孫瑞平
摘 要:隨著國家城市化進(jìn)程的快速發(fā)展,瀝青公路憑著施工機(jī)械化、交通放行快、平整度高等優(yōu)點在公路建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)占有重要地位。而是否經(jīng)過嚴(yán)格的瀝青路面施工現(xiàn)場的試驗檢測,公路的質(zhì)量有很大的不同。本文主要對瀝青結(jié)構(gòu)路面施工現(xiàn)場實驗檢驗技術(shù)進(jìn)行全面的闡述,對于各檢驗技術(shù)進(jìn)行優(yōu)缺點總結(jié)。
關(guān)鍵詞:公路工程;瀝青路面;施工現(xiàn)場;試驗檢測技術(shù)
瀝青路面試驗檢測是公路工程施工管理的必要環(huán)節(jié),更是瀝青路面公路工程質(zhì)量的保障措施,也是以后公路養(yǎng)護(hù)的依據(jù)。要想達(dá)到標(biāo)公路質(zhì)量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),就必須重視路面試驗檢測,嚴(yán)格遵守并執(zhí)行,以獲取及時、有效、準(zhǔn)確、合格的試驗檢測數(shù)據(jù)。本文主要對瀝青結(jié)構(gòu)路面施工現(xiàn)場實驗檢驗技術(shù)進(jìn)行全面的闡述,對于各檢驗技術(shù)進(jìn)行優(yōu)缺點總結(jié)。
一、瀝青路面質(zhì)量基本要求
為滿足公路運輸?shù)幕厩闆r,在荷載能力、抗疲勞性上都要有達(dá)到國家規(guī)范和當(dāng)前道路交通要求,以達(dá)到此公路路段半的設(shè)計使用壽命而不損壞。荷載能力指公路在對交通壓力的承受能力,主要受車流量和車重影響;抗疲勞性指荷載反復(fù)壓力對公路造成的疲勞性傷害;另外,由于瀝青公路在環(huán)境內(nèi)受的影響,瀝青公路要有良好的穩(wěn)定性,以保證在炎熱天氣和路面大流量的情況下正常使用。于此相對,對于北方環(huán)境就要求瀝青路面有一定的低溫抗凍性,防止出線低溫裂縫。此外,公路路面的抗滑性也是路面的重要指標(biāo),因為關(guān)系著公路交通的共同安全問題。因此,瀝青公路工程上要對公路的承壓能力、抗壓能力、抗疲勞性、高(低)溫穩(wěn)定性、抗滑性等性能上進(jìn)行要求。
二、相關(guān)試驗檢測技術(shù)分析
(一)原材料試驗檢測技術(shù)
原材料試驗檢驗是瀝青公路工程試驗檢驗的的第一步,瀝青公路工程建設(shè)主要由瀝青和砂石混合鋪設(shè),瀝青砂石混合料的質(zhì)量對瀝青公路的承壓和抗疲勞性起著決定性作用,作為工程原料直接對后續(xù)工程工序有重要影響。因此,對于瀝青混凝土原料的試驗檢驗是施工現(xiàn)場試驗檢驗的第一步?;炷猎系脑囼灆z驗主要是對原料的密度、針片系數(shù)和砂當(dāng)量的指標(biāo)進(jìn)行測定,此實驗過程是取樣后在實驗室內(nèi)進(jìn)行,要想得到準(zhǔn)確的試驗結(jié)果必須保證取樣的代表性及原料的均勻性。大部分情況下,利用網(wǎng)籃法測定瀝青混合原料中的各成分質(zhì)量,利用游標(biāo)卡尺或規(guī)準(zhǔn)儀測定針片,利用壓碎機(jī)和磨光機(jī)等力學(xué)設(shè)備測定原料試件的壓碎值、磨光值等原料的力學(xué)性能。原料的一系列測定值一般根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》要求進(jìn)行。
(二)瀝青混合料級配檢測
混合料的級配檢測是指在施工之前對瀝青混凝土的瀝青和礦料配比進(jìn)行設(shè)計,設(shè)計主要根據(jù)道路施工要求進(jìn)行,設(shè)計階段的混合料級配是瀝青路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),對工程質(zhì)量來說至關(guān)重要。為方便工程進(jìn)行配合比也可以同時設(shè)計。這樣,在實驗室制作試驗件,對公路工程施工過程模擬一次,可以更好地把握公路建設(shè)結(jié)果的質(zhì)量和各原料的用量,利用混凝土試驗品對該試驗品的各種力學(xué)特性和穩(wěn)定性能進(jìn)行測定和分析,最終確定瀝青混凝土的原料級配,以達(dá)到最優(yōu)的公路原料設(shè)計方案。
(三)壓實度檢測技術(shù)
壓實度檢測是對壓實過后的路面進(jìn)行檢測公路原料的緊實程度是否達(dá)到規(guī)范。一般是通過鉆芯得到已壓實的混凝土樣品進(jìn)行壓實度的測定,通過在實驗室測定樣品的密度來判斷此段取樣公路的壓實度是否合格。但取樣測定壓實度本身就會對對瀝青路面的結(jié)構(gòu)造成一定損害,并且若測定壓實度不合適時也不易對路面進(jìn)行再次壓實。所以,針對這些弊端,可以利用核子密度檢測儀代替鉆芯取樣法測定瀝青混合路面的壓實度,核子密度儀在路面完成壓實后就能立刻進(jìn)行測定,壓實度不夠可以及時進(jìn)行壓實,不對公路造成破壞并且能及時修正。
(四)路面使用性能檢測
1、平整度檢測
