公路工程沥青路面现场试验检测技术的应用

2024-04-14肖永皓

大众标准化 2024年2期

肖永皓

（甘肃省临夏公路事业发展中心康乐公路段，甘肃临夏 731100）

1 引言

公路是国家基础设施的重要组成部分，而沥青路面作为公路的主要构成要素之一，其质量和性能直接关系到道路的安全和可持续使用。因此，对沥青路面进行有效的试验检测至关重要。文章将讨论在公路工程中常用沥青路面试验检测技术，以及这些技术在质量控制、工程设计、维护和修复工程等领域的应用。通过深入了解这些技术的应用，可以提高公路工程的质量和效率，从而为交通运输系统的可持续发展做出贡献。

2 常用的沥青路面试验检测技术

2.1 力学性能测试

力学性能测试（如动态摩擦系数、弯曲试验）在沥青路面现场试验检测中扮演着至关重要的角色。这些测试技术旨在评估路面的耐久性、抗滑性和负载承受能力，以确保道路在各种交通条件下能够安全运行。动态摩擦系数测试是一项关键的力学性能测试，用于评估路面表面的抗滑性。在恶劣的天气条件下，如雨雪天或湿滑路面，车辆的抓地力变得尤为重要。通过测量动态摩擦系数，可以了解路面表面的粗糙度和摩擦性能，从而预测路面在不同天气条件下的抗滑性能。这项测试还有助于交通管理部门在需要时采取适当的措施，如减速限速或撒布抗滑剂，以提高路面的安全性。弯曲试验是另一项重要的力学性能测试，用于评估沥青路面的结构强度和耐久性。在弯曲试验中，施加不同程度的荷载和变形来模拟路面受到交通负荷时的应力和变形情况。这有助于确定路面的结构是否足够坚固，能够承受重型车辆的负荷而不产生裂缝或坑洼。弯曲试验还能够检测到潜在的路面结构问题，如沥青混合料的松散或损坏，以及路面下层的强度和稳定性。通过及时检测并解决这些问题，可以延长路面的使用寿命并减少维护成本。这两项力学性能测试的应用不仅限于新建公路，还包括现有道路的维护和改进。在维护工程中，动态摩擦系数测试可以帮助确定何时需要重新铺设路面或进行表面处理，以保持道路的抗滑性。同时，弯曲试验可用于监测现有路面的结构状况，以确保其在负荷下的安全性。此外，对于道路改进项目，这些测试技术可以帮助工程师选择适当的材料和设计路面结构，以提高道路的负载承受能力和耐久性。

2.2 材料性能测试

材料性能测试（如沥青混合料的黏度、密度）在沥青路面现场试验检测中扮演着不可或缺的角色。这些测试技术旨在评估沥青混合料的质量和性能，以确保路面材料具有所需的特性，以支撑交通负荷并提供耐久性。黏度测试是一项关键的材料性能测试，用于测量沥青混合料的流动性和粘性。黏度是衡量沥青的粘附能力和流动性的指标，对于混合料的制备和施工至关重要。不同类型的沥青混合料需要具有特定的黏度范围，以确保在施工过程中能够均匀涂布在路面上，并在不同气温下保持稳定性。黏度测试可以帮助工程师确定沥青混合料是否符合规格，并采取必要的调整措施，以满足项目的要求。密度测试是另一项重要的材料性能测试，用于评估沥青混合料的密度和紧实度。混合料的密度直接影响其抗压强度和耐久性。通过测量密度，可以确保混合料在施工过程中达到所需的紧实度水平，从而减少气孔和缺陷的形成，提高路面的质量。此外，密度测试还有助于验证施工质量，并为维护工程提供关于路面结构的有用信息。这些材料性能测试的应用不仅限于沥青混合料的生产和施工阶段，还包括现有路面的维护和修复。在维护工程中，黏度测试可以帮助选择适当的封层或修补材料，以确保它们与现有路面材料兼容，并在施工过程中具有适当的流动性。同时，密度测试可以用于监测维护工程的施工质量，以确保新施工的部分与周围路面相结合良好，不会引起结构问题。对于工程设计和规划来说，材料性能测试也是至关重要的。工程师需要根据沥青混合料的性能特性来选择材料类型和混合配方，以满足预期的交通负荷和气候条件。材料性能测试可以提供有关不同材料选项的数据，以支持工程决策，并确保道路在设计寿命内保持良好的性能。

