公路工程沥青路面施工检测技术研究

时间:2022-08-30 11:09:58

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公路工程沥青路面施工检测技术研究

摘要:现阶段,我国公路工程正在不断发展,沥青路面作为重要的路面类型之一得到广泛应用。为保证沥青路面的建设水平,就需要在施工现场充分发挥试验检测技术的作用,有效检测路面的施工质量,提高整个工程的施工效果,保障工程的安全性。基于此,该文对沥青路面试验检测技术的重要性和沥青路面进行简要阐述,并从多个方面分析技术的实际应用,以期为该领域的后续研究提供参考。

关键词:公路工程;沥青路面;施工现场;试验检测技术

1沥青路面施工现场试验检测的重要性

在我国现代化发展的过程中,经济活动的日益频繁对交通提出更高要求,公路工程作为基础的交通途径具有非常重要的作用。为有效保障人们的出行安全,就需要充分重视施工质量的重要性,采取合理措施保障施工质量,延长公路的使用寿命。在公路工程中,沥青路面的应用较为广泛,将此路面应用在工程中能够起到较好的效果,整体出行质量得到保障。与此同时,沥青路面本身的施工较为复杂,整体难度相对来说较高,容易受到各种因素的影响而引起相应问题。因此,就需要在施工过程中采取相应的试验检测技术对其进行及时检测,排查问题并及时进行解决。与此同时,应用试验检测技术也能够在一定程度上保障施工的安全性,减少安全事故的发生。

2沥青路面的概述

2.1常见问题

沥青路面往往会在施工或运行过程中出现相应的问题,引起安全隐患。2.1.1裂缝裂缝是沥青路面最常见的问题之一,在路面的使用过程中受到多种因素的影响就会产生裂缝。在裂缝产生的初期阶段,沥青路面的相关性能基本上不会受到影响,但随着雨水的侵蚀、使用频次的增多,路面整体的强度会有所下降,再加上大量通行带来的荷载压力,会使沥青路面原有的结构出现破损点,进而产生裂缝。裂缝具有多种类型,如横向、纵向、网状等,主要的形成原因与理清本身的品种、混合料水平、面层厚度等紧密相连。2.1.2车辙在沥青路面的使用过程中,往往会有大量的车辆通行,在行车反复带来的荷载压力下,路面的结构层和路基会被多次压实,使结构层出现侧向位移,在长时间的作用下出现永久性形变,进而形成车辙。车辙主要受沥青混合料本身和交通通行量的影响,具体原因有4点:一是混合料配比不合理;二是路面磨损超过限值;三是雨水对内部造成侵蚀;四是基层不稳定导致出现永久性位移。2.1.3松散松散在各类路面问题中的危害性较高,它作用于整个沥青路面上,直接影响着通行安全。也有部分松散问题会在路面的局部出现,通常会带有较为明显车轮印记。造成松散问题的原因主要有4点:一是路基和基层本身出现沉降,给路面造成破坏;二是原料中含有碎石风化颗粒,在雨水的作用下使沥青出现分离状态;三是在长期的使用之后,沥青混合料本身的性能下降,路面面层的沥青出现大规模损耗,细集料大量散失;四是沥青路面出现机械性损害,或被汽油等物质污染,进而造成松散问题。2.1.4沉陷除了以上3种问题之外,沉陷也是路面问题中较为常见的一种。沉陷问题最大的特点是波及范围广、深度深、面积大,通常会发生于挖方段或交界处[1]。主要原因有4点:一是在施工过程中没有做好排水设计,使土质路堑排水不畅,路基过于湿润,整体性能下降出现沉降,进而造成沉陷;二是没有对此路段通行量进行合理计算,使沥青路面难以承受日常通行的压力,出现损坏;三是路基本身强度不足,无法承受车辆荷载压力,结构层被破坏;四是路面沉降不均匀,与桥面发生错位引起沉陷[2]。

