摘要:当前,我国公路建设总里程不断扩大,人们对公路整体质量提出了更高要求,尤其是路面的施工质量与稳定性直接影响到行车安全与舒适度。当前,公路路面施工中,主要使用到沥青材料,是影响公路质量的重要因素,但仅凭经验或者对材料的外观观察难以准确获知材料性能及质量,为此,通过现场试验的方式检测,可以获知沥青材料各方面级配、压实度、使用性能等指标,从而确保沥青材料的质量与规范标准符合。
关键词:公路施工;沥青路面;试验检测;技术分析
1 沥青路面的质量要求
1.1 较强的抗压能力
由于公路沥青路面承担了大量车辆与行人通行的使用任务,并承受不同荷载程度车辆的反复碾压,对沥青路面的抗压能力提出了较高要求。若沥青路面的抗压能力较弱,将导致公路出现非弹性形变,进而破坏沥青路面的结构,想要保证公路沥青路面的安全性与舒适性就需要保证公路沥青路面的抗压能力。
1.2 良好的抗老化性
一般沥青路面经过一段时间的使用,受到大量车辆碾压及自然环境的双重影响作用,沥青路面会出现明显的老化现象。所以在设计沥青路面时,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。
1.3 良好的高温稳定性
高温稳定性是指沥青混合料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。
1.4 较强的低温防裂性能
在我国北方地区,冬季气温较低,沥青路面中可能存在一定的水分,在此条件下,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,从而对沥青路面的正常使用造成威胁。因此公路沥青路面,尤其是位于北方地区的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。
2 青路面施工现场试验检测技术
2.1 原材料试验检测
沥青与砂石集料是公路施工应用的主要原材料,也是施工原材料试验检验的重点。作为沥青路面的支撑,砂石集料的质量对于维持沥青路面的稳定有着重要作用,需要控制好砂石集料试验检测的整体效果。首先,在试验检测前优化选择集料,通常会选择较为均匀的集料,并要将杂质去除,从而保证检测效果,同时,还要对集料的密度有效了解,包括级配比例比要求等,详见表1。采取室内试验方式对所选砂石集料力学性能及质量合理判断,使用网篮法施工对集料密度检测,分析并计算集料干质量与水中集料质量,进而将集料密实度得到。集料针片状颗粒含量检测时,为了提高检测效果,通常会采用游标卡尺试验检测方法。在了解了集料压碎值与磨光值以后,就可以摩擦系数计算,通常采用摆式摩擦仪计算,进而帮助得到集料的力学特性。可以看出,沥青原材料检测,很多内容都是沥青路面施工标准,包括性能、密实度、级配等。
表1机制砂级配要求
2.2 沥青混合料级配检测
在检测沥青混合料级配时,首先需要优化设计沥青混合料级配,确保沥青混合料的配合比符合标准。同时,模拟公路工程施工,在试验检测过程中,然后对沥青混合料搅拌配合比深入了解,同时还要了解生产配合比,在此基础上对混合料级配设计。此外,计算沥青填铺量,在室内进行沥青混合料的级配试验。混合料配合比设计与检测如采用马歇尔法,为确保试验结果准确,检定电子秤、烘箱温度与锤重、落高。选择2-3个初始级配,在标准级配范围内,依据初始沥青用量,使用马歇尔击实仪成型,试击后依据空隙率确定级配。如果是夏季,温度普遍较高的情况下,选择粗型密级配沥青混合料更为适合,设计空隙率也要取较高的值。而冬季则相反。依据公路等级与施工设备条件等将工程设计级配范围确定下来,需要比规范级配范围窄,同时,还要对施工性能充分考虑。在配合比设计时,确保沥青混合料压实与摊铺更加容易,避免出现离析情况。
2.3 对沥青路面压实度的现场试验检测技术
沥青路面压实度是现场试验检测的最后一项,它应该围绕沥青面层实际密度展开,具体方法则包含了钻孔取芯与核子仪两种方法。本工程在经过现场考量后采用了更为适合的钻孔取芯试验方法,它结合水中重法和表干法展开现场试验检测过程。当沥青混合料在不吸水状态下,主要采用水中重法,配合沥青混合料密度测定来观察其表观密度,并结合实际密度ρs来计算其压实度,始终采用最大理论密度来界定工程中沥青混合料的标准密度,以达到有效控制压实度的目的。同时,还要做到对沥青混合料空隙率等体积指标的严格控制,结合沥青钻孔取芯芯样密度来计算它的毛体积密度,最后用表干法测定。
2.4 路面抗滑性检测技术
路面抗滑能力是表征道路安全性能的指标,它反映了路面抵抗车辆产生滑行现象的能力,在公路工程质量检验评定中一般采用手工砂铺仪、车载式激光构造深度仪测量构造深度与摆式仪测摆值的方式。手工铺砂法是将细砂铺在路面上,计算嵌入凹凸不平的表面空隙中有砂的体积与覆盖面积之比,从而求得构造深度。此方法相对简单,但误差较大,不足以全面反映路面的抗滑水平。摆式摩擦系数仪测定的BPN值能反映路面抗滑性能的综合指标,但测试前应进行标定,以免测试精度达不到要求。因为该检测结果受路面温度影响较大,当路面试验温度不是20℃时,就进行温度修正。显然,摆值的测量受到诸多客观因素的制约,其精确性、重复性容易让人质疑,并且只能是分段点测,工作效率同样不高,其用于工程检查验收尚可,不适用于已通车路面的日常检测评定。车载式激光构造深度仪是通过激光传感器发射和接收漫反射信号的原理进行检测工作,而且这种检测技术具有运输方便、可靠性强、操作快、性价比高的特点。
2.5 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。缓慢的开动汽车,通过汽车对路面的碾压使路面出现变形,百分表的数值也随之加大,当该数值达到最大值的时候将这一数据记录下来。当路面的变形达到最大之后,百分表的数值不再持续加大,则该数值是稳定的,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。
3 结束语
公路工程沥青道路建设中,为了对公路工程质量进行很好的控制,完善公路工程的养护工作,应加强试验检测技术,通过对沥青混合料、施工工艺、配合比设计等进行质量检查,使沥青路面的平整度、厚度、抗滑等相关指标符合国家或交通行业的有关规定,确保沥青路面符合设计要求,使沥青路面质量得到保证,有效延长公路使用年限。
参考文献:
[1]卢世衡.研究公路工程沥青路面施工现场试验检测技术[J].建材与装饰,2017(31):235-236.
[2]张文学.研究公路工程沥青路面施工现场试验检测技术[J].建材与装饰,2017(7):262-263.
论文作者:孙金玉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签:沥青论文; 路面论文; 沥青路面论文; 公路论文; 质量论文; 密度论文; 检测技术论文; 《基层建设》2018年第29期论文;