探析公路沥青路面施工现场试验检测技术的应用
时间：2023-06-30 22:50:01 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
李庆涛，冯喜仑，陈兴华
（中国建筑土木建设有限公司，北京 100000）
G228 陆埠互通及S319 丈亭互通建设工程，北接胜山至陆埠公路（横河至余慈界段），路线往南先后跨过东溪线、杭深铁路、S319 甬余线、萧甬铁路、姚江、G228 古乍线及规划纬二路、规划中横路、育才路，最终与在建杭甬高速陆埠互通收费站相接。沥青路面施工是本工程的重要工序，施工单位一般会在施工现场进行试验检测，以评价其施工质量。当前，我国普遍存在试验检测人员专业水平有待提升，试验检测技术不健全，检测结果与标准不符等问题。因此，为全面提升试验检测技术水平，对上述问题进行改善已刻不容缓。
本文基于G228 陆埠互通及S319 丈亭互通建设工程项目路面工程建设过程中涉及的主要检测项目进行分析。
2.1 渗水性能检测
公路沥青路面在施工应用中如出现渗水问题，对其应用质量及寿命都会产生极大的影响。此工程近沿海地区，受台风影响年平均降水量在2 000 mm 左右。进行渗水性能检测的主要目的是评估公路沥青路面渗水性能、防渗施工质量，促使工程的质量满足标准。根据相关检测标准规定，SMA 沥青混合料路面渗水量在120 mL/min 内为合格，普通沥青路面渗水量在200 mL/min 内为合格。在本工程两阶段施工图设计中，给出SMA 沥青混合料渗水路用性能≤60 mL/min，普通沥青混合料渗水路用性能≤90 mL/min。
在项目施工过程中，对新建路段桩号为K31+530～K31+920的右幅上面层渗水进行现场检测，具体检测数据见表1。
对表1 中的渗水检测数据分析可知，两个边部位置检测点渗水系数明显大于中间的检测点，在日常检测中选点的位置对现场检测数据也有较大的影响。因此，在日常检测过程中随机取样选点时应适当提高检测频率，使检测数据更具有代表性，使工程评定更具有科学依据。
表1 渗水检测数据
2.2 压实度检测
在公路沥青路面施工作业中，良好的压实作业为工程质量提供了保障。压实度检测也是现场试验检测的一项重要检测项目，它对于规避路面过早出现车辙、凹槽等病害，发挥了积极的作用。在压实度检测作业中，常见的检测方法有钻芯取样检测法、核子密度仪检测法等。同时在检测作业中为确保检测参数的可参考性，一般情况下检测点位应不少于5 处/km。
此项目采用的是钻芯取样检测方法。为了使检测数据更客观、科学，宜在道路充分冷却后再进行钻芯取样。对采用普通混凝土铺筑的道路，一般在铺筑后次日进行采样。采用改性沥青和SMA 铺筑的道路，宜于铺筑3 d 后采样。沥青路面室内马歇尔密度和沥青混合料的理论密度对压实度指标均有影响。在一般情况下，当对芯样毛体积的相对密度进行测定时，可以使用表干法；
而吸水率超过2%的芯样，则应选用蜡封法；
对于吸水率小于0.5%的致密芯样，在压实度检测时，可以使用水中称重法，得到芯样的表观相对密度。
现对桩号为K31+530～K31+920 的右幅上面层渗水系数检测点的位置进行现场钻孔取芯，检测压实度。设计要求压实度应大于或等于98%（马歇尔试验）或94%（最大理论密度试验），具体检测数据见表2。
本项目在完成渗水系数检测的点位进行了钻孔取芯检测压实度，由于数据偏少不能更精确得到其中的相互关系，但由表2 来看，渗水系数偏大的位置，芯样压实度也相对偏小。压实度还会受到压实功、级配情况、油膜厚度等因素的影响。渗水系数偏大的位置均分布在0.5 m 及10.5 m 摊铺离析带处，施工过程中需要对摊铺机械、压路机械加以调整，如通过控制摊铺速度、加长拨料叶片、添加反向叶片、增加路面边部碾压遍数等方式减少离析带的同时加强边部碾压，进一步提高现场施工质量。
表2 检测压实度数据
2.3 抗滑性能检测
路面抗滑性对于行车的安全性保障发挥了重要的作用，对公路抗滑性能产生影响的主要因素有路面微观构造、路面施工材料规格及工艺。抗滑性能检测对公路工程的施工质量评价、公路等级评定、公路功能评价意义重大。主要通过适用性广的摩擦系数测定仪，成本较低的手工铺砂法，适用于干燥平整路面条件下的激光测量法等方法，来进行抗滑性能的检测。在实际检测分析中，常以摩擦系数和抗滑构造深度为衡量标准。
