陳書平 中交第二航務(wù)工程局有限公司昆明分公司

1.工程概況

本文涉及項(xiàng)目云南省蒙文硯高速公路項(xiàng)目，項(xiàng)目起訖樁號(hào)為K108+813.080～K128+311.735，設(shè)計(jì)為雙向四車道高速公路，設(shè)計(jì)速度為80 km/h，整體式路基寬度為24.5m，分離式路基寬度為12.25m，設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)采用公路Ⅰ級(jí)。主線長(zhǎng)19.159km，連接線長(zhǎng)6.05km，其中盤龍互通連接線（LK0+100～LK2+267.025、二級(jí)公路）長(zhǎng)2.167km，硯山南互通連接線（LK0+109.859～LK3+991.250、一級(jí)公路）長(zhǎng)3.881km。因?yàn)樵擁?xiàng)目地理位置較為特殊，為了保證項(xiàng)目投入運(yùn)營(yíng)后的車輛行駛安全，必須加大對(duì)瀝青混凝土路面早期病害的檢測(cè)力度，然后采取有效的措施加以處理。

2.高速公路路面病害常見(jiàn)特征

2.1 車轍現(xiàn)象

高速公路在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，最為常見(jiàn)的病害問(wèn)題就是車轍現(xiàn)象，車轍痕跡如果較為嚴(yán)重，那么就會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生明顯的凹陷，導(dǎo)致這類問(wèn)題出現(xiàn)的原因主要有：

（1）瀝青混凝土路面的耐腐蝕性沒(méi)有達(dá)到具體的設(shè)計(jì)要求，此外，高速公路在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，受到雨水以及高溫條件的影響，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的車轍問(wèn)題。

（2）相關(guān)車輛行駛過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按相應(yīng)的荷載規(guī)定進(jìn)行運(yùn)輸，嚴(yán)重的超載現(xiàn)象導(dǎo)致路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的車轍現(xiàn)象。

（3）高速公路項(xiàng)目完成施工后，沒(méi)有待路面徹底干燥就開(kāi)始通車，也會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)嚴(yán)重的車轍現(xiàn)象。

2.2 結(jié)構(gòu)形變

結(jié)構(gòu)變形也是較為常見(jiàn)的一種高速公路病害問(wèn)題，這類問(wèn)題的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致公路內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，嚴(yán)重影響公路的正常運(yùn)營(yíng)。導(dǎo)致公路路面結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的主要原因有：

（1）路面多余的水分滲入到基層中，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的變形，最終導(dǎo)致公路內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞。

（2）高速公路路面的防水能力沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到外界多種因素的影響，最終導(dǎo)致公路結(jié)構(gòu)被破壞。

（3）項(xiàng)目完成施工后，養(yǎng)護(hù)措施不夠合理，最終導(dǎo)致路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的縫隙問(wèn)題。

2.3 沉降不均

受各種因素的影響，高速公路的路面施工往往會(huì)面臨諸多挑戰(zhàn)，其中，沉降就是較為嚴(yán)重的問(wèn)題，導(dǎo)致路面發(fā)生不均勻沉降的原因有很多，除了來(lái)自施工方面的原因，還有些非施工方面的原因也會(huì)導(dǎo)致路面的沉降，所以必須加強(qiáng)施工過(guò)程的管理和控制，充分做好公路項(xiàng)目的養(yǎng)護(hù)，才能有效避免沉降不均問(wèn)題的發(fā)生。

3.高速公路瀝青混凝土路面檢測(cè)技術(shù)分析

3.1 路面彎沉檢測(cè)技術(shù)

（1）激光彎沉測(cè)定儀法。該設(shè)備測(cè)量路面回彈彎沉值的原理為：硅光電池接受了儀器激光機(jī)發(fā)出激光束，會(huì)產(chǎn)生電流，應(yīng)用該電流值就可以計(jì)算路面回彈彎沉值。應(yīng)用該設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，具有造價(jià)低、操作過(guò)程簡(jiǎn)便、精度高、讀數(shù)穩(wěn)定等特點(diǎn)。