2.3 路面平整度测量

路面平整度测量（如高程测量、测轮仪检测）在沥青路面现场试验检测中具有显著的重要性。这些测量技术旨在评估路面的平整度和几何特征，以确保道路在使用中提供舒适的行驶体验，减少车辆磨损，以及维护交通安全。高程测量是一项关键的路面平整度测量技术，用于确定路面的纵向和横向坡度。纵向坡度的测量有助于确保道路在垂直方向上的平稳过渡，避免陡坡或坑洼，提高驾驶的舒适性和安全性。另一方面，横向坡度的测量可确保路面在横向方向上的平整度，使车辆能够稳定行驶，不受偏移或失控的风险。高程测量还有助于监测路面的垂直偏差，从而提前发现和解决可能导致路面损坏的问题，如沉陷或隆起。测轮仪检测是另一项关键的路面平整度测量技术，它利用测量车辆底部传感器的位置来评估路面的平滑度。测轮仪能够检测到路面上的颠簸、凹凸不平和波动，从而为路面质量提供直观的评估。这项技术有助于确定路面是否符合规格要求，以及在维护工程中是否需要进行修复或改进。测轮仪检测还可用于比较不同路段或不同时间点的路面平整度，以监测路面的演变和维护需求。这些路面平整度测量技术的应用范围广泛，涵盖了工程设计、维护和修复等多个领域。在工程设计阶段，高程测量和测轮仪检测可用于确定道路的纵向和横向坡度，以满足交通规范和用户需求。这有助于工程师设计出更安全、舒适的道路，并提高驾驶体验。在维护工程中，路面平整度测量技术是评估路面状况和制定维护计划的关键工具。通过定期的高程测量和测轮仪检测，维护人员可以及时发现路面问题，并采取适当的维护措施，以延长路面的使用寿命，减少维护成本。此外，测轮仪检测还可以用于质量控制，以确保新建路段的平整度满足要求。

3 技术应用领域分析

3.1 质量控制和质量保证

质量控制和质量保证是沥青路面现场试验检测技术的重要应用领域之一，对于确保道路的安全性和可持续性至关重要。在公路工程中，质量控制涵盖了所有与路面建设和维护相关的方面，从原材料的选择到施工过程的监测，以及最终路面的评估。质量保证则强调了对质量标准的持续监测和改进，以确保道路在其整个使用寿命内保持高质量和性能。首先，沥青路面的质量控制始于原材料的选择和评估。在这个阶段，沥青混合料的黏度和密度测试是关键，以确保选用的材料符合规格要求。质量控制还包括对沥青混合料的生产过程进行监测，以确保混合料的均匀性和稳定性。通过定期的材料性能测试，可以及时发现和纠正生产中的问题，以防止次品材料进入工程现场。在施工过程中，质量控制的关键任务之一是确保混合料在铺设时达到所需的密度和平整度。高程测量和测轮仪检测技术在这个阶段发挥着关键作用。高程测量可用于监测路面的坡度，以确保其在纵向和横向方向上满足规格要求。测轮仪检测则有助于评估路面的平整度和几何特征，以确保施工过程中没有出现严重的缺陷或不均匀性。质量控制还包括对施工材料和设备的严格监督。沥青路面的施工需要确保混合料的均匀铺设，并在适当的温度下进行压实。任何施工过程中的偏差或问题都可能对路面的质量产生负面影响。因此，施工现场的监督和检查是不可或缺的一部分，以确保施工按照规范进行。在质量保证方面，沥青路面的性能评估和监测至关重要。这包括定期的路面检查和性能测试，以评估路面的状况和性能是否符合要求。例如，动态摩擦系数测试可用于检测路面的抗滑性能，密度测试可以帮助监测路面的紧实度，高程测量和测轮仪检测可用于评估路面的平整度。

