公路工程瀝青路面施工現(xiàn)場試驗檢測技術(shù)研究

楊虎陳

(云南云路工程檢測有限公司 云南昆明 650000)

1 瀝青路面施工現(xiàn)場試驗檢測的重要性

在我國現(xiàn)代化發(fā)展的過程中，經(jīng)濟(jì)活動的日益頻繁對交通提出更高要求，公路工程作為基礎(chǔ)的交通途徑具有非常重要的作用。為有效保障人們的出行安全，就需要充分重視施工質(zhì)量的重要性，采取合理措施保障施工質(zhì)量，延長公路的使用壽命。在公路工程中，瀝青路面的應(yīng)用較為廣泛，將此路面應(yīng)用在工程中能夠起到較好的效果，整體出行質(zhì)量得到保障。與此同時，瀝青路面本身的施工較為復(fù)雜，整體難度相對來說較高，容易受到各種因素的影響而引起相應(yīng)問題。因此，就需要在施工過程中采取相應(yīng)的試驗檢測技術(shù)對其進(jìn)行及時檢測，排查問題并及時進(jìn)行解決。與此同時，應(yīng)用試驗檢測技術(shù)也能夠在一定程度上保障施工的安全性，減少安全事故的發(fā)生。

2 瀝青路面的概述

2.1 常見問題

瀝青路面往往會在施工或運(yùn)行過程中出現(xiàn)相應(yīng)的問題，引起安全隱患。

2.1.1 裂縫

裂縫是瀝青路面最常見的問題之一，在路面的使用過程中受到多種因素的影響就會產(chǎn)生裂縫。在裂縫產(chǎn)生的初期階段，瀝青路面的相關(guān)性能基本上不會受到影響，但隨著雨水的侵蝕、使用頻次的增多，路面整體的強(qiáng)度會有所下降，再加上大量通行帶來的荷載壓力，會使瀝青路面原有的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損點，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。裂縫具有多種類型，如橫向、縱向、網(wǎng)狀等，主要的形成原因與理清本身的品種、混合料水平、面層厚度等緊密相連。

2.1.2 車轍

在瀝青路面的使用過程中，往往會有大量的車輛通行，在行車反復(fù)帶來的荷載壓力下，路面的結(jié)構(gòu)層和路基會被多次壓實，使結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)側(cè)向位移，在長時間的作用下出現(xiàn)永久性形變，進(jìn)而形成車轍。車轍主要受瀝青混合料本身和交通通行量的影響，具體原因有4點：一是混合料配比不合理；二是路面磨損超過限值；三是雨水對內(nèi)部造成侵蝕；四是基層不穩(wěn)定導(dǎo)致出現(xiàn)永久性位移。

2.1.3 松散

松散在各類路面問題中的危害性較高，它作用于整個瀝青路面上，直接影響著通行安全。也有部分松散問題會在路面的局部出現(xiàn)，通常會帶有較為明顯車輪印記。造成松散問題的原因主要有4點：一是路基和基層本身出現(xiàn)沉降，給路面造成破壞；二是原料中含有碎石風(fēng)化顆粒，在雨水的作用下使瀝青出現(xiàn)分離狀態(tài)；三是在長期的使用之后，瀝青混合料本身的性能下降，路面面層的瀝青出現(xiàn)大規(guī)模損耗，細(xì)集料大量散失；四是瀝青路面出現(xiàn)機(jī)械性損害，或被汽油等物質(zhì)污染，進(jìn)而造成松散問題。

2.1.4 沉陷

除了以上3種問題之外，沉陷也是路面問題中較為常見的一種。沉陷問題最大的特點是波及范圍廣、深度深、面積大，通常會發(fā)生于挖方段或交界處[1]。主要原因有4點：一是在施工過程中沒有做好排水設(shè)計，使土質(zhì)路塹排水不暢，路基過于濕潤，整體性能下降出現(xiàn)沉降，進(jìn)而造成沉陷；二是沒有對此路段通行量進(jìn)行合理計算，使瀝青路面難以承受日常通行的壓力，出現(xiàn)損壞；三是路基本身強(qiáng)度不足，無法承受車輛荷載壓力，結(jié)構(gòu)層被破壞；四是路面沉降不均勻，與橋面發(fā)生錯位引起沉陷[2]。