2.2性能要求

对沥青路面的性能要求主要有4点:第一,高温稳定性,指的是沥青路面对抗高温状态下变形的能力[3]。由于沥青路面本身的特性,强度和刚度会随着温度的升高而降低。因此,为保障沥青路面在高温气候下也能够正常运行,减少波浪、车辙等问题,就需要在施工过程中重视高温稳定性,避免出现安全问题。第二,低温抗裂性,指的是在低温环境下抵抗裂缝产生的能力。沥青路面的进度会在温度降低时升高,如果受到外界的荷载压力就难以得到有效松弛,在长时间的积累之下就会出现裂缝。因此,就需要保障沥青路面具有低温抗裂性,使其具备足够应对开裂的能力。第三,水稳性,指的是抵抗水侵蚀的能力。水分会使得沥青路面内部结构之间的粘聚力被破坏,沥青会在短时间内被剥离,使路面出现相应问题[4]。

3公路工程沥青路面施工现场试验检测技术的具体应用

3.1原材料试验检测

首先,在正式施工之前,施工单位需要对施工所使用的原材料进行试验检测,主要检测对象为沥青、砂石等,采取抽样检测等方式确定原材料的质量性能是否能够满足工程的施工需要,避免在后续施工的过程中出现问题。其次,施工人员需要保障检测结果的真实性、合理性和科学性,将配比均匀的集料进行统一检测,防止出现遗漏,将检测结果与检测标准进行对比,从而明确原材料的压力载荷、使用性能等方面的情况,对其做出正确判断。与此同时,还可以通过室内试验对集料的密度、混合程度、稳定情况等进行充分了解,在充分保障集料质量的基础上才能够为路面施工提供安全保障,提高整个沥青路面结构的强度和坚固性。最后,施工人员需要严格遵守相关的建造质量标准,合理调整检测内容,在整个检测过程中实时观察沥青材料的情况,并及时记录材料的软化程度、抗拉伸性能等数据,有效提高检测结果的准确性,为后续施工提供重要保障。

3.2沥青材料配制检测

为确保沥青混合料的使用效果和道路施工的质量水平符合现行行业标准,施工人员应严格按照工程施工规定对沥青混合料的配制进行监测和试验,按照工程设定的比例混合沥青材料,避免沥青路面因缺乏合理配比而降低性能,防止在后续使用过程中出现质量问题。施工人员可以组织室内测试,以不同比例的沥青混合物作为测试对象,对其性能进行检测。通过组织系统的模拟实验能够了解沥青混合料耐高温、耐水性和抗拉强度较强时的合理配比,并明确其在各种极端条件下的性能,在此基础上进行系统规划建设,有效调整施工中沥青混合料的生产配比和实际配比,使其更具有科学性和合理性,结合经验判断沥青混合料的性能是否满足施工需要。

3.3沥青路面压实度检测

在实际应用过程中,沥青路面是否能够呈现出最佳使用效果与压实度紧密相关。因此,为准确判断沥青路面的施工质量,确认其是否能够满足通行要求,就需要在碾压之后对路面的压实度进行检测。首先,在检测过程中可以采取分路段的定点抽样检测方式,能够有效提高检测水平,通过钻芯取样并用密度仪进行检测能够对沥青路面的实际压实度进行有效了解。其次,在沥青材料温度已经恢复正常之后,施工人员可以对其进行采样随后在实验室中进行检测,需要注意的是要对沥青路面的各个路段进行采样,以此来判断整个路面的结构强度和压实度。

3.4沥青路面弯沉值检测

对沥青路面弯沉值进行检测时,主要包括设计、残余、容许以及回弹这几方面的内容[5]。这种弯沉主要是由于没有对公路实际通行带来的压力进行合理计算,导致在实际应用过程中承载过大的压力,长期造成路面变形等缺陷。如果弯沉变形程度较轻的话,可以在一段时间之后自动恢复,不会产生过多的危害。但如果变形严重,则无法自动恢复,对公路整体质量的负面影响更大。因此,在沥青路面的施工过程中时,就需要重视路面弯沉值的检测工作,保障施工质量。

3.5沥青路面使用性能检测

在道路施工完成后,施工人员需要重视沥青路面平整度的检测工作,采取合理的监测手段来排查路面凹凸不平等问题,避免在后期使用过程中造成新的问题。为了提高测量的准确性和效率,施工人员可以充分发挥平整仪的作用,虽然该装置的操作难度相对来说较高,但能保证较高的测量精度,整体的检测范围较广,可将检测区域扩展到横坡和断面,内部传感器可以对道路本身的高度进行测量,计算出路面的平整度,对数据进行高效处理。如果在开展监测工作期间遇到极端天气情况,施工人员可以使用3m直尺测量法,这种测量方法主要是通过人工方式进行,虽然效率低,但是操作较为便捷,受天气影响较小。除此之外,施工人员还可以根据实际路况使用车载式颠簸测试仪对路面性能进行检测,该仪器可在路况较好的道路上使用,通过连续、精确地进行测量,获得有关路面的各种信息。

