高速公路沥青路面试验检测技术研究

白杨

（中路高科交通检测检验认证有限公司，北京 100080）

0 引言

高速公路是社会经济发展的基础，是连接各个区域的重要纽带，可以满足民众的日常出行需求，推动商品交易。但是高速公路是一项工程量大、投资大、周期长、风险大的项目，在工程建设中容易受到地形地势、环境气候、周围人群的影响。因此，需要从多个方面入手，对高速公路工程质量进行控制。

当前，公路工程技术的飞速发展使得施工配套技术日趋完善、成熟，其中路面试验检测技术是非常可靠的技术，其可以对路面质量和性能进行检测，及时发现路面存在的问题，为预防公路病害提供依据，从而在根本上保障路面质量。

1 沥青路面弯沉检测技术

1.1 落锤式弯沉法

落锤式弯沉法是指在计算机控制系统下控制重锤，将其提升到一定高度后放下重锤，让重锤锤击在沥青路面上。在锤击过程中重锤会产生正半弦荷载，使路面结构变形。

在此过程中，工作人员要做好记录，得出不同观测点的数据信息，通过相关模型和软件得出沥青路面在动态荷载下的弯沉数值。这种方法和贝克曼弯沉法不同，其主要通过计算机设备获取数据，因此可以提高数据测量精度。在测量过程中，工作人员可通过计算机控制系统调整荷载大小，模拟演示实际公路荷载变化的动态过程。

总之，落锤式弯沉仪操作简单且便于移动，可进行大范围的道路路面检测，且能高效处理数据信息。应用该方法时可通过计算机软件自动采集、计算和修正数据，从而获得真实、准确的信息，能够有效减小误差，显著提升检测效果[1]。

1.2 贝克曼梁弯沉法

贝克曼梁弯沉技术是我国最早引进的检测技术之一，目前在我国高速公路沥青路面试验检测中得到了广泛应用。贝克曼梁弯沉法是指操作千斤顶，将固定重量的车辆顶起后，在车轮下方铺设测试纸，之后通过车轮面积计算弯沉值。

在实际操作中，需要实时观察和记录路面温度的变化，并根据规范要求及时调整温度，以避免对路面质量产生影响。应用贝克曼梁弯沉法计算面积时，由于整个过程由人工操作，可能存在一定的误差，影响测试精度，加之操作流程较为复杂，难度较大。因此，在实际操作中应做到规范化，以有效降低检测误差。该检测方式的不足在于仅适用于小范围试验，无法大规模应用[2]。

2 沥青路面平整度检测技术

2.1 直尺平整度检测法

直尺平整度法是指采用3m 直尺对道路平整度进行检测，主要应用在施工阶段与在竣工验收阶段。

第一，在路面施工中对接缝位置的连接紧密性进行检测。由于在路面压实施工中接缝搭接处的位置较为特殊，常常会存在缝隙，容易出现质量问题，因此施工过程中需要及时进行检测，并根据检测结果做好接缝处理。

第二，在竣工验收过程中，需要采用直尺对不同的路段进行检测，一般需要连续测量，对结果进行对比，确保平整度符合设计要求，以保证后期通车的行车舒适性。需要注意的是，在检测前要清扫路面垃圾和杂物，避免影响检测结果的精准度。

2.2 路面激光平整度测定法

路面激光平整度测定仪是一种常用的路面平整度检测设备，其结构复杂，由激光传感器、激光测定车、加速计和陀螺仪组成（见图1），该设备能够采集地面数据信息，之后自动处理数据信息。

图1 奥力得激光路面平整度测量仪

激光测定仪上安装有数据采集系统，数据采集后可以自动处理。使用该设备进行测量时，车辆底部会产生激光束，直接扫描沥青路面，完成角度测试后通过底部的激光传感器接收信息，再将信息传输到测试车辆采集系统中。由于在不同的路段处加速、制动、启动要求都不同，因此整个测量工作需要分阶段进行，并科学分析数据，后得出动态数据。

采用路面激光平整度测定仪进行测量，可以减少数据采集和分析过程中的误差，提高检测结果的准确性和可靠性。同时，该方法测量速度快，效率高，适用范围广泛[3]。

3 沥青路面无损检测技术

当前，在高速公路路面检测中经常会使用无损检测技术，其中探地雷达技术的应用较为广泛，可以对城市道路质量病害问题和地下塌陷引起的孔洞问题进行准确检测。

应用探地雷达技术时，主要采用探地雷达设备，通过向地下深层发射电磁波，以获取道路内部结构信息。计算机接收反射回来的电磁波，并重点分析电磁波的频率、振幅和波相，以判断地下是否存在质量病害问题。不同介质会引起不同的电磁波反射，计算机能自动分析和对比接收到的不同地面信息，最终提供精准可靠的地面信息。

4 高速公路沥青路面试验检测技术应用

4.1 施工前期试验检测

在高速公路沥青路面施工前，试验检测是非常重要的一环，主要包括以下几项内容：

第一，原材料检测。对于沥青路面所需的原材料，如粗集料、细集料、矿粉、沥青等，都要进行严格的检测。特别是沥青材料，不仅要确保其质量符合规范，还要对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗滑性等方面进行检测。

