延安交通工程试验检测中心 716000
摘要:在社会经济的快速发展下,我国基础设施建设中的公路工程在不断推进,建设数量和规模越来越大。沥青混凝土路面是柔性路面主要之一,它具有承载能力强、施工工艺简单、造价低、使用寿命长、后期易维护而被广泛应用。在具体施工过程中,工程质量会受到因材料质量、工艺水平、技术质量要求等方面问题的影响,导致沥青路面出现早期病害问题,影响公路使用寿命。因此采用先进的技术手段,精密的仪器设备,规范的试验检测程序,科学的数据统计方法,对于提高工程质量、加快工程进度、降低工程造价、推动公路工程施工技术进步起到了极为重要的作用。也是工程设计参数修改、施工质量控制、施工验收评定、养护管理和各种技术规范和规程修订的主要依据。
关键词:公路工程;沥青路面;施工现场;试验检测技术
1沥青公路路面试验检测的必要性
沥青公路施工质量对公路后期使用效能的发挥具有重要作用,在沥青公路施工结束后,需要对公路的各项性能进行有效检测,这种检测不仅是保证施工质量,对后期的通车安全性耐久性都具有重要作用。首先沥青公路的承载能力较高,日常通车压力完全可以应对,对其进行检测是及时有效的发现其中存在的问题,并予以修补消除隐患延长使用寿命。同时,对沥青公路的承载力进行检测,可以从另外一方面强化道路的抗疲劳性能,有助于加强道路的承载力和抗疲劳性能,从而有效确保道路通车顺畅行车安全。另外一方面,通过对沥青路面的试验检测,可以为设计参数、养护管理和各种技术规程规范提供修订依据。
2公路工程沥青路面施工要求
在公路沥青路面的施工过程有着较为严格的施工要求,首先一条公路的路面应该具有良好的承载力,近年随着经济的不断发展,人们的物质水平不断提升,越来越多的汽车和重型超重型车辆的出现在城市道路中,随着单位面积路面交通流量的增加,公路所承担的负荷和压力也越来越大,要想保证公路的质量就必须提升公路的承载能力。其次一条公路使用寿命的长短是具体由公路路面的抗疲劳性决定的,公路路面频繁经过车辆形成的摩擦力会造成公路路面疲劳,公路抗疲劳的性能较好相应的使用寿命就会较长反之使用寿命就较短,因此公路需具备良好的抗疲劳性提高耐久性。第三,沥青是公路施工的主要原材料,如果沥青质量不符合规定那么就极易造成路面裂缝、不均匀沉降、坑槽、车辙等病害,因此要想保证公路的质量就要确保沥青混合料的质量过关。
3公路工程沥青路面施工现场试验检测技术研究
3.1施工前
3.1.1对公路施工集料原材进行检测。沥青混凝土路面的主要原材料包括砂石集料、沥青料等。砂石集料的使用能够起到骨架作用,提升沥青混凝土稳定性,对沥青路面强度和耐久性有直接影响。在沥青路面施工中,需要对集料质量进行检测,主要检测内容包括集料干质量、水中重量、集料相对密度等。此外还要对集料针片状参数进行检测,需要采用游标卡尺、规准仪等工具。在此基础上,检验集料力学性质,可采用压力计确定集料压碎值,采用磨光机确定集料磨光值,采用摆式摩擦易确定集料摩擦系数。在沥青料检测方面,则主要包括沥青针入度、软化程度检测等,具体检测方案的制定要根据工程实际情况及沥青混合料试验规程确定。
3.1.2沥青原材料检测。为了提高沥青的性能,一般使用SBS改性沥青,能明显提高软化点、降低脆点,增强沥青和石料之间的粘结力,有利于延长路面的使用寿命。针对沥青的试验检测较多,包括针入度、软化点、延度、闪燃点、含蜡量、溶解度、密度、老化性、粘附性等。以延度检测为例,主要利用延度仪,将样品和水面的距离控制在25毫米以上。延度仪在使用期间,观察水温变化、看仪器有无晃动,保证仪器稳定才能进行试验。如果沥青熔化后沉入水底或浮在表面,说明水密度有问题,应该掺入食盐或酒精调整水密度,使其接近沥青密度。
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3.2施工中
3.2.1对沥青混合料的检测。沥青混合料的级配检测是公路路面施工检测的重点内容,其中,混合料配合比设计是根据实验室试验结果确定的。由于沥青混合料级配设计对整个工程的施工质量有直接影响,必须采用有效的试验检测方法,确定混合料质量能够满足要求。在试验过程中,要分别验证搅拌配合比、生产配合比的合理性,设置试验路段对工程进行模拟,全面分析其摊铺质量,确定混合料级配验证各项技术指标。并采用车辙试验方法,确定混凝料热稳定性,采用低温小梁弯曲蠕变方式评价其低温性能和弯曲破坏情况,通过冻融劈裂试验确定沥青混合料的水稳性,保证混合料质量,确保混合料各项参数指标均能够满足设计和相关规范要求。
