公路沥青混凝土路面试验检测技术及质量措施

李苏明

摘要 为提升公路建设质量，应通过试验检测技术，获取公路路面结构检验数据，全面评估路面结构的质量。依据试验检测结果，调整路面施工方案，保障路面施工质量。文章以沥青混凝土路面为例，对沥青混凝土路面试验检测内容、常用检测技术展开研究。同时，基于某公路工程，分析沥青混凝土路面试验检测思路，以及提高公路路面施工质量的有效措施，以强化公路路面质量管理力度，发挥路面试验检测的技术价值，确保公路项目高质量完工。

关键词 公路；沥青混凝土；路面；试验检测；检测技术

中图分类号 U416.2文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）12-0127-03

0 引言

沥青混凝土是公路路面常用材料，可满足公路运营期间的车辆行驶需求。沥青混凝土结构检测是加强公路路面施工质量控制的关键，沥青混凝土路面检测技术可检测路面结构的抗压性、压实度、防水性等，为公路路面施工提供真实的参考数据，以优化沥青混凝土路面的施工设计，保障公路路面建设质量。

1 沥青混凝土路面试验检测内容

路面试验检测包括路基、路面基层、面层等内容。路基检测包括压实度检测、弯沉检测；基层检测主要为抗压强度检测、压实度检测、弯沉检测；面层检测包含材料检测、压实度检测、厚度检测、弯沉检测。面层压实度检测方法为马歇尔试验，厚度检测方法为钻孔，检测频率均为1 000 m2抽检1点。面层材料检测时，沥青、粗集料是试验检测的关键，具体检测项目、要求、方法如表1所示。

2 公路沥青混凝土路面试验检测技术

2.1 路面弯沉

2.1.1 激光弯沉仪测定法

应用激光路面弯沉测定仪测定路面弯沉情况。在车辆后轮安装测定仪，车辆离开测点后，路面回弹，将提前固定在地面上的硅光电池升起；激光器发射激光束，获取电流值；根据电流值获取硅光电池的上升路径，然后计算电池回弹后的路面实际变形值，以及路面的回弹弯沉值[1]。激光弯沉仪测定法在沥青混凝土路面检测中的适用性较强，检测方法简单，设备操作效率高。

2.1.2 弯沉仪自动测定法

弯沉仪自动测定法是基于自动化技术，应用自动化弯沉仪实时检测沥青混凝土路面的弯沉情况。可在无人控制的基础上，高精度检测路面弯沉值。启动测定仪后，该测定仪可自动牵引移动；弯沉测定梁可先固定在车辆底盘前端地面上，随着车辆的移位测定仪自主移动，记录车辆双轮缝隙通过后测定的梁拖动后的数据信息，以及相应检测参数。反复测量后，综合分析路面的弯沉情况。承载车辆应为单后轴、单侧双轮组载重车，车型分别为BZZ-100、BZZ-60，弯沉测定所用的标准值参数见表2所示。

2.2 路面平整度

2.2.1 直尺检测法

应用3 m直尺测量路面平整度。该检测技术多用于施工、竣工环节。施工环节可直接在接缝处应用单尺检测，竣工时则需每200 m设置1个测点，连续用5尺测量。检测时，首先应清洁地面，去除杂物，将直尺直接放置在车道轮迹带上，目测观察直尺的底、路面间隙[2]；然后通过塞尺测量路面间隙的最大值，读取测试结果，记录相关数据。高速公路平整度检测项目，可用连续平整度检测仪，沿线持续检测车道。在高速公路施工环节，3 m直尺同样多用于接缝处的单尺测量。

2.2.2 平整度激光测定法

平整度激光测定法对测定车辆有所要求，需选用装有陀螺仪、加速度计、激光传感器的车辆，且车辆装有数据处理系统，具有数据采集、分析、管理功能。测量时，将检查完毕的车辆按额定速度在路面行驶，车辆底盘的激光传感器自动测量路面数据，然后根据激光束发射信号，计算路面平整度数据。测量过程中，距离信号、车辆测定信号误差可消除车辆行驶时的颠簸数据，输出真实的平整度信息。测定车辆数据处理系统可转换模拟信号，记录行驶过程中的数字信号，进行统一分析后，可使施工方了解路面平整度。

