市政项目水泥路面性能指标评价分析

2021-09-02林云院

绿色环保建材 2021年8期

林云院

福建壹粒壹工程有限公司

1 水泥混凝土材料特性分析

从组成成分角度分析，水泥混凝土属于多相混合材料，是一系列物理化学反应的结果，水泥等胶凝材料与水发生水化反应后，放出热量同时产生胶凝物质，胶凝物质均匀填充于粗细骨料之间，使其紧密结合成一个整体；待混合物凝结硬化后，形成一种强度、刚度及硬度均较高的人工石材。经归纳，水泥混凝土具备以下几个典型特点。

（1）良好的施工和易性，水泥遇水后，随即发生水化反应，在初凝前处于高流塑状态，在具体施工过程中，能够较容易地浇筑到各型的混凝土模板内，经人工振捣后，形成均匀致密的混凝土结构。

（2）较高的稳定性，在水泥混凝土水胶比合理的前提下，经标准的浇筑、振捣及养护后，水泥混凝土不会出现骨料离析及表面泌水等病害，工程稳定性较高。

（3）较高的工程经济性，用于拌和混凝土的各类原材料取材方便、成本低廉，混凝土拌和工艺简单，且拌和过程中无须特定的控制工艺，故工程经济性较高。

2 水泥混凝土路面试验检测技术

（1）为了确保水泥混凝土路面在运营阶段的可靠性，在通车前，必须对路面的各项路用性能进行量化评价，将量化结果与规范对比，及时发现路面施工中的不足和安全隐患，以便于第一时间采取处治措施。

（2）路面试验检测是获取路面路用性能的最佳途径，能够实现路面通行能力的客观、量化评价，且也是路面进行病害处治与定期养护的重要参照。

（3）目前，市政道路中常见的路面路用性能检测技术主要包括：承载能力检测、路面抗滑移性能检测、路面平整度检测及路面病害检测。

2.1 路面破损情况试验检测

（1）针对水泥混凝土路面形式常用的检测方案有以下两大类，即：智能辅助检测和人工检测两种，其中，人工检测技术的应用领域最广泛，也是路面检测的基础，人工检测投入低、性价比高，但效率较低，误差率较高；随着控制技术和人工智能技术的发展，越来越多的智能设备被应用到路面检测领域，其中，以CCD图像采集及数据终端智能处理为代表的路面检测成套技术得到了广泛推广，具体检测流程为：首先对水泥混凝土路面图像进行实时采集，然后对图像信息进行识别和信息存储，最后利用数字化技术进行综合处理得出相关结论。

（2）以某市政水泥混凝土路面为例，在水泥混凝土路面病害检测过程中，应全面分析路面的病害类型、病害程度，对可量化的病害指标进行量化，经试验检测后发现，该路段的病害类型主要有开裂、局部断板、局部沉降变形及水泥混凝土面板接缝破坏等，具体病害程度详见表1。

表1 水泥混凝土路面板病害类型统计

2.2 路面综合承载能力检测技术

（1）路面弯沉指标是水泥混凝土路面承载能力的集中体现，在市政道路弯沉检测工程中，基本使用贝克曼梁法检测，贝克曼梁法的最大优点是能够实现路面弯沉的无损检测，非常适用于市政道路的交竣工检测项目；通过路面弯沉检测，还能间接得到水泥混凝土面板错台、水泥混凝土面板接缝传力性能、路面板弹性模量等指标，综合分析弯沉及上述指标能够科学、客观地评价水泥混凝土路面的承载性能及剩余服役年限。随着工程检测技术的发展，在路面弯沉检测中，除了贝克曼梁法外，常用的弯沉检测技术还包括：地质雷达法、声波法及FWD法，表2统计了不同弯沉检测技术的优缺点。

表2 水泥混凝土路面板弯沉检测技术统计

（2）测定水泥混凝土面板的承载指标，能够直接获取面板错台及面板接缝位置的传力机制，故需连续开展两次路面弯沉检测，第一次测定面板跨中弯沉指标，第二次测定面板接缝位置的弯沉指标；现场应准确统计试验检测原始数据，通过数据分析，以评价面板之间的错动程度；通过分析面板接缝位置的弯沉指标，以评价面板边缘的支撑工况，将前后两次弯沉试验指标求差，以判定接缝位置的传力水平。由于温度变化会在混凝土面板截面产生明显的温度应力，一旦温度应力导致的面板变形超过限值，必然会加剧错台，为了避免温度变化带来的影响，建议选择合理的试验时间窗口，降低温度因素对试验的影响。

2.3 路面平整度及抗滑能力检测技术

除了做好承载能力与路面病害的检测外，还应加强对路面抗滑移指标和平整度指标的检测能力；平整度检测采用车载颠簸仪，根据检测里程，划定检测单位，统计每个检测单位对应的颠簸累积值，通过分析累积值以判定路面平整程度，如果检测标段内的里程过长，为了提高检测效率，可采用抽检的方式，抽检过程应按照规范要求进行；路面抗滑移检测可通过车轮摩擦试验完成，试验设备选用BPN摩擦系数检测仪和SFC横向力系数检测仪，高等级路面检测以横向力系数检测仪为主，可配合使用摩擦系数检测仪，低等级路面可直接使用摩擦系数检测仪，为了抵消试验误差影响，摩擦系数检测应选择多个位置进行无差别试验，剔除试验离散值，并对可靠值求均值后，得到最终的试验结果。