路基路面平整度試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用

張浩、賈增帥、吳琛

（山東思睿智達(dá)檢測技術(shù)服務(wù)有限公司，山東廣饒 257300）

0 引言

路基路面是公路工程的重要組成結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量不僅關(guān)系到公路的通行效果和質(zhì)量，也會(huì)影響公路的使用壽命，所以加強(qiáng)路基路面質(zhì)量管控極為重要。平整度是衡量路面性能的重要指標(biāo)，在施工過程中，需加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理，針對平整度不符合要求的路段，分析其原因，并制訂科學(xué)合理的維修方案，從而有效保障車輛的行駛安全，本文將重點(diǎn)分析平整度試驗(yàn)檢測技術(shù)在路基路面中的具體應(yīng)用[1]。

1 路基路面不平整的主要原因

在瀝青路面施工以及后續(xù)運(yùn)營中，路基變形、沉降問題的發(fā)生比較常見，極易導(dǎo)致路基路面的平整度比較差，對于路面的通行效果產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，所以必須做好這一方面的分析。

首先，路基填料質(zhì)量不合格、壓實(shí)度不合格等。其次，路基施工結(jié)合部位的銜接性比較差，整體性不足，或者因?yàn)榕潘到y(tǒng)設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致功能性無法滿足要求，極大地影響路面結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。路面各個(gè)結(jié)構(gòu)層之間的平整度不合格，對于整體的平整性產(chǎn)生很大影響。如果在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，路面基層結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定不當(dāng)，施工工藝也不合理，平整度控制不嚴(yán)格，會(huì)對路面結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生很大影響，在投入使用后，由于平整度比較差，路面容易發(fā)生坑洼、塌陷的問題，車輛通行的質(zhì)量難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

其次，瀝青混合料的配比參數(shù)設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致平整度比較差。在瀝青路面施工中，施工材料是關(guān)鍵，對于公路項(xiàng)目的性能產(chǎn)生較大影響，所以要做好材料的質(zhì)量檢查和控制。比如，瀝青混合料的油石比較大，在施工以及運(yùn)營中會(huì)存在泛油的情況，而油石比過小，會(huì)造成路面發(fā)生松散的問題，在車輛持續(xù)性碾壓作用后導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，性能也難以滿足要求，平整度不合格。攤鋪機(jī)在現(xiàn)場施工中，瀝青面層結(jié)構(gòu)的施工效果不合理，或者由于車輛的性能比較低而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)損壞的問題。攤鋪工作中如果施工人員沒有做好基準(zhǔn)線的控制，結(jié)構(gòu)表層出現(xiàn)波浪式變化情況，導(dǎo)致攤鋪操作沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，影響結(jié)構(gòu)的性能，攤鋪的質(zhì)量無法滿足要求。除了上述因素外，碾壓作業(yè)階段也會(huì)給瀝青路面的平整度產(chǎn)生較大影響，比如應(yīng)用低頻、高幅的方式壓實(shí)施工，而有些碾壓機(jī)在施工中存在跳夯作業(yè)的方式，造成結(jié)構(gòu)壓實(shí)度不合格而影響結(jié)構(gòu)性能，所以要選擇合適的碾壓機(jī)械，并做好現(xiàn)場管控。

最后，橋梁涵洞臺背在現(xiàn)場壓實(shí)施工中，壓實(shí)工作面比較小而產(chǎn)生不平整的問題，特別是在投入使用后路基發(fā)生沉降問題，導(dǎo)致跳車事故的發(fā)生。同時(shí)，因?yàn)榕_背填料以及臺身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能差異比較明顯，出現(xiàn)車輛通行后發(fā)生跳車現(xiàn)象，所以要做好強(qiáng)度控制，消除結(jié)構(gòu)性能不合理的情況，保證道路性能合格[2]。