第二，理论最大密度和马氏密度的确定。这些参数是公路工程施工过程中的关键数据，直接影响整个路面的质量，因此需要通过科学的试验检测方法确定这些参数，以确保施工过程的可靠性。

第三，混合料配合比试验检测。沥青混合料的配合比设计非常关键，在施工前需要进行混合料配合比试验检测，以确定最佳的配合比，以保证路面的施工质量和性能。

第四，其他方面的检测。除了上述几项内容，施工前还需要进行针入度试验、软化点试验、延度试验、闪燃点试验、含蜡量试验、溶解度试验、密度试验、沥青老化性能试验和沥青黏附性试验等，以确保沥青路面的材料性能和质量符合规范要求，保证路面施工质量。

4.2 施工过程中的试验检测

高速公路沥青路面施工过程中的试验检测也十分重要，主要包括以下内容：

第一，现场施工质量检测。在施工过程中，需要对沥青路面的施工质量进行持续检测，如对沥青用量和矿料级配进行随机检测，以确保工程质量达到最优。

第二，施工参数的确定。在施工过程中，需要通过试验检测确定施工参数，包括理论最大密度和马氏密度等，这些参数的准确性直接影响整个路面的质量[4]。

第三，在施工过程中如果出现施工质量问题，需要通过试验检测对问题成因进行分析，并采取有效措施进行，如调整混合料配比、施工参数等，避免同类问题再次发生。

4.3 施工后的试验检测

高速公路沥青路面施工完成后，需要对路面平整度和弯沉值进行检测，当前常用的方法有三种：3m 直尺检测、激光路面平整度测定仪器以及自动弯沉仪器。其中第三种方法是指采用自动化控制技术对沥青路面进行高精度的检测[5]。在自动化控制技术下操作自动弯沉仪器在路面移动，通过传感器自动获取路面的相关数据信息，工作人员通过计算数据，最终得出弯沉值。另外，需要对路面的抗滑性能和摩擦系数、厚度、老化程度进行检测。

4.3.1 抗滑性能检测和摩擦系数检测

当前常用的抗滑性能检测方法为手工铺砂法。在具体使用该方法时首先需要在不同的路段处铺设不同的检测点，对每一个点进行多次检测，根据每一次的检测结果得出路面构造深度数值，此后再根据深度值的大小判断路面的抗滑性能。对于摩擦系数的检测，可以采用摆式仪，在操作前需要将仪器数值调到零，在检测过程中要实时观察仪器的滑动长度，做好记录，确保满足检测要求。如果有偏差要及时调整，根据路段长度设置测定点，通过摆式仪对相同的测定点进行多次测试，最终得出可靠的测定结果[6]。

4.3.2 路面厚度检测

高速公路沥青路面检测涉及范围广、工作量大、内容多，其中厚度检测是提高沥青道路质量和使用寿命的关键所在。一般可以采用雷达探测系统进行厚度检测。

当前常用的是三维探地雷达检测技术，该技术是无损检测技术，应用范围广，具体应用时可以通过电磁波对不同厚度、不同构造的结构体进行检测，得出被检测物体的实际参数。具体应用时，可以将探地雷达安装在探测车辆上，在车辆匀速行驶的过程中探地雷达会发射电磁脉冲，发射到地面后会被反射回来，接收器接收反射电磁波，通过分析得出厚度参数信息。

该方法可以直接通过自动化系统采集和分析、处理数据信息，减轻工作人员的工作量，并准确得出路面结构的病害情况，如沉降和塌陷问题等。该系统本身也是一种自动、连续检测的技术，优势显著，对道路路面结构没有伤害，检测结果精准、可靠，速度和效率高。

4.3.3 路面老化检测

高速公路在使用一段时间后路面会老化、破损，对此需要做好路面的老化检测，以此发现路面的破损程度，及时维修，避免出现质量问题。当前可以采用实验室综合分析技术检测路面的老化程度。

具体应用该技术时，先需要划定检测范围，在范围内选择车辙样本，之后判断和分析路面面层和结构层的变形、凹陷情况，应重点关注其中较为严重的部位和范围。通过相关设备从车辙样本上提取的关键信息，做好检测分析，如对沥青原材料的软化度、延展度、动态性、硬度和强度等参数进行检测，将其和公路工程竣工验收时的原始数据参数进行对比，最终得出老化程度。

该技术可以优化检测流程，节约时间和资金，高效率地完成检测工作。检测完成后将最终的结果告知相关部门进行处理，准确判断公路路面结构的使用年限，进行针对性的处理，有助于延长路面使用寿命[7-10]。

5 结语

高速公路是产业发展、社会建设的基础设施之一，是各个区域间经济文化交流的重要渠道和纽带。高速公路工程性质特殊，在投入使用后会受到外界环境、车辆荷载、自身重力的影响，尤其是高速公路路面要承受较大的压力。对此，需要做好高速公路沥青路面试验检测，确保高速公路使用价值和功能的充分发挥。在检测中要科学采用路面弯沉检测技术、路面厚度试验检测技术、路面老化程度检测技术、平整度检测技术、老化程度检测技术等，并在实践过程中不断优化检测方案，从而为路面质量控制提供可靠保障。