略論高速公路瀝青混凝土路面檢測技術

陳書平 中交第二航務工程局有限公司昆明分公司

1.工程概況

本文涉及項目云南省蒙文硯高速公路項目，項目起訖樁號為K108+813.080～K128+311.735，設計為雙向四車道高速公路，設計速度為80 km/h，整體式路基寬度為24.5m，分離式路基寬度為12.25m，設計汽車荷載等級采用公路Ⅰ級。主線長19.159km，連接線長6.05km，其中盤龍互通連接線（LK0+100～LK2+267.025、二級公路）長2.167km，硯山南互通連接線（LK0+109.859～LK3+991.250、一級公路）長3.881km。因為該項目地理位置較為特殊，為了保證項目投入運營后的車輛行駛安全，必須加大對瀝青混凝土路面早期病害的檢測力度，然后采取有效的措施加以處理。

2.高速公路路面病害常見特征

2.1 車轍現(xiàn)象

高速公路在運營過程中，最為常見的病害問題就是車轍現(xiàn)象，車轍痕跡如果較為嚴重，那么就會導致路面產生明顯的凹陷，導致這類問題出現(xiàn)的原因主要有：

（1）瀝青混凝土路面的耐腐蝕性沒有達到具體的設計要求，此外，高速公路在運營過程中，受到雨水以及高溫條件的影響，最終導致嚴重的車轍問題。

（2）相關車輛行駛過程中沒有嚴格按相應的荷載規(guī)定進行運輸，嚴重的超載現(xiàn)象導致路面出現(xiàn)了嚴重的車轍現(xiàn)象。

（3）高速公路項目完成施工后，沒有待路面徹底干燥就開始通車，也會導致路面出現(xiàn)嚴重的車轍現(xiàn)象。

2.2 結構形變

結構變形也是較為常見的一種高速公路病害問題，這類問題的產生會導致公路內部結構被破壞，嚴重影響公路的正常運營。導致公路路面結構發(fā)生變形的主要原因有：

（1）路面多余的水分滲入到基層中，導致路面結構發(fā)生一定程度的變形，最終導致公路內部結構被破壞。

（2）高速公路路面的防水能力沒有達到設計要求，導致路面結構長期受到外界多種因素的影響，最終導致公路結構被破壞。

（3）項目完成施工后，養(yǎng)護措施不夠合理，最終導致路面出現(xiàn)了嚴重的縫隙問題。

2.3 沉降不均

受各種因素的影響，高速公路的路面施工往往會面臨諸多挑戰(zhàn)，其中，沉降就是較為嚴重的問題，導致路面發(fā)生不均勻沉降的原因有很多，除了來自施工方面的原因，還有些非施工方面的原因也會導致路面的沉降，所以必須加強施工過程的管理和控制，充分做好公路項目的養(yǎng)護，才能有效避免沉降不均問題的發(fā)生。

3.高速公路瀝青混凝土路面檢測技術分析

3.1 路面彎沉檢測技術

（1）激光彎沉測定儀法。該設備測量路面回彈彎沉值的原理為：硅光電池接受了儀器激光機發(fā)出激光束，會產生電流，應用該電流值就可以計算路面回彈彎沉值。應用該設備進行檢測，具有造價低、操作過程簡便、精度高、讀數(shù)穩(wěn)定等特點。

（2）自動彎沉測定儀法。該設備原理為：設備隨著行駛車輛向前行駛，通過測定設備測定梁的行駛速度和距離，就可以對路面回彈彎沉值進行計算。該設備在路面質量驗收以及路面施工監(jiān)控工作中得到了較為廣泛的應用，該設備最為明顯的優(yōu)勢就是可以對路面高密集點的強度進行測量。

（3）落錘式彎沉儀（FWD）法。該設備和計算機相連，其運行需要在計算機的控制下才能得以運行，啟動落錘裝置，重錘會極大承載板，產生沖擊力，該沖擊力會傳導至路面，使路面發(fā)生一定程度的彎沉，通過分布在不同位置的傳感器對測點的表面變形情況進行檢測，將具體的數(shù)值輸入計算機，計算機會對這些數(shù)據進行相應的計算，最終得出并輸出路面測點彎沉值。這種測量方法的優(yōu)勢：應用該設備進行檢測，數(shù)據獲取速度較快，獲取到的數(shù)據精度和準確度都相對較高，另外，應用該設備對路面進行檢測，不需要破壞路面，屬于典型的無損檢測方法。