（2）自動(dòng)彎沉測(cè)定儀法。該設(shè)備原理為：設(shè)備隨著行駛車輛向前行駛，通過(guò)測(cè)定設(shè)備測(cè)定梁的行駛速度和距離，就可以對(duì)路面回彈彎沉值進(jìn)行計(jì)算。該設(shè)備在路面質(zhì)量驗(yàn)收以及路面施工監(jiān)控工作中得到了較為廣泛的應(yīng)用，該設(shè)備最為明顯的優(yōu)勢(shì)就是可以對(duì)路面高密集點(diǎn)的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。

（3）落錘式彎沉儀（FWD）法。該設(shè)備和計(jì)算機(jī)相連，其運(yùn)行需要在計(jì)算機(jī)的控制下才能得以運(yùn)行，啟動(dòng)落錘裝置，重錘會(huì)極大承載板，產(chǎn)生沖擊力，該沖擊力會(huì)傳導(dǎo)至路面，使路面發(fā)生一定程度的彎沉，通過(guò)分布在不同位置的傳感器對(duì)測(cè)點(diǎn)的表面變形情況進(jìn)行檢測(cè)，將具體的數(shù)值輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，最終得出并輸出路面測(cè)點(diǎn)彎沉值。這種測(cè)量方法的優(yōu)勢(shì)：應(yīng)用該設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)據(jù)獲取速度較快，獲取到的數(shù)據(jù)精度和準(zhǔn)確度都相對(duì)較高，另外，應(yīng)用該設(shè)備對(duì)路面進(jìn)行檢測(cè)，不需要破壞路面，屬于典型的無(wú)損檢測(cè)方法。

3.2 路面平整度檢測(cè)技術(shù)

（1）連續(xù)式平整度儀。在開(kāi)展測(cè)量工作的過(guò)程中，需要拉動(dòng)儀器向前行駛，這時(shí)，如果路面不平，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量小輪發(fā)生上下擺動(dòng)，同時(shí)傳感器的測(cè)桿也會(huì)發(fā)生上下滑動(dòng)。這時(shí)，傳感器就會(huì)輸出電位值，利用該電位值就可以計(jì)算路面的平整度。該測(cè)定儀靈活性較大，但是測(cè)量效率較低。主要適用于對(duì)路面的平整度和使用質(zhì)量的測(cè)量，如果路面坑槽情況較為嚴(yán)重，那么該方法不再適用。

（2）激光路面平整度儀。應(yīng)用該儀器對(duì)路面的平整度進(jìn)行檢測(cè)最為明顯的優(yōu)勢(shì)就是速度較快，因?yàn)樵撛O(shè)備數(shù)據(jù)采集過(guò)程和數(shù)據(jù)處理過(guò)程可以同時(shí)進(jìn)行，最終將路面最為準(zhǔn)確和真實(shí)的斷面信息反映出來(lái)。激光傳感器的模擬信號(hào)會(huì)傳輸?shù)叫盘?hào)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)會(huì)將這類信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并記錄。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，會(huì)反饋和輸出路面的平整度結(jié)果。應(yīng)用該設(shè)備對(duì)路面平整度進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，該設(shè)備不需要直接和路面接觸，不會(huì)對(duì)路面造成損害的同時(shí)，設(shè)備使用壽命也較長(zhǎng)。

（3）車載式顛簸累積儀。應(yīng)用該設(shè)備對(duì)路面的平整度進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，主要利用傳感器和后軸同車廂之間的單向位移累積值VBI，最終得出路面的平整度結(jié)果，經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，該值和路面的平整度之間具有一定的聯(lián)系，VBI越大，路面的平整度越差。應(yīng)用這種設(shè)備檢測(cè)路面的平整度，檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)便，應(yīng)用成本較低。

