公路桥梁过渡段沥青路面压实度分析及施工控制

凌水

摘要：文章以某公路桥梁过渡段沥青路面为例，介绍了该路面施工控制措施与压实方案，并利用核子密度仪检测路面压实度。结果表明：该路面压实度指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》标准，证明了该施工控制措施是有效的。

关键词：公路桥梁过渡段;沥青路面;压实度;施工控制措施

文献标识码：U416.217-A-02-005-3

0 引言

俗话说“要致富，先修路”，我国每年都会投入大量的资金到公路工程建设中。在公路修建过程中，常常会受到地形、山谷、河流的阻碍，为跨越这些阻碍，在不可直接修建的地区常常会通过桥梁来连接，而在桥梁和公路之间还需通过一段过渡段来连接[1]。这一路面的主要材质为沥青，通过沥青可以使得桥梁和公路之间无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、经久耐磨等。然而，沥青路面施工过程中，有一个重点问题需要关注，即沥青路面压实度。一旦压实度不足，将很容易造成公路与桥梁之间产生高差，以及产生车辙、路面开裂、坑槽等问题，缩短了沥青路面的使用寿命，因此如何保证压实度成为当下公路桥梁过渡段沥青路面施工过程中需要重视的问题[2]。

很多文献针对上述问题进行了分析，如王维敏以A高速公路与桥梁的过渡段为例，进行了压实度的变异性与施工控制技术研究[3]。本文在前人研究经验的基础上，进行公路桥梁过渡段沥青路面压实度分析及施工控制研究。包括压实度影响分析、压实度指标以及压实度检测技术等，根据压实度影响因素，分析施工控制措施。本文以某工程为例，在施工控制技术下，分析过渡段沥青路面压实度，判断其是否符合标准。

1 公路桥梁过渡段沥青路面压实度分析

桥梁的存在，连接了恶劣地质条件下的公路工程，缩短了公路修建工期，降低了施工成本。为更好地连接公路与桥梁，二者之间会修建一段沥青路面作为过渡段。这一段路面对整体道路工程质量至关重要，因此对路面压实度要求很高[3]。为此，本章节进行公路桥梁过渡段沥青路面压实度分析，包括压实度影响分析、压实度指标以及压实度测量技术等三个方面。

1.1 压实度影响分析

压实度是对过渡段沥青路面最基本的要求，是指压实操作后，材料的密度情况。密度越大，压实度越高，沥青路面的铺设质量越高[4]。所以，一旦压实度不足，将直接影响沥青路面质量，导致路面病害的发生。常见的沥青路面主要有两种，即水害和变形。

1.1.1 水害

一旦过渡段沥青路面压实度不足，就会导致地面开裂、坑槽等问题，而这些问题的出现会导致含气率和空隙率增大，使得水分很容易进入基层中，破坏路面结构，使路面承载力下降[5]。

1.1.2 变形

当过渡段沥青路面压实度不足时，沥青面层会在车辆等的重压下，发生侧向流动和压密下沉等问题，导致车辙印容易留在路面上，降低了路面平整度、舒适度以及安全性[6]。

1.2 压实度指标分析

对于公路桥梁过渡段沥青路面压实度的评判标准主要有三个，即平均值、标准差以及变异系数[7]。

1.2.1 平均值

即测定出来的所有测点压实度值的平均数，计算公式如式（1）所示：

x—=x1+x2+…+xnn （1）

式中：x———平均压实度值;

x1，x2，…，xn——n个测点集合;

n——测点数量。

1.2.2 標准差

标准差为每个测点压实度值与平均压实度值之间的均方根差。计算公式如式（2）所示：

e=（xi-x—）2n-1 （2）

式中：e——标准差;

xi——第i个测点的压实度值。

1.2.3 变异系数

变异系数是指一组测定值的标准差与其平均值之比。计算公式如式（3）所示：

k=ex—·100% （3）

式中：k——变异系数。

1.3 压实度测量技术

压实度测量技术主要有三种，即环刀法、灌砂法和核子密度仪法。其中，前两种技术在测量时都会对沥青路面造成损坏，属于破坏性的测量方法，而核子密度仪法则不会对沥青路面产生损害，是一种无损测量方法[8]。相比之下，核子密度仪法更为常用。

