公路工程沥青路面施工现场试验检测技术分析

刘 奇

(中交基础设施养护集团有限公司，北京 100011)

1 工程概况

某公路工程与临近公路的交通相连接，从而拉动了附近经济的发展，是当地的交通要道。项目建成后将有效开发周边旅游资源，且当地自然资源丰富可推动经济建设。工程建设中，沿线地理特征具有复杂性，沿线多数地貌为断层、滑坡、崩塌、盐渍土、湿陷性黄土等，并会经过一系列的大桥与隧道，沿线海拔过渡较大。此外建造公路将与多处道路汇合，施工中需科学设计安全措施。

2 公路工程沥青路面的质量要求

1)较强的稳定性。如果水浸沥青路面将对路面施工的整体结构质量产生不利影响，在路面长期运行下就会出现松散以及坑槽等问题，从而使得路面使用效果大大下降，减少了路面的使用寿命。因此，施工中应有效提高沥青路面的稳定性，进而保障路面的整体质量。

2)良好的抗疲劳性。由于我国国民经济的提升，人们生活水平不断提升，汽车成为大部分家庭必备的交通工具，这就增加了沥青路面的交通量以及荷载能力[1]。在交通运行繁杂的沥青路面中常出现一些不确定因素。由于车辆不断往返于沥青路面，导致沥青路面的使用疲劳，长此以往造成沥青路面的破坏，在不断繁忙的交通下沥青路面的使用寿命将大大缩短。对此，在施工设计中必须优化设计方案，满足沥青路面较大车流量的要求，达到沥青路面的抗疲劳性能，有效延长沥青路面的使用周期。

3)高温稳定性。沥青路面还受高温的影响，在路面温度升高后沥青路面刚度与强度将随之下降。特别是夏季气温较高，由于车流量较多，增加了沥青路面的荷载，将出现波浪、车辙等问题，因此，沥青路面施工设计中要求沥青路面具有高温稳定性。

4)低温抗裂性。在外界环境温度较低的情况下，会增加沥青路面的劲度，同时其膨胀能力随之降低，在交通流量日益增大的情况下，沥青材料无法承担较强的荷载，最终造成沥青路面发生开裂等情况，影响沥青路面的正常使用，因此，需要在施工中增强沥青结构的低温抗裂性。

3 沥青路面施工现场试验检测技术

3.1 施工前现场检测

施工质量的主要决定性因素就是沥青公路的施工原材料，施工中科学设计沥青路面的材料方案。沥青公路工程施工中涉及到大量的施工原材料，检测中起关键作用的物料就是沥青混合料和砂石。只有沥青混和料以及砂石在质量上达到标准，沥青路面的施工中才能得到保障，沥青路面施工中，其质量由沥青混合料以及砂石决定[2]。控制沥青配料工作中，利用专业检测密度的仪器来检测沥青配料的密集度，以保证沥青配比的精准度。对未加水前后沥青配料整体质量进行检测，并针对检测结果中的各个数据进行科学计算，最终得出沥青配料的密集度。检测沥青配料过程中，使用压力机科学检测配料的压碎值，以确保数值的精确程度，最终将沥青配料的抗压性能推算出来。完成沥青配料抗压值检测工作后，下一步就要检测沥青配料的磨光值，此时使用的主要设备为磨光机与摩擦检测仪，目的是对沥青配料具体摩擦系数进行科学测量，完成所需数值的检测工作后，对全部检测信息进行汇总并全面分析有效数值，最终科学评估沥青配料的安全可靠性能。

3.2 施工中的现场检测

3.2.1 沥青混合料级配检测

沥青公路施工中，沥青混合料的理化性质与质量对公路施工质量与使用寿命将起到决定性的影响。因此，在检测沥青工作中为保障沥青的质量，首要任务就是提前计划和检测沥青混合材料配比。设计沥青材料比例时，通过对配合的沥青材料进行反复试验，最终选出施工的最优配比沥青混合料，保证沥青路面的使用寿命。另外，在试验沥青材料配比过程中应考虑搅拌工作中的因素，使混凝土的配比达到标准规范[3]。还要提前设计沥青的初步使用计划，进而保障沥青使用的数量与工程施工相协调。

