曹霞
(中鐵十一局集團(tuán)第二工程有限公司,湖北 十堰442000)
為全面保障公路瀝青路面施工質(zhì)量,針對施工現(xiàn)場展開檢測尤為關(guān)鍵,需形成科學(xué)合理的方案,以所得檢測結(jié)果為基準(zhǔn),合理控制路面工程質(zhì)量,為瀝青路面施工提供支持,推動(dòng)公路事業(yè)的發(fā)展。
原材料是推動(dòng)公路瀝青路面得以持續(xù)開展的重要支持,與之相關(guān)的試驗(yàn)檢測主要圍繞瀝青與砂石集料2 方面展開。從瀝青路面整體質(zhì)量考慮,砂石集料發(fā)揮出重要作用,是整個(gè)原材料體系中最為基礎(chǔ)的部分,因此,針對砂石集料加以檢測具有現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)際試驗(yàn)檢測過程中,需挑選符合質(zhì)量要求的砂石集料,在此基礎(chǔ)上展開試驗(yàn)性檢測。試驗(yàn)人員在實(shí)際操作中,需準(zhǔn)確掌握與砂石集料有關(guān)的各項(xiàng)指標(biāo),嚴(yán)格遵循砂石集料的配比要求,具體內(nèi)容如表1 所示。
表1 S16(0~3mm)集料的配比要求
網(wǎng)籃法檢測是最為主要的方法,在此基礎(chǔ)上可獲得砂石集料的密度情況,同時(shí)需要考慮含水與不含水2 種情況下各自的質(zhì)量差異。使用高精度游標(biāo)卡尺檢測針片狀砂石集料,由此確保所得結(jié)果的精確性。為進(jìn)一步掌握砂石集料整體性能,需對其展開力學(xué)特性分析,可通過擺式摩擦儀確定實(shí)際摩擦系數(shù),但此項(xiàng)試驗(yàn)分析的前提在于獲得壓碎值與磨光值的支持,否則會(huì)對檢測結(jié)果的精確性造成影響[1]。此外,公路瀝青路面施工對于材料提出的性能指標(biāo)還體現(xiàn)在針入度與軟化度等層面,因此,在實(shí)際檢測過程中也需要考慮上述內(nèi)容。
瀝青路面整體質(zhì)量與混合料級(jí)配有關(guān),該指標(biāo)主要從2 個(gè)方面對道路質(zhì)量造成影響:(1)所用材料的級(jí)配是否達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn),將直接對施工使用情況造成影響;(2)級(jí)配通過直接或間接方式對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響?;诖耍槍r青混合料展開試驗(yàn)檢測時(shí),尤為關(guān)鍵的便是控制瀝青混合料級(jí)配。整個(gè)瀝青路面施工過程中,瀝青混合料是貫穿于其中的重要材料,在正式施工之前需針對其展開模擬試驗(yàn),關(guān)于具體的級(jí)配設(shè)計(jì),需建立在實(shí)際攪拌配比的基礎(chǔ)上。同時(shí),室內(nèi)試驗(yàn)也十分有必要,此舉是提升級(jí)配試驗(yàn)檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵,完成瀝青混合料的制備后再轉(zhuǎn)入實(shí)際施工中加以試驗(yàn),此環(huán)節(jié)主要以性能檢測為主,主要涉及到高低溫檢測、水穩(wěn)定性等。
路面雷達(dá)檢測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對公路瀝青路面厚度的檢測,所設(shè)置的雷達(dá)測試系統(tǒng)中融入了先進(jìn)的無損連續(xù)檢測技術(shù),但在持續(xù)檢測過程中,受到換算速度的影響,易出現(xiàn)點(diǎn)位檢測誤差。公路瀝青路面在現(xiàn)代化工程中得到廣泛應(yīng)用,對工藝提出更高要求,由于面層雷達(dá)速度波變化幅度相對較小,通過探地雷達(dá)的方式可提升檢測數(shù)據(jù)的精確性。本質(zhì)上,此試驗(yàn)檢測系統(tǒng)是基于反射波探測而衍生出的一種方法,在實(shí)際探測過程中,得到了專業(yè)探地雷達(dá)的支持,安排測試車輛通過勻速的方式行駛,雷達(dá)將持續(xù)發(fā)射電磁脈沖,可在極短的時(shí)間內(nèi)通過瀝青路面,接收機(jī)獲取到脈沖反射波,如電介質(zhì)常數(shù)等都會(huì)被記錄在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。在上述基礎(chǔ)上,基于對電介質(zhì)常數(shù)以及波數(shù)的分析,可求得路面的厚度情況。在當(dāng)前公路領(lǐng)域,地質(zhì)雷達(dá)運(yùn)行過程中主要基于電磁波掃描的方式實(shí)現(xiàn)檢測與分析,具備連續(xù)、無損的基本特性。將該技術(shù)應(yīng)用于瀝青路面厚度檢測工作中,在一個(gè)工作日內(nèi)測量范圍將逾100km,且還可精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)路面脫空、裂痕等問題。
路面養(yǎng)護(hù)是維持穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,其中以路面平整度檢測尤為關(guān)鍵,在行業(yè)技術(shù)持續(xù)發(fā)展下,一系列高精度檢測設(shè)備隨之產(chǎn)生,以下針對常見的2 大類儀器展開分析。
4.2.1 車載式顛簸累積儀