3.2 路面平整度檢測技術

（1）連續(xù)式平整度儀。在開展測量工作的過程中，需要拉動儀器向前行駛，這時，如果路面不平，就會導致測量小輪發(fā)生上下擺動，同時傳感器的測桿也會發(fā)生上下滑動。這時，傳感器就會輸出電位值，利用該電位值就可以計算路面的平整度。該測定儀靈活性較大，但是測量效率較低。主要適用于對路面的平整度和使用質量的測量，如果路面坑槽情況較為嚴重，那么該方法不再適用。

（2）激光路面平整度儀。應用該儀器對路面的平整度進行檢測最為明顯的優(yōu)勢就是速度較快，因為該設備數(shù)據采集過程和數(shù)據處理過程可以同時進行，最終將路面最為準確和真實的斷面信息反映出來。激光傳感器的模擬信號會傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)，該系統(tǒng)會將這類信號轉換為數(shù)字信號，并記錄。系統(tǒng)經過相應的數(shù)據分析，會反饋和輸出路面的平整度結果。應用該設備對路面平整度進行檢測的過程中，該設備不需要直接和路面接觸，不會對路面造成損害的同時，設備使用壽命也較長。

（3）車載式顛簸累積儀。應用該設備對路面的平整度進行檢測的時候，主要利用傳感器和后軸同車廂之間的單向位移累積值VBI，最終得出路面的平整度結果，經過分析發(fā)現(xiàn)，該值和路面的平整度之間具有一定的聯(lián)系，VBI越大，路面的平整度越差。應用這種設備檢測路面的平整度，檢測過程簡便，應用成本較低。

3.3 路面抗滑性能檢測技術

抗滑性能是橫梁路面整體性能的重要參數(shù)，抗滑性能的高低會直接對道路行車安全產生影響。

（1）激光構造深度儀法。該儀器的工作原理為：激光器產生紅外線，紅外線投射到道路表面，散射光線經過接收透鏡會在光敏二極管上聚焦，接收光線最多的二極管，直接給出了到路面表面的距離，經過計算就可以得出公路的構造深度。該方法具有以下優(yōu)勢：檢測過程簡便、快捷、成本較低、檢測結果可靠程度較高。

（2）橫向抗滑系數(shù)測試車。應用這種方法開展測試工作的時候，需要在測定車上裝測試輪。在實際測定的時候，測試輪下降，對其施加一定的荷載，這時，測試輪和荷載傳感器之間會形成一定的橫向力，該力和輪載荷的比值就是橫向力系數(shù)。經過分析發(fā)現(xiàn)，該值和路面抗滑性能之間具有一定的聯(lián)系，該系數(shù)值越大，證明路面具有越強的抗滑能力。該測量方法的應用，不會對實際的交通產生任何影響，比較適合對一級公路上的測試。

3.4 瀝青路面損壞狀況檢測技術

公路在實際運營過程中，會發(fā)生各種各樣的病害問題，這些病害問題的產生不僅會影響公路的承載能力，還會對路面的使用性能造成一定的影響。因此，采取合理的方法檢測瀝青路面的損壞狀況，然后根據檢測結果采取有效的措施對瀝青路面進行養(yǎng)護，對于保證路面使用安全以及延長路面使用壽命具有積極的意義。瀝青路面損壞狀況檢測方法主要有兩種：

（1）攝像測量法。該方法的應用原理就是在測定汽車上安裝一種高速攝像機，該攝像機會對路面特定的病害信息進行收集，然后將這類病害信息轉變?yōu)閿?shù)據。應用該方法對瀝青路面的損壞情況進行檢測，其優(yōu)勢為檢測成本較低，也正是因為如此，該方法已經成為國內最為主要的路面測損方法。

（2）探地雷達。應用探測雷達對路面損壞情況進行檢測的過程中，利用的原理是，雷達發(fā)出的電磁波會穿透路面，然后形成反射波，反射波被無線接收機所接收，利用反射波對破損情況進行計算和確定。探地雷達檢測技術最為明顯的優(yōu)勢就是可以實現(xiàn)厚度較大的瀝青路面的探損檢測，另外還可以對路面空洞情況以及裂縫情況進行檢測。

4.結束語

隨著科學技術的不斷發(fā)展，高速公路瀝青混凝土路面檢測技術的發(fā)展也取得了一定的成績，為了促進我國高速公路和諧發(fā)展，相關研究人員還應該繼續(xù)努力，在保證檢測精度和速度的基礎上，深入探索，促進混凝土路面檢測技術的發(fā)展可以不斷向著自動化的方向發(fā)展。