公路工程瀝青路面試驗檢測技術(shù)

王領(lǐng)彥

（河北光太路橋工程集團有限公司，河北 邯鄲 056000）

1 工程概況

某公路工程路線全長31.5km，設(shè)計行車速度80km/h，設(shè)計為雙向4 車道，其路面基層采用水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)，面層采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，路面寬度為22.6m，設(shè)計為一級公路，公路完工后為城市主干道。建設(shè)方對路面施工質(zhì)量要求嚴格，為保證該工程路面的施工質(zhì)量，施工單位可以采用瀝青路面試驗檢測技術(shù)，對路面施工展開檢測，以保證路面的使用性能，基于此，本文對該工程瀝青路面試驗檢測技術(shù)展開分析。

2 公路瀝青路面試驗檢測技術(shù)

2.1 原材料試驗檢測

2.1.1 瀝青材料

本工程瀝青材料的檢測中主要包括進場檢測、實驗室抽樣檢測，其中進場檢測內(nèi)容包括瀝青材料的產(chǎn)品質(zhì)量合格證、瀝青數(shù)量是否與訂購數(shù)量一致、瀝青出廠證明、出廠日期等；實驗室抽檢的主要內(nèi)容包括瀝青的針入度、軟化點、延度、含蠟量、抗老化能力等性能，檢測時抽樣的比例不得小于瀝青總量的5%，抽樣檢測中如出現(xiàn)不合格產(chǎn)品，且比例超出樣品總量的1%，則雙倍抽樣檢測，若仍不合格則所有材料全部檢測，不能通過試驗檢測的瀝青不得用于施工中[1]。

2.1.2 粗集料

本工程瀝青路面中使用的粗集料主要為碎石材料，選用的粗集料檢測中包括外表檢測與性能檢測兩部分，其中外表檢測包括碎石材料內(nèi)部是否含有雜質(zhì)或混合物、碎石材料內(nèi)部是否保持干燥狀態(tài)、碎石材料的數(shù)量、尺寸是否與選購要求相一致等；性能檢測采取抽樣檢測的方式，檢測標準與瀝青材料一致，檢測的主要參數(shù)包括碎石的針片狀、相對密度、堅固性、洛杉磯磨耗損失、吸水率等，經(jīng)檢測不合格的碎石材料不得使用。

2.1.3 細集料

本工程瀝青路面中使用的細集料主要為機制砂，選用的細集料檢測與粗集料一樣分為外表檢測與性能檢測兩部分，其中外表檢測包括機制砂內(nèi)部是否含有雜質(zhì)或混合物、砂料內(nèi)部是否保持干燥狀態(tài)、砂料的棱角性是否良好，砂料的數(shù)量、尺寸是否與選購要求相一致等；性能檢測采取抽樣檢測的方式，檢測標準與瀝青材料一致，檢測的主要參數(shù)包括機制砂0.075mm以下的砂當量、砂料的相對密度等，檢測不合格的砂料不得使用[2]。

2.1.4 其他材料

瀝青路面使用的原材料還包括礦粉與水，其中礦粉主要采用石灰石粉末，該材料使用前要檢測礦粉級配，試驗方法選擇篩分試驗，級配合理的礦粉可用于路面施工中；本次瀝青路面施工選擇的水為干凈的飲用水，確定選取的水源后開展試驗檢測分析水中的礦物質(zhì)含量及PH 值，水的礦物質(zhì)含量保持正常，且PH值呈中性即可使用。

2.2 混合料配合比設(shè)計

（1）原材料經(jīng)試驗檢測確定合格后，要開展混合料的配合比設(shè)計，在配合比設(shè)計中采取的主要方法為實驗室試驗，以確定各類原材料的準確用量，同時利用試驗對配比的合理性開展驗證。本工程配合比設(shè)計中用到的試驗檢測技術(shù)主要包括馬歇爾試驗、篩分試驗等，其中馬歇爾試驗主要是確定混合料中瀝青原材料的用量，篩分試驗是確定集料、礦粉的級配，配合比的驗證通過試拌和進行[3]。

（2）通過試拌和得到的混合料，選取樣品在實驗室中檢測其主要性能，檢測的主要內(nèi)容包括混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂型、水穩(wěn)定性等，其中高溫穩(wěn)定性的實驗環(huán)境溫度設(shè)置在60℃，利用試驗?zāi)M車輛反復(fù)碾壓的過程，從中獲取混合料的動穩(wěn)定值，驗證其高溫穩(wěn)定性；低溫抗裂型的檢測通過對混合料進行低溫彎曲蠕變試驗實現(xiàn)，獲取的實驗數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，可以明確分析出混合料的低溫抗裂性；混合料的水穩(wěn)定性采用凍融劈裂試驗確定，實驗數(shù)據(jù)可反映混合料的水穩(wěn)性，經(jīng)檢測合格的混合料，可按配比批量生產(chǎn)。

