沥青路面施工现场试验检测技术研究
2021-12-23赵衍博
赵衍博
中铁二十一局一公司
1 引言
市场经济的快速发展,让我国各行各业都处于新的发展环境中,而支撑社会经济发展的重要基础是道路工程设施。新时期背景下,我国的道路工程事业获得了十分突出且迅速的发展,工程项目数量不断增多,公路通车总里程也不断增长。沥青路面施工是道路工程施工建设中非常重要的一环,可以说沥青路面的施工质量会直接对整个道路工程的建造质量、使用寿命和行车安全带来比较关键的影响。虽然施工单位比较重视沥青路面的施工质量控制,但从实际角度来看,在施工过程中依旧容易出现比较多的质量问题,为了确保工程项目尽快交付,保证经济效益和项目质量,施工单位会通过现场试验检测的方式进行质量管控。
2 沥青路面性能对施工质量的基本要求
2.1 高压状态抗压性能
沥青路面在建成通车使用后,会承担大量的交通运输任务,尤其是一些车流量较大的区域,沥青路面会长期处于高度承载的状态,这对于沥青路面的抗压能力提出了比较高的要求。为此,要确保沥青路面具备比较强的抗压能力,否则在车流量较大的区域,或者经常出现重型货车的道路,沥青路面就会由于抗压性能不达标最终引起路面变形,最终影响路面行车安全。
2.2 高温稳定性性能
沥青路面很容易受到高温环境的影响。对于沥青路面来说,天气温度带来的高温和道路行车轮胎碾压摩擦带来的高温是两种主要高温来源,如果沥青路面的高温稳定性不过关,就容易导致沥青材料出现变形问题,抗扰动能力下降,甚至会使路面整体结构稳定性下降,引起路面的侧移,最终影响路面的行车稳定性。
2.3 低温稳定性性能
在一些北方地区进行道路工程施工时,还需要确保沥青路面具备比较突出的低温稳定性性能。北方很多地区冬季温度普遍在0℃以下,甚至一些地区会达到零下40℃以下,沥青路面在这种环境下会面临比较严重的低温破坏。由于沥青材料中含有水分,当环境温度跌至冰点以下,沥青中的水分就会出现冰冻现象,在沥青路面上形成冰霜并对沥青路面整体结构造成不可逆损伤。为此,必须要保证沥青路面在低温状态下的稳定性,提升在低温环境下的抗裂能力,这样才可以确保沥青路面既具备较强的抗低温能力,又能让沥青在低温状态下保持比较高的抗裂能力、以及抗载荷能力[1]。
2.4 抗疲劳性能
沥青路面是长期承受车辆载荷的,而且常年受到雨水的冲刷和阳光的照射,非常容易发生老化问题,这样会对其稳定性和使用寿命造成比较大的影响。为此,必须要具备比较强的抗疲劳性能,保证沥青路面内部结构有比较强的稳定性,这是降低路面发生病害的概率,提升使用性能和使用寿命的重要指标。
3 沥青路面施工现场试验检测技术的应用价值分析
新时期的社会发展速度非常快,对于物流运输的需求量也变得更明显,人员和货物的流动性变得更加突出。道路工程是基础性民生工程,可以说区域范围内的道路工程建造质量,会对区域范围内甚至是市场经济发展水平产生重要影响。因此,为了确保道路工程的建设质量,以及道路行车的安全性和稳定性,管理部门必须要加强对沥青路面的施工质量,提升道路工程的使用性能,真正给群众带来比较舒适便捷的出行保障。
对于沥青路面的施工来说,在施工现场对其进行试验检测,是非常重要的工作内容,可以对施工过程中存在的质量问题进行识别,确保能够在早期发现路面工程在施工过程中存在的质量问题,并尽快采取积极有效地处置措施,避免在后期通车运行过程中产生不必要的安全问题,保证道路行车的安全性,避免由于沥青路面出现变形而导致车辆在高速通行时出现跳车现象。只有充分发挥出试验检测技术的功能,才能降低沥青路面出现病害问题的概率,降低后期的维修和养护成本,提升整个道路工程的结构稳定性,进而确保施工单位和道路管理部门的经济效益。由此可见,在施工现场进行全面且具有针对性的试验检测是非常有必要的质量控制工作内容[2]。
4 沥青路面施工现场试验检测技术分析
4.1 针对施工原材料质量的试验检测技术分析
沥青路面的施工质量与其原材料的质量之间存在必然联系,当原材料的质量符合施工要求,才能确保沥青路面的施工质量可以达到相关标准,相反,如果原材料的质量不过关,则势必会导致沥青路面的施工质量出现比较严重的质量问题,甚至还会进行重新施工,进而给施工单位带来了比较大的经济损失和品牌形象损失。原材料是进行沥青路面施工时最为基础的内容,因此,在对沥青路面施工质量进行试验检测时,首先就需要对沥青路面施工所用到的原材料进行全面、详细的质量试验检测。
