公路工程瀝青路面施工檢測技術(shù)研究
時(shí)間:2022-08-30 11:09:58
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摘要:現(xiàn)階段,我國公路工程正在不斷發(fā)展,瀝青路面作為重要的路面類型之一得到廣泛應(yīng)用。為保證瀝青路面的建設(shè)水平,就需要在施工現(xiàn)場充分發(fā)揮試驗(yàn)檢測技術(shù)的作用,有效檢測路面的施工質(zhì)量,提高整個(gè)工程的施工效果,保障工程的安全性。基于此,該文對(duì)瀝青路面試驗(yàn)檢測技術(shù)的重要性和瀝青路面進(jìn)行簡要闡述,并從多個(gè)方面分析技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,以期為該領(lǐng)域的后續(xù)研究提供參考。
關(guān)鍵詞:公路工程;瀝青路面;施工現(xiàn)場;試驗(yàn)檢測技術(shù)
1瀝青路面施工現(xiàn)場試驗(yàn)檢測的重要性
在我國現(xiàn)代化發(fā)展的過程中,經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的日益頻繁對(duì)交通提出更高要求,公路工程作為基礎(chǔ)的交通途徑具有非常重要的作用。為有效保障人們的出行安全,就需要充分重視施工質(zhì)量的重要性,采取合理措施保障施工質(zhì)量,延長公路的使用壽命。在公路工程中,瀝青路面的應(yīng)用較為廣泛,將此路面應(yīng)用在工程中能夠起到較好的效果,整體出行質(zhì)量得到保障。與此同時(shí),瀝青路面本身的施工較為復(fù)雜,整體難度相對(duì)來說較高,容易受到各種因素的影響而引起相應(yīng)問題。因此,就需要在施工過程中采取相應(yīng)的試驗(yàn)檢測技術(shù)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)檢測,排查問題并及時(shí)進(jìn)行解決。與此同時(shí),應(yīng)用試驗(yàn)檢測技術(shù)也能夠在一定程度上保障施工的安全性,減少安全事故的發(fā)生。
2瀝青路面的概述
2.1常見問題
瀝青路面往往會(huì)在施工或運(yùn)行過程中出現(xiàn)相應(yīng)的問題,引起安全隱患。2.1.1裂縫裂縫是瀝青路面最常見的問題之一,在路面的使用過程中受到多種因素的影響就會(huì)產(chǎn)生裂縫。在裂縫產(chǎn)生的初期階段,瀝青路面的相關(guān)性能基本上不會(huì)受到影響,但隨著雨水的侵蝕、使用頻次的增多,路面整體的強(qiáng)度會(huì)有所下降,再加上大量通行帶來的荷載壓力,會(huì)使瀝青路面原有的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損點(diǎn),進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。裂縫具有多種類型,如橫向、縱向、網(wǎng)狀等,主要的形成原因與理清本身的品種、混合料水平、面層厚度等緊密相連。2.1.2車轍在瀝青路面的使用過程中,往往會(huì)有大量的車輛通行,在行車反復(fù)帶來的荷載壓力下,路面的結(jié)構(gòu)層和路基會(huì)被多次壓實(shí),使結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)側(cè)向位移,在長時(shí)間的作用下出現(xiàn)永久性形變,進(jìn)而形成車轍。車轍主要受瀝青混合料本身和交通通行量的影響,具體原因有4點(diǎn):一是混合料配比不合理;二是路面磨損超過限值;三是雨水對(duì)內(nèi)部造成侵蝕;四是基層不穩(wěn)定導(dǎo)致出現(xiàn)永久性位移。2.1.3松散松散在各類路面問題中的危害性較高,它作用于整個(gè)瀝青路面上,直接影響著通行安全。也有部分松散問題會(huì)在路面的局部出現(xiàn),通常會(huì)帶有較為明顯車輪印記。造成松散問題的原因主要有4點(diǎn):一是路基和基層本身出現(xiàn)沉降,給路面造成破壞;二是原料中含有碎石風(fēng)化顆粒,在雨水的作用下使瀝青出現(xiàn)分離狀態(tài);三是在長期的使用之后,瀝青混合料本身的性能下降,路面面層的瀝青出現(xiàn)大規(guī)模損耗,細(xì)集料大量散失;四是瀝青路面出現(xiàn)機(jī)械性損害,或被汽油等物質(zhì)污染,進(jìn)而造成松散問題。2.1.4沉陷除了以上3種問題之外,沉陷也是路面問題中較為常見的一種。沉陷問題最大的特點(diǎn)是波及范圍廣、深度深、面積大,通常會(huì)發(fā)生于挖方段或交界處[1]。主要原因有4點(diǎn):一是在施工過程中沒有做好排水設(shè)計(jì),使土質(zhì)路塹排水不暢,路基過于濕潤,整體性能下降出現(xiàn)沉降,進(jìn)而造成沉陷;二是沒有對(duì)此路段通行量進(jìn)行合理計(jì)算,使瀝青路面難以承受日常通行的壓力,出現(xiàn)損壞;三是路基本身強(qiáng)度不足,無法承受車輛荷載壓力,結(jié)構(gòu)層被破壞;四是路面沉降不均勻,與橋面發(fā)生錯(cuò)位引起沉陷[2]。
2.2性能要求
對(duì)瀝青路面的性能要求主要有4點(diǎn):第一,高溫穩(wěn)定性,指的是瀝青路面對(duì)抗高溫狀態(tài)下變形的能力[3]。由于瀝青路面本身的特性,強(qiáng)度和剛度會(huì)隨著溫度的升高而降低。因此,為保障瀝青路面在高溫氣候下也能夠正常運(yùn)行,減少波浪、車轍等問題,就需要在施工過程中重視高溫穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)安全問題。第二,低溫抗裂性,指的是在低溫環(huán)境下抵抗裂縫產(chǎn)生的能力。瀝青路面的進(jìn)度會(huì)在溫度降低時(shí)升高,如果受到外界的荷載壓力就難以得到有效松弛,在長時(shí)間的積累之下就會(huì)出現(xiàn)裂縫。因此,就需要保障瀝青路面具有低溫抗裂性,使其具備足夠應(yīng)對(duì)開裂的能力。第三,水穩(wěn)性,指的是抵抗水侵蝕的能力。水分會(huì)使得瀝青路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的粘聚力被破壞,瀝青會(huì)在短時(shí)間內(nèi)被剝離,使路面出現(xiàn)相應(yīng)問題[4]。