2.3 試驗段試驗檢測

本工程瀝青路面施工前可采取試驗段檢測技術(shù)確定施工中的相關(guān)參數(shù)，選取的試驗段長度宜控制在100～200m，試驗段選取路段為直線路段，各面層施工前均需開展試驗段檢測，通過檢測可獲取施工時機械組成方式、機械施工數(shù)量、機械的使用、參數(shù)路面施工要求等，如混合料拌和時拌和機的上料速度、拌和溫度、拌和時間；混合料攤鋪時攤鋪機的攤鋪速度、攤鋪厚度、攤鋪寬度、找平方式；混合料碾壓時混合料的碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度、碾壓溫度等。試驗段施工后檢測路面施工質(zhì)量，包括路面的厚度、壓實度、平整度、抗滑性能、防滲性能等，經(jīng)檢測合格后施工中按試驗段參數(shù)作業(yè)[4]。

2.4 路面厚度檢測

（1）路面的厚度可以直接代表路面的施工質(zhì)量，本工程采取路面雷達檢測法對路面厚度展開檢測，雷達檢測法屬于一種無損檢測技術(shù)，與傳統(tǒng)的鉆芯取樣檢測法相比，可以在不破壞公路整體結(jié)構(gòu)的情況下快速完成檢測，該檢測技術(shù)的檢測誤差主要取決于換算速度，誤差大小在3%以內(nèi)。

（2）雷達檢測技術(shù)主要是利用電磁波的反射原理，故也稱之為反射波探測法，首先利用設(shè)備向已完工的路面下方發(fā)射一定強度的電磁脈沖破，電磁波傳射過程中如遭遇不同的介質(zhì)就會發(fā)生反射，此時地面利用設(shè)備接收的電磁波信息，根據(jù)電磁波的傳射速度v，以及發(fā)射到反射之間的時間差T，通過公式計算得出路面的厚度H。

（3）采用雷達檢測技術(shù)對路面厚度開展檢測具有檢測周期快、無損性、效率高的優(yōu)點，可在1天時間內(nèi)完成對工程路面各個檢測點厚度的測量，且檢測采用的設(shè)備可將獲取的信息以3 種方式存儲。其中第1 種存儲方式為路層厚度表，可直觀獲得路面厚度信息；第2中存儲方式為彩色的三維路面圖，可通過圖形展示路面厚度情況；第3種方式為數(shù)據(jù)庫存儲，可隨時調(diào)取存儲數(shù)據(jù)，方便分析。此外，采取該檢測方法還能檢測出施工中因失誤造成的路面裂縫、空洞等問題，以便于施工單位及時返工處理[5]。

2.5 平整度檢測

（1）路面的平整度時瀝青路面的重要指標之一，如平整度不滿足驗收要求而投入使用，則會直接影響人們的行車體驗，甚至造成交通安全事故，常用的路面平整度檢測技術(shù)包括3m 直尺法、激光路面平整度測定儀、車載式顛簸累積儀、連續(xù)式平整儀等，本工程瀝青路面平整度的檢測主要采用激光路面平整度測定儀、車載式顛簸累積儀兩種方法。

（2）激光路面平整度測定儀檢測技術(shù)主要用于瀝青路面施工中平整度的檢測中，該技術(shù)的主要特點是與路面無接觸，檢測中檢測車無需通過已攤鋪路面便可完成平整度檢測，且檢測效率與檢測精準性較高，其檢測時先在檢測車上布置激光平整度測定儀，車輛在路面兩側(cè)勻速行駛的過程中，可通與激光儀共同作用獲得路面的高度，然后通過計算獲得路面的縱斷面信息，從而分析得出路面的平整度。

（3）車載式顛簸累積儀是一款檢測精度高、檢測效率快的瀝青路面平整度檢測儀器，主要用于路面施工完成后驗收階段的平整度檢測中，采用該方法檢測具有安全、快速、精準、高效的優(yōu)點，其檢測信息主要通過計算機記錄，檢測原理是通過測量檢測車后軸與車廂之間的位移累計值，來判定路面的平整度，采用該方法檢測前，要在檢測車安裝該儀器后對儀器進行標定，待儀器與標準差達到對應(yīng)關(guān)系后再開展檢測[6]。

