基于綜合評分法評價瀝青路面質(zhì)量

黃明波

（廣東省高速公路有限公司，廣東 廣州510623）

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，交通建設日益壯大，瀝青路面在高速公路、地方公路、城市道路乃至鄉(xiāng)村道路中得到廣泛應用，瀝青路面工程技術(shù)發(fā)展也經(jīng)歷了由弱到強的飛躍。瀝青路面的施工質(zhì)量影響著公路運營的舒適度和耐久性，在公路行業(yè)中受到高度重視。目前，我國瀝青路面的施工質(zhì)量主要采用單點控制，竣工后的檢測數(shù)據(jù)決定其質(zhì)量優(yōu)劣，規(guī)范對某些指標的控制范圍明顯寬泛，較難做到施工過程的有效控制，由此造成瀝青路面的早期損壞現(xiàn)象比較普遍，影響行車舒適性和安全性。引起路面損壞的原因很復雜，因為影響瀝青路面質(zhì)量的因素很多，評價指標也較多，評判的標準也多種多樣。為綜合評價瀝青結(jié)構(gòu)層的整體性能，提出采用綜合評分法對瀝青路面質(zhì)量進行評價，根據(jù)評價結(jié)果判定路面質(zhì)量的優(yōu)劣，以此加強瀝青路面施工質(zhì)量的管控。

1 綜合評分法簡介

綜合評分法是通過打分來對影響路面質(zhì)量因素的項目進行量化處理，對評價的項目賦予不同的分值，采用加權(quán)相加得出總分，以此為基礎(chǔ)進行綜合評價。在瀝青路面眾多質(zhì)量指標中，優(yōu)先選出具有代表性的、關(guān)鍵性的瀝青混凝土指標，并依據(jù)事先確定各項關(guān)鍵指標的評分細則和標準依次進行打分，再根據(jù)各關(guān)鍵指標在瀝青路面總體質(zhì)量控制中所占權(quán)重進行綜合評分。

2 評價指標的選取及權(quán)重

瀝青路面施工質(zhì)量控制的評價，需要綜合考慮其過程中的影響因素后確定評價指標，通過權(quán)重判讀或?qū)嶋H測定等對各指標賦值，然后運用綜合評價方法評定施工過程中質(zhì)量的優(yōu)劣和是否需要調(diào)整，而制定科學合理的控制指標體系是進行評價的基礎(chǔ)。

在瀝青路面施工過程控制和驗收評定中，相關(guān)規(guī)范已經(jīng)建立了詳細的瀝青路面質(zhì)量控制體系，用于評定瀝青路面原材料、施工生產(chǎn)、施工過程以及施工完后的各項控制指標和驗收檢測指標的評定。影響瀝青路面質(zhì)量的性能指標非常繁多且關(guān)系復雜，有抗高溫性能、耐疲勞性能、抗低溫性能、耐久性、抗滑性、水穩(wěn)定性等，這些指標所反映的瀝青路面的路用性能不盡相同，指標之間存在一定的關(guān)系，很難將所有指標同時考慮。

原材料是開展瀝青路面施工的基礎(chǔ)，其質(zhì)量的好壞直接影響瀝青路面的質(zhì)量，如果原材料不符合要求，再先進的施工技術(shù)也無法保證路面施工質(zhì)量。原材料主要包括瀝青和集料等，控制其相關(guān)指標顯得非常重要。瀝青針入度是測定瀝青的粘滯性和抵抗形變的性質(zhì)；延度是測定瀝青的可塑性；軟化點是測定瀝青的高溫穩(wěn)定性；粗集料壓碎值用于衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力；瀝青與粗集料表面的粘附性是評定粗集料抗水剝離能力；針片狀影響膠凝材料的握裹能力；細集料砂當量測定粘性土或雜質(zhì)含量，評定集料潔凈程度。

根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范、現(xiàn)有研究成果及專家意見，選取影響瀝青路面的路用性能和使用壽命的代表性指標并賦予相應權(quán)重對瀝青路面進行評價，選取的指標及權(quán)重見表1。經(jīng)篩選后的各項指標基本符合瀝青路面的生產(chǎn)和施工的實際情況，具有代表性與合理性，指標數(shù)量適中，根據(jù)影響程度賦予相應權(quán)重，能夠有效評價相關(guān)路用性能。