2 公路平整度檢測的必要性

在公路工程投入使用后，如果路面平整度不足，會(huì)造成行駛安全性受到影響，所以必須加強(qiáng)平整度控制。提升道路通行的平整性，可以減小道路通行的阻力，促進(jìn)道路行駛安全性的提高，還能避免給車輛造成嚴(yán)重的損傷，并且可以降低油耗，應(yīng)用價(jià)值非常高。而路面平整度的影響因素較多，比如環(huán)境、設(shè)計(jì)方案、施工質(zhì)量管控等。

基于此，施工單位以及養(yǎng)護(hù)單位要加強(qiáng)公路平整度的檢測，應(yīng)用先進(jìn)儀器設(shè)備檢測確定，并根據(jù)現(xiàn)場情況做出改進(jìn)和調(diào)整，從而達(dá)到平整度的要求，以滿足道路通行的標(biāo)準(zhǔn)。

3 路基路面平整度檢測方案比選

某公路項(xiàng)目建設(shè)長度24.125km，路基寬26m，設(shè)計(jì)速度為100km/h，雙向4 車道，車道寬15m。選擇該公路工程的600m 長度路段進(jìn)行分析，選擇合適的檢測方案。以該公路工程為案例展開分析，加強(qiáng)對平整度的檢測，以確定平整度是否符合要求。在目前的路面平整度檢測中，所應(yīng)用的方法比較多，下文對四種方法進(jìn)行分析。

3.1 直尺檢測技術(shù)

該方法在檢測中使用的工具比較簡單，只有一把3m 長度直尺，使用直尺移動(dòng)進(jìn)行檢測，以確定斷面的平整度。如果經(jīng)過檢測后發(fā)現(xiàn)平整度未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，畫圖儀上的指針會(huì)發(fā)生移動(dòng)變化，通過輸力輪的作用而進(jìn)行滾筒旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)在測試紙帶上顯示出來，以反映出具體的平整度信息。該方法檢測比較方便，操作簡單且準(zhǔn)確性好，但是效率比較低，有些細(xì)微的平整度差異無法反映出來。

3.2 連續(xù)式平整度檢測技術(shù)

在該技術(shù)的應(yīng)用中，以連續(xù)式平整度儀為主要設(shè)備，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值反映出平整度數(shù)據(jù)信息。在測量工作實(shí)施中，保持運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到均勻性要求，一般控制在3km/h 之內(nèi)。

測量儀器正式投入使用后，會(huì)快速、準(zhǔn)確地反映出實(shí)際測量的參數(shù)，直接體現(xiàn)出測量的精度，數(shù)據(jù)測量的效率高、精度好。

3.3 車轍式顛簸累積儀檢測技術(shù)

在該技術(shù)應(yīng)用之前，應(yīng)將設(shè)備的行駛速度控制在3～5km/h 之間，且根據(jù)操作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)展開。先將車輛行駛到需要檢測路段前方520m 的位置上，然后開啟檢測設(shè)備，結(jié)合路面狀態(tài)進(jìn)行技術(shù)參數(shù)的調(diào)整，符合檢測的需要。在檢測工作實(shí)施中，車輛保持均勻、慢速行駛，以提升檢測的精度和質(zhì)量水平，還要保證連續(xù)性檢測，得出準(zhǔn)確結(jié)論。

3.4 車轍式激光檢測技術(shù)

該技術(shù)應(yīng)用時(shí)，通常檢測的長度在5km 左右，結(jié)合路面的具體情況以及操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對車輛系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱處理，達(dá)到最佳狀態(tài)。駕駛?cè)藛T對于車輛性能和質(zhì)量要足夠了解，明確檢測技術(shù)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，以確定最合理的行駛速度信息。根據(jù)以往成功經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，車輛行駛速度保持52～86km/h 為宜。檢測環(huán)節(jié)保持車輛均勻速度行駛，以確保檢測精度和準(zhǔn)確性。

在該公路項(xiàng)目檢測中，長度為24km，長度比較長，所以要結(jié)合現(xiàn)場需要以及目前的設(shè)備，確定應(yīng)用激光平整度檢測儀展開平整度檢測分析，掌握精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息[3]。

