王超

（江西省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院有限公司，江西南昌330200）

0 引言

在公路項(xiàng)目建設(shè)中瀝青路面工程質(zhì)量至關(guān)重要。作為瀝青路面的主要參數(shù)彎沉值數(shù)據(jù)，與瀝青路面工程質(zhì)量有一定的聯(lián)系。因?yàn)閺澇翙z測(cè)測(cè)定是衡量路面承載力的主要依據(jù)，因此溫度修正系數(shù)計(jì)算時(shí)需要具備一定的合理性，才能滿(mǎn)足路面工程的需求。就目前現(xiàn)狀看來(lái)，現(xiàn)有的瀝青材料對(duì)溫度的敏感性非常大，在進(jìn)行彎沉測(cè)定時(shí)需要考慮對(duì)溫度修正系數(shù)的需求進(jìn)行分析，從而采取有效的基礎(chǔ)方法提升公路項(xiàng)目的建設(shè)效果。

1 瀝青路面性能的環(huán)境溫度指標(biāo)

從目前的實(shí)際情況分析，我國(guó)在進(jìn)行瀝青性能評(píng)價(jià)分析環(huán)節(jié)，只能從路面結(jié)構(gòu)溫度、表面溫度、大氣溫度等方面出發(fā)分析。但是結(jié)合實(shí)際情況展開(kāi)分析，相同時(shí)間段內(nèi)上述幾個(gè)溫度參數(shù)都會(huì)存在明顯的差異，這些溫度數(shù)據(jù)的變化能夠體現(xiàn)出環(huán)境給路面結(jié)構(gòu)造成的影響，需要從多個(gè)方面進(jìn)行分析。從這一方面分析了解到，不同路面的運(yùn)行時(shí)間上有差異，不同溫度參數(shù)指標(biāo)的應(yīng)用，需要建立完善的溫度修正模型，以達(dá)到運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。在分析溫度修正方面時(shí)，應(yīng)該明確與彎沉值關(guān)系最密切的溫度數(shù)據(jù)，這是必須要考慮的一個(gè)問(wèn)題。因?yàn)椴煌访娴奶匦杂胁町悾夹g(shù)指標(biāo)也會(huì)不同，所以要分析不同路面的壽命指標(biāo)數(shù)據(jù)，選擇正確的溫度修正模型，掌握不同類(lèi)型的溫度數(shù)據(jù)，為路面的質(zhì)量提升起到積極的作用。很多研究人員通過(guò)應(yīng)用瀝青平均溫度或者路表溫度等參數(shù)進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)溫度參數(shù)分析，然后就可以進(jìn)行彎沉溫度修正和分析。但是彎沉是瀝青路面結(jié)構(gòu)整體性的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與路面整體結(jié)構(gòu)溫度都有著直接的關(guān)系，且溫度在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的分布以梯度的形式存在，滯后性、累計(jì)性的特點(diǎn)比較明顯，所以把表溫度或者瀝青層溫度平均作為結(jié)構(gòu)溫度分析，難以達(dá)到準(zhǔn)確性的要求。當(dāng)量溫度為路表疲勞損傷的重要原因之一，這是分析瀝青路面使用壽命的重要數(shù)據(jù)，能夠真實(shí)地反映出路面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此，在分析與判斷的環(huán)節(jié)，要考慮到路面結(jié)構(gòu)形式、材料的特點(diǎn)等因素，選擇使用和彎沉關(guān)系最為密切的作為代表溫度，然后建立修正模型[1]。

2 關(guān)于瀝青路面實(shí)測(cè)彎沉值溫度修正的探討

《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG E60—2008）內(nèi)容分析可知，在承載力檢測(cè)過(guò)程中，采取貝克曼梁測(cè)定方式能夠評(píng)定整體路面的承載能力，其中彎沉檢測(cè)的溫度設(shè)定以20℃作為基礎(chǔ)，當(dāng)平均溫度在20℃±2℃時(shí)，可以不需要進(jìn)行修正；但在其他溫度測(cè)定時(shí)，要對(duì)彎沉值的溫度進(jìn)行修正。從目前來(lái)說(shuō)，廣泛應(yīng)用的溫度修正方式有如下兩種。其一，根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》(JTG E60—2008)標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)用溫度計(jì)進(jìn)行氣溫、路表溫度的檢測(cè)，然后統(tǒng)計(jì)分析近5 天天氣預(yù)報(bào)的平均氣溫，然后將上述的溫度作為基礎(chǔ)，考慮到瀝青面層厚度、基層類(lèi)型等方面進(jìn)行溫度修正。其二，根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD50—2006)標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過(guò)應(yīng)用路表溫度計(jì)進(jìn)行溫度檢測(cè)，并且與前5 小時(shí)平均氣溫綜合，考慮到瀝青結(jié)構(gòu)的厚度參數(shù)，代入計(jì)算公式可以確定溫度修正系數(shù)，然后進(jìn)行溫度修正；但是這種方式已經(jīng)逐步被取代，并且不再應(yīng)用到實(shí)際工程中，只有上海地區(qū)依然采用這種溫度修正的方式。比如上海某高速公路項(xiàng)目，需要進(jìn)行大修作業(yè)，車(chē)行道翻挖結(jié)束后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)重新鋪設(shè)施工，根據(jù)需要鋪設(shè)下面層、上面層、基層等結(jié)構(gòu)，材料性能合格、厚度尺寸滿(mǎn)足工程的要求。在施工結(jié)束后，需要進(jìn)行路面的彎沉性能的檢測(cè)，而施工的時(shí)間為夏季，施工前5日的平均氣溫為26℃，前5小時(shí)平均氣溫為28℃，路面溫度為39℃。按照瀝青面層結(jié)構(gòu)的厚度為12cm 進(jìn)行計(jì)算，數(shù)據(jù)為表1所示。首先，通過(guò)上述兩種溫度修正方式，獲取的修正系數(shù)是不同的，而目前很多研究都說(shuō)明兩種方式的差異，所以本文不再贅述。其次，之前的公路工程的基層主要采用剛性或者半剛性的形式，根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD50—2006)的要求溫度修正不會(huì)再計(jì)算到基層結(jié)構(gòu)的厚度上，只是計(jì)算到瀝青面層的厚度上；但是目前主要應(yīng)用的是ATB 瀝青穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)制作基層，需要綜合分析溫度的影響，所以本文選擇厚度為32cm 的面層計(jì)算分析[2]，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 夏天以瀝青面層不同厚度計(jì)算溫度修正系數(shù)