3.3 路面抗滑性能檢測(cè)技術(shù)

抗滑性能是橫梁路面整體性能的重要參數(shù)，抗滑性能的高低會(huì)直接對(duì)道路行車安全產(chǎn)生影響。

（1）激光構(gòu)造深度儀法。該儀器的工作原理為：激光器產(chǎn)生紅外線，紅外線投射到道路表面，散射光線經(jīng)過(guò)接收透鏡會(huì)在光敏二極管上聚焦，接收光線最多的二極管，直接給出了到路面表面的距離，經(jīng)過(guò)計(jì)算就可以得出公路的構(gòu)造深度。該方法具有以下優(yōu)勢(shì)：檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)便、快捷、成本較低、檢測(cè)結(jié)果可靠程度較高。

（2）橫向抗滑系數(shù)測(cè)試車。應(yīng)用這種方法開(kāi)展測(cè)試工作的時(shí)候，需要在測(cè)定車上裝測(cè)試輪。在實(shí)際測(cè)定的時(shí)候，測(cè)試輪下降，對(duì)其施加一定的荷載，這時(shí)，測(cè)試輪和荷載傳感器之間會(huì)形成一定的橫向力，該力和輪載荷的比值就是橫向力系數(shù)。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，該值和路面抗滑性能之間具有一定的聯(lián)系，該系數(shù)值越大，證明路面具有越強(qiáng)的抗滑能力。該測(cè)量方法的應(yīng)用，不會(huì)對(duì)實(shí)際的交通產(chǎn)生任何影響，比較適合對(duì)一級(jí)公路上的測(cè)試。

3.4 瀝青路面損壞狀況檢測(cè)技術(shù)

公路在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，會(huì)發(fā)生各種各樣的病害問(wèn)題，這些病害問(wèn)題的產(chǎn)生不僅會(huì)影響公路的承載能力，還會(huì)對(duì)路面的使用性能造成一定的影響。因此，采取合理的方法檢測(cè)瀝青路面的損壞狀況，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果采取有效的措施對(duì)瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，對(duì)于保證路面使用安全以及延長(zhǎng)路面使用壽命具有積極的意義。瀝青路面損壞狀況檢測(cè)方法主要有兩種：

（1）攝像測(cè)量法。該方法的應(yīng)用原理就是在測(cè)定汽車上安裝一種高速攝像機(jī)，該攝像機(jī)會(huì)對(duì)路面特定的病害信息進(jìn)行收集，然后將這類病害信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)。應(yīng)用該方法對(duì)瀝青路面的損壞情況進(jìn)行檢測(cè)，其優(yōu)勢(shì)為檢測(cè)成本較低，也正是因?yàn)槿绱?，該方法已?jīng)成為國(guó)內(nèi)最為主要的路面測(cè)損方法。

（2）探地雷達(dá)。應(yīng)用探測(cè)雷達(dá)對(duì)路面損壞情況進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，利用的原理是，雷達(dá)發(fā)出的電磁波會(huì)穿透路面，然后形成反射波，反射波被無(wú)線接收機(jī)所接收，利用反射波對(duì)破損情況進(jìn)行計(jì)算和確定。探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)最為明顯的優(yōu)勢(shì)就是可以實(shí)現(xiàn)厚度較大的瀝青路面的探損檢測(cè)，另外還可以對(duì)路面空洞情況以及裂縫情況進(jìn)行檢測(cè)。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高速公路瀝青混凝土路面檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也取得了一定的成績(jī)，為了促進(jìn)我國(guó)高速公路和諧發(fā)展，相關(guān)研究人員還應(yīng)該繼續(xù)努力，在保證檢測(cè)精度和速度的基礎(chǔ)上，深入探索，促進(jìn)混凝土路面檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展可以不斷向著自動(dòng)化的方向發(fā)展。