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摘要:公路工程沥青路面作为道路柔性结构层,直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响,对行车舒适性、安全性、道路结构稳定性都有着至关重要的作用,因此沥青路面的施工质量尤为关键。为了充分发挥沥青路面的重要作用,需要严格执行相关施工技术规范的技术要点,切实做好以试验检测为重要手段的质量控制,从而延长公路使用年限。
关键词:公路工程;试验检测;技术
1沥青路面试验检测的重要性
我国社会主义现代化建设正蓬勃发展,日益增长的经济需求对交通也有了更高的要求,而公路工程作为基础的交通途径对促进经济发展显然具有必不可少的作用,这就让道路工程质量则成为了一直以来备受关注的焦点。虽然目前国内外沥青路面施工技术水平已十分成熟,但影响面层施工质量的因素众多,合格的原材料,合理的配合比,符合规范要求的沥青混合料生产工艺和施工工艺,任一环节都至关重要。如何让沥青面层施工各个环节的质量得到有效的控制,做好试验检测工作首当其冲。试验检测将为合格的选材,沥青混合料结构组成的优化,现场施工工艺的改革提升,成品面层结构的稳定耐久提供有效保障,从而提高国内公路工程建设的总体质量,确保公众出行的舒适与安全,为国民经济平稳快速发展提供强有力的支撑。
2公路工程沥青路面试验检测技术的应用
试验检测涉及沥青路面施工全过程,施工准备阶段、施工阶段、成品检验阶段,任一阶段都离不开试验检测作为技术支持,同时也保证沥青面层成品达到相关技术指标要求。
2.1原材料选用
原材料作为工程质量的源头,在工程质量中发挥着首要作用。在沥青路面施工前,对各种大宗原材料,都应选择至少三家可信度高、稳定性强、经济性好的材料生产厂家,进行实地考察与原材料取样,通过对原材料的试验检测,最终选择符合施工技术指标,适合工程实际情况的优质原材料,为沥青路面施工质量提供基础保障。
2.1.1面层集料的选择
面层用粗细集料,作为沥青面层的结构骨架,级配组成与力学性能是其关键指标。进行面层集料试验检测时,着重检测颗粒级配、粉尘含量、针片状、压碎值、密度、磨耗值、坚固性、软弱颗粒含量等指标,最终选择级配优良、洁净、坚硬的集料,构成沥青混合料骨架。其次,矿粉作为沥青混合料的填料,促进沥青胶浆的形成,对增强混合料的热稳定性起到重要作用。在进行矿粉试验检测时,着重检测颗粒级配、密度、亲水系数、加热安定性等,选择与沥青结合性能强的填料,有效防止车辙的形成。
2.1.2沥青的选择
沥青作为沥青面层的有机结合剂,与集料共同形成稳定的面层结构,其品质直接决定沥青面层的质量,因此沥青原材的选用需通过试验检测慎重选择,同时还需结合交通荷载及自然环境等工程实际因素综合考虑。沥青原材的试验检测主要包括三大指标、密度、粘附性、粘度、老化性能等指标,重点考察其高温稳定性,以及与集料的结合性能,最终选定品质优良且符合工程实际的沥青原材。
2.1.3其他原材的选择
通常为提高沥青面层的稳定性及耐久性,沥青混合料生产过程中会结合工程实际情况适当添加木质素纤维、抗剥落剂等稳定材料,从而减少路面病害的产生,延长路面使用寿命。这些稳定材料的选择也需要通过试验检测的手段检验其品质,确保符合相关技术标准,从而使沥青面层的性能最终达到预估的使用效果。
2.2沥青混合料配合比设计
为保证沥青混合料具备良好的施工性能,以及沥青面层具备良好的使用性能,需进行沥青混合料的配合比设计,既是提供合理的混合料结构组成,也是对原材料组合后混合料各方面性能的验证。
2.2.1目标配合比设计
在目标配合比设计阶段根据相关施工技术规范及设计文件规定的级配范围,赋予各种集料合理的比例,使其混合集料的级配范围符合相关要求,同时结合工程实际情况或以往经验,在符合要求的级配范围内对集料的粗细程度可作出相应的调整,使得混合料施工过程中具有良好的施工和易性,以及保证面层成品检验过程中更好的满足相关指标要求。其次是沥青用量的选择,在合理的用量范围内选用三个沥青用量,并成型混合料试件,进行相关稳定性能的检测,最终结合检测结果、工程实际、经济性、耐久性要求,选定最佳沥青用量。
2.2.2生产配合比设计
生产配合比设计既是对目标配合比的验证,也是确定沥青混合料的生产参数,直接指导沥青混合料的生产。其主要内容是调试相关生产参数,进行沥青混合料的各项技术指标的检验,包括高温稳定性,水稳定性,动稳定性,低温稳定性的检测等,通过各种试验检测手段进行混合料结构的优化,确保沥青路面质量。