此儀器的優(yōu)點(diǎn)在于可通過高效、精確的方式獲得與路面平整度有關(guān)的信息,可滿足路面質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)的相關(guān)需求。通過定期或是不定期的方式針對瀝青路面加以檢測,將所得平整度信息記載于電腦中。受儀器裝載車盤懸掛系統(tǒng)的影響,產(chǎn)生的單向位移累計(jì)值也將發(fā)生變化,考慮到此問題,在裝車之后針對儀器展開精確校驗(yàn)至關(guān)重要,持續(xù)調(diào)整并使得儀器標(biāo)準(zhǔn)差具備對應(yīng)關(guān)系后,方可投入到實(shí)際測試工作中。
4.2.2 激光路面平整度測定儀
此儀器的突出之處在于檢測過程中并未與路面發(fā)生接觸,同時(shí)所得檢測結(jié)果精度較高,所需時(shí)間得到有效控制。此儀器的適用性較強(qiáng),除了實(shí)現(xiàn)對平整度的檢測外,還可將檢測覆蓋面延展至橫坡、車轍等方面,無論是在數(shù)據(jù)采集還是處理上都更具優(yōu)勢。在針對瀝青路面平整度展開檢測時(shí),需要在測量車上合理安裝激光傳感器,車輛保持勻速行駛狀態(tài)并與激光傳感器發(fā)生作用,隨之得到路面高度情況,系統(tǒng)自行計(jì)算可求得車轍橫斷面[2]。若存在縱向平整度檢測需求,測試車在行駛過程中可通過輪跡處的激光傳感器實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于瀝青路面的強(qiáng)度檢測,通常會(huì)基于測量完成值加以表征??v觀國內(nèi)瀝青路面測量事業(yè),應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)屬貝克曼梁法,其充分運(yùn)用了桿杠原理,基于對百分表的讀數(shù)可以獲得彎沉值?,F(xiàn)階段,我國針對貝克曼梁檢測方式做出了明確規(guī)定,具體體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)軸載、接地壓力等多個(gè)方面。實(shí)際操作中,貝克曼梁前、后臂之比以2∶1 為宜,可利用的梁長度主要為3.6m 與5.4m?;谪惪寺赫归_彎沉值的測量作業(yè)時(shí),需要將梁置入輪隙之間,但不可與輪胎發(fā)生接觸,將百分表放置在梁的末端區(qū)域,汽車以緩慢、勻速的狀態(tài)持續(xù)前行,伴隨路面變形量的持續(xù)增加,對應(yīng)百分表讀數(shù)也將表現(xiàn)出增加的趨勢,在此過程中讀取表中最大值,伴隨汽車的持續(xù)運(yùn)行,彎沉盆的影響將逐步減弱,此時(shí)汽車逐步放慢速度,停穩(wěn)之后百分表呈現(xiàn)出的數(shù)值也將處于穩(wěn)定狀態(tài)。若檢測的路面面層厚度較大,則需要引入經(jīng)驗(yàn)公式,針對彎沉值做進(jìn)一步的溫度修正。值得注意,近年來落錘式彎沉儀(FWD)在道路檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,是一種更為先進(jìn)的彎沉測量方式,由拖車、控制中心、信息處理中心以及輸出中心構(gòu)成。其中,拖車可有效實(shí)現(xiàn)重錘的提升與下降,在此過程中脈沖荷載作用于路面,其與半正弦波具有相似性,因此,可以精確模擬路面運(yùn)行狀況,無論是在路面處產(chǎn)生的荷載還是彎沉值都可得到精確測量[3],且落錘式彎沉儀的適用性較強(qiáng),在同一時(shí)間可測量7~9 個(gè)區(qū)域,在提升測量效率的同時(shí)還可將路面彎沉盆真實(shí)狀態(tài)有效反映出來。
使用擺式摩擦系數(shù)儀,試驗(yàn)以200m 為間距持續(xù)進(jìn)行,單次試驗(yàn)操作次數(shù)達(dá)3 次及以上,要求所有測點(diǎn)都設(shè)置在輪跡帶上。實(shí)際操作中,擺式摩擦儀對運(yùn)行環(huán)境提出要求,即測定標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃,綜合考慮試驗(yàn)當(dāng)天現(xiàn)場溫度,需通過修正求得擺值。除此之外,基于構(gòu)造深度也可實(shí)現(xiàn)對瀝青路面抗滑性能的檢測,主要應(yīng)用的是施工鋪砂法,以砂實(shí)際體積以及平均粒徑為基礎(chǔ),經(jīng)計(jì)算后可求得構(gòu)造深度值。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)多類路面摩擦檢測方式,應(yīng)用較為廣泛的有摩擦測試車,其在運(yùn)行過程中測試輪會(huì)與地面發(fā)生作用,通過對縱向摩擦阻力的分析可以求得摩擦系數(shù)值。關(guān)于滲水試驗(yàn),則需要得到路面滲水儀的支持,從水面以下100mL 開始持續(xù)下降到500mL處,測定這一過程所發(fā)生的時(shí)間,經(jīng)由計(jì)算后可求得所需結(jié)果。
綜上所述,瀝青路面是現(xiàn)代化公路工程中的主要形式,其在施工中易受到諸多因素影響,基于現(xiàn)場的試驗(yàn)檢測技術(shù)則是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵。本文針對較為常見的幾項(xiàng)技術(shù)展開分析,覆蓋平整度、強(qiáng)度等多個(gè)方面的檢測工作。在行業(yè)持續(xù)發(fā)展下,現(xiàn)場試驗(yàn)檢測技術(shù)將實(shí)現(xiàn)更大的突破,從而能更為精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)施工問題,從源頭上采取處理措施,確保瀝青路面施工質(zhì)量。