公路工程沥青路面试验检测技术

王领彦

（河北光太路桥工程集团有限公司，河北 邯郸 056000）

1 工程概况

某公路工程路线全长31.5km，设计行车速度80km/h，设计为双向4 车道，其路面基层采用水泥稳定碎石结构，面层采用沥青混凝土结构，路面宽度为22.6m，设计为一级公路，公路完工后为城市主干道。建设方对路面施工质量要求严格，为保证该工程路面的施工质量，施工单位可以采用沥青路面试验检测技术，对路面施工展开检测，以保证路面的使用性能，基于此，本文对该工程沥青路面试验检测技术展开分析。

2 公路沥青路面试验检测技术

2.1 原材料试验检测

2.1.1 沥青材料

本工程沥青材料的检测中主要包括进场检测、实验室抽样检测，其中进场检测内容包括沥青材料的产品质量合格证、沥青数量是否与订购数量一致、沥青出厂证明、出厂日期等；实验室抽检的主要内容包括沥青的针入度、软化点、延度、含蜡量、抗老化能力等性能，检测时抽样的比例不得小于沥青总量的5%，抽样检测中如出现不合格产品，且比例超出样品总量的1%，则双倍抽样检测，若仍不合格则所有材料全部检测，不能通过试验检测的沥青不得用于施工中[1]。

2.1.2 粗集料

本工程沥青路面中使用的粗集料主要为碎石材料，选用的粗集料检测中包括外表检测与性能检测两部分，其中外表检测包括碎石材料内部是否含有杂质或混合物、碎石材料内部是否保持干燥状态、碎石材料的数量、尺寸是否与选购要求相一致等；性能检测采取抽样检测的方式，检测标准与沥青材料一致，检测的主要参数包括碎石的针片状、相对密度、坚固性、洛杉矶磨耗损失、吸水率等，经检测不合格的碎石材料不得使用。

2.1.3 细集料

本工程沥青路面中使用的细集料主要为机制砂，选用的细集料检测与粗集料一样分为外表检测与性能检测两部分，其中外表检测包括机制砂内部是否含有杂质或混合物、砂料内部是否保持干燥状态、砂料的棱角性是否良好，砂料的数量、尺寸是否与选购要求相一致等；性能检测采取抽样检测的方式，检测标准与沥青材料一致，检测的主要参数包括机制砂0.075mm以下的砂当量、砂料的相对密度等，检测不合格的砂料不得使用[2]。

2.1.4 其他材料

沥青路面使用的原材料还包括矿粉与水，其中矿粉主要采用石灰石粉末，该材料使用前要检测矿粉级配，试验方法选择筛分试验，级配合理的矿粉可用于路面施工中；本次沥青路面施工选择的水为干净的饮用水，确定选取的水源后开展试验检测分析水中的矿物质含量及PH 值，水的矿物质含量保持正常，且PH值呈中性即可使用。

2.2 混合料配合比设计

（1）原材料经试验检测确定合格后，要开展混合料的配合比设计，在配合比设计中采取的主要方法为实验室试验，以确定各类原材料的准确用量，同时利用试验对配比的合理性开展验证。本工程配合比设计中用到的试验检测技术主要包括马歇尔试验、筛分试验等，其中马歇尔试验主要是确定混合料中沥青原材料的用量，筛分试验是确定集料、矿粉的级配，配合比的验证通过试拌和进行[3]。

（2）通过试拌和得到的混合料，选取样品在实验室中检测其主要性能，检测的主要内容包括混合料的高温稳定性、低温抗裂型、水稳定性等，其中高温稳定性的实验环境温度设置在60℃，利用试验模拟车辆反复碾压的过程，从中获取混合料的动稳定值，验证其高温稳定性；低温抗裂型的检测通过对混合料进行低温弯曲蠕变试验实现，获取的实验数据绘制成曲线图，可以明确分析出混合料的低温抗裂性；混合料的水稳定性采用冻融劈裂试验确定，实验数据可反映混合料的水稳性，经检测合格的混合料，可按配比批量生产。

