高速公路路面工程施工检测及质量控制

崔彬

摘要 高速公路的路面工程质量直接关乎车辆行驶安全，施工检测是其质量控制的关键评价，文章在高速公路的路面工程检测规范及标准的基础上，从路面的使用性能入手，梳理总结现有检测技术、常用设备、适用条件及对工程质量控制的预期成效，并以某过江通道公路南北接线主体工程为例，阐述复合检测技术对高速公路路面工程质量控制的作用。

关键词 路面工程;检测技术;质量控制

中图分类号 U416.2 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）07-0091-03

0 前言

截至2020年12月，我国的高速公路通车总里程达到16.10万km，位居世界第一，高速公路路面除少量建筑物、收费站采用水泥混凝土路面外，复合沥青路面因具有耐腐蚀、耐磨损、适应性强、平整度高、延展韧性高、维护便捷、技术成熟等优势，成为我国高速公路路面工程的主要铺设结构。同时，为了确保路面工程的施工质量能够满足高速公路的使用要求，国家相关部委及相关部门、各地区先后颁布多项路面工程技术标准及施工规范，通过对高速公路路面工程的检测分析，工程质量控制评价，提高工程的施工质量[1]。该文从高速公路路面工程检测的重要性出发，梳理比较检测技术，并以某过江通道公路南北接线主体工程为例，说明工程检测技术如何控制路面工程施工实体的施工质量。

1 高速公路路面工程检测的重要性分析

1.1 车辆通行安全的基础保障

高速公路路面工程直接面向使用环境，主要包含对路面的压实度、厚度、弯沉强度、平整度等方面的检测，尤其是路面平整度的检测，是决定高速公路使用功能是否能够完全释放的关键因素，是路面工程的主要评价指标，也是车辆在高速公路行驶安全的客观保障。如不进行路面检测，发生路面压实度、厚度不符合技术规范要求，在经过较短的车辆通行时限后，路面会产生变形、破损甚至塌陷，不仅需要养护部门额外花费进行修补维护，而且会对行驶车辆带来严重的安全问题，极易引发交通事故。相反，进行路面工程检测，发现不满足技术规范时，根据检测结果对施工质量进行提升，不仅能降低道路养护费用，更能够提供更为安全的车辆行驶环境，极大降低车辆通行安全风险，客观降低车辆故障率[1]。

1.2 对路基的有效保护

通过对路面工程的施工监测能够发现工程原材料是否存在质量问题，铺设技术是否符合技术规范，如果未经检测，工程原材料质量差，则会对路面质量带来极为严重的隐患，使用的不稳定性增强，持（耐）久性降低;铺设技术的不规范，严重影响路面的渗水性、弯沉度，导致路基受损，甚至半刚性基层或地基受损，通过路面检测工序，提供施工质量评价，根据不同的气候环境和地理环境，选择设计相应的路面铺设技术和原材料，才能确保良好的通行质量，防止半刚性基层出现干缩裂缝和温缩裂缝。针对地质特别松软的地基，一定要注意加固填料，保证路基有足够的强度和稳定性[2]。

2 路面工程检测比較

2.1 路面工程检测要点

高速公路路面工程的施工检测根据所处的环境不同，检测标准也不尽相同，总体来说，主要集中在路面压实度、路面厚度、路面弯沉、平整度，在多雨地区还要注意渗水系数、地质条件及桥梁需要重点考虑构造深度等，在桥梁横风区域需要检测横向力系数。对于混凝土路面工程重点则要考虑混凝土路面厚度、抗弯拉强度，混凝土路面相邻板高差、宽度、横坡[2]。

2.2 检测方法比较

在上述检测要点中，分别对应不同的检测方法和检测设备，路面工程施工检测的关键在于路面的承载力检测、适应性检测以及耐久性检测，其中承载力检测包含压实度、弯沉度和平整度三类标准的检测;适应性检测包含渗水系数、构造深度、横向力系数以及厚度等;耐久性检测主要集中在对原材料的质量检测，对于混凝土路面也要考虑路面厚度、抗弯拉强度等方面[3]，常用检测方法如表1。

通过表1可以看出在高速公路的路面工程施工检测中，对于承载力方面的检测常用两种以上的检测方式，考虑到检测的经济性，可以得到对比结论如下：

（1）在压实度检测中采用钻心抽样法更为经济适用，在实际应用中多采用钻心取样法与核心湿（密实）度测试法相结合，在固定点位利用钻芯机获取样本，利用核心湿度密度仪器，描绘样本湿度、材料密度特征数据，将数据与规范标准对比，得到路面压实度信息，技术使用成熟，但需要破坏路面并同工艺进行回填;其次是利用无核密度仪对路面进行压实度检测，基本原理是利用设备向固定点位压入钢钉，利用多个钢钉发出高频无线电波，根据受阻路面反馈的介电性和路面密度，结合数字频率结合技术，计算钢钉间电磁波的干扰数据，进而计算湿度、密度，得到压实度信息，钢钉挤压对路面创口较小，但受到电磁波及算法的干扰较大[4]。

（2）在弯曲度检测中，两种方法均需要专用设备，落锤法采用自动弯沉测定仪，采用牵引车双轮隙与自动弯沉测定仪传感器的位移偏差作为测量方式，通过反复记录位移偏差的下弯沉数据，作为路面弯曲度的检测结果;回弹法则依托激光弯沉仪，根据牵引车行驶在路面产生回弹数据结合自带的激光器与地面铺设硅光电池相互作用产生的光电流进行计算得到路面弯曲度检测数据，落锤法被更为直观，回弹法相对便捷，但受硅光电池寿命影响较大。

