試述高速公路檢測技術(shù)與質(zhì)量控制

摘 要：高速公路檢測技術(shù)應(yīng)用到公路工程中，不僅推動(dòng)高速公路建設(shè)速度，還為其施工和使用提供技術(shù)監(jiān)督及安全保證，進(jìn)而推動(dòng)我國基建工程的整體建設(shè)水平。因此，相關(guān)人員需要對(duì)高速公路檢測技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注及研究，保證技術(shù)應(yīng)用的合理性，并做好質(zhì)量控制。分析高速公路應(yīng)用檢測技術(shù)的意義，介紹針對(duì)高速公路路面彎沉、平整度及瀝青路面離析、損壞等應(yīng)用何種檢測技術(shù)及具體應(yīng)用，提出保證高速公路質(zhì)量的控制措施。

關(guān)鍵詞：高速公路;瀝青路面;檢測技術(shù);質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2022）07-0086-03

1 高速公路瀝青路面應(yīng)用檢測技術(shù)的重要意義

正式施工前，相關(guān)試驗(yàn)檢測人員需要對(duì)建設(shè)使用的所有材料進(jìn)行嚴(yán)格檢測和審查，確保所用材料達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及設(shè)計(jì)文件要求，將質(zhì)量隱患控制在源頭，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性，還要確保相關(guān)報(bào)告的詳細(xì)程度。施工建設(shè)階段不僅要對(duì)瀝青混合料等不同材料的混合材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測，還要對(duì)瀝青混合料攪拌質(zhì)量做好控制，在路面壓實(shí)環(huán)節(jié)，做好相應(yīng)的檢測工作可以大大降低投入使用后出現(xiàn)的塌陷及裂縫等問題。不斷提升高速公路檢測水平，確保技術(shù)應(yīng)用的合理性，可以為項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量提供可靠保障，對(duì)瀝青路面施工全過程做好檢測工作，可大幅減少后續(xù)施工中的質(zhì)量隱患，有助于相關(guān)人員科學(xué)控制材料優(yōu)劣，并為各階段施工方案的合理、經(jīng)濟(jì)性制定提供理論支持[1]。

2 針對(duì)路面彎沉應(yīng)用的主要檢測技術(shù)

2.1 激光式高速路面彎沉測定儀的具體應(yīng)用

對(duì)高速公路瀝青路面進(jìn)行彎沉檢測時(shí)，激光式高速路面彎沉測定儀是應(yīng)用的主要高速檢測手段。借助激光式高速路面彎沉測定儀進(jìn)行的彎沉檢測技術(shù)操作簡單、易上手，且設(shè)備應(yīng)用比較簡單，具有較高的實(shí)用價(jià)值。該檢測方法比較適用于半剛性路面，具有發(fā)射面窄、光點(diǎn)紅亮且小等特點(diǎn)。

2.2 自動(dòng)彎沉測定儀在高速公路路面彎沉中的應(yīng)用

在高速公路測定路面彎沉?xí)r應(yīng)用自動(dòng)彎沉測定儀具有很大自動(dòng)化優(yōu)勢，通過智能化控制可以達(dá)到實(shí)時(shí)檢測路面彎沉的目標(biāo)，保證了檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。具體應(yīng)用如下：把測定梁固定于地面，但需要將其放于汽車底盤前部，將測定儀緩緩移動(dòng)，測頭正好處于車后兩輪之間的輪隙，伴隨車輛的持續(xù)行駛，測頭部位的荷載力會(huì)越來越大，彎沉值隨之增大，測頭也會(huì)隨之向下移動(dòng)，位移傳感器會(huì)將具體的變化過程進(jìn)行自動(dòng)記錄。測定梁繼續(xù)被拖住向前移動(dòng)，借助牽引力的作用將其帶入下一個(gè)檢測點(diǎn)，反復(fù)上述檢測過程并記錄，然后對(duì)全部檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，以此確定路面最終的彎沉值[2]。

3 針對(duì)路面平整度應(yīng)用的主要檢測技術(shù)

