水泥混凝土路面質(zhì)量檢測(cè)方法及綜合狀況分析

廣州誠(chéng)安路橋檢測(cè)有限公司，廣東 廣州 510420

1 水泥混凝土施工材料的使用特性

水泥混凝土作為建筑路面的原材料，是由水泥、合適級(jí)配的粗細(xì)集料及水按適當(dāng)?shù)谋壤旌吓渲贫?，其中水泥與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成具有膠凝作用的水化物，將集料顆粒緊密黏結(jié)在一起，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間凝結(jié)硬化最終形成適合用于路面建設(shè)的混凝土，水泥混凝土路面的具體特性如下。

1.1 易施工性

當(dāng)這種混合型材料與水?dāng)嚢柙谝黄鸷螅瑫?huì)變成一種流動(dòng)的但是較易塑形的形態(tài)，可將這種混合材料澆筑在建筑模具上后，對(duì)其進(jìn)行加固。由于這種混合材料在初步凝結(jié)時(shí)具備較強(qiáng)的可塑造性，使得水泥混凝土材料內(nèi)部可以緊密地結(jié)合起來(lái)，更有利于后續(xù)的施工工作。

1.2 穩(wěn)定性

水泥混凝土材料具有較高的穩(wěn)定性，這種穩(wěn)定特性主要體現(xiàn)在路面建設(shè)的后期階段，并且從水泥澆筑、材料的振搗到最終的路面施工完成后的保養(yǎng)護(hù)理階段也能很好地體現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)混合材料中水與灰發(fā)生水化反應(yīng)且骨料級(jí)配摻配比例合理時(shí)，就不會(huì)發(fā)生混凝土脫落或者水量過(guò)多分泌的情況，這也就意味著材料有著較好的穩(wěn)定性。

1.3 工作性

混凝土的工作性又稱(chēng)和易性，是綜合評(píng)價(jià)混凝土流動(dòng)性、可塑性、穩(wěn)定性和易密性狀況的綜合性質(zhì)和指標(biāo)，由于混凝土拌和物的工作性會(huì)在很大程度上影響施工過(guò)程和硬化后混凝土的技術(shù)性能，在施工前期應(yīng)嚴(yán)格把控混凝土材料的質(zhì)量，把好原材料的質(zhì)量關(guān)，設(shè)置合理的摻配比例、水泥用量以及水灰比等，這樣才能保證后續(xù)施工的安全質(zhì)量[1]。

2 水泥混凝土路面質(zhì)量檢測(cè)的重要性

為了保障路面在后期投入使用時(shí)不發(fā)生質(zhì)量性能問(wèn)題，滿(mǎn)足政府制定的路面建設(shè)規(guī)范準(zhǔn)則，就需要對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，并對(duì)其綜合性能進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。通過(guò)一系列質(zhì)量檢測(cè)，可發(fā)現(xiàn)路面存在的一些問(wèn)題，并且可以根據(jù)具體的問(wèn)題和路面的實(shí)際情況采取有效措施，使最終路面符合使用標(biāo)準(zhǔn)。路面性能檢測(cè)是最好的也是最快的了解路面狀況的方式，能為后續(xù)的保養(yǎng)護(hù)理提供依據(jù)，也能在未來(lái)使道路更好地進(jìn)行擴(kuò)建、改建。

3 水泥混凝土路面質(zhì)量檢測(cè)的具體方式

3.1 路面破損情況檢測(cè)

對(duì)水泥混凝土路面的破損情況進(jìn)行質(zhì)檢，目前主要有兩種方式：人工檢測(cè)和智能檢測(cè)。人工檢測(cè)方法技術(shù)含量較低，在檢測(cè)過(guò)程中投入的資源也比較少，因此產(chǎn)生的費(fèi)用也較少。但是，人工檢測(cè)方法速度比較慢，在建筑時(shí)間長(zhǎng)的前提下，人力的使用量也就會(huì)更高，在人力方面產(chǎn)生的費(fèi)用也隨之增加。而且，水泥混凝土路面的質(zhì)檢過(guò)程通常具有不可控制性，使用人工檢測(cè)的手段可能在檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)法預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在高速公路這類(lèi)型的高危路段，施工工人的安全難以保障。因此，應(yīng)盡量使用智能檢測(cè)手段。智能檢測(cè)技術(shù)主要是利用微型成像終端對(duì)路面圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，將已經(jīng)采集好的圖像樣本信息返回傳遞給計(jì)算機(jī)，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理，并及時(shí)存儲(chǔ)圖像信息，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)跟進(jìn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)的算法形成數(shù)字型信息并進(jìn)行綜合處理，對(duì)其進(jìn)行識(shí)別后輸出最終結(jié)果，從而為路面的檢測(cè)提供支持。

3.2 路面防滑性能檢測(cè)