3.2.2弯沉仪检测。弯沉仪包括贝克曼梁、自动弯沉仪、落锤式弯沉仪三种,其中贝克曼梁应用较为普遍。以落锤式弯沉仪为例,其动力装置、控制系统均安装在牵引车上,检测装置则安装在拖车上。检测时,落锤向承载板施加荷载,承载板将荷载传递到沥青面层,此时路面会出现弯沉变形。传感器记录路面的位移数据,并由控制系统分析数据,即可得到回弹弯沉值。
3.2.3探地雷达检测。探地雷达的检测原理是向检测目标发射高频脉冲电磁波,然后利用天线收集电磁波,分析波形、路径、强度的变化,即可判断沥青路面的厚度。另外,分析路面结构层的介电常数,能得到湿度和密度。相比于常规地下探测法,探地雷达检测的优势是速度快、费用低、分辨率高、操作方便。
3.3施工后
3.3.1对公路压实度的检测。压实度检测主要是为了反映出沥青路面的实际使用性能,可采取钻芯取样试验检测方法。待沥青混合料碾压施工结束,且材料温度冷却后,可通过钻芯取样法,对其压实度进行检测。也可以通过密度比检测,判断沥青混合料压实度,但该方法较为繁琐,而且钻芯取样也容易对路面造成损伤。目前部分工程开始采用核子密度仪对沥青混合料压实度进行检测,该方法也能够反映出沥青路面压实度指标,促进路面压实度效果的提升。
3.3.2对公路使用性能的检测。对沥青路面平整度的检测。一般情况下,可以采用3m的直尺对沥青路面进行平整度检测,具体方法是用三米的直尺测量的最大间隙进行计算,在进行测试时目测三米直尺底面与路面之间的最大间隙距离,再将塞尺塞进间隙处,测量出最大的间隙高度,以同样的方式200m的路段选择两处进行测量,每处连续十尺,最后计算出这十个最大间隙之间的平均值。但是值得注意的是这种方法存在一定的缺点,由于此方法全部采用人工操作因此操作过程中产生误差的可能性较大,测量的数值准确性较低,只适用于在建公路以及低等级公路的检测。近年来,随着公路工程的不断发展,公路施工检测技术也不断更新,连续式平整度仪开始逐步走入施工工程检测试验,这种方法在检测效率和检测准确度上都有了较大程度的提升,但是这种方法的缺点是,仪器较为复杂笨重,检测便捷性较差。现阶段,在以上两种检测方法的基础上,又发明了车载式颠簸检测仪,这种方式主要是让车辆在公路上实际行驶,行驶过程中车辆的后轴与车厢之间会发生一定的位移,通过对这个位移的值进行累计叠加可以计算出公路沥青路面的整体平整度,这种位移的测量时仪器通过机械传感器完成的因此保证了数据的可靠性。
对沥青路面渗水性能的检测。沥青路面的本身结构导致沥青和碎石之间的压实度较小,中间的缝隙较大,这样当遇到雨雪天气时候路面的积水如果不能够及时的排除就会导致水分下渗,造成现阶段沥青路面水破坏现象普遍较为严重。路面发生渗水现象后会对公路的表面结构造成影响发生网裂、坑洞等现象,因此要想有效的防治公路的水破坏就应该对其渗水性能进行控制和研究。通常情况下选择使用沥青渗水系数对路面的渗水性能进行检测,为了保证沥青路面渗水性能符合公路行驶要求,普通沥青的渗水系数应该控制在每秒不超过300ml范围内,SMA沥青混合料路面的渗水系数则应该控制在每秒渗水不超过200ml范围内。
沥青路面抗滑性能的检测。公路车辆发生制动的时候,车轮与公路表面产生的摩擦力的强弱叫做沥青路面的抗滑性能。公路的抗滑性能对行人和车辆的行车安全有很大的影响,是值得设计检测人员重视的一个项目。在进行具体检测的过程中检测人员应该密切的关注路面的抗滑指数,具体检测中可以采用激光纹理测试仪对路表纹理进行检测,这种检测方式具有可靠性强,检测速度快,检测成本低的特点,因此被广泛的应用与路面抗滑检测中。
结语
在我国沥青路面施工管理过程中,沥青路面试验检测工作是重要的组成部分,通过路面试验检测的技术,可以对于公路的施工质量进行控制,为公路后续的养护工作进一步完善,增加公路的使用寿命,确保沥青路面符合我国公路建设的规范标准,通过对于路面沥青路面试验检测,能更好地促进我国公路工程持续稳定的发展。
参考文献
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[3]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(08):162+164.
论文作者:张恒,张彬佑
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/12
标签:沥青论文; 公路论文; 路面论文; 沥青路面论文; 性能论文; 公路工程论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2019年4期论文;