沥青公路路面试验检测技术研究
2021-03-01姚开华
姚开华
摘 要:随着社会经济的快速发展,人们对交通运输的需求越来越多,公路工程建设数量也在不断增加,与此同时,公路路面使用质量成为备受关注的方向。沥青路面已经成为公路建设中广泛使用的一种高级路面,本身具有很好的路基承载能力以及其他优势特征,在实施公路工程项目时,路面的实验检测环节尤为重要,实际检测结果成为公路路面施工质量的真实反馈。因此,本文将着重对沥青公路路面试验检测技术进行全方位的分析研究。
关键词:公路路面;沥青路面;检测技术
路面试验检测技术实则是对施工工艺、施工原材料以及操作规范性的一种检测和反映,不同的检测技术能够对沥青路面不同的性能进行检测分析,如沥青路面的平整度、抗剪性能以及沥青混合料等方面,通过不同性能的检测分析能够及时作出调整,充分满足沥青路面后期维护养护的各种需求。
一、沥青公路路面试验检测技术分析
(一)沥青混合料试验检测技术
首先,沥青混合料是一种复合型的材料,由包括沥青、粗细骨料、矿粉以及聚合物等在内的多种原材料,由于各种原材料的数量和质量混合比例和结构存在较多的差异,因而其力学性质具有一定的变异性。在实际施工过程中,施工现场沥青混合料的级配与预期设计好的级配比例往往难以完全匹配,为了将波动比例尽可能降低到最小范围,需要对进入施工现场沥青混合料以及热料仓的级配比例进行检测调整,将混合料检测结果与设计配合比例进行比较,依据实际情况进行适当的调整。
其次,应当每天对热料仓的混合料进行筛分,并抽样选取一定量的混合料采用马歇尔试验或者抽提试验[1]的方式进行试验检测,同时要注意严格按照沥青混合料试验规程开展试验,确保试验过程的规范性、合理性,最终保证试验结果的精确性和可参考性。在出具检测结果之后及时对检测结果进行详细分析,依据检测的各项指标检测试验结果是否达到了标准要求,如饱和度、空隙率以及稳定性等,之后将抽提试验的检测结果与每天热料仓的级配比例进行对比,争取将波动范围控制在合理范围之内。
(二)抗剪性能试验检测技术
沥青混合料的剪切破坏往往是造成公路路面产生车辙、坑槽等破损的主要因素,由于沥青混合料具有不同的力学性质和变异性,在夏季的高温天气下很容易出现软化等现象,这意味着沥青混合料的抗剪性能有所下降,同时由于过多车辆的重复荷载与重力作用,经长时间积累很容易产生车辙或者坑槽等变形现象。目前,我国沥青公路路面的建设多采用半刚性基层沥青路面,其基层强度较高,具有更强的重量荷载能力,因而更加不容易出现变形较大的现象,而车辙、坑槽等主要由于沥青面层的永久变形主要造成的。对于沥青路面抗剪性能检测而言,美国研究出的一种Superpave剪切试验相比马歇尔试验、车辙试验等更加适用,能够全面反映出沥青混合料产生永久变形的真实机理,但由于此种检测技术成本较高,在国内并不常用[2]。
(三)路面平整度试验检测技术
沥青路面的平整度可采用3M直尺测定和连续式平整度仪测定两种方法进行试验测定。一是3M直尺测定法,同时也是公路路面检测中最传统的一种检测技术,主要依据用3M直尺测量基准与路面表面之间的间隙差距得出的实际数值来反映沥青路面平整度是否达到标准,或者路面平整度的实际情况。采用这种检测方法更加简便、易测量,同时也会过多受到人为因素的不确定性影响。首先需要合理选择测试地点,若在施工过程中进行检测时,需要依据实际情况合理选择测试底线,如单杆检测。而处于路基、路面工程验收检测时可以通过首尾相接,连续测量10尺左右进行检测。除此之外,若面向已经使用过的旧路面,且形成车辙的公路路面,需要从车辙的中间位置做好标记进行测量。其次需要注意一些测试要点,如检测方向的确定,利用目测来确定底面与路面之间的最大间隙,同时需要严格依照相关测评标准进行规范操作。最后是平整度的计算环节,以最大间隙确定检测结果,并连续测定10尺之后对每个检测值进行评定,检测是否合格,最后按照相应的计算方法进行计算,同时确定出10个最大间隙检测结果的实际平均值。二是连续式平整度仪测定方法,相比于第一种检测技术来说具有更高的技术含量,测试结果往往不会受到过多人为因素的影响,检测结果更加精确,利用仪器进行操作更加简便,在实际施工项目中也较为常用,但对于一些旧路面,或者有较多破损的路面不太适用[3]。
(四)路面弯沉试验检测技术
路面弯沉试验检测技术多适用于柔性路面强度检测,可以采用特定的检测仪器,如弯沉激光检测仪,或者弯沉自动测定。弯沉自动检测仪凭借体积较小、而射程更远、精确度更高等优势常被广泛应用于柔性路面强度检测,同时其操作技术也较为简便。主要测量方法是在车辆后轮的间隙位置处利用检测仪器进行固定,在车辆正常行驶过程中带动仪器测头,相应地,检测仪会逐渐升高,所发射出的激光束会准确对应到电池,正是通过对产生电流的大小进行计算,从而能够得出准确的路面弯沉数值。
(五)路面防滑性能试验检测技术
路面的防滑性能与车辆行驶安全有着直接性的影响,路面的防滑性主要表现在车辆在行驶过程中收到一定的制动力,顺着路面滑动引起的力,同时产生一定的摩擦,这种摩擦系数决定着路面的防滑性。首先采用横向检测方法对路面防滑性进行检测,从而得出防滑系数,这种方法往往不会影响到正常的交通,在高速公路路段进行检测同样适用,主要依据测试轮的变化。将测试轮与车辆本身设置20度左右的角度,测试过程中不断升高车辆荷载,记录横向检测力度系数,通常系数越大说明防滑性越强。其次也可采用文理激光检测仪进行防滑检测,该设备同样有着操作简便、性价比高且检测准确等优势,通过将高速脉冲导致的红外线作用于公路表面,随后将投影面发射光线全部聚集到二极管中,依据光线二极管距离和自身的深度进行准确的计算和检测分析。
结语
沥青路面检测工作与路面施工质量和验收结果有着紧密的联系,检测工作的开展是施工质量合理控制的重要前提,在實际检测过程中,要依据不同的检测范围、对象,结合相应的检测指标进行合理检测,选用最合适的检测技术,确保检测结果的准确性和可靠性。
参考文献:
[1]包发林.公路沥青路面试验检测技术的研究分析[J].科学与财富,2018:124.
[2]郑映生.沥青公路路面试验检测技术的实际应用研究[J].华东科技(综合),2019:0170-0170.
[3]高占静,雷霆.公路工程沥青路面施工现场试验检测技术研究[J].海外文摘·学术,2019:0127-0128.