2.2 性能要求

對瀝青路面的性能要求主要有4點：第一，高溫穩(wěn)定性，指的是瀝青路面對抗高溫狀態(tài)下變形的能力[3]。由于瀝青路面本身的特性，強(qiáng)度和剛度會隨著溫度的升高而降低。因此，為保障瀝青路面在高溫氣候下也能夠正常運(yùn)行，減少波浪、車轍等問題，就需要在施工過程中重視高溫穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)安全問題。第二，低溫抗裂性，指的是在低溫環(huán)境下抵抗裂縫產(chǎn)生的能力。瀝青路面的進(jìn)度會在溫度降低時升高，如果受到外界的荷載壓力就難以得到有效松弛，在長時間的積累之下就會出現(xiàn)裂縫。因此，就需要保障瀝青路面具有低溫抗裂性，使其具備足夠應(yīng)對開裂的能力。第三，水穩(wěn)性，指的是抵抗水侵蝕的能力。水分會使得瀝青路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的粘聚力被破壞，瀝青會在短時間內(nèi)被剝離，使路面出現(xiàn)相應(yīng)問題[4]。

3 公路工程瀝青路面施工現(xiàn)場試驗檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 原材料試驗檢測

首先，在正式施工之前，施工單位需要對施工所使用的原材料進(jìn)行試驗檢測，主要檢測對象為瀝青、砂石等，采取抽樣檢測等方式確定原材料的質(zhì)量性能是否能夠滿足工程的施工需要，避免在后續(xù)施工的過程中出現(xiàn)問題。其次，施工人員需要保障檢測結(jié)果的真實性、合理性和科學(xué)性，將配比均勻的集料進(jìn)行統(tǒng)一檢測，防止出現(xiàn)遺漏，將檢測結(jié)果與檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，從而明確原材料的壓力載荷、使用性能等方面的情況，對其做出正確判斷。與此同時，還可以通過室內(nèi)試驗對集料的密度、混合程度、穩(wěn)定情況等進(jìn)行充分了解，在充分保障集料質(zhì)量的基礎(chǔ)上才能夠為路面施工提供安全保障，提高整個瀝青路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和堅固性。最后，施工人員需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的建造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整檢測內(nèi)容，在整個檢測過程中實時觀察瀝青材料的情況，并及時記錄材料的軟化程度、抗拉伸性能等數(shù)據(jù)，有效提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)施工提供重要保障。

3.2 瀝青材料配制檢測

為確保瀝青混合料的使用效果和道路施工的質(zhì)量水平符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照工程施工規(guī)定對瀝青混合料的配制進(jìn)行監(jiān)測和試驗，按照工程設(shè)定的比例混合瀝青材料，避免瀝青路面因缺乏合理配比而降低性能，防止在后續(xù)使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。施工人員可以組織室內(nèi)測試，以不同比例的瀝青混合物作為測試對象，對其性能進(jìn)行檢測。通過組織系統(tǒng)的模擬實驗?zāi)軌蛄私鉃r青混合料耐高溫、耐水性和抗拉強(qiáng)度較強(qiáng)時的合理配比，并明確其在各種極端條件下的性能，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)，有效調(diào)整施工中瀝青混合料的生產(chǎn)配比和實際配比，使其更具有科學(xué)性和合理性，結(jié)合經(jīng)驗判斷瀝青混合料的性能是否滿足施工需要。

3.3 瀝青路面壓實度檢測

在實際應(yīng)用過程中，瀝青路面是否能夠呈現(xiàn)出最佳使用效果與壓實度緊密相關(guān)。因此，為準(zhǔn)確判斷瀝青路面的施工質(zhì)量，確認(rèn)其是否能夠滿足通行要求，就需要在碾壓之后對路面的壓實度進(jìn)行檢測。首先，在檢測過程中可以采取分路段的定點抽樣檢測方式，能夠有效提高檢測水平，通過鉆芯取樣并用密度儀進(jìn)行檢測能夠?qū)r青路面的實際壓實度進(jìn)行有效了解。其次，在瀝青材料溫度已經(jīng)恢復(fù)正常之后，施工人員可以對其進(jìn)行采樣隨后在實驗室中進(jìn)行檢測，需要注意的是要對瀝青路面的各個路段進(jìn)行采樣，以此來判斷整個路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和壓實度。

3.4 瀝青路面彎沉值檢測

對瀝青路面彎沉值進(jìn)行檢測時，主要包括設(shè)計、殘余、容許以及回彈這幾方面的內(nèi)容[5]。這種彎沉主要是由于沒有對公路實際通行帶來的壓力進(jìn)行合理計算，導(dǎo)致在實際應(yīng)用過程中承載過大的壓力，長期造成路面變形等缺陷。如果彎沉變形程度較輕的話，可以在一段時間之后自動恢復(fù)，不會產(chǎn)生過多的危害。但如果變形嚴(yán)重，則無法自動恢復(fù)，對公路整體質(zhì)量的負(fù)面影響更大。因此，在瀝青路面的施工過程中時，就需要重視路面彎沉值的檢測工作，保障施工質(zhì)量。