4 激光平整度儀在路基路面平整度試驗(yàn)檢測中應(yīng)用

4.1 準(zhǔn)備工作

在測量前進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行路段檢查，確定是否要進(jìn)行道路封閉施工，如果必須進(jìn)行交通封閉處理，還要考慮是否要進(jìn)行行車道的防護(hù)處理。在開始檢測前將路面表層的雜物清理干凈，防止現(xiàn)場道路不平整給道路檢測產(chǎn)生影響。做好準(zhǔn)備性工作，比如材料、設(shè)備、工具等，還要對檢測人員、駕駛員進(jìn)行技術(shù)交底，落實(shí)人員培訓(xùn)措施。

4.2 選擇最佳檢測地點(diǎn)

對于路基路面的平整度檢測來說，綜合分析道路通行的具體狀況以及質(zhì)量方面，選擇最佳質(zhì)量檢測部位。如果無法明確具體的測量地帶，要對行駛道路中的一側(cè)車輪痕跡條帶部位展開連續(xù)性測量，以達(dá)到準(zhǔn)確性測量的效果，出具測量結(jié)果，反映出道路的平整度情況。

4.3 確定檢測頻率

對于路面寬度在2m 以下的情況，選擇1 幅進(jìn)行檢測；路面寬度在3～9m 時(shí)，選擇2 幅進(jìn)行檢測；路面寬度超過9m 時(shí)，選擇3 幅進(jìn)行檢測。在具體測量工作實(shí)施中，連續(xù)性平整度測試儀檢測中，要將30m 作為主要數(shù)據(jù)，以滿足測量工作的要求。

4.4 確定測試方式

4.4.1 速度影響測試

在公路工程項(xiàng)目的平整度檢測實(shí)施環(huán)節(jié)，分析影響因素，才能有效規(guī)避不利因素的干擾和影響。通過應(yīng)用激光平整度儀展開路面的平整度檢測，并分析行駛速度對于檢測結(jié)果造成的不利影響。在測量工作的實(shí)施中，組織專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢測，通常檢測次數(shù)在2 次以上，并分析車輛行駛速度、系數(shù)等方面，對測量工作階段進(jìn)行全面的觀察，優(yōu)化測量方式，提高測量水平。當(dāng)檢測數(shù)據(jù)在5%以內(nèi)時(shí)，應(yīng)確定最佳的行駛速度，避免對檢測儀器產(chǎn)生不利的影響，只有如此才能提高檢測的精度，促進(jìn)檢測質(zhì)量的提高[4]。

4.4.2 重復(fù)測試

在平整度檢測中，應(yīng)用激光平整度儀要重視重復(fù)測試，即進(jìn)行多次檢測工作，從而可以提高檢測的精度，使檢測工作達(dá)到檢測標(biāo)準(zhǔn)要求。比如，選擇某個(gè)試驗(yàn)檢測的路段，反復(fù)測試后達(dá)到數(shù)據(jù)精度的要求。檢測作業(yè)中加強(qiáng)車輛的控制，行駛速度保持均勻性，并保證現(xiàn)場的交通狀態(tài)符合要求，獲得多組數(shù)據(jù)后計(jì)算平均值，真實(shí)反映出測量結(jié)論。

通過設(shè)備上的傳感器可以快速獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，平整度參數(shù)直接傳輸?shù)皆O(shè)備內(nèi)，并通過系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)核分析，以規(guī)避數(shù)據(jù)偏差問題。如果經(jīng)過檢測結(jié)果分析，變異系數(shù)在5%以內(nèi)，說明檢測的質(zhì)量水平比較高，檢測數(shù)據(jù)精度滿足要求，誤差在合理范圍內(nèi)，檢測精確性比較好。

