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摘要:在分析沥青路面质量要求的基础上,探讨了集料质量检测技术、混合料配合比检测技术、压实度检测技术、路面性能检测技术等多种检测方式,可为提高沥青路面的质量工作提供参考。
关键词:高速公路,沥青路面,试验检测技术
试验检测技术是公路沥青路面质量控制的主要手段之一,通过有效的检测试验及时发现公路沥青路面施工中存在的质量问题,同时真实的试验检测数据能够为沥青路面后期的养护与维修提供重要的参考。所以,要提高对公路沥青路面的现场试验检测技术的重视程度,控制好沥青路面的施工质量,可有效延长公路的使用寿命。
一、沥青路面的质量要求
1、较强的抗车辙能力
由于公路沥青路面承担了大量车辆通行的使用任务,并承受不同荷载程度车辆的反复碾压,对沥青路面的抗车辙能力提出了较高要求。若沥青路面的抗车辙能力较弱,将导致公路出现非弹性形变,进而破坏沥青路面的结构。
2、良好的抗老化性
沥青路面经过一段时间的使用,由于受到大量车辆碾压及自然环境的双重影响作用,会出现明显的老化,所以需要将抗老化性作为主要的设计指标,通过控制原材料的质量、调整原材料的配合比等手段来提高沥青路面的抗老化性,从而有效延迟沥青路面老化的时间。
3、良好的高温稳定性
沥青路面要求在经过长时间的碾压之后所具备的较强的抗形变能力及侧向流动能力,而影响混合料的高温稳定性的主要因素包括混合料的配合比及路面的压实程度等,通过合理控制混合料配合比及提高路面的压实程度,可有效提高路面的高温稳定性。
4、较强的低温防裂性能
冬季气温较低,沥青路面可能会出现结冻现象。若是沥青路面的低温抗裂性能较差,路面则容易出现裂缝。因此公路沥青路面需要通过控制混合料质量、混合料配合比等方式来提高路面的低温防裂性能。
二、高速公路沥青路面现场试验检测技术分析
1、集料的试验检测
集料是除沥青以外最为重要的原料之一,在路面施工中起到结构支撑的作用,所以对于集料的质量检测十分重要。集料质量检测方法如下。(1)集料的取样。取样是质量检测的第一道环节,取样的质量将直接影响到集料质量检测的结果。所以在取样时,必须要取代表性比较强的样品,并保证取样的均匀性。(2)集料的性能检测。集料的性能检测主要包括密度检测、针片状检测、力学性能检测等。对集料密度进行检测可使用网篮法,检测出集料的干重、水中重量、饱和重量等,从而得到集料的表观密度、相对密度等;对集料针片状进行检测可使用游标卡尺或者规准仪;对集料的力学性能进行检测,可利用压力机检测集料的最大承载力,利用磨光机检测集料的磨光值。
2、 混合料配合比检测
沥青路面施工前,通常需要先进行沥青混合料的配合比设计,设计依据主要来源于试验数据,就必须要对配合比设计方案的合理性进行验证。对此,可以设计模拟试验,将配合比设计方案应用于模拟试验当中,发现设计方案中存在的问题,并及时做出优化,控制好混合料中各原料的用量。在确定最优配合比设计方案以后,需要以该设计方案的配合比为标准制作混合料试件,并将试件应用于现场施工环境中,对试件各项性能进行检测。
3、路面平整度检测
路面平整度质量直接关系到高速公路的抗滑、抗老化等性能。目前,针对高速公路路面平整度的检测主要采用激光测定和颠簸累积测定两种技术。激光测定技术需要应用激光测定仪,实际操作时将激光测定仪固定在行驶车辆的轮毂上,在车辆行驶时仪器上的激光传感器会自动收集路面的高度数据,在整个测量过程中,还能够适时收集路面横坡、车辙等参数,该技术的测量速度和精准度都十分高。颠簸累积测定技术需要运用车载型颠簸累积仪进行测量,运用该技术测量的数据也十分精准,但需要注意的是,测量前需对车载型颠簸累积仪进行标定校正,当仪器装载车辆速度、标定载重变化时要重新标定校正仪器,因此操作相对繁琐。