對于路面使用性能主要通過平整度、強(qiáng)度、抗滑性、防滲水四個方面進(jìn)行檢驗。公路路面平整度的檢測大都使用3m直尺測定最大間隙,具有工具方便、數(shù)據(jù)直觀的優(yōu)點,但工作量大效率低的缺點更為突出。連續(xù)式測量儀是連續(xù)測量反映標(biāo)準(zhǔn)差的儀器,具有精度高、效率高的優(yōu)點和設(shè)備笨重的缺點。顛簸累計儀是繼3m直尺和連續(xù)式測量儀后發(fā)展起來的,通過載有儀器的車輛在路面行駛對路面顛簸程度進(jìn)行積累測定,從而得出路面平整度的計算結(jié)果。相比較直尺法和連續(xù)式測試儀,顛簸積累儀在設(shè)備的使用過程和測量精度上都有著絕對的優(yōu)勢。激光路面平整度檢測方法,是利用激光對路面的平整度進(jìn)行檢測,此設(shè)備是一種非接觸式測定儀,具有操作簡單、測量迅速、精度高、不確定因素小等特點,所以激光法測定路面平整度具有廣闊的應(yīng)用前景。
2、強(qiáng)度檢測
路面強(qiáng)度檢測主要指的是彎沉檢測,彎沉檢測即通過測量路面在標(biāo)準(zhǔn)壓力下的垂直形變進(jìn)行檢測,目前使用最廣泛的是貝克曼梁法,使用的設(shè)備為貝克曼梁彎沉儀,通過該設(shè)備對路面施加靜荷載,再由傳感器自動記錄測試路面的彎沉數(shù)據(jù),來計算該測試路段路面強(qiáng)度的。因此用該方法對路面彎沉進(jìn)行檢測時需要對路面不斷施加負(fù)荷直到接近極限值,所以貝克曼梁法對路面進(jìn)行強(qiáng)度測試本身對路面也會造成一定的損傷。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,對路面彎沉的測定出現(xiàn)了更優(yōu)越的測量辦法-脈沖式彎沉測量方法。其中最具代表性的測量設(shè)備為落錘式彎沉儀,與貝克曼梁彎沉儀相比,落錘式彎沉儀是通過落錘對路面進(jìn)行脈沖施壓,在通過傳感器測量路面彎沉。
3、抗滑及滲水檢測
在公路使用過程中,路面的摩擦系數(shù)不僅受路面特性的影響,天氣和環(huán)境導(dǎo)致的空氣濕度、地表濕度等環(huán)境因素和型車速度等認(rèn)為因素也是影響路面摩擦系數(shù)的重要因素。其中受路面檢測檢測的有兩個特性,即瀝青公路路面細(xì)構(gòu)造和組構(gòu)造。其中,細(xì)構(gòu)造主要指路面表面的粗糙度,在低速行駛得到情況下其決定性的作用,可以利用擺式摩擦儀進(jìn)行測定,為得到的結(jié)果的準(zhǔn)確性,要在路段內(nèi)進(jìn)行間斷性測量且每次試驗都要進(jìn)行多次取平均值。粗構(gòu)造是表征瀝青路面的縫隙粗細(xì)的值,路面粗構(gòu)造縫隙主要作用是防止路面積水形成水膜,所以粗構(gòu)造在高速路段上起作用。粗構(gòu)造指數(shù)主要由構(gòu)造深度指數(shù)體現(xiàn),一般通過鋪沙發(fā)計算構(gòu)造深度。
路面滲水試驗一般是在路面均勻取點后,在取點處用滲水儀進(jìn)行滲水試驗進(jìn)行試驗,一定時間后根據(jù)滲水儀水量的減少量和時間經(jīng)過計算得到路面滲水系數(shù)。
三、檢驗檢測的意義
我國大部分公路均為瀝青路面,瀝青公路質(zhì)量的好壞即代表國民出行舒適度甚至出行風(fēng)險的高低。只有嚴(yán)格有效的施工現(xiàn)場的試驗檢測技術(shù)才能保證路面質(zhì)量,在原有的結(jié)構(gòu)原料上延長公路的使用壽命。良好的路面檢測技術(shù)關(guān)系著人民的生活水平和國家的經(jīng)濟(jì)效益。
公路施工現(xiàn)場試驗檢測技術(shù)可以減少公路后期維護(hù)的恩利和財力投入,更好的規(guī)劃國家公路建設(shè)。減少因道路非常規(guī)損壞導(dǎo)致的道路擁擠和道路交通事故。
四、結(jié)語
國家城市化建設(shè)離不開公路建設(shè)的發(fā)展,為滿足公路建設(shè)的需要,公路路面結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,工藝越來越國際化。但國家的發(fā)展也對公路的性能水平的訴求越來越苛刻。由于公路的設(shè)計年限不足或負(fù)載過重的導(dǎo)致公路的破損情況也比較嚴(yán)重。在公路檢驗技術(shù)的發(fā)展上,復(fù)雜的人工檢測技術(shù)已經(jīng)不具有競爭性。檢驗檢測技術(shù)應(yīng)與現(xiàn)代科技化相結(jié)合,利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等讓路面檢驗檢測的過程更為簡單,結(jié)果更為準(zhǔn)確。利用自動化、集成化的設(shè)備對路面進(jìn)行測量和對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算,可以免去由于人工測量帶來的不確定性。另外,新型設(shè)備在國內(nèi)公路的檢驗檢測中利用不是很普遍,對于新設(shè)備的使用普及還需要加強(qiáng)。
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