從上述分析發(fā)現(xiàn)，按照計(jì)算厚度的差異，根據(jù)表內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正系數(shù)分析，其從0.95 下降到0.90，而《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）中修正方法中溫度修正系數(shù)從0.75 下降到0.46。查閱相關(guān)資料之后可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)有研究人員對(duì)比分析后確定，應(yīng)用《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）的修正方法數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確，并且試驗(yàn)之后可以確定瀝青層溫度影響深度可以達(dá)到40cm。為了能夠準(zhǔn)確地分析冬季相關(guān)溫度參數(shù)，按照目前的修正系數(shù)要求做好計(jì)算分析[3]，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 冬天以瀝青面層不同厚度計(jì)算溫度修正系數(shù)

按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTGE60—2008）方法，溫度修正系數(shù)從1.25 增加到1.35，而根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）方法計(jì)算，確定修正系數(shù)從1.31 下降到1.16。此外，按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTGE60—2008）中，冬季溫度要低于上述溫度的要求，瀝青材料的平均溫度會(huì)在0℃以下，這種方法該圖表無(wú)法達(dá)到要求。從以上數(shù)據(jù)綜合性分析后，得出的修正系數(shù)如表3。

表3 溫度修正系數(shù)的比較

3 結(jié)論分析

經(jīng)過(guò)上述數(shù)據(jù)計(jì)算分析，《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTGE60—2008）計(jì)算方法的應(yīng)用是根據(jù)瀝青面層平均溫度20℃作為臨界值，如果瀝青面層溫度超過(guò)20℃的情況下，修正系數(shù)也會(huì)因?yàn)楹穸鹊脑黾佣粩嘞陆担辉跒r青面層溫度低于20℃的情況下，修正系數(shù)會(huì)因?yàn)楹穸鹊脑黾佣黾印＿@兩種變化的瀝青厚度系數(shù)增加幅度都不能超過(guò)10%，而這一方法在瀝青面層平均溫度不足0℃時(shí)，并不能開(kāi)展修正系數(shù)計(jì)算，無(wú)法計(jì)算確定彎沉數(shù)據(jù)。查圖后獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，雖然有瀝青穩(wěn)定基層的溫度修正系數(shù)曲線(xiàn)，并未說(shuō)明詳細(xì)選擇計(jì)算厚度，且厚度數(shù)據(jù)相對(duì)較少，人員影響因素也比較大。而《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）中是根據(jù)公式計(jì)算，把溫度、厚度等參數(shù)都帶入到公式內(nèi)計(jì)算，可以防止人為因素干擾存在過(guò)大的偏差，溫度修正系數(shù)也會(huì)因?yàn)楹穸鹊脑龃蠖陆?，且溫度上升，下降的幅度是溫度和厚度升高的趨?shì)[4]。

但是相關(guān)規(guī)范卻沒(méi)有針對(duì)基層材料的使用要求進(jìn)行說(shuō)明，其厚度僅僅是按照常規(guī)的厚度確定的。這種方式存在局限性，并且在氣溫30℃時(shí)兩者材料的減小幅度參數(shù)達(dá)到38.7%，若瀝青的厚度過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致修正系數(shù)過(guò)低，給工程項(xiàng)目的質(zhì)量造成很大的影響。而且當(dāng)前的《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2017）對(duì)于溫度的修正系數(shù)方法已經(jīng)將其除去[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在溫度修正系數(shù)計(jì)算環(huán)節(jié)，目前所選擇應(yīng)用的兩種方式都有一定的不足之處，計(jì)算結(jié)果會(huì)存在明顯的差異，也會(huì)有較大的差距。根據(jù)規(guī)范化的要求，只有《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTGE60—2008）一種溫度修正方法，而上海檢測(cè)行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)用《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）中的規(guī)定開(kāi)展彎沉溫度修正系數(shù)計(jì)算，對(duì)于是否應(yīng)該計(jì)入ATB 瀝青穩(wěn)定碎石厚度沒(méi)有明確的規(guī)定。因此，在選擇使用ATB 瀝青穩(wěn)定碎石作為柔性材料施工時(shí)，溫度敏感性較高，尤其是環(huán)境溫度較高的條件下，應(yīng)該計(jì)入瀝青穩(wěn)定碎石厚度計(jì)算確定。厚度參數(shù)的選擇，要考慮到不同地區(qū)、不同材料配合比數(shù)據(jù)，結(jié)合地區(qū)的普遍標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)選擇確定。