4、路面压实度检测
对于路面压实度的检测,一般是使用钻芯取样分析法。在沥青混合料摊铺、碾压完成以后,待路面温度冷却到室温即可开始进行钻芯取样。取样完成以后,将样品带到实验室,通过压实前后的密度比来确定压实度。钻芯取样的方法实施起来比较复杂,而且直接在路面鉆芯取样会对路面产生一定的破坏,同时如果取样方法不合理或者检测手段不合格等,都会使得检测结果不准确,无法作为压实度修正的依据。对此,可以使用新型的核子密度仪检测技术,直接将核子密度仪带入施工现场,在现场对沥青混合料的压实度进行检测。
5、路面强度检测
公路沥青路面强度的检测一般是通过贝克曼梁法实现,检测过程如下:将贝克曼梁安装在车辆两个轮胎的间隙中,但是要注意保证贝克曼梁不与轮胎发生直接接触,之后将百分表放置在贝克曼梁的一端。通过百分表的数值变化情况即可得到路面变形的变化情况。在车辆的重量及行驶速度都已知的情况下,通过公式计算就可得到路面的强度数值,进而判断路面强度是否满足要求。
6、路面防滑、防水性能检测
对于路面防滑性能的检测,可使用钟摆式摩擦检测仪,在现场每相距200m便取一个检测点进行路面摩擦系数检测,每个检测点的检测次数至少为三次,而且要以车辙为参考点。钟摆式摩擦检测仪的标准工作温度为20℃,所以如果检测当天的温度太低或者太高,需要结合实际情况对摩擦检测仪进行调整。目前较为常用的路面摩擦检测技术为摩擦测试车检测,其测试原理为:通过测量测试车轮胎与路面的纵向摩擦来得到路面的摩擦系数。对于路面防水性能的检测主要是利用渗水检测仪,测量水分下降一定高度所需要的时间,以测得的时间为参考,对路面的防水性能进行评价。
三、高速公路路面质量检测优化建议
1、加强原材料质量检测
加强高速公路路面施工原材料的质量检测,需要做到以下几点:首先,依据国标选择原材料,并做好施工前检测工作。在采购路面施工原材料时,建设单位就应严格按照国家标准选定符合质量要求的原材料,并对采购来的原材料进行严格检测,在确保原材料质量符合或高于国标后,再投入建设施工使用。其次,做好原材料的施工过程化质量检测。在整个施工过程中,技术人员应不定期地对建设原材料的物理性质、化学性质及材料密度等性能指标进行检测,确保建设应用的材料在符合质量规定的前提下投入到施工现场。
2、反复验证数据
为了确保检测结果的准确度,在对高速公路路面质量检测实践过程中,技术人员应反复验证路面各指标数据。一是要增加路面检测点。采用“广设点,深检测”的原则,在待测公路上选取足够的路面检测点,并对这些检测点进行反复抽样检测,统计平均数据,以及时发现存在的问题。二是要反复检测并验证关键指标数据。对于路面厚度、平整度、老化程度等关键指标,技术人员应定期检测并反复验证数据的准确性,在具体检测方案及应用技术的选取上,应结合高速公路运营使用的实际情况进行审核,以确保方案的科学性和可靠性。
3、加强过程质量管理
加强对检测过程的监督管理,也是提升高速公路路面检测实效性的关键策略。一是完善监督机制。从思想意识、技术操作、过程管理、反馈评估等方面完善相应的监督机制,制定规范化的路面检测标准,为技术人员和监督管理人员提供完善的检测及监督参考。二是将沥青路面试验检测质量作为评价试验检测人员工作情况的关键评价指标,编订详尽的绩效管理标准对路面检测及施工人员进行考核管理,以提升检测技术应用管理的针对性和实效性。
参考文献:
1、朱昱. 高速公路沥青路面施工检测方法分析[J]. 交通标准化,2014,42(8):21-24.
