基于综合评分法评价沥青路面质量

2021-06-29黄明波

科技创新与应用 2021年17期

黄明波

（广东省高速公路有限公司，广东广州510623）

随着我国经济发展，交通建设日益壮大，沥青路面在高速公路、地方公路、城市道路乃至乡村道路中得到广泛应用，沥青路面工程技术发展也经历了由弱到强的飞跃。沥青路面的施工质量影响着公路运营的舒适度和耐久性，在公路行业中受到高度重视。目前，我国沥青路面的施工质量主要采用单点控制，竣工后的检测数据决定其质量优劣，规范对某些指标的控制范围明显宽泛，较难做到施工过程的有效控制，由此造成沥青路面的早期损坏现象比较普遍，影响行车舒适性和安全性。引起路面损坏的原因很复杂，因为影响沥青路面质量的因素很多，评价指标也较多，评判的标准也多种多样。为综合评价沥青结构层的整体性能，提出采用综合评分法对沥青路面质量进行评价，根据评价结果判定路面质量的优劣，以此加强沥青路面施工质量的管控。

1 综合评分法简介

综合评分法是通过打分来对影响路面质量因素的项目进行量化处理，对评价的项目赋予不同的分值，采用加权相加得出总分，以此为基础进行综合评价。在沥青路面众多质量指标中，优先选出具有代表性的、关键性的沥青混凝土指标，并依据事先确定各项关键指标的评分细则和标准依次进行打分，再根据各关键指标在沥青路面总体质量控制中所占权重进行综合评分。

2 评价指标的选取及权重

沥青路面施工质量控制的评价，需要综合考虑其过程中的影响因素后确定评价指标，通过权重判读或实际测定等对各指标赋值，然后运用综合评价方法评定施工过程中质量的优劣和是否需要调整，而制定科学合理的控制指标体系是进行评价的基础。

在沥青路面施工过程控制和验收评定中，相关规范已经建立了详细的沥青路面质量控制体系，用于评定沥青路面原材料、施工生产、施工过程以及施工完后的各项控制指标和验收检测指标的评定。影响沥青路面质量的性能指标非常繁多且关系复杂，有抗高温性能、耐疲劳性能、抗低温性能、耐久性、抗滑性、水稳定性等，这些指标所反映的沥青路面的路用性能不尽相同，指标之间存在一定的关系，很难将所有指标同时考虑。

原材料是开展沥青路面施工的基础，其质量的好坏直接影响沥青路面的质量，如果原材料不符合要求，再先进的施工技术也无法保证路面施工质量。原材料主要包括沥青和集料等，控制其相关指标显得非常重要。沥青针入度是测定沥青的粘滞性和抵抗形变的性质；延度是测定沥青的可塑性；软化点是测定沥青的高温稳定性；粗集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力；沥青与粗集料表面的粘附性是评定粗集料抗水剥离能力；针片状影响胶凝材料的握裹能力；细集料砂当量测定粘性土或杂质含量，评定集料洁净程度。

根据我国现行规范、现有研究成果及专家意见，选取影响沥青路面的路用性能和使用寿命的代表性指标并赋予相应权重对沥青路面进行评价，选取的指标及权重见表1。经筛选后的各项指标基本符合沥青路面的生产和施工的实际情况，具有代表性与合理性，指标数量适中，根据影响程度赋予相应权重，能够有效评价相关路用性能。

表1 检测指标及权重

3 指标检测与评分标准

3.1 沥青质量

沥青的性能指标会影响沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性能等，一般采用针入度、延度、软化点等三大指标判定沥青的性能。取样后进行检测，对检测结果进行评分，每项指标均按百分制，具体评分标准：（1）针入度指标反映的是沥青的粘稠程度，采用针入度仪对沥青进行测定，将测定值与规范中值进行比对，偏离规范中值±1%评100分，偏离值每增加±1%扣5分，超出规定范围值得0分。（2）延度是评定沥青塑性的重要指标，延度越大表明沥青的塑性越好。采用延度仪对沥青进行测定，将测定值与规范值进行比对，基础分为60分，每增加1cm加5分，最高100分，小于规范值得0分。（3）软化点越高，表示沥青耐热性越好。采用软化点试验仪对沥青进行测定，将测定值与规范值进行比对，基础分为60分，每增加0.5℃加5分，最高100分，小于规范值得0分。

