分析公路沥青路面试验检测技术
2021-09-10霍志磊
霍志磊
摘 要:沥青路面试验检测可以确认路面情况,为施工、养护提供可靠数据,是施工与养护管理工作中的一项重要工作。实际工作中,可以采用的方法很多,需要根据实际情况选择。在实际应用中可以单独使用一种方法或者多种方法联合使用以提高准确性。基于工作实际,在此就试验检测技术进行分析,旨在提高路面质量,充分发挥沥青路面性能。
关键词:沥青路面;沥青混合料;试验检测
0 引言
现如今沥青材料在公路工程中的应用日益广泛,沥青路面优越的性能使其成为现代高等级公路的首选,在一些低级别公路中也大量采用沥青路面。沥青路面试验检测是确保沥青路面质量的有效措施,是确认沥青路面质量的必要程序。随着技术不断发展,适用于沥青路面的试验检测技术也越来越多,对于确保公路质量及行车安全意义重大。
1 沥青路面质量要求
在开展沥青路面检测前,必须明确质量要求,对沥青路面质量情况进行全面检查,为沥青路面验收、养护等相关工作开展提供准确可靠的数据支持。质量要求主要包含以下几方面:
(1)承载力水平。沥青路面通车使用后会长期承受大量荷载,如果承载力不足,寿命会快速缩减,路面质量会严重下降,荷载会产生过量应力,从而破坏结构层。(2)抗疲劳性能。要保证沥青路面在理论使用年限内能够长期承受住行车荷载作用。影响因素包括沥青质量、集料特性、压实度等。(3)高温稳定性。所用的沥青混合料要能够抵抗车辆碾压、侧向流动。(4)低温抗裂性。要能够抵抗低温影响,防止低温破坏。(5)抗滑性能。沥青路面一般服务于高等级公路,高等级公路行车速度快,而行车安全性与沥青路面的抗滑性能有很大关系,所以必须保证抗滑性能良好。路面平整度、路面材料空隙率等参数指标都会影响抗滑性能。
2 公路沥青路面试验检测技术
2.1 路面平整度检测技术
影响沥青混凝土路面使用时间的重要因素之一就是路面的平整度,针对沥青混凝土路面的平整度进行检测,可以发现路面不平整问题,及时修缮。对路面的平整度进行测量,测试设备主要分为断面类和反应类。这两种都是针对路面的表面凹凸情况来进行测量的,不过测量的侧重点不同,针对断面类,通常使用的是3 m直尺及连续式平整度仪;针对反应类是通过车辆的振动颠簸,是通过驾驶员和乘客的感受来作为测量指标,常用的测量方式是车载式颠簸累积仪及车载式激光平整度仪。这几种测量方式,目前比较常用的是3 m直尺检测平整度,但是这种测量方式存在一定的弊端,不能测定最大间隙。而车载式激光平整度仪的工作原理是根据车辆行驶过程中车轴和车身之间的垂直位移,这种测量方式不仅与车辆的动态性相关,还需要与国际平整度指数IRI进行转化,确定路面平整度,这种测量方式的优点是效率比较高,使用的范围比较广,不仅可以对路面平整度进行测量,还可以针对路面斜坡度进行检测,在路面安全性评估中通常会借助这种仪器。
2.2 路面抗滑性检测技术
沥青混凝土路面安全性的一项衡量指标是路面抗滑能力,也是道路路面对车辆滑行所产生的抵抗能力,在对公路的工程质量检验时,可以采用手工砂铺仪、车载式激光构造深度仪测量构造深度与摆式仪测摆值的方式。其中手工铺砂法的原理是将细砂铺到路面的表面上,然后再对嵌入路面的砂的体积和面积的比进行计算,进而来确定里面的深度。这种计算方法虽然测量起来比较简单,然而存在较大误差,所以对路面的抗滑能力反映不全面。
还有一种检测方式是车载式激光构造深度仪,这种仪器利用了激光技术,确定激光传感器在发射之后和再次接收信号的时间,来进行检测,这种检测技术不仅操作方便,而且运输方便,所以被广泛使用。
2.3 路面弯沉检测技术
在对路面的弯沉检测时,可以使用的方法主要有两种方法,分别是贝克曼梁法和自动弯沉测定法。在对沥青路面进行弯沉检测时,沥青的路面的表面层的平均温度应该达到20℃,并且温度在18℃到22℃之间时,使用可以不对温度进行修正,如果温度不在此范围内,则需要进行修正。如果是在其他的温度进行测试,且沥青厚度超过5 cm,则需要对路面的弯沉值进行修正。在使用贝克曼梁法对路面的弯沉进行测量时,对道路的路面长度有要求,要求路面长度的车道要在1 km以内,并且所有的测量点数应该超过80点。这种测量方式属于静态弯沉,这种测量方法存在一些的缺点,即工作效率低、误差比较大,所以在一些路面的质量验收测量时,可以选择自动弯沉测定法,尤其是在高速公路验收、养护中。自动弯沉仪在对沥青混凝土路面的弯沉进行检查时,会受到测试速度的影响,想要将测试速度对结果产生的影响降到最低,需要将弯沉仪的速度控制在3 km/h到4 km/h之间。在实际的检测时,如果弯沉仪的速度超过此范围,需要对设备的结果进行修正。在获得测量结果之后,还要将结果带入到公式之中,来进行标准差和平均值的计算,通过计算后,如果弯沉代表值小于设计的弯沉值,则说明该路面的弯沉值合格,如果路面弯沉值不合格,那么就需要相应的处理。
2.4 沥青混合料配合比检测
沥青混合料配比是否适当或优选会直接影响路面整体质量。因此试验检测过程中需要严格控制沥青混合料配合比,做好检验工作,通过进行模拟试验,有效发现设计方案上的不足,从而提出优化措施,提高混合料配合比适用性、准确性、科学性。试验检测包括混合料的高温稳定性、低温抗防裂性、水稳性等。在进行热稳定试验的过程中,可以通过路面温度控制、车辙试验的方式确定路面动稳定度值。在低温防裂性能检测过程中,可以采用曲线图绘制的方式,对路面低温防裂性能进行分析。
2.5 渗水性能试验检测
通常将渗水系数当做渗水性能评价指标,可以采用路面渗水仪进行渗水性能检测。进行这项检测可以判断出路面的透水性能,也可以侧面验证沥青混合料级配情况。在工程建设中,出于保证沥青公路质量考虑,要严格控制路面渗水系数。通常要求普通沥青路面300 mL/min,SMA沥青路面200 mL/min。
2.6 路面损伤检测
随着使用时间增加,公路会出现各种损伤,沥青路面也会出现问题,影响行车质量。适时检查损伤情况,可以及时发现病害问题,及时开展养护工作,降低养护成本。沥青路面损伤检测方法很多,例如直接观测、探底雷达、摄像检测等。直接观测法难以准确判定内部损伤情况,摄像检测所得结果更加可靠,应用较多。
3 结语
在公路工程中,路面试验检测是必要步骤,也是养护阶段确认路面情况的有效方法。沥青路面具有优越性能,现如今应用日益增多,受到广泛青睐,但其造价也高。施工质量对工程使用寿命、维护工作强度有直接影响,而试验检测是确认公路质量的有效方法。基于此,在实际工作中,必须确保路面质量,及时开展试验检测工作,发现技术问题并处理,减少大修可能性,降低返工、维修成本,为保障我国交通運输事业发展贡献力量。
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