公路沥青路面试验检测技术分析

赖幼幼

（汕头公路工程质量监督站，广东汕头 515000）

0 引言

中国经济的高速增长推动了交通事业的发展，尤其是高等级公路的建设受到了社会各界的广泛关注。公路建设中需要应用大量的沥青路面，一旦工程施工不符合有关标准，便会造成沥青路面开裂或毁坏，影响公路质量。因而，应持续规范和健全公路管理办法，保证公路工程的质量。应用沥青路面检测技术，可以有效地发现路面存在的问题并及时整改，对提升公路工程质量十分有益。

1 公路沥青路面检测的必要性

公路工程的质量与沥青路面施工的质量紧密联系。沥青路面施工结束后，必须对路面性能开展合理有效的检测，并对发现的问题及时进行修补，这不但能保证路面质量，也将对后续道路交通安全产生至关重要的保障作用。因为公路车流量大，所以必须保证沥青路面具备较高的承载能力，以满足交通运行要求。通过对沥青路面材料进行检测，可以控制沥青原材料的质量，保证工程的总体施工质量，提升道路的抗疲劳能力和承载能力，增加沥青路面的使用寿命。

2 公路沥青路面检测现状

沥青路面在公路工程中的应用愈来愈多，为了确保其施工质量达到应用规范，必须对其进行经常性的检测，以明确各施工环节的质量是否满足有关标准和设计规定，及时处理安全风险，并为路面养护整改提供依据。检测技术的有效应用对增加公路路面的使用寿命具备关键意义。尤其是近些年，伴随着公路事业的迅速发展，各领域的检测技术不断创新，检测结论的准确度也随之提升。可是，总体而言，沥青路面检测仍有很多不足，如检测总体目标不明确、评价指标体系不健全、检测设备老旧、检测能力不全面等。此外，应用不同的检测仪器所得出的结论也不同，影响了结论的权威性，如激光纹理仪和铺砂法对构造深层的测定结论有不同的评判规范，导致检测的技术性操作过程难度系数大，结论准确度低。甚至还有一些工程项目仍然采用人工检测方式，检测技术陈旧、单一，检测结论代表性差、准确度低，不可以作为路面施工质量综合考核的依据。

3 公路沥青路面质量标准

沥青路面试验检测是控制沥青路面项目施工质量的有效方法，也是公路项目施工管理的关键环节。在公路工程中，对于沥青路面的试验检测工作，要明确公路项目通车使用对于沥青路面的质量标准要求：

3.1 沥青路面的承载能力

沥青路面的承载能力是确保道路整体质量的重要规范之一。因而，在公路设计之初，务必综合考虑交通荷载对路面的影响，路面结构必须符合有关设计规范。在正常的车流量标准下，应避免交通荷载毁坏路面结构。

3.2 沥青路面的抗疲劳能力

抗疲劳能力的关键作用是在沥青路面投入使用一段时间后，能确保路面在交通荷载的不断作用下不发生毁坏。通常导致抗疲劳能力低的根本原因是路面压实度不足和原材料质量不合格。

3.3 沥青路面的耐高温能力

持续高温下，沥青混凝土的整体稳定性很差，路面的抗疲劳能力和承载能力都在降低。同时，在交通拥堵的情形下，路面结构会发生形变，沥青材料向两侧堆积。导致该问题的原因是路面压实度、沥青质量等不满足工程要求。

3.4 沥青路面的耐低温性能

在道路质量检测中，沥青路面的耐低温性能是关键指标之一。在昼夜温差大的地域，如果道路质量不符合工程标准，在热胀冷缩作用下，沥青路面在低温环境下收缩，造成路面开裂，严重影响道路交通安全。导致该问题的直接原因是沥青收缩率不合格、拉伸性能差。

3.5 沥青路面的抗滑性能

沥青路面的抗滑性能是道路质量的根本。如果沥青路面的防滑性能得不到保障，交通事故将难以避免，严重危害交通参与者的生命财产安全。因此，应加强沥青路面的抗滑性能检测。防滑性能与沥青混凝土空隙率、路面结构和平整度密切相关。

4 公路沥青路面的相关检测技术

4.1 混合料配合比检测

为了更好地控制沥青道路的总体施工质量，应高度重视沥青混合料配合比设计方案，验证其严谨性和合理性。可以采用模拟试验检测混合料配合比，在模拟试验中应用配合比设计方案来发现其存在的问题，合理地改进和控制原材料的添加比例。在设计方案明确后，制作混合料试件作为工程施工规范。试件的性能如水稳定性、低温抗裂性、高温稳定性等还需要经过试验检测。