（3）在平整度检测中，主要是反映路面剖面曲线的平整程度，反应法主要是采用直尺进行平整度的检测，将直尺（一般为3 m或5 m）沿路面纵向放置，查看待检测路面与直尺夹角，转换为最大距离即为路面的平整度差值。此类方法工具简单，检测成本低，但具有较大的人为干扰，所以精度较低。断面法一般采用设备检测实现，通常采用激光断面仪测量，将激光断面仪加载到车辆上，车辆在待检测路段平稳行驶，激光断面仪根据车辆颠簸幅度、频次和时限，生成检测曲线，曲线越平滑代表平整度越高，此类方法主要受限于传感器灵敏度，更能直观精准地反映施工质量情况[4]。

3 路面工程施工检测作用

3.1 工程概况

某过江通道公路南北接线主体工程是江苏首条新建八车道高速公路，属于“五纵九横五联”高速公路网规划中的“纵三”组成部分，全长33.004 km，接长江大桥公铁合建段，是京津地区和长三角地区间南北向最便捷的过江通道。主要的路面结构形式为：水泥基层、沥青混凝土面层、改性沥青玛蹄脂碎石混凝土上面层[5]。

根据《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450—2019）、《过江通道公路南北接线主体工程交工质量验证性检测方案》《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2017）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204—2015）、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23—2011）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）等技术规范对路面工程的施工质量进行检测，重点是对改性沥青玛蹄脂碎石混凝土上面层施工质量的检测。

3.2 检测标准

结合工程概况，该地理环境临山涉水，地基较为松软，同时承接公铁复合路段，需要更为精准的施工质量控制，具体检测方法依据标准如表2所示。

3.3 检测结果

3.3.1 沥青路面承载力检测结果

在沥青面层压实度、厚度全线上、中、下面层压实度各检测53点，上面层厚度与总厚度各检测53点，标准范围值在98.4%～100.5%，检测平均值在99.3%。

在沥青上面层弯沉度方面，全线检测2 980点，标准弯沉度代表值为10.21（0.01 mm），检测弯沉代表值为10.52（0.01 mm），如图1所示。

在沥青上面层平整度方面，全线检测2 561段，规范IRI总平均值为0.93 m/km，检测IRI平均值为0.92 m/km。

3.3.2 沥青路面环境检测结果

在抗滑性能方面，全线横向力系数指标检测2 561点，规范代表值为68（SFC），检测横向力系数代表值为68（SFC）。

在构造深度指标方面，全线检测2 561点，平均值为0.85 mm。

在沥青上面层渗水系数，全线检测53处，设计标准为≥0.55 mm，测值范围平均值在0.91 mm。

3.3.3 混凝土路面检测结论

在水泥混凝土面层宽度，全线检测24点，设计标准为19 625±10（mm），测值19 618～19 624（mm）;橫坡全线检测48点，设计标准为2.0±0.15%，测值范围1.92%～2.15%;相邻板高差。

4 施工检测对工程质量控制的反馈作用

4.1 动态控制原材料质量

从工程实例的检测结果来看，施工质量的指标评价合格，但部分原材料质量控制还存在问题，路面工程的原材料属于分批现场半加工产品，须对现场进行动态把控[4]，尤其是对沥青粗集料颗粒在压碎值和密度质量的全程过程控制，才能满足有效性的检测要求，重点是对混合料运输时间和方式的监控，才能在使用中提升路面工程质量的稳定性以及抗压性。

4.2 严格规范施工工序的管理

在对路面敷设时，要严格控制施工程序，根据环境及原材料的关键时序控制施工工序，尤其是在临近施工结束，经常会因为未能及时处理原有填筑、偏移导致的遗留施工问题，甚至会因为野外布线工序等问题导致在外观上偏离原有设计规范，进而产生施工质量问题。

5 结语

该文从车辆通行安全和路基的保护作用入手，归纳梳理现有高速公路路面工程检测在沥青路面、水泥混凝土路面的检测要点，对基于气候环境及地理环境的复合高速公路路面工程检测方法进行比较。以某过江通道公路南北接线主体工程的路面工程为例，指出在临山涉水、地基较为松软的情况，钻心抽样法更为适用压实度检测、弯沉检测更为适用落锤法、断面法较适用于平整度检测。并在现有检测标准情况下，应用对应检测方法得到实例的检测结果，指出施工检测对工程质量控制的反馈作用重点在于动态控制原材料质量和严格规定施工工序的管理两各方面内容，为同类公路路面施工检测提供参考。

参考文献

[1]王月斌. 公路路面工程施工检测及质量控制[J]. 交通世界， 2017（23）： 35-36.

[2]李涛. 高速公路路面工程施工的质量控制措施[J]. 工程建设与设计， 2020（4）： 167-168.

[3]秦宏钢. 浅谈公路路面工程施工检测及质量控制[J]. 黑龙江交通科技， 2020（4）： 176-177.

[4]杨扬. 公路路面工程施工检测及质量控制[J]. 智慧城市， 2021（21）： 98-99.

[5]胡文辉， 李文涛. 五峰山过江通道公路八车道SMA沥青上面层质量控制[J]. 四川水泥， 2021（9）： 287-290.