通过不断的性能评估和监测，公路管理部门可以及时发现和解决路面问题，采取必要的维护措施，以延长路面的使用寿命。这有助于降低维护成本，减少交通中断，提高道路的可持续性。质量保证还强调了对质量标准和规范的持续改进，以适应不断变化的交通需求和材料技术。

3.2 工程设计和规划

工程设计和规划是沥青路面现场试验检测技术的另一个重要应用领域。在设计和规划阶段，正确的技术应用可以确保新建或改建的道路能够满足交通需求、气候条件和可持续性要求，从而提高道路的性能和寿命。在工程设计中，沥青路面试验检测技术的应用旨在帮助工程师选择合适的材料和设计路面结构。材料性能测试，如沥青混合料的黏度和密度测试，提供了有关不同沥青混合料的性能数据。这些数据可以用于优化混合配方，以满足预期的交通负荷和气候条件。工程师还可以利用动态摩擦系数测试等力学性能测试来评估路面的抗滑性能，从而选择适当的路面类型和结构，以提高交通安全性。在工程规划阶段，沥青路面试验检测技术可以用于确定道路的几何特征和排水要求。高程测量技术可用于确定道路的纵向和横向坡度，以确保道路在垂直和水平方向上满足规格要求。这有助于规划师设计出具有良好排水性能的道路，防止积水和水损害。工程规划还需要考虑道路的曲线半径、超高和车道宽度等参数，这些参数的准确测量和分析也需要沥青路面试验检测技术的支持。工程设计和规划还需要考虑可持续性因素。在这个方面，材料性能测试和质量控制技术的应用非常重要。选择具有较长使用寿命和低维护成本的材料可以降低道路的生命周期成本，减少资源浪费。此外，质量控制技术可以确保施工过程符合可持续性标准，减少环境影响和资源浪费。例如，通过监测施工现场的材料使用和废料管理，可以最大程度地减少废弃物的产生，降低对自然资源的依赖。在工程设计和规划中，沥青路面试验检测技术的应用还有助于预测道路的性能和维护需求。基于材料性能测试和质量控制的数据，工程师可以使用模型和分析工具来估算道路的寿命，并预测未来维护需求。这有助于规划资金和资源，以确保道路在其整个使用寿命内保持良好的性能。

3.3 维护和修复工程

维护和修复工程是沥青路面现场试验检测技术的另一个重要应用领域。随着时间的推移，道路会受到自然因素、交通负荷和磨损的影响，因此需要不断的维护和修复，以确保其性能和安全性。在维护工程中，沥青路面试验检测技术的应用有助于确定维护的优先级和范围。通过定期的路面检查和性能测试，可以评估路面的状况和损坏程度。这有助于维护人员制定维护计划，确定需要进行的具体维护活动，如修补坑洼、重新涂覆沥青或更换路面。维护工程的质量控制也至关重要，材料性能测试和密度测试可用于确保维护施工的质量和持久性。对于修复工程，沥青路面试验检测技术可以帮助确定修复的方法和材料。例如，在修复坑洼或裂缝时，材料性能测试可以帮助选择合适的修复材料，以确保其与现有路面兼容并具有所需的性能特性。动态摩擦系数测试可用于评估修复后路面的抗滑性，确保修复不会引起安全问题。维护和修复工程中的质量保证也是关键，通过定期的性能评估和监测，可以确保修复后的路面达到规格要求并保持高质量。沥青路面试验检测技术还可用于监测维护和修复工程的进展和效果。高程测量和测轮仪检测技术可用于评估维护和修复工程后路面的平整度和几何特征。这有助于确保施工质量，减少施工缺陷，提高道路的性能和安全性。性能测试还可用于评估修复工程后路面的抗滑性和耐久性，以确保修复工程能够满足长期的维护需求。维护和修复工程中的沥青路面试验检测技术还有助于延长道路的使用寿命和减少维护成本。通过定期的性能评估和监测，维护人员可以及时发现和解决路面问题，防止小问题演变成大问题，从而降低维护成本。合适的维护和修复工程可以延长路面的使用寿命，减少频繁的重建，从而节省资源和减少环境影响。