公路沥青路面试验检测技术分析

2023-01-08黄海燕

交通世界 2022年10期

关键词：平整度集料压实

黄海燕

（河北盛通公路建设有限公司，河北承德 068150）

0 引言

我国路面施工中最为常见的就是沥青混凝土路面，在沥青路面施工过程中，如未严格按照相应的施工规范进行施工，会导致沥青路面出现各种裂缝。为改变此类问题，施工单位应加强对公路沥青路面试验检测技术的应用研究。

1 工程概况

某公路工程路线全长8.6km，位于我国河北省境内，该公路面层主要采用沥青混凝土结构，面层厚度为20cm。公路建设为国家一级公路标准，要求施工单位做好公路沥青路面的试验检测工作，包括路面材料检测、路面性能检测、路面使用后的病害检测等。因此，本文对路面试验检测技术展开分析。

2 沥青路面试验检测技术

2.1 材料试验检测技术

2.1.1 集料检测

（1）沥青路面施工中采用的原材料包括沥青、集料、矿粉等。其中集料分为粗集料和细集料，是混合料中用量占比最多的材料，可以对路面起到支撑作用，因此，在材料检测中要对集料质量进行检测。检测方法为抽样检测，选取的集料样品应足以反映集料的真实情况，样品的选取量为总量的1%，选取过程要求随机均匀选取。

（2）选取的样品在实验室完成检测，检测项目包括集料密度检测、针片检测、压碎值、磨光值、力学性能等。其中针对集料的密度采用网篮法检测，通过该方法获得集料的干重、饱和重量，再计算出集料体积，最终得出集料密度；采用游标卡尺进行集料的针片状检测；利用压力机完成集料的力学性能检测，通过压力机可以得出集料的最大承受压力，从而获得集料的最大承载力及压碎值[1]；采用磨光机获得集料的磨光值，所有的检测结果均要与规范标准相对比。

2.1.2 原材料筛分检测

沥青混合料由多种原材料混合而成，为确保材料配比合理，应对混合料的级配进行试验检测，采用的检测方法为筛分试验。先将热料仓中的混合料取样，取样标准与上述集料取样标准一致，取样后在实验室做筛分处理，筛分后结合混合料的生产配合比绘制连续级配曲线，然后对连续级配曲线进行观察比较分析，确定级配的合理性，连续级配曲线与设计要求越接近曲线区间中值，则证明级配越合理。

2.1.3 混合料性能检测

（1）级配检验完毕确定合理后，开始生产沥青混合料，为确保混合料的生产质量，混合料拌和后需取样至实验室进行性能检测。主要检测项目为沥青混合料的体积指标、高温稳定性、低温抗裂性以及水稳性等。

（2）混合料的体积指标主要通过马歇尔试验评定。通过双面击实75次的马歇尔试件，可以计算得出混合料的孔隙率、沥青饱和度、矿粉间隙率等参数指标，再对相关参数进行分析对比，最终判断混合料的体积指标是否满足要求。

（3）混合料的高温稳定性检测主要采用车辙试验完成。先选取混合料制作车辙试件，试件的尺寸为300mm×300mm×50mm，然后将试件放入60℃的环境下，并在其上方施加0.7MPa的压力，最后计算产生1mm变形车辙的次数，通过其产生次数评价混合料的高温稳定性[2]。

（4）通过低温弯曲试验进行低温抗裂性的检测。试验环境温度为-10℃，通过观察混合料的破坏应变情况确定其低温抗裂性。此外，混合料的水稳定性则是通过浸水马歇尔试验与冻融劈裂试验进行评定，评定指标为马歇尔试验和冻融劈裂试验的强度比。

2.2 路面性能试验检测技术

本工程路面性能试验检测主要包括平整度检测、压实度检测、防渗性能检测、弯沉值检测。通过这4项检测技术，可以综合确定路面的整体质量以及使用后路面性能的变化情况，为沥青路面的质量检测提供依据。