3.5 瀝青路面使用性能檢測

在道路施工完成后，施工人員需要重視瀝青路面平整度的檢測工作，采取合理的監(jiān)測手段來排查路面凹凸不平等問題，避免在后期使用過程中造成新的問題。為了提高測量的準(zhǔn)確性和效率，施工人員可以充分發(fā)揮平整儀的作用，雖然該裝置的操作難度相對來說較高，但能保證較高的測量精度，整體的檢測范圍較廣，可將檢測區(qū)域擴(kuò)展到橫坡和斷面，內(nèi)部傳感器可以對道路本身的高度進(jìn)行測量，計算出路面的平整度，對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理。如果在開展監(jiān)測工作期間遇到極端天氣情況，施工人員可以使用3 m直尺測量法，這種測量方法主要是通過人工方式進(jìn)行，雖然效率低，但是操作較為便捷，受天氣影響較小。除此之外，施工人員還可以根據(jù)實際路況使用車載式顛簸測試儀對路面性能進(jìn)行檢測，該儀器可在路況較好的道路上使用，通過連續(xù)、精確地進(jìn)行測量，獲得有關(guān)路面的各種信息。

3.6 瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測

在瀝青路面施工完畢之后，施工人員還應(yīng)重點關(guān)注瀝青路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，采用技術(shù)條件較為成熟的貝克曼梁法，通過對比分析瀝青路面壓縮前后變形情況，對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行判斷。首先，工作人員應(yīng)按照國家有關(guān)規(guī)定使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，通過杠桿調(diào)節(jié)貝克曼梁的前后臂長比例，使可用梁長度保持在3～6 m之間。其次，在測量過程中，工作人員應(yīng)在車輛輪隙之間插入貝克曼梁，防止其與輪胎摩擦，并在貝克曼梁的后臂端放置百分表。汽車在道路上緩慢行駛時，百分表上的度數(shù)會因道路材料變形程度而出現(xiàn)相應(yīng)的變化，且變形程度越高，百分表度數(shù)也會越高。該種測量方法的應(yīng)用范圍很廣，通過測量結(jié)果能夠準(zhǔn)確判斷路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并明確其中存在的問題。

3.7 瀝青路面抗滑性檢測

路面的防滑性在很大程度上決定著道路交通的安全性和可靠性，因此，為進(jìn)一步提高瀝青路面的施工質(zhì)量，避免在后續(xù)運(yùn)行的過程中出現(xiàn)問題，施工人員應(yīng)通過隨機(jī)抽樣試驗的方式檢查瀝青路面的防滑性能。在檢測過程中，施工人員可以將輪胎以高速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并將其與路面進(jìn)行連續(xù)直接接觸，通過記錄輪胎和路面之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)來分析瀝青路面的抗滑性。該測試方法本身的操作性較強(qiáng)，成本較低，且測試結(jié)果較為可靠，因此得到較為廣泛的應(yīng)用。除此之外，施工人員也可以使用激光測試儀進(jìn)行檢測，該設(shè)備能夠發(fā)射出紅外線并快速計算被照射路面的防滑性。此種方法受人為因素和自然環(huán)境因素的影響較小，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不斷地檢測，操作性較強(qiáng)、難度低，適合在路況較好的道路上使用。

3.8 瀝青路面滲水性檢測

在瀝青路面的施工過程中，主要以砂石和瀝青混合料為原料。在這種情況下，如果路面的密實度不符合實際標(biāo)準(zhǔn)要求，路面結(jié)構(gòu)中就可能會出現(xiàn)空隙。如果此公路工程所在地區(qū)連續(xù)出現(xiàn)強(qiáng)降雨、大雨等天氣，那么瀝青路面就會長時間浸泡在水中，此時不采取相應(yīng)的防護(hù)措施就會導(dǎo)致瀝青路面整體性能下降，造成損壞、變形等一系列質(zhì)量問題，整體的使用壽命大大縮短[6]。因此，在瀝青路面的施工過程中，就需要對路面展開滲水性檢測。檢測時，瀝青路面滲透系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)保持在300 mL左右，如果測試結(jié)果與該值相差過大，則證明該路面的滲透能力不符合要求，必須采取有效措施加以補(bǔ)救。

4 結(jié)語

通過該文分析和研究可知，為保證瀝青路面的建設(shè)水平，就需要在施工現(xiàn)場有效檢測路面的施工質(zhì)量，保障工程的安全性?；诖?，該文從原材料試驗檢測、瀝青材料配制檢測、瀝青路面壓實度檢測、瀝青路面彎沉值檢測、瀝青路面使用性能檢測、瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測、瀝青路面抗滑性檢測、瀝青路面滲水性檢測和瀝青路面材料厚度檢測這幾方面展開分析，對提高瀝青路面施工質(zhì)量具有重要意義。