2.3 试验段试验检测

本工程沥青路面施工前可采取试验段检测技术确定施工中的相关参数，选取的试验段长度宜控制在100～200m，试验段选取路段为直线路段，各面层施工前均需开展试验段检测，通过检测可获取施工时机械组成方式、机械施工数量、机械的使用、参数路面施工要求等，如混合料拌和时拌和机的上料速度、拌和温度、拌和时间；混合料摊铺时摊铺机的摊铺速度、摊铺厚度、摊铺宽度、找平方式；混合料碾压时混合料的碾压顺序、碾压遍数、碾压速度、碾压温度等。试验段施工后检测路面施工质量，包括路面的厚度、压实度、平整度、抗滑性能、防渗性能等，经检测合格后施工中按试验段参数作业[4]。

2.4 路面厚度检测

（1）路面的厚度可以直接代表路面的施工质量，本工程采取路面雷达检测法对路面厚度展开检测，雷达检测法属于一种无损检测技术，与传统的钻芯取样检测法相比，可以在不破坏公路整体结构的情况下快速完成检测，该检测技术的检测误差主要取决于换算速度，误差大小在3%以内。

（2）雷达检测技术主要是利用电磁波的反射原理，故也称之为反射波探测法，首先利用设备向已完工的路面下方发射一定强度的电磁脉冲破，电磁波传射过程中如遭遇不同的介质就会发生反射，此时地面利用设备接收的电磁波信息，根据电磁波的传射速度v，以及发射到反射之间的时间差T，通过公式计算得出路面的厚度H。

（3）采用雷达检测技术对路面厚度开展检测具有检测周期快、无损性、效率高的优点，可在1天时间内完成对工程路面各个检测点厚度的测量，且检测采用的设备可将获取的信息以3 种方式存储。其中第1 种存储方式为路层厚度表，可直观获得路面厚度信息；第2中存储方式为彩色的三维路面图，可通过图形展示路面厚度情况；第3种方式为数据库存储，可随时调取存储数据，方便分析。此外，采取该检测方法还能检测出施工中因失误造成的路面裂缝、空洞等问题，以便于施工单位及时返工处理[5]。

2.5 平整度检测

（1）路面的平整度时沥青路面的重要指标之一，如平整度不满足验收要求而投入使用，则会直接影响人们的行车体验，甚至造成交通安全事故，常用的路面平整度检测技术包括3m 直尺法、激光路面平整度测定仪、车载式颠簸累积仪、连续式平整仪等，本工程沥青路面平整度的检测主要采用激光路面平整度测定仪、车载式颠簸累积仪两种方法。

（2）激光路面平整度测定仪检测技术主要用于沥青路面施工中平整度的检测中，该技术的主要特点是与路面无接触，检测中检测车无需通过已摊铺路面便可完成平整度检测，且检测效率与检测精准性较高，其检测时先在检测车上布置激光平整度测定仪，车辆在路面两侧匀速行驶的过程中，可通与激光仪共同作用获得路面的高度，然后通过计算获得路面的纵断面信息，从而分析得出路面的平整度。

（3）车载式颠簸累积仪是一款检测精度高、检测效率快的沥青路面平整度检测仪器，主要用于路面施工完成后验收阶段的平整度检测中，采用该方法检测具有安全、快速、精准、高效的优点，其检测信息主要通过计算机记录，检测原理是通过测量检测车后轴与车厢之间的位移累计值，来判定路面的平整度，采用该方法检测前，要在检测车安装该仪器后对仪器进行标定，待仪器与标准差达到对应关系后再开展检测[6]。