在完成水泥混凝土路面的建設(shè)后，如果已建成的混凝土路面防滑性能不足，就會(huì)給來(lái)往車(chē)輛帶來(lái)安全隱患，會(huì)對(duì)車(chē)輛行駛的穩(wěn)定性造成負(fù)面影響，因此需要對(duì)水泥混凝土路面的防滑性能進(jìn)行全面的檢測(cè)，以保證車(chē)輛行駛過(guò)程足夠安全。近年來(lái)，對(duì)水泥混凝土路面的防滑性進(jìn)行檢測(cè)使用的車(chē)載設(shè)備主要有以下三種：不完全剎車(chē)式摩擦系數(shù)測(cè)試儀、剎車(chē)式摩擦系數(shù)測(cè)試儀以及橫向力系數(shù)測(cè)試儀。由于不完全剎車(chē)式和剎車(chē)式摩擦系數(shù)測(cè)試儀原理較為復(fù)雜，設(shè)備性能的差異也較大，在實(shí)際檢測(cè)中應(yīng)用較少，大多都是使用橫向力系數(shù)測(cè)試儀。橫向力系數(shù)測(cè)試儀的測(cè)試原理是把車(chē)輛行駛方向與試驗(yàn)輪的方向設(shè)置成同一角度，這樣就會(huì)形成一個(gè)橫向的力，便可以反映出車(chē)輛在水泥混凝土路面行駛時(shí)出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象可能導(dǎo)致的各種危險(xiǎn)，并針對(duì)這種危險(xiǎn)可能造成的結(jié)果按照等級(jí)進(jìn)行劃分，從而檢測(cè)計(jì)算出水泥混凝土路面的防滑性。

除了這三種方式，還可以采用手工鋪砂法，但是要保證在測(cè)試路段中每200mm設(shè)立1處檢測(cè)點(diǎn)，同一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)至少要進(jìn)行3次測(cè)試，保證3個(gè)點(diǎn)都處于輪跡部位，每個(gè)測(cè)點(diǎn)之間的距離要保持在3～5m。不過(guò)，這種檢測(cè)方式的人為因素影響較大，如果檢測(cè)過(guò)程中的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)致最終的計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)很大的偏差，進(jìn)而會(huì)浪費(fèi)大量的施工資源。因此，為了避免這些問(wèn)題，可以借助機(jī)器進(jìn)行檢測(cè)，減少人為誤差[2]。

3.3 路面平整度檢測(cè)

在水泥混凝土路面的質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，其中一個(gè)很重要的指標(biāo)就是路面的平整度，主要是以路面縱斷面剖面曲線的平整性來(lái)表現(xiàn)路面的平整度。對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備大體上分為兩種：斷面類(lèi)和反應(yīng)類(lèi)。在對(duì)路面的凹凸情況進(jìn)行測(cè)試時(shí)，應(yīng)使用斷面類(lèi)的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，目前檢測(cè)中主要采用的斷面類(lèi)設(shè)備有3米尺、連續(xù)式平整度儀以及激光路面平整度測(cè)定儀等。當(dāng)對(duì)路面的不平整度進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需使用反應(yīng)類(lèi)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，目前反應(yīng)類(lèi)設(shè)備主要為車(chē)載式顛簸累計(jì)儀。

3.4 路面綜合承載能力檢測(cè)

在水泥混凝土路面建設(shè)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)斷裂問(wèn)題，而通過(guò)對(duì)斷裂的裂縫位置進(jìn)行檢測(cè)分析可以判定路面的通行抗壓能力，也能推斷出車(chē)輛行駛在路面上的平順度。通過(guò)特定的計(jì)算公式，可以計(jì)算出DBL值，具體公式如下：

式中：DBij為第i類(lèi)裂縫j種程度下的板塊數(shù)量；為第i類(lèi)裂縫j種程度下的權(quán)重系數(shù)值；BS為實(shí)驗(yàn)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的混凝土板塊數(shù)量總數(shù)。

DBL數(shù)值可以直觀地展示出水泥混凝土路面的斷裂狀況，根據(jù)數(shù)值的不同可以將斷裂情況具體劃分為多個(gè)等級(jí)，路面斷裂情況等級(jí)對(duì)照如表1所示。

表1 路面斷裂情況等級(jí)對(duì)照表

4 水泥混凝土路面綜合情況分析

上文對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行了多角度的性能檢測(cè)，通過(guò)對(duì)各個(gè)檢測(cè)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并分析，可以深入地了解路面的綜合情況，可以通過(guò)特定計(jì)算公式計(jì)算得到PCI值，具體公式如下：

式中：n為單類(lèi)損壞類(lèi)型數(shù)；mi為第i類(lèi)型j種破壞程度的減分值；DPij為第i單類(lèi)損壞中第j單項(xiàng)損壞類(lèi)型的單項(xiàng)扣分值，具體數(shù)值根據(jù)損壞密度由損壞單項(xiàng)扣分表中的值內(nèi)插求得；Wij為第i單類(lèi)損壞中第j單項(xiàng)損壞類(lèi)型的權(quán)重，其值與該單項(xiàng)損壞扣分值和該單類(lèi)損壞所包含的所有單項(xiàng)損壞扣分值總和之比有關(guān)。

PCI值可以作為最終路面質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不同的PCI值對(duì)應(yīng)不同的路面綜合指標(biāo)，如表2所示。

表2 PCI值對(duì)應(yīng)的路面綜合指標(biāo)

通過(guò)對(duì)水泥混凝土路面的綜合狀況進(jìn)行分析，可以判斷混凝土材料是否存在錯(cuò)臺(tái)的現(xiàn)象，進(jìn)而測(cè)算出彈性值，掌握混合材料對(duì)路面的支撐情況以及承載能力。另外，由于環(huán)境溫度會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果造成一定影響，可以選擇在早晨或傍晚進(jìn)行試驗(yàn)，這時(shí)的溫度較低也比較穩(wěn)定，會(huì)使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確[3]。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，只有主要對(duì)路面破損情況、防滑性能、平整度、綜合承載能力等多個(gè)方面進(jìn)行檢測(cè)，才能更加全面地評(píng)價(jià)水泥混凝土路面的質(zhì)量。通過(guò)對(duì)綜合情況的進(jìn)一步分析和匯總，才能更好地了解其使用規(guī)范，最終提升水泥混凝土路面的安全性。