基于高速公路沥青路面弯沉检测温度修正思路分析

王超

（江西省交通运输科学研究院有限公司，江西南昌330200）

0 引言

在公路项目建设中沥青路面工程质量至关重要。作为沥青路面的主要参数弯沉值数据，与沥青路面工程质量有一定的联系。因为弯沉检测测定是衡量路面承载力的主要依据，因此温度修正系数计算时需要具备一定的合理性，才能满足路面工程的需求。就目前现状看来，现有的沥青材料对温度的敏感性非常大，在进行弯沉测定时需要考虑对温度修正系数的需求进行分析，从而采取有效的基础方法提升公路项目的建设效果。

1 沥青路面性能的环境温度指标

从目前的实际情况分析，我国在进行沥青性能评价分析环节，只能从路面结构温度、表面温度、大气温度等方面出发分析。但是结合实际情况展开分析，相同时间段内上述几个温度参数都会存在明显的差异，这些温度数据的变化能够体现出环境给路面结构造成的影响，需要从多个方面进行分析。从这一方面分析了解到，不同路面的运行时间上有差异，不同温度参数指标的应用，需要建立完善的温度修正模型，以达到运行的标准。在分析温度修正方面时，应该明确与弯沉值关系最密切的温度数据，这是必须要考虑的一个问题。因为不同路面的特性有差异，技术指标也会不同，所以要分析不同路面的寿命指标数据，选择正确的温度修正模型，掌握不同类型的温度数据，为路面的质量提升起到积极的作用。很多研究人员通过应用沥青平均温度或者路表温度等参数进行路面结构温度参数分析，然后就可以进行弯沉温度修正和分析。但是弯沉是沥青路面结构整体性的参数标准，与路面整体结构温度都有着直接的关系，且温度在路面结构内的分布以梯度的形式存在，滞后性、累计性的特点比较明显，所以把表温度或者沥青层温度平均作为结构温度分析，难以达到准确性的要求。当量温度为路表疲劳损伤的重要原因之一，这是分析沥青路面使用寿命的重要数据，能够真实地反映出路面的结构特点。因此，在分析与判断的环节，要考虑到路面结构形式、材料的特点等因素，选择使用和弯沉关系最为密切的作为代表温度，然后建立修正模型[1]。

2 关于沥青路面实测弯沉值温度修正的探讨

《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60—2008）内容分析可知，在承载力检测过程中，采取贝克曼梁测定方式能够评定整体路面的承载能力，其中弯沉检测的温度设定以20℃作为基础，当平均温度在20℃±2℃时，可以不需要进行修正；但在其他温度测定时，要对弯沉值的温度进行修正。从目前来说，广泛应用的温度修正方式有如下两种。其一，根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60—2008)标准要求应用温度计进行气温、路表温度的检测，然后统计分析近5 天天气预报的平均气温，然后将上述的温度作为基础，考虑到沥青面层厚度、基层类型等方面进行温度修正。其二，根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50—2006)标准的要求，通过应用路表温度计进行温度检测，并且与前5 小时平均气温综合，考虑到沥青结构的厚度参数，代入计算公式可以确定温度修正系数，然后进行温度修正；但是这种方式已经逐步被取代，并且不再应用到实际工程中，只有上海地区依然采用这种温度修正的方式。比如上海某高速公路项目，需要进行大修作业，车行道翻挖结束后，进行现场重新铺设施工，根据需要铺设下面层、上面层、基层等结构，材料性能合格、厚度尺寸满足工程的要求。在施工结束后，需要进行路面的弯沉性能的检测，而施工的时间为夏季，施工前5日的平均气温为26℃，前5小时平均气温为28℃，路面温度为39℃。按照沥青面层结构的厚度为12cm 进行计算，数据为表1所示。首先，通过上述两种温度修正方式，获取的修正系数是不同的，而目前很多研究都说明两种方式的差异，所以本文不再赘述。其次，之前的公路工程的基层主要采用刚性或者半刚性的形式，根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50—2006)的要求温度修正不会再计算到基层结构的厚度上，只是计算到沥青面层的厚度上；但是目前主要应用的是ATB 沥青稳定碎石结构制作基层，需要综合分析温度的影响，所以本文选择厚度为32cm 的面层计算分析[2]，结果见表1。

表1 夏天以沥青面层不同厚度计算温度修正系数

从上述分析发现，按照计算厚度的差异，根据表内的数据进行修正系数分析，其从0.95 下降到0.90，而《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）中修正方法中温度修正系数从0.75 下降到0.46。查阅相关资料之后可以发现，我国有研究人员对比分析后确定，应用《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）的修正方法数据较为准确，并且试验之后可以确定沥青层温度影响深度可以达到40cm。为了能够准确地分析冬季相关温度参数，按照目前的修正系数要求做好计算分析[3]，结果见表2。

表2 冬天以沥青面层不同厚度计算温度修正系数

按照《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60—2008）方法，温度修正系数从1.25 增加到1.35，而根据《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）方法计算，确定修正系数从1.31 下降到1.16。此外，按照《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60—2008）中，冬季温度要低于上述温度的要求，沥青材料的平均温度会在0℃以下，这种方法该图表无法达到要求。从以上数据综合性分析后，得出的修正系数如表3。

表3 温度修正系数的比较

3 结论分析

经过上述数据计算分析，《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60—2008）计算方法的应用是根据沥青面层平均温度20℃作为临界值，如果沥青面层温度超过20℃的情况下，修正系数也会因为厚度的增加而不断下降；在沥青面层温度低于20℃的情况下，修正系数会因为厚度的增加而增加。这两种变化的沥青厚度系数增加幅度都不能超过10%，而这一方法在沥青面层平均温度不足0℃时，并不能开展修正系数计算，无法计算确定弯沉数据。查图后获取相关数据，虽然有沥青稳定基层的温度修正系数曲线，并未说明详细选择计算厚度，且厚度数据相对较少，人员影响因素也比较大。而《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）中是根据公式计算，把温度、厚度等参数都带入到公式内计算，可以防止人为因素干扰存在过大的偏差，温度修正系数也会因为厚度的增大而下降，且温度上升，下降的幅度是温度和厚度升高的趋势[4]。

但是相关规范却没有针对基层材料的使用要求进行说明，其厚度仅仅是按照常规的厚度确定的。这种方式存在局限性，并且在气温30℃时两者材料的减小幅度参数达到38.7%，若沥青的厚度过大，就会导致修正系数过低，给工程项目的质量造成很大的影响。而且当前的《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2017）对于温度的修正系数方法已经将其除去[5]。

4 结语

综上所述，在温度修正系数计算环节，目前所选择应用的两种方式都有一定的不足之处，计算结果会存在明显的差异，也会有较大的差距。根据规范化的要求，只有《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60—2008）一种温度修正方法，而上海检测行业协会应用《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）中的规定开展弯沉温度修正系数计算，对于是否应该计入ATB 沥青稳定碎石厚度没有明确的规定。因此，在选择使用ATB 沥青稳定碎石作为柔性材料施工时，温度敏感性较高，尤其是环境温度较高的条件下，应该计入沥青稳定碎石厚度计算确定。厚度参数的选择，要考虑到不同地区、不同材料配合比数据，结合地区的普遍标准作为基础选择确定。