3.1 高速公路應(yīng)用3 m直尺檢測方法

在檢測瀝青路面平整度時(shí)，3 m直尺檢測方式可以應(yīng)用到施工建設(shè)階段及竣工驗(yàn)收階段。具體檢測如下：施工建設(shè)階段的檢測，單尺檢測是普遍應(yīng)用方式，對(duì)瀝青路面接縫位置進(jìn)行檢測，其他情況需連續(xù)10尺檢測，每個(gè)200 m檢測一次，檢測過程中如果發(fā)現(xiàn)路面有雜物務(wù)必徹底清除再行檢測，把3 m直尺置入行車輪跡（距車道線0.8～1.0 m），目測路面與直尺的最大間隙并仔細(xì)觀察，利用塞尺測量最大間隙的實(shí)際高度，做好每尺最大間隙的連續(xù)記錄并將合格率準(zhǔn)確計(jì)算出來。

3.2 激光路面平整度測定儀在高速公路路面平整度檢測中的具體應(yīng)用

高速路面平整度借助激光路面平整度測定儀進(jìn)行檢測時(shí)，需要使用符合檢測要求的測定車，相應(yīng)的檢測設(shè)備應(yīng)該齊全，既要準(zhǔn)備陀螺儀和加速度計(jì)，還不能缺少激光傳感器。另外，為了保證檢測數(shù)據(jù)處理及分析的準(zhǔn)確和高效，應(yīng)將自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理及采集系統(tǒng)安裝在測定車中。激光路面平整度測定儀不必接觸瀝青路面就能實(shí)現(xiàn)對(duì)所需路面平整度的檢測，智能化程度高，且檢測高效、精準(zhǔn)，由于其應(yīng)用優(yōu)勢眾多被廣大施工企業(yè)所喜愛并進(jìn)行高頻率使用[3]。

4 針對(duì)高速公司瀝青路面離析問題應(yīng)用的無損檢測技術(shù)

高速公路在使用過程中受各方面因素影響常會(huì)發(fā)生局部擁包、松散或坑洞、泛油等問題，還會(huì)出現(xiàn)不勻稱的車轍或推移等現(xiàn)象。除了上述路面病害以外，還會(huì)因局部水損害等發(fā)生早期的網(wǎng)裂（如圖1所示）或唧漿等問題，這些病害的產(chǎn)生與瀝青混合料的油石比、離析、壓實(shí)質(zhì)量有著直接的聯(lián)系。

4.1 無損檢測技術(shù)之激光紋理儀在高速公路中的應(yīng)用

通過激光脈沖反射原理實(shí)現(xiàn)激光紋理儀對(duì)高速公路瀝青路面構(gòu)造程度的準(zhǔn)確檢測。在實(shí)際工作時(shí)，激光紋理儀會(huì)通過脈沖激光器發(fā)出可以直射瀝青路面的紅外光束，處于光接收器內(nèi)部的透鏡會(huì)將紅外光束接收，根據(jù)光傳感器呈現(xiàn)反射光的實(shí)際位置，可對(duì)不同反射光之間的角度進(jìn)行測量，并將激光傳感器距離目標(biāo)路面的數(shù)據(jù)做專業(yè)計(jì)算，隨之將瀝青路面構(gòu)造深度測出并轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)[4]。如表1所示為瀝青路面上面層構(gòu)造深度離析定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，可作為相關(guān)數(shù)據(jù)參考。

4.2 瀝青路面無損檢測技術(shù)之無核密度儀在高速公路中的應(yīng)用

無核密度儀對(duì)瀝青路面空隙率的計(jì)算是通過對(duì)電磁波損耗進(jìn)行測量，其工作原理主要依靠電磁波對(duì)瀝青路面的掃描。無核密度儀電磁場是由內(nèi)置感應(yīng)盤所建，實(shí)際工作中會(huì)向?yàn)r青路面進(jìn)行電磁波的發(fā)射，受路面施工材料的影響電磁波會(huì)被吸收進(jìn)而出現(xiàn)不同程度損耗，對(duì)路面空隙部位的傳播與密實(shí)路面的傳播各有不同，對(duì)介電常數(shù)進(jìn)行檢測進(jìn)而可以將路面空隙率測出。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的密度數(shù)據(jù)供相關(guān)人員參考。

5 針對(duì)瀝青路面損壞應(yīng)用的檢測技術(shù)