平整度测定的关键指标为抗滑值，可应用摆式摩擦系数测定仪，以评定潮湿状态的沥青、水泥路面抗滑性能。计算公式如下：

式中，TD——路面表面构造深度（mm）；D——路面摊铺后砂石平均直径（mm）；V——砂体积（25 cm3）。

2.3 路面损坏情况

2.3.1 摄影测量法

摄影检测法是基于高速摄影原理，测定路面病害。测前需在车辆上安装高速摄像机，固定摄影角度，摄影机需正对路面；然后行驶车辆，观测各区域病害，记录摄影结果；最后分析摄像数据，确认路面有无损伤。

2.3.2 探地雷达技术

应用探地雷达测试路面病害，在测定车行驶过程中，探地雷达发射电磁脉冲，无线电波接收电磁脉冲反馈信号。测定车数据采集系统记录检测数据，检测数据多为介电常数，用于监测路面的各层结构，计算路面结构的厚度、含水量、损害位置，为施工人员提供详细指导，使其及时规避路面病害，以预防沥青路面出现裂缝、脱空等病害[3]。

2.4 路面材料试验检测

路面材料试验主要是针对沥青的试验检测项目，试验方法包括沥青针入度试验（T0640—2000）、沥青延度试验（T0605—1993）、沥青软化点试验等，具体要求和试验项目如表2所示。

3 公路沥青混凝土路面试验检测技术应用案例

3.1 项目概况

某公路工程，线路全长为156 km。面层由沥青混凝土摊铺而成，分别为厚度6 cm的粗粒径混凝土和厚度4 cm的AK-16A沥青混凝土；基层为水泥、碎石组成的水泥稳定粒料，厚度为17 cm。投入运营后，该公路路面出现车辙、裂缝等病害。为预防病害扩大化，保障公路交通安全，需通过公路路面试验检测技术，全面检测公路病害。为不破坏原公路结构，拟采用探地雷达、弯沉仪联合检测沥青的路面结构[4]。

3.2 试验检测技术方案

（1）洒水处理后，应用探地雷达检测路面。探地雷达型号为VX1821，主机型号为GeoScopeIV，检测功率为50～3 050 MHz，每8 s发射1次雷达电磁波。雷达发射进入面层后，病害区域的电磁脉冲信号将发生变化，根据异常值，采集可反馈结构脱空、积水等病害的数据信号，并转换为检测信息，而后生成检测结果。

（2）应用弯沉仪检测地面的稳定性，获取路面回弹弯沉值。基于《公路技术状况评定标准》，生成路面弯沉值测量曲线，评定病害严重程度。①确定测点，计算落锤力，建立平面坐标系。②逐步增加测试力，记录弯沉值，绘制弯沉值曲线。测点无病害时，斜向曲线延长后会穿越坐标原点；测点有脱空等病害时，斜向曲线则无法穿越坐标原点。

3.3 检测结果分析

该项目共检测出8处病害，集中在公路第一、第二车道连接处。根据检测数据可知，该区域车流量较大、自然降雨多，车辆持续加载后导致沥青混凝土路面内部出现空洞、脱空现象，引起裂缝、车辙问题。内部病害的最大尺寸为13 m×2 m，容易影响该路段车辆的使用年限，需派遣专业公路养护队伍，按照路面试验检测结果处理病害，确认、修补以维护公路行车安全、延长公路寿命[5]。

4 公路沥青混凝土路面质量保障措施

4.1 重视路面试验检测

为提升公路沥青混凝土路面质量，应重视施工、竣工、养护、运营等环节的试验检测，加强路面试验检测管理。

（1）合理选用试验检测设备、相关仪器，提前调整试验仪器运行参数，校准仪器，使其保持稳定状态，以获取真实、准确的检测数据。

（2）严格按照沥青混凝土试验检测技术规范、试验检测标准操作仪器，规范检测流程。注意改善试验检测环境，减少环境影响。采集数据时，应完整读取仪器显示屏数据，避免遗漏、误读，并按规范进行数据保存和记录。

