)算后可求得構(gòu)造深度值。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)多類路面摩擦檢測(cè)方式，應(yīng)用較為廣泛的有摩擦測(cè)試車(chē)，其在運(yùn)行過(guò)程中測(cè)試輪會(huì)與地面發(fā)生作用，通過(guò)對(duì)縱向摩擦阻力的分析可以求得摩擦系數(shù)值。關(guān)于滲水試驗(yàn)，則需要得到路面滲水儀的支持，從水面以下100mL 開(kāi)始持續(xù)下降到500mL處，測(cè)定這一過(guò)程所發(fā)生的時(shí)間，經(jīng)由計(jì)算后可求得所需結(jié)果。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，瀝青路面是現(xiàn)代化公路工程中的主要形式，其在施工中易受到諸多因素影響，基于現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)則是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵。本文針對(duì)較為常見(jiàn)的幾項(xiàng)技術(shù)展開(kāi)分析，覆蓋平整度、強(qiáng)度等多個(gè)方面的檢測(cè)工作。在行業(yè)持續(xù)發(fā)展下，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)更大的突破，從而能更為精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題，從源頭上采取處理措施，確保瀝青路面施工質(zhì)量。