5.1 攝影測量技術(shù)在高速公路檢測中的應(yīng)用

攝影測量技術(shù)，顧名思義主要依靠高質(zhì)量攝影設(shè)備所呈現(xiàn)的攝像進(jìn)行路面損壞檢測。將測定車上已安裝好的高速攝像機(jī)進(jìn)行合理擺放，對(duì)攝影角度進(jìn)行固定，以便于對(duì)所需路面進(jìn)行全面、準(zhǔn)確攝像。然后將觀測范圍內(nèi)的不同路面病害進(jìn)行拍攝并錄入攝影設(shè)備中，對(duì)攝像數(shù)據(jù)資料做自動(dòng)化處理供相關(guān)人員分析參考，以便對(duì)瀝青損壞路面制定合理的質(zhì)量控制措施。攝影測量檢測技術(shù)應(yīng)用價(jià)值較高且投入成本低，可以為高速公路瀝青路面病害檢測提供可靠的參考數(shù)據(jù)，未來應(yīng)用前景良好。

5.2 探地雷達(dá)檢測技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用

將探地雷達(dá)安裝在測試車中，隨著車輛的緩慢行駛，車內(nèi)的探地雷達(dá)發(fā)射電磁脈沖并被無線電波快速接收，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會(huì)把和介電常數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄。由于路面情況不同，介電常數(shù)也會(huì)有差異，如果記錄數(shù)據(jù)變化明顯表示路面此位置是不同結(jié)構(gòu)交界處。相關(guān)人員可以根據(jù)電解質(zhì)常數(shù)及波速數(shù)據(jù)對(duì)路面不同結(jié)構(gòu)的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算結(jié)果可以全面了解每層結(jié)構(gòu)的實(shí)際厚度及含水情況、具體的損害發(fā)生位置等，為后續(xù)施工人員采取合理、有效的處理措施提供重要的理論依據(jù)，以防出現(xiàn)更為嚴(yán)重的路面病害。將探地雷達(dá)檢測技術(shù)應(yīng)用到高速公路瀝青路面病害檢測中，可以有效控制路面裂縫及脫空等質(zhì)量問題，為高速公路提供可靠的使用質(zhì)量[5]。

6 針對(duì)高速公路路基邊坡裂縫等應(yīng)用的檢測技術(shù)

目前高速公路路基邊坡裂縫常用的檢測技術(shù)主要將設(shè)備埋入實(shí)現(xiàn)檢測，利用檢測設(shè)備實(shí)際的位移變化情況來判斷路基邊坡是否有裂縫等問題。出于經(jīng)濟(jì)考慮及高速公路路基邊坡檢測試驗(yàn)需求，相關(guān)人員構(gòu)建車載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備，激光雷達(dá)掃描儀、支架延伸設(shè)備及計(jì)算機(jī)是構(gòu)成車載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取平臺(tái)的主要部分。實(shí)際工作中，在檢測車中安裝二維激光雷達(dá)并隨同車輛一起前行，其借助串口向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，隨著車輛勻速行駛實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路路基邊坡數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測。激光雷達(dá)達(dá)到二維向三維掃描的預(yù)期目標(biāo)，不僅彌補(bǔ)了路基邊坡數(shù)據(jù)缺失問題，還利用該設(shè)備對(duì)目標(biāo)邊坡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集解決了傳統(tǒng)檢測技術(shù)破壞邊坡穩(wěn)定性的困擾。

7 加強(qiáng)高速公路瀝青路面質(zhì)量控制的提升措施

7.1 對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制

瀝青路面施工中需要用到粗細(xì)集料和瀝青等不同材料，任一材料質(zhì)量都會(huì)給瀝青路面的最終施工質(zhì)量造成直接影響，基于此，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量非常重要。做好進(jìn)場前的全面檢測，通過抽查對(duì)原材料各方面性能進(jìn)行檢測，如果抽檢材料不合格需要對(duì)整批次材料進(jìn)行嚴(yán)格檢測，嚴(yán)禁不達(dá)標(biāo)材料進(jìn)場并做好優(yōu)質(zhì)材料的重新選購，對(duì)采購所有環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