4.4.3 相關(guān)性測試

與重復(fù)性檢測分析不同，相關(guān)性測試的側(cè)重點(diǎn)在于辨別差異。在重復(fù)檢測的過程中，測量人員更加重視的是檢測環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性，而相關(guān)性測試則更加關(guān)注檢測結(jié)果是否準(zhǔn)確。因此，在檢測工作實(shí)施中，檢測人員通過合理應(yīng)用激光平整度儀展開平整度測試，要應(yīng)用多種儀器、設(shè)備展開試驗(yàn)分析。經(jīng)過對比多種檢測設(shè)備的測試結(jié)論，分析精確性因素，并分析平整度檢測效果，以達(dá)到最佳測試狀態(tài)。比如，路面檢測中，工作人員選擇相同的路段展開檢測，分別應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)儀器、激光平整度儀等設(shè)備進(jìn)行，并對比檢測結(jié)果。在檢測環(huán)節(jié)要消除差異因素，不同檢測技術(shù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)避免路障、車輛速度造成影響，如果多種方法檢測結(jié)論基本相同，這就表示激光平整度儀的結(jié)論是準(zhǔn)確的[5]。

5 測試結(jié)果分析

在試驗(yàn)路段應(yīng)用激光平整度儀進(jìn)行路面的檢測，得出表1 的數(shù)據(jù)。為了能夠更好地驗(yàn)證分析激光平整度儀的結(jié)論是否合格，再應(yīng)用連續(xù)式平整度檢測儀展開檢測工作，得出表2 數(shù)據(jù)。

表1 激光平整度儀檢測結(jié)果 單位：m/km

表2 連續(xù)式平整度檢測結(jié)果 單位：m/km

經(jīng)過對比表1、表2 分析發(fā)現(xiàn)，通過使用以上兩種方法展開平整度的檢測，兩種結(jié)果相差并不明顯，說明兩種檢測方法都能達(dá)到精準(zhǔn)度效果，而激光平整度儀的測量效率更高，速度也比較快，所以應(yīng)用價(jià)值比較高。

6 公路路基路面平整度檢測控制技術(shù)

6.1 合理確定檢測頻率

在路基路面的平整度檢測中，檢測頻率極為重要，根據(jù)路面檢測的寬度尺寸，通常要按照如下的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測：路面寬度不足9m，按照1 幅進(jìn)行檢測；路面寬度在9～15m 時(shí)，按照2 幅進(jìn)行檢測；路面寬度在15m 以上時(shí)，按照3 幅進(jìn)行檢測。技術(shù)人員進(jìn)入現(xiàn)場后展開全面分析，分析了解影響因素，并確定具體的檢測技術(shù)和方式，了解平整度因素，通常選擇100m 長度的路段進(jìn)行，以達(dá)到檢測精度的標(biāo)準(zhǔn)要求，避免因?yàn)闄z測選擇不當(dāng)而影響檢測精度。

6.2 壓實(shí)平整度的控制

對于公路工程來說，碾壓施工關(guān)系到路基路面的質(zhì)量，所以加強(qiáng)碾壓環(huán)節(jié)控制，提高壓實(shí)度的性能極為重要。上中層攤鋪施工中，厚度要適當(dāng)增大，所以選用4t 小型鋼輪壓路機(jī)穩(wěn)壓處理，防止在施工中出現(xiàn)混合料的推移、擁包等質(zhì)量問題。初壓階段應(yīng)用13t 以上雙鋼輪壓路機(jī)，壓實(shí)度合格；復(fù)壓階段根據(jù)現(xiàn)場的施工需要，應(yīng)用30t 以上膠輪壓路機(jī)；終壓階段的作用是提高平整度、消除輪跡，所以必須保證材料溫度處于合理范圍內(nèi)，并應(yīng)用合適壓實(shí)設(shè)備，提高結(jié)構(gòu)性能。

7 結(jié)語

綜上所述，公路工程的路基路面平整度關(guān)系到總體的性能，必須加強(qiáng)平整度檢測，以提升結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量。目前我國在平整度檢測中，以激光平整度儀為主要設(shè)備，測量效率高、速度快、精度高，應(yīng)用范圍比較大。通過加強(qiáng)平整度試驗(yàn)檢測，發(fā)揮出先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的優(yōu)勢，促進(jìn)公路路基路面質(zhì)量的提升，延長使用壽命，滿足道路通行的要求。