（3）健全试验检测管理制度。为采集安全、可靠的试验检测数据，应通过管理制度，监督路面试验检测流程，明确各环节的人员责任，落实质量控制工作。

（4）详细对比分析各项数据信息，准确评估路面施工质量、病害情况，使施工方主动预防、及时干预处理，保障公路整体质量。

（5）加强试验检测人员培训，提升其专业能力，使其学习沥青路面试验检测技术、试验方法，了解相关试验检测原理，掌握试验检测应用要点，以确保其严格按照要求操作相关仪器设备，保证路面结构试验检测过程的专业性。

4.2 优化路面沥青混凝土配比

优化沥青混凝土配比，合理控制水泥、粗集料、砂石等材料质量和占比，重视材料质量的检测、筛选，确保材料规格、质量符合公路路面施工标准。可用马歇尔配比设计法，调整沥青混凝土配比方案，筛选出最佳的配料方案，沥青表面密度、孔隙率、饱和度、间隙率需满足路面施工要求。比如，为提升沥青黏附性，矿粉粗、细程度应严格要求，所选矿粉应干燥、含水量不超过1%，亲水系数小于1。配料时，0.075 mm以下的矿粉应大于75%；粗集料规格约为5～10 mm、10～15 mm；配料孔隙率为3.5%～5%左右；粉胶比为0.9～1.5。

4.3 规范沥青混凝土路面施工

（1）摊铺环节。配置好沥青混凝土混合料后，应用专用泵送车辆运输。入场后检查混合料各项参数，如含水量、坍落度等，无误后开始摊铺路面结构。采用多台摊铺机同时作业，注意控制好摊铺机间距，摊铺方法应一致。摊铺结束后，采用专用热熨斗熨平接缝。摊铺期间应合理控制摊铺机速度，保持匀速行进；速度过慢时，会导致熨平板上下浮动，影响摊铺厚度，容易引起路面不平问题。根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004），摊铺速度宜控制在2～6 m/min范围内，而改性沥青混合料及SMA混合料则宜放慢至1～3 m/min。

（2）压实作业。沥青混凝土路面压实所用设备包括钢筒压路机、振动压路机、双驱双振压路机等。该项目采用静质量≥25的轮胎压路机和小型振动压路机，以及3台双驱双振压路机。正式碾压前，可在试验段分析合理碾压的次数、时间，试验段长度为60 m。经试验，实施初压2次、复压5次、终压2次的碾压工序。各阶段碾压作业需同时进行，不得随意掉头、停顿。由于温度会影响路面压实度，施工期间应在高温条件下进行，且沥青混凝土混合料温度应符合要求。普通沥青混合料碾压温度应≥90 ℃，改性沥青混合料≥100 ℃。

碾压结束后，根据沥青混凝土路面质量要求，试验检测路面压实度。压实度检测关键指标为沥青路面现场孔隙率，检测内容包括碾压当天沥青混凝土混合料的密度值、现场孔隙率。普通密级配沥青，上中面层现场孔隙率应在4%～7%以内，最小极限值为3%，最大极限值为8%；下面层现场孔隙率为3%～8%，最小极限值为3%，最大极限值为9%。

5 结语

综上所述，沥青混凝土路面试验检测技术的应用可提升公路施工质量，使其压实度、抗滑性等安全性能符合车辆安全要求。检测过程中应根据公路工程技术规范、检测技术规范的相关要求，规范沥青混凝土路面的试验检测流程，准确获取检测数据，为路面施工管理提供依据；使建设方基于试验检测结果，完善沥青路面施工方案，从材料制备、摊铺作业、路面检测等多方面入手，加强公路路面施工的质量控制，提升公路工程建设水平。

参考文献

[1]杨东. 沥青混凝土路面的裂缝成因及防治措施探究[J]. 科技创新与应用， 2021（23）： 135-137.

[2]赵德东. 市政道路沥青混凝土路面施工工艺及质量控制技术研究[J]. 绿色环保建材， 2021（3）： 108-109.

[3]陈付， 姜德永. 沥青混凝土路面平整度控制施工技术[J]. 公路， 2020（6）： 100-103.

[4]周志刚， 周建雄， 罗根传， 等. 温拌阻燃沥青混凝土路面性能加速加载试验模拟分析[J]. 公路交通科技， 2019（7）： 1-9.

[5]钟彪. 沥青混凝土路面预防性养护措施决策与应用[J]. 中外公路， 2018（6）： 58-62.