3.6沥青路面结构强度检测

在沥青路面施工完毕之后,施工人员还应重点关注沥青路面的结构强度,采用技术条件较为成熟的贝克曼梁法,通过对比分析沥青路面压缩前后变形情况,对其结构强度进行判断。首先,工作人员应按照国家有关规定使用标准设备,通过杠杆调节贝克曼梁的前后臂长比例,使可用梁长度保持在3~6m之间。其次,在测量过程中,工作人员应在车辆轮隙之间插入贝克曼梁,防止其与轮胎摩擦,并在贝克曼梁的后臂端放置百分表。汽车在道路上缓慢行驶时,百分表上的度数会因道路材料变形程度而出现相应的变化,且变形程度越高,百分表度数也会越高。该种测量方法的应用范围很广,通过测量结果能够准确判断路面的结构强度,并明确其中存在的问题。

3.7沥青路面抗滑性检测

路面的防滑性在很大程度上决定着道路交通的安全性和可靠性,因此,为进一步提高沥青路面的施工质量,避免在后续运行的过程中出现问题,施工人员应通过随机抽样试验的方式检查沥青路面的防滑性能。在检测过程中,施工人员可以将轮胎以高速进行旋转,并将其与路面进行连续直接接触,通过记录轮胎和路面之间产生的摩擦系数来分析沥青路面的抗滑性。该测试方法本身的操作性较强,成本较低,且测试结果较为可靠,因此得到较为广泛的应用。除此之外,施工人员也可以使用激光测试仪进行检测,该设备能够发射出红外线并快速计算被照射路面的防滑性。此种方法受人为因素和自然环境因素的影响较小,能够实现连续不断地检测,操作性较强、难度低,适合在路况较好的道路上使用。

3.8沥青路面渗水性检测

在沥青路面的施工过程中,主要以砂石和沥青混合料为原料。在这种情况下,如果路面的密实度不符合实际标准要求,路面结构中就可能会出现空隙。如果此公路工程所在地区连续出现强降雨、大雨等天气,那么沥青路面就会长时间浸泡在水中,此时不采取相应的防护措施就会导致沥青路面整体性能下降,造成损坏、变形等一系列质量问题,整体的使用寿命大大缩短[6]。因此,在沥青路面的施工过程中,就需要对路面展开渗水性检测。检测时,沥青路面渗透系数标准应保持在300mL左右,如果测试结果与该值相差过大,则证明该路面的渗透能力不符合要求,必须采取有效措施加以补救。

4结语

通过该文分析和研究可知,为保证沥青路面的建设水平,就需要在施工现场有效检测路面的施工质量,保障工程的安全性。基于此,该文从原材料试验检测、沥青材料配制检测、沥青路面压实度检测、沥青路面弯沉值检测、沥青路面使用性能检测、沥青路面结构强度检测、沥青路面抗滑性检测、沥青路面渗水性检测和沥青路面材料厚度检测这几方面展开分析,对提高沥青路面施工质量具有重要意义。

参考文献

[1]李向頔.UWB/SINS定位系统在沥青路面施工质量监控中的应用研究[D].北京:北京交通大学,2020.

[2]朱瑞峰.低温条件下薄SBS改性沥青路面结构层施工温度研究[D].重庆:重庆交通大学,2020.

[3]方磊,郭斌,郑永军,等.沥青路面施工智能监控技术研究[J/OL].中国测试:1-6(2021-08-18)[2022-01-06].

[4]李松斌,徐科,温俊涛,等.高温多雨区排水沥青路面设计及施工关键技术研究[J].公路,2021,66(7):88-94.

[5]王玉林,徐宁,卢东.提升沥青路面抗水损害能力措施综述[J].中外公路,2022,42(1):66-72.

[6]李晓华,熊春龙.施工温度对SMA-13沥青路面抗滑性能的影响[J].公路,2021,66(5):80-84.

作者:杨虎陈 单位:云南云路工程检测有限公司