2.6 壓實度檢測

（1）路面的壓實度與平整度一樣是路面的重要指標之一，壓實度越大路面的密實性就越好，壓實度越小則路面的密實性就越差。常用的壓實度檢測方法包括灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀檢測法、鉆芯取樣檢測法等，本工程主要采用灌砂法檢測，該方法檢測前先在實驗室開展標準擊實試驗，即向標定筒內(nèi)灌入砂料，并計算得出砂的最大干密度，然后在瀝青路面取樣點內(nèi)選取樣本，在實驗室中試驗得出路面材料的最大干密度，將兩者對比得出路面的壓實度。路面不同面層位置的壓實度要求不一致，滿足設(shè)計要求即為合格。

（2）通過壓實度檢測后如路面壓實度不滿足設(shè)計要求，施工單位可重新在抽樣路段選擇樣品多次試驗，若多次試驗結(jié)果一致，均為不合格則表明路面壓實度不滿足施工要求。若檢測結(jié)果不一致，且相差數(shù)值較大，則需要對試驗檢測步驟、檢測儀器重新審查，必要時可更換試驗人員對同樣的樣品再次實驗分析，以保證灌砂法壓實度檢測的準確性。

2.7 路面抗滑性能檢測

（1）路面的抗滑性能表示車輛在路面行駛時，輪胎與路面之間的摩擦力大小。摩擦力越大則路面抗滑性能越強，摩擦力越小則路面抗滑性能越弱，其抗滑性能宜保持在合理的區(qū)間內(nèi)，若抗滑性能過強，車輛行駛中輪胎遭受的摩擦力則越大，容易造成爆胎。若抗滑性能過差，車輛在行駛過程中遭受的摩擦力過小，遇到緊急情況剎車時，車輛向前滑行的距離會增加，容易發(fā)生安全事故。因此，路面的抗滑性能十分重要，與路面的安全使用息息相關(guān)，本工程路面的抗滑性能主要采用擺式摩擦系數(shù)儀檢測法[7]。

（2）采用擺式摩擦系數(shù)儀檢測時每間隔200m 檢測1 處，每處至少設(shè)置檢測3 個檢測點，且3 個檢測點之間的距離宜相距3～5m。采用擺式摩擦系數(shù)儀檢測前先對儀器進行標定，將儀器的指針調(diào)0，同時校核其滑動長度，標定準確后開始根據(jù)選取的檢測點展開抗滑性能檢測，每個檢測點擺值需檢測5次，計算時去除其最大讀數(shù)與最小讀數(shù)，剩余3個讀數(shù)中取平均值，該平均值即表示此處的擺值大小。此外，由于瀝青路面在高溫下會發(fā)生泛油現(xiàn)象，從而影響檢測結(jié)果，因此擺值檢測時周圍環(huán)境的溫度宜控制在20℃左右，待路面擺值全部檢測結(jié)束后，將檢測結(jié)果與設(shè)計要求對比，從而明確路面的抗滑性能。

2.8 路面強度檢測

（1）路面的強度決定公路的使用年限，如路面強度過低則使用過程中極易發(fā)生路面塌陷、變形等問題，嚴重威脅行車人員的安全，因此，路面強度至關(guān)重要。針對本工程瀝青路面強度的檢測主要采用貝克曼梁檢測法，檢測時首先將貝克曼梁設(shè)備放置于測試車輛輪胎中間，設(shè)備嚴禁與車輛輪胎接觸，然后在貝克曼梁設(shè)備一端安裝百分表并啟動車輛，車輛以一定速度碾壓路面結(jié)構(gòu)時，路面會發(fā)生輕微變形，同時百分表的數(shù)值會發(fā)生變化，待百分表數(shù)值增加至最大時，檢測人員記錄百分表變化，最后通過百分表最大讀數(shù)、檢測車重量、行駛速度等參數(shù)計算得出路面的彎沉值，最終獲得路面的強度[8]。

（2）本工程路面強度的檢測每個行車道選取1 處檢測位置，其長度控制在1km 以內(nèi)，每個檢測位置設(shè)置80～100 個檢測點，檢測時每個檢測點檢測3 次取平均值。此外，路面彎沉值的檢測不得在雨天、刮風天氣進行，均會影響百分表讀數(shù)的準確性，同時百分表使用前需經(jīng)過標定調(diào)0，貝克曼梁設(shè)備的放置位置需保持在輪胎適中處，以避免影響百分表讀數(shù)，待檢測結(jié)束后將檢測結(jié)果與設(shè)計值對比，以確定路面強度是否滿足設(shè)計要求。

3 結(jié)語

在公路瀝青路面施工過程中，試驗檢測技術(shù)的應(yīng)用必不可少，只有合理地開展路面試驗檢測技術(shù)，才可以幫助施工單位更好地控制路面施工質(zhì)量，保證路面的使用性能，同時減少施工企業(yè)后期的返工、養(yǎng)護次數(shù)，降低施工企業(yè)的經(jīng)濟成本。