本工程的路表抗滑性能指标采用铺砂法进行评价，该方法适用范围较广且操作简单，可以用于常规的沥青路面，也可以用在没有刻槽的水泥混凝土路面。手工铺砂法就是使用体积为（25±0.15）mL 的干燥洁净的匀质砂（粒径0.15～0.30 mm）置于洁净的路面上，用推平板尽可能推铺成圆形。此方法在操作过程中对装砂规范操作以及叩打装砂圆筒力度没有标准，摊铺过程中对摊铺力度的把控也因人而异，所以，人为因素会极大地影响手工铺砂法的检测结果。因此，在某一个检测点位的3 次试验，应由同一人操作，操作人员应当具有足够的技术能力和丰富的经验。
2.4 弯沉值检测
弯沉值检测是沥青路面检测作业的主要项目之一，常用贝克曼梁法进行检测。贝克曼梁法需要对试验车辆荷载作用下的路面最大变形进行检测，并对其离开后的回弹变形进行检测。应综合考虑检测现场环境及车辆行驶中的各种影响因素，分析其行车温度、沥青结构层的层高和测量支点等因素产生的影响，对其进行相应的修正措施。对层厚大于50 mm 的沥青结构层，必须校正温度。
2.5 平整度检测
在沥青路面的平整度检测，经常采用连续式平整度检测、3 m 直尺检测等手段。3 m 直尺法比较经济适用、操作方便，对路面的凹凸情况可进行直观反映，同时结合间断性的测量检测数据，可以综合分析本段沥青路面的平整度情况。对于新建沥青路面则更适合使用连续式平整度检测方法，它的高差传感器必须有较强的灵敏性和准确性，而且测距仪的精确度也更高。在日常施工作业时发现有些测距仪在现场测试中，短距离检测时还比较精准，但长距离的检测往往不能与现场桩号相对应，此时就无法正确反映现场质量的真实情况。同时，检测过程中要精准控制测试速度，速度过快会导致数据偏大。
2.6 层间黏结强度
沥青路面结构层之间的黏结强度，对上层结构层施工以及后期的使用性能有较大的影响。功能层黏结强度达不到要求，也是造成施工碾压阶段出现推移现象的一个影响因素，会导致压实不足。在后期行车时，由于车辆突然加减速、急转弯而造成的路面滑移、壅包、车辙等病害，都是层间黏结力不足所致。层间黏结强度测试方法有两种，一种是拉拔仪检测法，另一种是扭剪仪检测法。拉拔仪测试法采用实测的最大拉力与拉头的直径或沿拉头边缘切割的环槽内径计算来得到拉拔强度。拉拔强度结合黏结层被破坏的断面情况评价的是垂直荷载下结构层之间的抗拉强度。扭剪仪检测法是采用实测的最大扭矩与扭剪盘直径计算来得到扭剪强度。扭剪强度结合黏结层被破坏的断面情况评价的是突然加减速、急转弯时产生的结构层间抗剪切的强度。
层间黏结强度的大小与黏结层材料、检测时的温度、下承层的洁净程度、毛糙程度等因素有关，在黏结层施工时应考虑下承层工作面是否具备施工条件。如桥面铺装进行抛丸处理时，构造深度必须要合格，抛丸后的清扫工作也必须重视。
3.1 强化检测人员专业能力
在沥青路面的现场测试中，存在人员技术水平不高，造成测试结果不精确，从而使检测质量不达标的情况。在实际操作中，要避免这种情况，必须提高检验工作人员的专业素质，以达到提高检验工作效率的目的。
3.2 合理控制试验检测点位
公路沥青路面工程检测中区别于其他工程项目，其涉及范围广、检测数据多、检测程序复杂，具体分析现行的公路沥青路面施工检测标准，检测人员应合理控制试验检测点位，如进行沥青路面的平整度检测作业时，其检测点位不应少于5 处/km，为确保检测数据具有参考价值，应采用连续式的检测方法，以此增加检测数据。另外，在防渗性能检测中，应根据施工地点的地理位置、水文信息等，合理控制防渗性能检测点位。
3.3 加强外部因素控制
在施工过程中，要加强对外界因素的控制，施工单位和业主要从前期的质量控制着手，具体包括对建筑材料的选用、检验，以及对施工过程的监控等，以保证工程的质量，并进一步提高各项检验工作的质量。
目前，沥青公路工程作为我国交通工程中重要的类型之一，其试验检测技术整体的应用现状较好，但在具体检测作业中，由于涉及的检测项目和人员较多，在进行试验检测时，为有效地提升项目检测质量，应合理评估公路工程的施工质量。检测及施工单位还应从提升检测人员专业水平，合理控制检测点位，优化外部因素等方面进行完善。
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