工程沥青路面施工现场试验检测技术探讨

工程沥青路面施工现场试验检测技术探讨

周云华

葛洲坝集团试验检测有限公司湖北宜昌 443002

摘要：当前，我国基础设施建设正处于如火如荼的开展进程之中，公路工程在这一背景下得到飞速发展。沥青路面施工是公路施工中的一项重要环节，其施工质量直接关系着公路的整体建设情况。由于沥青路面施工极易受到外部因素的影响，因而必须做好施工现场的试验检测工作，从而有效避免后期出现需要支出大量维护成本的情况出现，有效延长公路寿命，提高整体工程质量。

关键词：公路工程;沥青路面;施工现场;

1公路工程沥青路面施工质量基本要求

随着交通技术的不断发展与国民经济的进步，人们对公路工程中沥青路面施工质量的要求逐步提高，为保证工程建设的正确性与基本质量，施工人员应把握沥青路面建设质量标准。沥青路面首先应具备较强的承载压力，道路的内在结构应当有足够的强度，足以承受长期通车所带来的交通荷载，避免压力对沥青路面表层以及道路结构层产生损坏。其次，现代公路工程所建造的沥青路面表层必须具备较为突出的抗疲劳能力，能够适应长期高强度使用的特殊环境，在工程设计的预期使用寿命内能够最大限度地承受反复荷载带来的压力，防止因过度拉伸而发生路面裂纹现象，导致道路使用安全性有所降低。施工人员还应保证在建造活动中大量使用的沥青原材料具有必要的结构稳定性与抗高温性，以防铺设在路面的沥青材料因极端天气下(如高温)而发生形变或融化，施工单位应使用热传导性能较高、不易受到外部环境影响的混合料，通过调整原料配比比例提高混合材料的使用性能与质量水平，提高沥青路面的稳定性。沥青路面还应具备一定的抗裂性与防滑性，显著的防滑性能够避免在雨雪天气下路面过度积水而影响道路使用安全性，能够有效维护交通网络的畅通，避免积水对道路行车造成不良影响。高质量沥青路面所具备的优异抗裂性有助于避免因气温过低导致沥青材料发生拉伸变形或收缩，使公路在冬季极寒天气下的使用性能不会因低温而有所降低。施工人员应当调整施工检验技术与管理思路，不断提高沥青路面的稳定性与使用安全性，促进交通建设事业的稳步发展。

2沥青路面结构和表面功能检测方法

2.1弯沉检测技术

尽管近些年人们对于路面结构强度性能以及破坏形态进行深入研究，对弯沉指标的评价意义进行了反思，但从试验检测的角度，路面结构整体强度的评价，特别是交工验收时采用弯沉指标已经是行业共识，一般弯沉值越小代表路面综合承载能力越大。常用的弯沉测试方法就是贝克曼梁法，目前属于我国相关技术规范的标准方法，由于沥青路面在不同温度下的性能差异极大，因此通常规定在标准温度为20℃时进行测试，测试车的后轴为标准轴载100kN,相关参数如表1所示

弯沉测试的方法和对车辆实际情况的模拟是一个不断发展的过程。传统的贝克曼梁法经过几十年的实践检验，已经被广泛接受，也累积了大量的试验检测数据，但依据杠杆原理的贝克曼梁所测试弯沉是一种静态弯沉，实际路面确实在车辆运动及振动状态下做出的响应，表现的是一种动态强度特点。不仅如此，贝克曼梁法整个操作过程自动化程度不高，基本靠人工操作和读数，检测速度明显偏慢，精度不高，受检测人员主观影响较大。因此，为了克服贝克曼梁上述缺点，使得弯沉测试结果能高效、准确的反映路面的实际状况，近年来逐渐发展了能表征动态的落锤式弯沉仪和快速便捷的激光弯沉仪。