其一，检测水稳定性的方案有浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验以及冻融劈裂试验。

其二，检测低温抗裂性可采用间接拉伸试验（劈裂试验）、直接拉伸试验、蠕变试验、约束试件温度应力试验、切口小渠弯曲试验、应力松弛试验、弯曲破坏试验。

其三，高温稳定性检测方法最常见的有马歇尔稳定度试验和三轴压缩试验，由于三轴压缩试验较为复杂，所以马歇尔稳定度试验被广泛采用。

4.2 路面压实度检测

摊铺速度、宽度和厚度都会影响摊铺施工的质量。在施工前，应对摊铺机开展全面检查，避免摊铺机在施工过程中出现异常，影响施工进度。一般情况下，摊铺机的速度预置为2～6m/min，摊铺宽度宜小于6m，沥青面层的合理厚度应在12～18cm。

混合料摊铺后，进入碾压环节。路面的稳定度和平整度与路面的压实度息息相关，应选用合理的检测技术对压实度进行检测。钻芯取样法是检测路面压实度的常见方式之一，应在沥青路面压实作业完成后，再经过一昼夜的冷却才能进行，否则钻芯取样时会对路面混合料产生较大的扰动。取样后，将样品送到试验室，根据压实前后的相对密度来判断压实度。钻芯取样的过程比较繁杂，直接在路面上开展钻芯取样会导致路面毁坏，而且如果检测方式或取样方式不标准，检测结论也会受到一定影响。

因此，可以选用核子密度仪检测技术检测沥青混凝土的相对压实度。核子密度仪不仅具备检测结论精确、效率高、速度快的优势，还省掉了制样、取样等复杂的程序流程。

4.3 路面平整度检测

路面平整性测试是路面维修中的一个重要环节，它涉及路面平整仪、三米直尺、平整仪、平整仪等。

4.3.1 激光道路平整度测量仪器：道路平整度激光测量仪器的特点之一，就是在使用过程中不会与地面发生碰撞，但不会降低工作的效率。这个装置不仅可以用来检查道路的平整程度，还可以测量道路的凹痕和斜坡，它的数据收集和处理都很好。在检测道路平坦度的同时，相关车辆在道路上行进，配合已经安装好的激光感应器，测量出道路的高低。从而得出可以进行车辙分析的剖面图。如果要进行垂直平面的运算，在汽车行进时，就需要获取关于道路的纵截面的信息，其工作原理是在轮胎的轮胎上安装一个激光传感器来检测道路的高低，通过加速度传感器可以抵消汽车振动带来的影响。

4.3.2 车载型颠簸累积仪：一种简单、有效的道路平整度测量工具，它的作用是评估道路状况，并进行不定时的道路平坦度测试和行驶舒适性评估，使用计算机进行记录，有着高效率、低强度、迅速安全以及误差较小的优势。车载型颠簸累积仪是一种反映式的平坦度测试装置，它是利用车辆在经过测试道路的过程中，在车辆的尾部和车体之间的方向上的累积位移来反映道路平坦程度。平坦程度越好，积累越少；不良的平坦程度会导致更大的累计数值。同时，这种累计数值的量度和装载机的底板的悬挂系统特性有关，因此，在装货后，必须对装置进行校准以及道路维护规范。在确定了平整度、平整度仪标准差和三米直尺之间的联系后，就可以开始测试了。在车上的摇晃累积计，则要根据车辆的载重和速度来测试，如果车辆发生了什么变化，就需要进行校准，保证车辆的准确性。真实的展现了路面平坦程度。

4.4 路面的承载能力检测

贝克曼梁法是一种测定路面弹性弯沉值的方法，可以用于检测路面的承载能力。检测过程中，将贝克曼梁插入检测车两个车胎之间的空隙中，而且车胎不与贝克曼梁直接接触，随后将内径百分表放置在承重梁的另一端，启动车辆。车辆行驶过程中对路面持续碾压，路面会产生变形，当内径百分表标值提升到最大值时，则可以记录读数。通过分析内径百分表的读数获得路面的具体变形量，结合检测车的总重量和速率，可以计算出路面的承载能力。