2、吴定祥,谭龙. 研究公路工程沥青路面施工现场试验检测技术[J]. 黑龙江交通科技,2016,39.
关键词:高速公路,沥青路面,试验检测技术
试验检测技术是公路沥青路面质量控制的主要手段之一,通过有效的检测试验及时发现公路沥青路面施工中存在的质量问题,同时真实的试验检测数据能够为沥青路面后期的养护与维修提供重要的参考。所以,要提高对公路沥青路面的现场试验检测技术的重视程度,控制好沥青路面的施工质量,可有效延长公路的使用寿命。
一、沥青路面的质量要求
1、较强的抗车辙能力
由于公路沥青路面承担了大量车辆通行的使用任务,并承受不同荷载程度车辆的反复碾压,对沥青路面的抗车辙能力提出了较高要求。若沥青路面的抗车辙能力较弱,将导致公路出现非弹性形变,进而破坏沥青路面的结构。
2、良好的抗老化性
沥青路面经过一段时间的使用,由于受到大量车辆碾压及自然环境的双重影响作用,会出现明显的老化,所以需要将抗老化性作为主要的设计指标,通过控制原材料的质量、调整原材料的配合比等手段来提高沥青路面的抗老化性,从而有效延迟沥青路面老化的时间。
3、良好的高温稳定性
沥青路面要求在经过长时间的碾压之后所具备的较强的抗形变能力及侧向流动能力,而影响混合料的高温稳定性的主要因素包括混合料的配合比及路面的压实程度等,通过合理控制混合料配合比及提高路面的压实程度,可有效提高路面的高温稳定性。
4、较强的低温防裂性能
冬季气温较低,沥青路面可能会出现结冻现象。若是沥青路面的低温抗裂性能较差,路面则容易出现裂缝。因此公路沥青路面需要通过控制混合料质量、混合料配合比等方式来提高路面的低温防裂性能。
二、高速公路沥青路面现场试验检测技术分析
1、集料的试验检测
集料是除沥青以外最为重要的原料之一,在路面施工中起到结构支撑的作用,所以对于集料的质量检测十分重要。集料质量检测方法如下。(1)集料的取样。取样是质量检测的第一道环节,取样的质量将直接影响到集料质量检测的结果。所以在取样时,必须要取代表性比较强的样品,并保证取样的均匀性。(2)集料的性能检测。集料的性能检测主要包括密度检测、针片状检测、力学性能检测等。对集料密度进行检测可使用网篮法,检测出集料的干重、水中重量、饱和重量等,从而得到集料的表观密度、相对密度等;对集料针片状进行检测可使用游标卡尺或者规准仪;对集料的力学性能进行检测,可利用压力机检测集料的最大承载力,利用磨光机检测集料的磨光值。
2、 混合料配合比检测
沥青路面施工前,通常需要先进行沥青混合料的配合比设计,设计依据主要来源于试验数据,就必须要对配合比设计方案的合理性进行验证。对此,可以设计模拟试验,将配合比设计方案应用于模拟试验当中,发现设计方案中存在的问题,并及时做出优化,控制好混合料中各原料的用量。在确定最优配合比设计方案以后,需要以该设计方案的配合比为标准制作混合料试件,并将试件应用于现场施工环境中,对试件各项性能进行检测。
3、路面平整度检测
路面平整度质量直接关系到高速公路的抗滑、抗老化等性能。目前,针对高速公路路面平整度的检测主要采用激光测定和颠簸累积测定两种技术。激光测定技术需要应用激光测定仪,实际操作时将激光测定仪固定在行驶车辆的轮毂上,在车辆行驶时仪器上的激光传感器会自动收集路面的高度数据,在整个测量过程中,还能够适时收集路面横坡、车辙等参数,该技术的测量速度和精准度都十分高。颠簸累积测定技术需要运用车载型颠簸累积仪进行测量,运用该技术测量的数据也十分精准,但需要注意的是,测量前需对车载型颠簸累积仪进行标定校正,当仪器装载车辆速度、标定载重变化时要重新标定校正仪器,因此操作相对繁琐。