7.2 確保新技術(shù)及材料和設(shè)備應(yīng)用的合理性

現(xiàn)如今越來越多的工程建設(shè)中已經(jīng)在應(yīng)用新型機(jī)械設(shè)備和材料、新施工技術(shù)等，在正式應(yīng)用前，需要做好相關(guān)材料、設(shè)備或技術(shù)的反復(fù)測驗(yàn)，以保證后續(xù)施工中的應(yīng)用質(zhì)量，將應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)降到最低。高速公路施工建設(shè)更是如此，應(yīng)反復(fù)測驗(yàn)新技術(shù)應(yīng)用的合理性，對(duì)其應(yīng)用優(yōu)劣進(jìn)行深入分析，以此制定科學(xué)的應(yīng)用方案，嚴(yán)把路面施工質(zhì)量關(guān)，為后續(xù)投入使用提供質(zhì)量保障。

7.3 嚴(yán)格檢測集料并做好質(zhì)量控制

做好工程現(xiàn)場集料的篩分試驗(yàn)，保證其符合施工要求的配比標(biāo)準(zhǔn)，如果試驗(yàn)結(jié)果發(fā)生偏差，應(yīng)立即處理并做好及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。嚴(yán)格控制集料的檢測數(shù)據(jù)，尤其是關(guān)乎施工質(zhì)量的重要指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)不達(dá)標(biāo)者立即上報(bào)并禁止投入使用。

由于集料波動(dòng)性較大，可能會(huì)引發(fā)不同的施工問題，為了將問題發(fā)生率降到最低，需要做好集料的嚴(yán)格進(jìn)場和配比。同時(shí)可借助智能設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測集料攪拌中的實(shí)際溫度及拌合量，針對(duì)不合理地方進(jìn)行及時(shí)改進(jìn)。

7.4 對(duì)瀝青混合料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控

使用高質(zhì)量的瀝青混合料，是保證瀝青路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，對(duì)瀝青混合料的動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管非常重要，對(duì)每一班組的瀝青混合料都要做好馬歇爾試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定合理的施工方案。施工人員需要按照工程建設(shè)要求規(guī)范作業(yè)，不能人為更改施工流程，做好混合料使用中性能參數(shù)的密切監(jiān)測，如果發(fā)生偏差即刻停工處理。做好瀝青含量的隨時(shí)抽查，保證其應(yīng)用范圍的合理性。

7.5 做好路面排水工作

路面排水工作是否落實(shí)到位是影響高速工程整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要因素。因此，在保證各類材料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，應(yīng)做好路面排水工作，合理規(guī)劃排水設(shè)施的施工操作，確保路面結(jié)構(gòu)的排水效果。

施工人員可結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況將水泥混凝土預(yù)制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶設(shè)置在硬路肩外側(cè)，使其同硬路肩路面形成一個(gè)三角形的流水集水槽，并在每間隔35 m左右的位置設(shè)置泄水口和路堤邊坡的急流槽，做好兩者的銜接工作，以便將雨水順利排至坡腳的排水溝中。針對(duì)超高路段的排水設(shè)施而言，施工人員可設(shè)置以中央帶圓形開口的排水溝完成路面排水任務(wù)。

另外，對(duì)于地勢較為平坦、高速工程路線縱坡在0.3%以下的長路段而言，應(yīng)在設(shè)置硬化路肩和加固路基邊坡設(shè)施的基礎(chǔ)上，充分考慮地下水位較高、邊坡上部綠植生長茂盛的綠洲地帶。為了避免其橫截水平方向的排水路線、導(dǎo)致路面積水問題，施工人員可優(yōu)化硬化路肩的施工操作，改為路肩排水溝的施工形式，以此增大排水溝坡，拓展排水面積。

8 結(jié)語

我國基建工程的迅猛發(fā)展及科技水平的不斷提升，大大促進(jìn)高速公路檢測質(zhì)量的全面發(fā)展，為公路工程建設(shè)及后續(xù)使用提供重要保障。如何合理應(yīng)用檢測技術(shù)并做好質(zhì)量控制非常重要，檢測開始前，首先需要分析是否為路面病害問題，還是檢測路基邊坡裂縫問題，然后以此為依據(jù)針對(duì)性應(yīng)用檢測技術(shù)，以此同時(shí)，相關(guān)人員還要不斷提升自我知識(shí)水平及檢測視野，深入分析檢測中遇到的難題并對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新處理，在彌補(bǔ)檢測技術(shù)應(yīng)用不足的同時(shí)，確保高速公路使用質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2022-02-25

作者簡介：鄧愛民（1975—），男，云南昭通人，本科，高級(jí)工程師，研究方向：土建工程試驗(yàn)檢測。