目前在实际施工中用到的原材料主要有沥青、砂石集料等。在对原材料进行试验检测时,主要对砂石集料的质量和性能进行检测。砂石集料是支撑沥青路面整体结构的重要材料,其质量和性能会直接对沥青路面的结构稳定性带来关键性影响。在进行砂石集料试验检测时,要保证样品采集的合理性,这是确保试验检测准确可靠性和合理性的重要基础。技术人员需要选择砂石集料规格相同的原材料,确保试验检测的原材料样本的一致性。对原材料的质量和性能试验检验需要贯穿整个施工阶段,这是确保施工质量的重要措施[3]。
在对砂石集料进行试验检测时,主要从以下几个方面进行相应的质量检测工作:首先,需要对砂石集料的密度进行质量检测,通过对密实度进行试验检测可以对其承载能力有比较准确的了解;其次,要对砂石集料的力学性能进行检测,获得最终的压碎值和磨光值,这样有助于施工人员了解原材料的性能,并及时调整施工方案;此外,还需要对集料中的含水量、含泥量进行检测。目前在对砂石集料的密度进行试验检验时通常会选择使用“网篮法”,这种试验检测技术的准确性和合理性比较突出,能够对集料的干质量、水中重量以及密度有比较详尽的了解。在对砂石集料的力学性能进行试验检验时,通常会使用压力机,通过对集料施加高强度压力,最终获得集料的极限压力值,而且还需要通过磨光机对集料的磨光值进行检测。此外,还需要对砂石集料针片状进行试验检验,主要检测技术会采取游标卡尺确定其具体数值。
4.2 针对施工沥青材料质量的试验检测技术分析
沥青材料的质量关系到整个沥青路面工程质量,因此,在沥青材料制备前、制备过程中和制备后,都需要对沥青材料的质量进行试验检验。首先,在沥青材料制备前,施工单位需要进行沥青材料的预制工作,通过模拟施工现场的实际环境情况等客观因素,制作沥青施工材料实验区,确定沥青材料的材料配比,这样可以保证路面整体质量符合标准;其次,在沥青材料的制备过程中,技术人员必须要随时对沥青材料的制备质量进行试验检验,这样做主要有两个方面的目的,其一是为了保证沥青材料制备质量符合施工要求,其二是通过随时检查可以发现材料配合比不合理问题,或者材料制备过程中存在的质量问题,及时调整制备技术或者制备方案,从而避免造成比较严重的经济损失;在沥青材料制备完毕后,需要对沥青材料的抗压性能(通过压路机的碾压并记录碾压数据)、抗裂性能和低温与高温环境下的稳定性(通过调整试验温度,并绘制曲线图)、水稳性(采用冻融劈裂试验检测技术,对路面的结构强度进行检验)等方面的性能进行详细的试验检验,进而保证沥青材料的制备质量。
4.3 针对沥青路面强度的试验检测技术分析
如果沥青路面的强度质量不达标,不仅会影响路面的使用质量与寿命,还会由于路面变形引发行车安全事故,因此,在沥青路面施工完毕后,为了保证施工质量,同时提升沥青路面的抗压与抗变形能力,技术人员需要对沥青路面的强度进行试验检测。目前在对沥青路面强度进行测试时,通常会采取“贝克曼梁法”,这种试验检测技术操作比较简单,同时检测结果的可靠性比较强。
在实际试验检测过程中,技术人员要将贝克曼梁插入四轮车辆的同侧轮胎间隙中,然后启动汽车让汽车在行驶的过程中对路面形成比较强的压力,通过数据收集器获得路面变形数据,随后技术人员对获得的数据进行分析,最终根据计算公式获得路面的实际强度数值[4]。
4.4 针对沥青路面性能的试验检测技术分析
沥青路面性能测试主要包含路面的压实度和平整度两个方面。对于沥青路面压实度的试验检测通常采用核子密度仪进行检测,不仅检测效率高、准确性好,而且操作简便,不会对路面造成破坏性损伤。
对于沥青路面的平整度进行测试,是保证沥青路面施工质量的重要措施。目前主要采用的是平整度试验检测技术,该方法具有操作简便、准确性高、试验检测效率快等突出优势。如图1。
5 结语
沥青路面施工质量与道路工程项目的施工质量存在比较紧密的联系,施工单位必须要对这一工作有比较高的重视度,要将其作为重点管理工作项目。为了保证施工现场试验检测技术可以真正发挥出作用,施工单位必须要制定完善的工作管理制度,从施工原材料、沥青材料、路面压实度、路面平整度、路面性能等方面进行详细的试验检测。所有试验检测活动都必须要严格遵守技术流程,并在最终形成质量报告。为了提升试验检测技术水平,施工单位还应当不断创新相关技术,确保试验检测技术可以与道路工程建造水平保持较高的一致性,这样才能真正发挥出试验检测技术的核心作用,并推动道路工程事业的可持续发展。