核子密度仪法是利用同位素放射原理实时检测工程材料密度的一种方法。该方法基本流程如下：

（1）步骤1：首先选取一种型号的核子密度仪，并进行初始化。

（2）步骤2：检验核子密度仪运行是否正常。

（3）步骤3：选定测点位置。

（4）步骤4：将核子密度仪放置在测点位置上。

（5）步骤5：将测试杆伸入事先钻好的测试孔内，放稳仪器，并按开始键开始测试。

（6）步骤6：操作人员退离仪器3 m以上外，等候测量结束。

（7）步骤7：听到测量结果提示音后，读取测量的结果。

（8）步骤8：关机，并清洁仪器及工具。

2 公路桥梁过渡段沥青路面压实施工控制措施

公路桥梁过渡段沥青路面压实施工过程中每一环节的各种因素都有可能对压力质量产生影响。总结前人研究经验，沥青路面压实质量的影响因素主要有温度、压路机选型、压实工艺等。针对以上这些影响因素，公路桥梁过渡段沥青路面压实施工控制措施如下。

2.1 最佳温度控制

为了能够让公路桥梁过渡段沥青路面压实效果达到最佳，各个施工步骤的温度控制是最重要的。表1给出沥青路面施工步骤温度控制值。

2.2 压路机选型

压路机型号有很多种，而不同型号的压路机，其工作参数如频率、振幅、碾压速度等也不同，因此要根据不同的路面压实情况，选择合适的压路机型号。如在上面层初压和复压时，可选择7～10 t双轮振动压路机进行压实，终压时选择6～8 t或8～10 t双钢轮压路机进行压实;在中、下面层压实时，则需要7～10 t双轮振动压路机先进行静压，8～18 t双轮振动压路机和各吨位胶轮压路机复压，9～16 t胶轮压路机终压。

2.3 压实工艺控制

压实工艺的选择也是影响压实质量的关键因素之一。压实工艺包括压实速度设定、碾压遍数、碾压的方向和线路、碾压的总长度、碾压顺序等。这些工艺参数需要根据现场情况进行具体设置。

3 实例分析

以某高速公路与桥梁过渡段为例，进行实地测试。

该过渡段全长100 m，宽30 m，全程由沥青混合料AC-25C铺设而成。

3.1 压实方案

3.2 核子密度仪选型

高速公路与桥梁过渡段压实检测仪器为MT-5012C核子密度仪。该仪器基本参数如表3所示。

3.3 压实测量结果

由表4可知，所得出的压实度指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）标准，证明施工控制方案是有效的。

4 结语

综上所述，公路建设中，为跨越河流、山谷等困难，桥梁起到了重要的连接作用。然而，公路与桥梁建设结构的不同，导致之间需要铺设一段过渡段才能顺利完成连接。公路与桥梁之间的过渡段一般为沥青路面，这一路面对压实度要求一般很高。本文经实例测试，利用核子密度仪测量的压实度指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）标准，达到了本文研究的目的。

参考文献

[1]许 军，王子豪，尹 肖.公路沥青路面养护工程技术后评价研究[J].公路交通科技（应用技术版），2020，16（10）：78-81.

[2]黄国卿，严 筱，杨永刚，等.智能压实间接指標试验分析与压实度预测[J].中外公路，2020，40（2）：34-38.

[3]王维敏.公路桥梁过渡段路面压实度的变异性与施工控制技术[J].公路工程，2020，45（2）：128-132.

[4]阮有力，吕正龙.贵州省Superpave沥青路面性能验证及压实度指标适用性分析研究[J].中外公路，2019，39（4）：33-38.

[5]侯德华、李忠玉、张 庆.基于主成分分析法评价乳化沥青混合料的压实特性[J].筑路机械与施工机械化，2020，37（10）：21-26，37.

[6]杨俊龙，门燕青，廖少明，等.大直径盾构浅覆土下穿铁路桥涵的影响分析及施工控制[J].上海交通大学学报，2019，53（3）：297-304.

[7]刘保文，潘 攀.高纬度严寒地区沥青路面结构关键技术分析[J].公路，2020，65（5）：60-65.

[8]王威淇.高速公路沥青路面施工技术的难点分析[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（1）：145-146，150.

收稿日期：2021-03-18

作者简介：凌 水（1984—），工程师，研究方向：高速公路建设管理。