表1 檢測指標及權(quán)重

3 指標檢測與評分標準

3.1 瀝青質(zhì)量

瀝青的性能指標會影響瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗滑性能等，一般采用針入度、延度、軟化點等三大指標判定瀝青的性能。取樣后進行檢測，對檢測結(jié)果進行評分，每項指標均按百分制，具體評分標準：（1）針入度指標反映的是瀝青的粘稠程度，采用針入度儀對瀝青進行測定，將測定值與規(guī)范中值進行比對，偏離規(guī)范中值±1%評100分，偏離值每增加±1%扣5分，超出規(guī)定范圍值得0分。（2）延度是評定瀝青塑性的重要指標，延度越大表明瀝青的塑性越好。采用延度儀對瀝青進行測定，將測定值與規(guī)范值進行比對，基礎(chǔ)分為60分，每增加1cm加5分，最高100分，小于規(guī)范值得0分。（3）軟化點越高，表示瀝青耐熱性越好。采用軟化點試驗儀對瀝青進行測定，將測定值與規(guī)范值進行比對，基礎(chǔ)分為60分，每增加0.5℃加5分，最高100分，小于規(guī)范值得0分。

3.2 集料質(zhì)量

原材料直接影響瀝青路面的整體質(zhì)量，是基礎(chǔ)也是核心。集料一般在瀝青拌合站料倉進行取樣，在試驗室對粗、細集料的各項指標進行檢測，對檢測結(jié)果進行評分，每項指標均按百分制，具體評分標準：（1）粗集料壓碎值是按規(guī)定試驗方法測得的被壓碎碎屑的重量與試樣總重量之比，以百分數(shù)表示。采用軟化點試驗儀對瀝青進行測定，將測定值與設計值進行比對，達到設計限值時評75分，每減小3則加5分。（2）瀝青與礦料粘附性試驗是根據(jù)瀝青粘附在粗集料表面的薄膜在一定溫度下，受水的作用產(chǎn)生剝離的程度，以判斷瀝青及集料表面的粘附性能。粗集料粘附性達到5級得100分，每減少1級扣15分。（3）使用專用規(guī)準儀測定粗集料針片狀顆粒含量，評價集料形狀的適用性。粗集料針片狀含量達到設計限值時評75分，每減小2則加5分。（4）采用透明圓柱形試筒、沖洗管等試驗儀器，對細集料砂當量進行檢測。細集料砂當量達到設計限值時評75分，每增加5則加5分。

3.3 瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量

瀝青混合料的生產(chǎn)過程至關(guān)重要，瀝青路面質(zhì)量的成敗在此一舉，須做好生產(chǎn)階段的質(zhì)量控制?，F(xiàn)場施工時通過瀝青拌合樓生產(chǎn)出瀝青混合料后隨機進行取樣，檢測樣品的油石比、篩分配比、動穩(wěn)定度等指標，對檢測結(jié)果進行評分，每項指標均按百分制，具體評分標準：（1）在瀝青拌合站生產(chǎn)過程中，在出料倉安裝紅外測溫儀，對瀝青混合料出料溫度進行采集，取平均值。出料溫度達到設計限值得60分，每增加5℃加10分，超出規(guī)范值得0分。（2）油石比的過小或過大均對路面質(zhì)量不利，接近最佳油石比才能保證瀝青混凝土的穩(wěn)定度。一般采用瀝青含量測定儀檢測混合料的油石比，將測定值與最佳油石比進行對比，偏差為±0.1，評100分，偏離值每增加±0.1扣20分，偏離值在±0.3以上得0分。（3）合理的級配能使瀝青混合料發(fā)揮良好的效果，實際生產(chǎn)的級配與設計配合比的偏差將直接影響路面施工的質(zhì)量。對取樣瀝青混合料燃燒后進行篩分試驗，將關(guān)鍵篩孔通過率與設計配比通過率進行對比，與設計值每偏差0.5扣5分，偏差超過4得0分。（4）采用車轍成型機及車轍試驗機檢測瀝青混合料的動穩(wěn)定度。動穩(wěn)定度達到設計值時評75分，每增加500次/mm則加5分，減小500則扣5分。