4.5 沥青公路路面的厚度试验检测

公路雷达试验是一种非破坏性、持续性的探测技术。它的测量精度与转换速率有着密切的联系。对于高级别的道路，由于对施工工艺和材质的要求比较苛刻，所以在路面上的雷达波速并没有太大的改变，大量的试验和实践数据证实了这一点；由于雷达与取心的测量是一致的，所以测量的偏差一般小于3%。雷达仪的探测是一种利用地面上的电磁脉冲进行探测的方法，当电磁波在地面上时，与各种介质的边界接触，就会形成一种反射。雷达会接收并录制回波的信息。在特殊的媒介里面，电磁波的传播速率是恒定的，根据地底和地表的反射率，可以根据以下的方式，得出这个世界的下层深度，即道路的厚度。至于道路上的特殊地质雷达，则是在行驶时，利用电磁探测技术进行探测。因此，这项技术具有高效、无损、连续的特点。采用雷达探测法对道路进行探测，一日可获得数百米道路的每一层的道路厚度，并以三种方式存储，一种是将探测到的路段的资料按照垂直方向排列，形成一张路层板厚图；第二种是采用彩色立体铺装技术来显示道路的断面；第三种是将所有的数据都存储在数据库中，以备道路管理的需要。该系统不但能探测到沥青铺装的厚度，还能探测到空洞、塌陷、裂缝、脱空等各种问题。

4.6 路面抗滑性能检测技术

路面安全性能的另一个关键指标是路面抗滑性能，体现为路面能否防止车轮滑溜，保证安全行车，评价路面抗滑性能主要有构造深度、摆值、横向力系数三项指标。路面抗滑性能检测选用人工铺砂仪、车载式路面激光构造深度仪测量构造深度，摆式摩擦系数测定仪测量摆值的方法。此类设备的运用也应依据不同路面的性能和标准进行选择。

其一，人工铺砂仪法是在清理干净的路面铺上干砂，并尽可能摊铺成圆形，用构造深度尺通过砂面圆心量取两个构造深度值，取平均值代表路面的构造深度。该检测方法非常简单，但容易出现比较大的偏差，不能全方位体现路面防滑性能。

其二，摆式摩擦系数测定仪测出的BPN 值可以体现路面抗滑性能。应用该检测方法时，必须对其检测结果进行校正，以保证检测的精确性。原因是该检测方法非常容易受路面环境温度等客观因素的影响，导致其检测结论的准确度不高，因此该检测方法不适用于大规模的路面检测。

其三，车载式路面激光构造深度仪在路面防滑性能检测中较为常用，它是通过激光传感器发射和接收漫反射信号的原理进行工作的。与其他检测方法相比，该检测方法具备高性价比、运送便捷、使用方便、性能可靠等优势。

4.7 路面弯沉检测技术

弯沉值也是道路质量检测不可缺少的一个指标。现阶段，路面弯沉检测技术有贝克曼梁法和自动弯沉仪法。

其一，贝克曼梁法的检测值属于静态数据挠度值，该检测法效率较低，测量精度也不易保障。

其二，采用自动弯沉仪法检测路面弯沉时，测试速率会影响测试结论，为了降低影响，在运用该仪器时，必须按规定的测量范围值开展测试，该检测法对实际操作要求比较高，相应的，其工作效能也比较高。

4.8 路面破损检测

可以通过人眼或视频监控设备直接进行路面破损检测。该方法可以应用在外部影响因素较多的路段或损坏程度较轻的城市道路上。由于路面破损的多元性，因此可以选择视频监控设备检测法实时拍摄路面状况。该检测法操作更为便捷，受外部因素影响更小，工作质量也更高。

总而言之，公路沥青路面试验检测是一项十分关键的技术。由于沥青路面的施工质量直接影响公路工程的总体质量，因此应依据沥青路面施工的实际情况，结合沥青路面质量的相关规范，选择适宜的试验检测技术。

5 结语

总体而言，在公路工程沥青路面施工中，为了更好地控制公路工程质量，必须全方位提升公路工程的质量水平、加强试验检测的技术实力，并根据检测结论进一步完善设计方案、加强施工技术。同时，应依据我国交通领域相关要求，制定沥青路面平整度、抗滑性能等相关指标规范，以保证沥青路面质量，合理延长公路使用寿命。在施工过程中，测试工作是施工质量的一个重要环节，也是一个很有可能被忽视的问题。因此，要提高工程施工的品质，提高沥青混凝土的寿命，必须对试验和检测工作的重要性进行全面的了解；并以合理、科学的试验计划和试验参数为依据，获得准确、准确的试验资料，从而为今后的沥青路面工程提供参考。