2.6 压实度检测

（1）路面的压实度与平整度一样是路面的重要指标之一，压实度越大路面的密实性就越好，压实度越小则路面的密实性就越差。常用的压实度检测方法包括灌砂法、环刀法、核子密度仪检测法、钻芯取样检测法等，本工程主要采用灌砂法检测，该方法检测前先在实验室开展标准击实试验，即向标定筒内灌入砂料，并计算得出砂的最大干密度，然后在沥青路面取样点内选取样本，在实验室中试验得出路面材料的最大干密度，将两者对比得出路面的压实度。路面不同面层位置的压实度要求不一致，满足设计要求即为合格。

（2）通过压实度检测后如路面压实度不满足设计要求，施工单位可重新在抽样路段选择样品多次试验，若多次试验结果一致，均为不合格则表明路面压实度不满足施工要求。若检测结果不一致，且相差数值较大，则需要对试验检测步骤、检测仪器重新审查，必要时可更换试验人员对同样的样品再次实验分析，以保证灌砂法压实度检测的准确性。

2.7 路面抗滑性能检测

（1）路面的抗滑性能表示车辆在路面行驶时，轮胎与路面之间的摩擦力大小。摩擦力越大则路面抗滑性能越强，摩擦力越小则路面抗滑性能越弱，其抗滑性能宜保持在合理的区间内，若抗滑性能过强，车辆行驶中轮胎遭受的摩擦力则越大，容易造成爆胎。若抗滑性能过差，车辆在行驶过程中遭受的摩擦力过小，遇到紧急情况刹车时，车辆向前滑行的距离会增加，容易发生安全事故。因此，路面的抗滑性能十分重要，与路面的安全使用息息相关，本工程路面的抗滑性能主要采用摆式摩擦系数仪检测法[7]。

（2）采用摆式摩擦系数仪检测时每间隔200m 检测1 处，每处至少设置检测3 个检测点，且3 个检测点之间的距离宜相距3～5m。采用摆式摩擦系数仪检测前先对仪器进行标定，将仪器的指针调0，同时校核其滑动长度，标定准确后开始根据选取的检测点展开抗滑性能检测，每个检测点摆值需检测5次，计算时去除其最大读数与最小读数，剩余3个读数中取平均值，该平均值即表示此处的摆值大小。此外，由于沥青路面在高温下会发生泛油现象，从而影响检测结果，因此摆值检测时周围环境的温度宜控制在20℃左右，待路面摆值全部检测结束后，将检测结果与设计要求对比，从而明确路面的抗滑性能。

2.8 路面强度检测

（1）路面的强度决定公路的使用年限，如路面强度过低则使用过程中极易发生路面塌陷、变形等问题，严重威胁行车人员的安全，因此，路面强度至关重要。针对本工程沥青路面强度的检测主要采用贝克曼梁检测法，检测时首先将贝克曼梁设备放置于测试车辆轮胎中间，设备严禁与车辆轮胎接触，然后在贝克曼梁设备一端安装百分表并启动车辆，车辆以一定速度碾压路面结构时，路面会发生轻微变形，同时百分表的数值会发生变化，待百分表数值增加至最大时，检测人员记录百分表变化，最后通过百分表最大读数、检测车重量、行驶速度等参数计算得出路面的弯沉值，最终获得路面的强度[8]。

（2）本工程路面强度的检测每个行车道选取1 处检测位置，其长度控制在1km 以内，每个检测位置设置80～100 个检测点，检测时每个检测点检测3 次取平均值。此外，路面弯沉值的检测不得在雨天、刮风天气进行，均会影响百分表读数的准确性，同时百分表使用前需经过标定调0，贝克曼梁设备的放置位置需保持在轮胎适中处，以避免影响百分表读数，待检测结束后将检测结果与设计值对比，以确定路面强度是否满足设计要求。

3 结语

在公路沥青路面施工过程中，试验检测技术的应用必不可少，只有合理地开展路面试验检测技术，才可以帮助施工单位更好地控制路面施工质量，保证路面的使用性能，同时减少施工企业后期的返工、养护次数，降低施工企业的经济成本。