3.2 集料质量

原材料直接影响沥青路面的整体质量，是基础也是核心。集料一般在沥青拌合站料仓进行取样，在试验室对粗、细集料的各项指标进行检测，对检测结果进行评分，每项指标均按百分制，具体评分标准：（1）粗集料压碎值是按规定试验方法测得的被压碎碎屑的重量与试样总重量之比，以百分数表示。采用软化点试验仪对沥青进行测定，将测定值与设计值进行比对，达到设计限值时评75分，每减小3则加5分。（2）沥青与矿料粘附性试验是根据沥青粘附在粗集料表面的薄膜在一定温度下，受水的作用产生剥离的程度，以判断沥青及集料表面的粘附性能。粗集料粘附性达到5级得100分，每减少1级扣15分。（3）使用专用规准仪测定粗集料针片状颗粒含量，评价集料形状的适用性。粗集料针片状含量达到设计限值时评75分，每减小2则加5分。（4）采用透明圆柱形试筒、冲洗管等试验仪器，对细集料砂当量进行检测。细集料砂当量达到设计限值时评75分，每增加5则加5分。

3.3 沥青混合料生产质量

沥青混合料的生产过程至关重要，沥青路面质量的成败在此一举，须做好生产阶段的质量控制。现场施工时通过沥青拌合楼生产出沥青混合料后随机进行取样，检测样品的油石比、筛分配比、动稳定度等指标，对检测结果进行评分，每项指标均按百分制，具体评分标准：（1）在沥青拌合站生产过程中，在出料仓安装红外测温仪，对沥青混合料出料温度进行采集，取平均值。出料温度达到设计限值得60分，每增加5℃加10分，超出规范值得0分。（2）油石比的过小或过大均对路面质量不利，接近最佳油石比才能保证沥青混凝土的稳定度。一般采用沥青含量测定仪检测混合料的油石比，将测定值与最佳油石比进行对比，偏差为±0.1，评100分，偏离值每增加±0.1扣20分，偏离值在±0.3以上得0分。（3）合理的级配能使沥青混合料发挥良好的效果，实际生产的级配与设计配合比的偏差将直接影响路面施工的质量。对取样沥青混合料燃烧后进行筛分试验，将关键筛孔通过率与设计配比通过率进行对比，与设计值每偏差0.5扣5分，偏差超过4得0分。（4）采用车辙成型机及车辙试验机检测沥青混合料的动稳定度。动稳定度达到设计值时评75分，每增加500次/mm则加5分，减小500则扣5分。

3.4 沥青路面施工质量

沥青路面现场检测的指标很多，厚度、强度、弯沉等对路面结构的可靠度具有较大影响，是路用性能的重要检测指标。在沥青路面施工完成后，对沥青路面进行验收检测，将各指标检测结果与规范要求进行对比，对检测结果进行评分，每项指标均按百分制，具体评分标准：（1）在沥青路面摊铺过程中，多次随机检测摊铺温度，或在摊铺机上安装红外测温仪采集温度，取平均值后对摊铺温度指标进行评分。摊铺温度达到设计限值得60分，每增加5℃加10分，超出规范值得0分。（2）厚度是影响路面结构性能和路面使用寿命的重要指标，且直接关系到施工造价。采用取芯机按规范规定频率随机进行取样，计算厚度代表值，达到设计值时评100分，每偏离1%则扣5分。（3）压实度是表征沥青混合料压实程度的指标，取芯后对其进行压实度试验，检测值达到设计限值时评70分，每增加0.5则加5分；当压实度大于97后，每增加0.5则扣20分。（4）平整度关系到营运时行车的安全、舒适以及路面使用寿命。采用连续式八轮平整度仪进行检测，检测值达到设计限值或规范要求限值时评75分，每减小0.1mm则加5分。（5）透水性能主要与空隙率、沥青用量有关，若沥青路面渗水性能较差，不仅对其自身性能造成影响，甚至将路面水渗透至基层结构，造成路面结构整体的破坏。采用渗水仪检测出渗透系数，检测值小于设计值得0分，达到设计值得60分，合格率每增加1则加5分。（6）弯沉反映了路面结构层及路基的整体强度和刚度，是影响沥青路面使用寿命及性能的一项重要指标。采用贝克曼梁法检测路面弯沉，检测值达到设计限值或规范要求限值时评75分，每减小2（0.01mm）则加5分。（7）在路面潮湿状态下，车辆刹车易出现滑移，沥青路面应具有足够的抗滑能力，确保车辆安全行驶。采用摆式仪检测路面抗滑系数，检测值达到设计限值或规范要求限值时评75分，每增加2则加5分。（8）沥青混合料摊铺后出现离析是普遍存在的现象，现在行业内对沥青路面的均匀性越来越重视，离析的程度对路面质量起着关键性作用，采取无核密度仪检测路面结构的密度均匀性，分析路面的离析程度，离析程度为50%得60分，大于50%的每增加5%扣10分，小于50%的每减少5%加10分。