3.2.2 沥青路面施工压实质量检测

沥青路面施工中，其质量因素主要是确保沥青路面具有符合标准的压实度。在施工中检测的方法通常为核子密度仪法以及钻芯法。其中钻芯法主要用于碾压完成的沥青路面，待路面冷却后进行取芯，经过试验室的检测后得出压实度相关数值。主要对沥青路面芯样的密度进行检测后对其压实度展开评价，该方法程序比较繁琐，而且需要以破坏某处的路面为代价，同时，该方法如果检测不符合规范，进行修复时将具有一定难度，压实的质量得不到保障。这说明钻芯法在对路面压实度的检测工作中不是首选方案，目前多采用核子密度仪法。其与钻芯法相对比而言，优势在于不会破坏公路路面，检测过程中可以直接检测压实度，如果检测发现压实度没有达到设计规范可直接进行修复作业。

3.2.3 路面弯沉值的检测

公路路面的弯沉主要有设计弯沉、容许弯沉、残余弯沉以及回弹弯沉，其共同之处都是由于公路承担较大的荷载，久而久之会出现路面变形情况，这方面的变形有时可以通过外界因素自动修复，但是有些变形无法恢复，这就对公路质量产生严重威胁。目前检测公路路面弯沉值的方法有：①贝壳曼检测法，该方法的检测形式比较传统，因其常为施工人员所用，因此积累的经验较多且技术归于成熟，这也是当前最具权威的标准检测方法；②自动弯沉仪法，其主要以贝壳曼法检测为基础，这种检测方法具有较高的工作效率，但不足的是其需要通过贝壳曼法进行数值的转换，最终才能计算出检测结果，该方法目前处于实验中；③落锤弯沉仪法，主要通过重锤自由降落至路面，在此期间来检测出现的冲击荷载，该方法所检测的弯沉度为公路的动态值，计算过程中还要通过贝壳曼法的辅助才可完成。

3.3 施工后的现场检测

3.3.1 抗滑性检测

行车中关键之一要看沥青路面是否具有较强的抗滑性，其主要受路面的潮湿程度、温度、路面结构以及行车速度等因素影响。《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)中指出，一级公路沥青路面的抗滑性能的要求为，横向力系数SFC>54，构造深度TD>0.55 mm，摆值BPN>45。如手工铺砂法中对测试路段进行随机抽取，以横断面中具有行车轨迹的位置作为检测点，与两侧路缘的距离要超过1 m，对路面标准差、变异系数以及深度的平均值等相关数值进行计算，见表1。

表1 铺砂法检测结果

3.3.2 平整度检测

通常采用的方法是用长度为3 m的直尺来检测沥青路面的平整度，通过直尺将最大的间隙测试后进行计算，测试过程中目测3 m直尺底面与路面间出现间隙的最大距离处，用塞尺对间隙的高度进行测量。利用该方法每隔200 m测量一次，共进行10次测量，最后取全部测量数值的平均值。但是这种检测方法的不足之处在于，检测中需要完全由人工操作，在此期间不免出现测量失误而造成数据不准的情况，降低了数值来源的准确性，所以这种检测方法经常在公路建设要求较低的工程中应用。当下，随着公路工程行业的发展，传统的公路检测技术已不再适用于工程的需求。连续式平整度仪(结构如图1所示)在工程检测试验工作中得到有效应用，与传统检测仪器相对比而言，其提高了检测的精度，而且工作效率有了明显提高，然而不足之处在于仪器体积庞大、携带不便，成为检测工作的难点。

以上述两种检测方法为前提出现了车载式颠簸检测仪，使用方法为车辆在公路行驶中，其车厢与后轴之间出现位移后，以位移产生的连续数值进行累加计算，最后计算路面的平整度，这种方式是以机械传感器对路面进行检测，得出的数据较前两种方式更加科学准确。

1-脚轮；2-拉簧；3-离合器；4-测架；5-牵引架；6-前架；7-纵断面测绘仪；8-侧定轮；9-纵梁；10-后架。

3.3.3 渗水性检测

沥青混合料与砂石是沥青公路施工的主要组成部分，如果沥青与砂石间压实度达不到设计标准就会出现空隙。如果降水天气较多而且呈连续性，因沥青路面长期浸泡，积水或积雪得不到及时清理，沥青路面的质量就会受到严重威胁。所以，渗水性检测工作在沥青路面施工中显得尤为重要，在沥青路面渗水性检测工作中，沥青路面标准渗水系数应为300 mL左右，如果检测值与标准值偏差过大，证明该段沥青路面的施工作业没有达到设计标准，应采取相应治理措施。

4 结束语

沥青公路工程中，对其进行现场检测作为关键环节，其作用在于科学判断沥青公路施工合格与否。施工时为保障施工质量的整体合格性，一定要严格按照设计规范进行作业，并严格进行现场试验检测。经过研究与分析公路工程沥青路面现场试验检测技术，在日后公路工程中可作为参考依据，进而提高沥青路面公路工程的总体质量，延长公路的使用寿命。

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