2.2.1 平整度检测

（1）本工程路面平整度检测中主要采用车载式颠簸累积仪。该设备是一种高效简便的平整度检测仪器，可以定期或不定期地对路面平整度进行评定，所有的检测数据均利用电脑记录，具有检测效率高、误差小、劳动强度低的特点。

（2）车载式颠簸累积仪检测平整度的主要原理是，在装载车通过被检测路面时，利用累积仪测量装载车后轴与车厢之间的单位位移累计值，通过对累计值的大小判定路面平整度。其累计值越大路面平整度越差，累计值越小路面平整度越好，在检测过程中应注意必须使用可标定的装载车，车辆的载重、车速等均要满足标定要求。

2.2.2 压实度检测

（1）压实是沥青路面最关键的性能指标，如路面施工后其压实度不能满足使用要求而直接投入使用，则路面使用过程中很容易出现车辙、坑槽等早期病害，严重影响公路的使用安全。本次施工中采用的压实度检测方法为钻芯取样法，该检测方法检测手段简单、检测精度高，可以有效得知路面压实度。

（2）钻芯取样检测过程中，每间隔5km选取一组样品，选择的样品均在实验室对其压实度进行计算。计算得到的压实度与规范要求相比，确定路面压实度是否满足要求，本工程压实度要求为不小于96%[3]。

2.2.3 防渗性能检测

路面防渗性能的检测采用钟摆式摩擦检测仪完成，检测点每间隔200m设置一处，每个检测点需检测3次以上，检测时周围的环境温度应在20℃左右，如环境无法满足检测要求可以结合现场情况调整检测仪器。其检测原理为先通过摩擦检测仪确定路面的摩擦系数，然后向路面灌注适量的水，测定水分下降一定高度所需的时间，最后根据相关公式计算得出路面的防渗系数，确定路面的防渗性能。

2.2.4 弯沉值检测

（1）路面弯沉值检测主要是确定沥青路面的承载力，即路面的强度。本工程弯沉值的检测主要采用贝克曼梁检测法，检测时先对路面的平均温度进行测量，如测量温度在20℃±2℃之间，则直接开始试验，如检测温度在区间外，则检测完成后需结合现场温度情况，对厚度5cm以上的沥青路面做弯沉值的修整处理。

（2）采用贝克曼梁法检测回弹弯沉参数时，每段检测的路面长度需控制在1km以内，检测点数需控制在80个以上。为确保检测结果的精准度，检测过程中要严格控制检测速度，本次检测自动弯沉仪的检测速度控制在3.0～4.0lm/h。

2.3 路面病害试验检测技术

路面建设完成验收投入使用后，在长期环境的侵蚀及行车荷载的作用下难免会出现问题，如轻微病害不能及时解决就会导致病害的进一步发展，从而严重威胁人们的出行安全，因此，为保证公路的使用安全，公路投入使用后需要采用试验检测技术对路面病害加以检测，并根据检测结果制定养护方案。本工程路面病害的检测主要采用目测法、摄像探测法、探地雷达检测法[4]。

（1）目测法属于最为直观的检测方法。其主要是通过施工人员的观察确定路面的病害情况，虽然简单、迅速，但对人员经验要求较高且检测误差较大，路面很多细微的病害无法直接肉眼观测出来。

（2）摄像探测法是指利用摄像机对特定区域的路面状况进行检测。机械检测过程中不仅可以确定路面情况，还可以计算出当前路段的交通流量，然后通过数据分析路面当前的承载能力，但采用该方法仍具有局限性，主要用于路面表面病害的检测。

（3）探地雷达法与前两种检测方法相比，其检测范围更加全面，可以确定路面内部存在的病害。该方法的检测原理为将探地雷达安装在检测车上，车辆行进过程中探地雷达会向路面发射信号，遇到病害路段时信号的反射接收时间会出现差异，通过对检测过程中得到的数据分析，确定路面的病害情况。探地雷达法属于无损检测技术，检测过程中不会对路面造成损伤，且检测结果更加精准。