2.3沥青路面施工过程中检测
2.3.1生产过程中的原材料检测
沥青混合料生产过程中需按照规定的频率对原材料质量进行抽检,检验其质量是否持续满足规范及相关设计要求,并将检测结果与配合比设计阶段所用原材料性能进行比对,防止原材料性能发生较大变动,以保证沥青混合料质量及沥青面层质量处于稳定状态。
2.3.2混合料检测
沥青混合料检测是沥青路面施工过程中质量控制的关键。首先需核对拌合楼的相关生产参数,保证混合料按照配合比设计文件规范生产。其次是对成品混合料的检测,重点抽查混合料的组成级配及沥青含量是否满足相关规定,并将混合料成型试件,检验其稳定性能,同时得出混合料的最大理论密度与试件的实际密度,作为后续压实度检测的对照指标。若在检验过程中发现混合料指标与设计产生偏离或与规范要求不符,需暂停混合料的生产,及时分析产生偏离的原因并提出解决措施,直至经验证满足相关要求后,方可继续投入生产。再者,混合料的温度作为沥青混合料的重要指标,需在施工过程中全程监测。温度检测包括拌和温度、出厂温度、到场温度、摊铺温度、碾压温度、开放交通路面温度,每一温度都将对沥青路面质量产生重要影响,做好全过程温度检测,形成详细的检测记录,是保障沥青路面施工质量的重要措施。
2.4成品检测
2.4.1几何尺寸检测
沥青路面几何尺寸检测包括宽度、横坡、厚度检测等。宽度作为路面的基本指标,必须满足设计要求,以摊铺前控制为主,也可通过宽度检测的实测值验证摊铺过程中宽度控制是否符合要求。横坡是路面排水的必要指标,道路施工过程中既要保证路基及基层横坡符合设计要求,也要通过测量放样的手段对路面横坡做最终的调整,确保道路结构减少遭受雨水的侵蚀,提高道路耐久性。厚度是路面检测中的关键,也是决定路面结构层能否充分发挥其荷载传递及承重层防护作用的关键,在摊铺过程中做好施工前控制,路面成型后通过厚度检测的实际值对松铺系数作出合理调整,既要保证厚度满足技术指标规定,也要满足经济性要求。
2.4.2压实度检测
沥青路面压实度是路面密实程度的体现,是沥青路面检测的关键项目。压实度的高低将决定沥青与集料构成的路面内部结构的紧密程度与支撑性能,体现为路面结构的抗承载能力、稳定性能与抗雨水渗透性能等,直接关乎路面使用寿命。做好压实度检测工作,能为沥青路面施工提供基础数据,提升施工碾压工艺水平,对路面施工质量意义重大。
2.4.3平整度检测
平整度最直观的体现是行车舒适度的反馈,对下承层平整度的控制及面层施工过程中摊铺碾压工艺水平有着较高的要求。目前国内外用于平整度检测的方式和评价的指标都相对丰富,积极做好平整度检测工作将有利于施工工艺的改进,大大提升路面使用性能。
2.4.4弯沉检测
弯沉是道路承载能力检测的重要指标之一,其控制更多的不在于路面结构本身,而是从路基结构施工开始就需严格控制。在路基施工过程中,软弱地基的处理、路基填料的选择,碾压工艺的控制等因素都将对路基弯沉产生不可忽视的影响。通过路基弯沉检测结果的反馈,对路基承载能力薄弱的部位,切不可掩盖隐瞒,必须重新处理至满足要求后方可进行上部道路结构的施工。至基层施工阶段,做好无机结合料板块成型质量的控制及养护措施,经弯沉检测合格后再组织后续工序的施工,若发现不合格段落需及时补救,避免造成路面验收弯沉不合格时的返工处理。由此可见,弯沉检测贯穿道路结构层施工全过程,对道路施工质量控制具有重要意义。
2.4.5抗滑性能检测
道路使用过程中,路面摩擦性能关乎行车安全,其重要性不容忽视。构造深度、摩擦系数检测将直观的反映路面抗滑性能。积极做好抗滑性能检测,确保公众出行安全,是交通建设工作的重中之重。
2.4.6渗水性能检测
路面面层作为道路结构的防护层,减少道路雨水侵蚀是其主要功能之一。路面施工完成后,按规定的频率对路面进行渗水检测是路面检测的一项重要内容,对渗水不合格路段,需铣刨重新摊铺,确保面层充分发挥防护作用,使道路满足耐久性要求。
3结语
综上所述,试验检测技术是公路工程施工事前、事中、事后质量控制的必不可少的重要手段,客观、公正、及时、全面的开展试验检测工作,对提升道路施工水平、加强施工质量控制都具有重要意义,同时也将促进我国公路工程建设水平的整体提高,改善国民交通出行的体验,加快现代化社会主义经济建设的步伐。
参考文献
[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]JTG 3450—2019,路基路面现场测试规程[S].北京:人民交通出版社,2020.