3.4 瀝青路面施工質(zhì)量

瀝青路面現(xiàn)場檢測的指標很多，厚度、強度、彎沉等對路面結(jié)構(gòu)的可靠度具有較大影響，是路用性能的重要檢測指標。在瀝青路面施工完成后，對瀝青路面進行驗收檢測，將各指標檢測結(jié)果與規(guī)范要求進行對比，對檢測結(jié)果進行評分，每項指標均按百分制，具體評分標準：（1）在瀝青路面攤鋪過程中，多次隨機檢測攤鋪溫度，或在攤鋪機上安裝紅外測溫儀采集溫度，取平均值后對攤鋪溫度指標進行評分。攤鋪溫度達到設計限值得60分，每增加5℃加10分，超出規(guī)范值得0分。（2）厚度是影響路面結(jié)構(gòu)性能和路面使用壽命的重要指標，且直接關(guān)系到施工造價。采用取芯機按規(guī)范規(guī)定頻率隨機進行取樣，計算厚度代表值，達到設計值時評100分，每偏離1%則扣5分。（3）壓實度是表征瀝青混合料壓實程度的指標，取芯后對其進行壓實度試驗，檢測值達到設計限值時評70分，每增加0.5則加5分；當壓實度大于97后，每增加0.5則扣20分。（4）平整度關(guān)系到營運時行車的安全、舒適以及路面使用壽命。采用連續(xù)式八輪平整度儀進行檢測，檢測值達到設計限值或規(guī)范要求限值時評75分，每減小0.1mm則加5分。（5）透水性能主要與空隙率、瀝青用量有關(guān)，若瀝青路面滲水性能較差，不僅對其自身性能造成影響，甚至將路面水滲透至基層結(jié)構(gòu)，造成路面結(jié)構(gòu)整體的破壞。采用滲水儀檢測出滲透系數(shù)，檢測值小于設計值得0分，達到設計值得60分，合格率每增加1則加5分。（6）彎沉反映了路面結(jié)構(gòu)層及路基的整體強度和剛度，是影響瀝青路面使用壽命及性能的一項重要指標。采用貝克曼梁法檢測路面彎沉，檢測值達到設計限值或規(guī)范要求限值時評75分，每減小2（0.01mm）則加5分。（7）在路面潮濕狀態(tài)下，車輛剎車易出現(xiàn)滑移，瀝青路面應具有足夠的抗滑能力，確保車輛安全行駛。采用擺式儀檢測路面抗滑系數(shù)，檢測值達到設計限值或規(guī)范要求限值時評75分，每增加2則加5分。（8）瀝青混合料攤鋪后出現(xiàn)離析是普遍存在的現(xiàn)象，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)對瀝青路面的均勻性越來越重視，離析的程度對路面質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用，采取無核密度儀檢測路面結(jié)構(gòu)的密度均勻性，分析路面的離析程度，離析程度為50%得60分，大于50%的每增加5%扣10分，小于50%的每減少5%加10分。

3.5 綜合評分及評價

以當天施工的連續(xù)段落作為一個評價個體，對該段瀝青路面進行評分。上述選取的各項指標分值均以百分制計，則綜合得分P公式如下：

綜合得分在90（含）～100分評定為優(yōu)，80（含）～90分評定為良，70（含）～80分評定為中，60（含）～70分評定為差，60分以下評定為不合格。

4 工程應用

某新建雙向六車道高速公路路線全長約246km，主線路面采用三層瀝青混合料結(jié)構(gòu)層，結(jié)構(gòu)型式為SMA-13瀝青上面層+AC-20瀝青中面層+AC-25瀝青下面層，設計厚度為4cm+6cm+9cm。

K83+700～K91+090路段瀝青下面層施工時，瀝青材料采用殼牌A級70號道路石油瀝青，粗集料為反擊破碎石，規(guī)格分別為3～5mm、5～10mm、10～20mm、10～30mm，細集料為機制砂，規(guī)格為0～3mm，瀝青拌合樓采用JD5000型攪拌機，瀝青攤鋪機采用2臺福格勒2100攤鋪機。

利用綜合評分法，對每天施工的瀝青下面層結(jié)構(gòu)層質(zhì)量進行評分，上述路段利用一周施工完畢，其評價結(jié)果見表2。

表2 評價結(jié)果

該路段瀝青下面層鋪筑取得較好成績，均在優(yōu)良狀態(tài)，總體質(zhì)量可控。

通過圖1分析可知，這周施工的瀝青下面層總體質(zhì)量比較穩(wěn)定，但后期有所下滑，第5天由于路面離析程度較大，造成密度均勻性得分偏低，應加強均勻性的控制。后續(xù)下面層施工將根據(jù)各項指標評分情況分析失分原因，采取相關(guān)措施解決存在問題，以獲得滿意的分數(shù)。

圖1 瀝青下面層評分波動圖

5 結(jié)束語

通過綜合評分法對瀝青路面施工質(zhì)量進行評價，可分析出每天瀝青路面面層施工的質(zhì)量水平及施工穩(wěn)定性，根據(jù)評價結(jié)果指導施工。對綜合評價結(jié)果為差的建議采取有效措施進行補救或返工處理，評價為不合格的建議返工處理。當路面施工質(zhì)量出現(xiàn)下滑時，及時分析原因并調(diào)整，確保路面質(zhì)量達到優(yōu)良水平。