4、路面压实度检测
对于路面压实度的检测,一般是使用钻芯取样分析法。在沥青混合料摊铺、碾压完成以后,待路面温度冷却到室温即可开始进行钻芯取样。取样完成以后,将样品带到实验室,通过压实前后的密度比来确定压实度。钻芯取样的方法实施起来比较复杂,而且直接在路面鉆芯取样会对路面产生一定的破坏,同时如果取样方法不合理或者检测手段不合格等,都会使得检测结果不准确,无法作为压实度修正的依据。对此,可以使用新型的核子密度仪检测技术,直接将核子密度仪带入施工现场,在现场对沥青混合料的压实度进行检测。
5、路面强度检测
公路沥青路面强度的检测一般是通过贝克曼梁法实现,检测过程如下:将贝克曼梁安装在车辆两个轮胎的间隙中,但是要注意保证贝克曼梁不与轮胎发生直接接触,之后将百分表放置在贝克曼梁的一端。通过百分表的数值变化情况即可得到路面变形的变化情况。在车辆的重量及行驶速度都已知的情况下,通过公式计算就可得到路面的强度数值,进而判断路面强度是否满足要求。
6、路面防滑、防水性能检测
对于路面防滑性能的检测,可使用钟摆式摩擦检测仪,在现场每相距200m便取一个检测点进行路面摩擦系数检测,每个检测点的检测次数至少为三次,而且要以车辙为参考点。钟摆式摩擦检测仪的标准工作温度为20℃,所以如果检测当天的温度太低或者太高,需要结合实际情况对摩擦检测仪进行调整。目前较为常用的路面摩擦检测技术为摩擦测试车检测,其测试原理为:通过测量测试车轮胎与路面的纵向摩擦来得到路面的摩擦系数。对于路面防水性能的检测主要是利用渗水检测仪,测量水分下降一定高度所需要的时间,以测得的时间为参考,对路面的防水性能进行评价。
三、高速公路路面质量检测优化建议
1、加强原材料质量检测
加强高速公路路面施工原材料的质量检测,需要做到以下几点:首先,依据国标选择原材料,并做好施工前检测工作。在采购路面施工原材料时,建设单位就应严格按照国家标准选定符合质量要求的原材料,并对采购来的原材料进行严格检测,在确保原材料质量符合或高于国标后,再投入建设施工使用。其次,做好原材料的施工过程化质量检测。在整个施工过程中,技术人员应不定期地对建设原材料的物理性质、化学性质及材料密度等性能指标进行检测,确保建设应用的材料在符合质量规定的前提下投入到施工现场。
2、反复验证数据
为了确保检测结果的准确度,在对高速公路路面质量检测实践过程中,技术人员应反复验证路面各指标数据。一是要增加路面检测点。采用“广设点,深检测”的原则,在待测公路上选取足够的路面检测点,并对这些检测点进行反复抽样检测,统计平均数据,以及时发现存在的问题。二是要反复检测并验证关键指标数据。对于路面厚度、平整度、老化程度等关键指标,技术人员应定期检测并反复验证数据的准确性,在具体检测方案及应用技术的选取上,应结合高速公路运营使用的实际情况进行审核,以确保方案的科学性和可靠性。
3、加强过程质量管理
加强对检测过程的监督管理,也是提升高速公路路面检测实效性的关键策略。一是完善监督机制。从思想意识、技术操作、过程管理、反馈评估等方面完善相应的监督机制,制定规范化的路面检测标准,为技术人员和监督管理人员提供完善的检测及监督参考。二是将沥青路面试验检测质量作为评价试验检测人员工作情况的关键评价指标,编订详尽的绩效管理标准对路面检测及施工人员进行考核管理,以提升检测技术应用管理的针对性和实效性。
参考文献:
1、朱昱. 高速公路沥青路面施工检测方法分析[J]. 交通标准化,2014,42(8):21-24.
2、吴定祥,谭龙. 研究公路工程沥青路面施工现场试验检测技术[J]. 黑龙江交通科技,2016,39.