落锤式弯沉仪可以模拟车辆冲击作用下的弯沉值，速度快、精度高、无损路面，可以通过计算机自动采集和分析数据，经过研究，通过落锤式弯沉仪的动态弯沉数据以及弹性层状体系相关理论，可以反算出沥青路面各结构层的回弹模量，这在对公路路面改造项目中的旧路评价有着重要意义。落锤式弯沉仪有一整套设备，包括测试车、计算机、落锤液压系统等，进行检测时，到达指定测试点时，通过计算机控制液压系统启动落锤，自由落下的重锤以一定冲击力(50kN)作用于直径30cm的承载板上，在通过承载板传递到路面，使得达到路面的压力为0.7MPa,与标准轴载轮压保持一致，此时路面产生竖向变形即动态弯沉。与贝克曼梁单点测试不同的是，落锤式弯沉仪在沿落锤中线周边2.5m范围内布置了多个位移传感器，可以量测出弯沉盆的形状。

激光弯沉仪测试原理可以通过光电流的强弱，实时测出沥青路面的回弹弯沉数值，硅光电池测头的变动距离对光电流的强弱有着直接的影响，光电流少时，落入小孔的激光量也相对较少，对应的路面回弹模量小，反之则路面回弹模量大。

2.2路表抗滑功能及相关指标

沥青路面表面功能中抗滑性能是重要内容，直接关系到行车安全。在行车速度较低时，一般是集料表面的粗糙度，即细构造起到决定作用，可以通过原材料磨光值指标进行试验，在行车速度较高时，一般是沥青路面宏观的粗构造起到决定性作用，主要功能是通过表面构造纹理，使得车轮在雨天情况下，受压形成溢流的通道，避免形成水漂。粗构造的试验检测方法主要有三种，摆式仪法、铺砂法以及摩擦系数测定车法，其中摆式仪法是通过一定高度的摆锤自由下摆时，摆锤底部的橡胶滑块与地面产生摩擦而消耗能量，造成摆锤无法回到原来的高度，回摆高度越小认为路面的摩阻力越大，评价指标为摩擦摆值BPN。铺砂法是将固定体积的标准砂摊铺在待测点上，通过量测砂的平均覆盖面积计算摊铺厚度，即为评价指标构造深度。摩擦系数测定车法相比于前两种，测试速度最快，并且没有测点限制，通过安装在测试车上具有一定偏转角度的标准轮胎在雨天受到的侧向摩阻力与试验轮的载重之比进行评价，指标为横向力系数SFC。

2.3路面雷达测试技术

长期以来我国对施工后沥青路面结构层厚度、层间粘结状况以及脱空等病害的检测大多采用钻孔取芯的办法，这种技术对路面会造成一定的损伤，当有雨水进入时容易引发其他病害。路面雷达测试系统不需要对路面取样，检测速度快、自动化程度高、精度也较高，是一种新型非破损路面检测技术，其测试原理是由于路面各层材料的电介质不同，电介质常数的突变处可以看成不同结构层的分界面，因此雷达发出的电磁脉冲波在不同层位返回的时间存在不同，利用这种时间差异判断不同材料的厚度。路面雷达测试系统的检测速度可以达到80km/h以上，最大探测深度可达到60cm,满足常规路面结构层全厚度范围。整个雷达检测系统智能化很高，可以实时进行数据采集、储存、计算分析，自动分析出路面各层厚度、空隙部位、破损程度等，其精度呈现出随深度的增加逐渐变小的特点，但一般不会大于深度的5%。路面雷达测试系统还可以将检测的数据可视化，生成路面彩色三维图、雷达波形图等，大大方便了其应用。

3结语

总之，由于沥青路面施工是公路工程建设中的核心环节，因而必须认真开展各项检测工作，通过检测确保其各方面性能均达到相应质量标准要求。检测项目覆盖很多个方面，不同的检测项目所对应的检测技术亦有差别，需落实好各项技术要求，从而确保测试结果具有科学性和可靠性。对于测试所获得的信息与数据，应仔细记录备案，将其作为工程质量控制的参考资料，针对其中存在问题的部分采取相应措施有效解决。

参考文献

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