3公路工程瀝青路面施工現(xiàn)場試驗(yàn)檢測技術(shù)的具體應(yīng)用
3.1原材料試驗(yàn)檢測
首先,在正式施工之前,施工單位需要對(duì)施工所使用的原材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測,主要檢測對(duì)象為瀝青、砂石等,采取抽樣檢測等方式確定原材料的質(zhì)量性能是否能夠滿足工程的施工需要,避免在后續(xù)施工的過程中出現(xiàn)問題。其次,施工人員需要保障檢測結(jié)果的真實(shí)性、合理性和科學(xué)性,將配比均勻的集料進(jìn)行統(tǒng)一檢測,防止出現(xiàn)遺漏,將檢測結(jié)果與檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,從而明確原材料的壓力載荷、使用性能等方面的情況,對(duì)其做出正確判斷。與此同時(shí),還可以通過室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)集料的密度、混合程度、穩(wěn)定情況等進(jìn)行充分了解,在充分保障集料質(zhì)量的基礎(chǔ)上才能夠?yàn)槁访媸┕ぬ峁┌踩U希岣哒麄€(gè)瀝青路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和堅(jiān)固性。最后,施工人員需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的建造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),合理調(diào)整檢測內(nèi)容,在整個(gè)檢測過程中實(shí)時(shí)觀察瀝青材料的情況,并及時(shí)記錄材料的軟化程度、抗拉伸性能等數(shù)據(jù),有效提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,為后續(xù)施工提供重要保障。
3.2瀝青材料配制檢測
為確保瀝青混合料的使用效果和道路施工的質(zhì)量水平符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照工程施工規(guī)定對(duì)瀝青混合料的配制進(jìn)行監(jiān)測和試驗(yàn),按照工程設(shè)定的比例混合瀝青材料,避免瀝青路面因缺乏合理配比而降低性能,防止在后續(xù)使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。施工人員可以組織室內(nèi)測試,以不同比例的瀝青混合物作為測試對(duì)象,對(duì)其性能進(jìn)行檢測。通過組織系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛄私鉃r青混合料耐高溫、耐水性和抗拉強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí)的合理配比,并明確其在各種極端條件下的性能,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè),有效調(diào)整施工中瀝青混合料的生產(chǎn)配比和實(shí)際配比,使其更具有科學(xué)性和合理性,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)判斷瀝青混合料的性能是否滿足施工需要。
3.3瀝青路面壓實(shí)度檢測
在實(shí)際應(yīng)用過程中,瀝青路面是否能夠呈現(xiàn)出最佳使用效果與壓實(shí)度緊密相關(guān)。因此,為準(zhǔn)確判斷瀝青路面的施工質(zhì)量,確認(rèn)其是否能夠滿足通行要求,就需要在碾壓之后對(duì)路面的壓實(shí)度進(jìn)行檢測。首先,在檢測過程中可以采取分路段的定點(diǎn)抽樣檢測方式,能夠有效提高檢測水平,通過鉆芯取樣并用密度儀進(jìn)行檢測能夠?qū)r青路面的實(shí)際壓實(shí)度進(jìn)行有效了解。其次,在瀝青材料溫度已經(jīng)恢復(fù)正常之后,施工人員可以對(duì)其進(jìn)行采樣隨后在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行檢測,需要注意的是要對(duì)瀝青路面的各個(gè)路段進(jìn)行采樣,以此來判斷整個(gè)路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和壓實(shí)度。
3.4瀝青路面彎沉值檢測
對(duì)瀝青路面彎沉值進(jìn)行檢測時(shí),主要包括設(shè)計(jì)、殘余、容許以及回彈這幾方面的內(nèi)容[5]。這種彎沉主要是由于沒有對(duì)公路實(shí)際通行帶來的壓力進(jìn)行合理計(jì)算,導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用過程中承載過大的壓力,長期造成路面變形等缺陷。如果彎沉變形程度較輕的話,可以在一段時(shí)間之后自動(dòng)恢復(fù),不會(huì)產(chǎn)生過多的危害。但如果變形嚴(yán)重,則無法自動(dòng)恢復(fù),對(duì)公路整體質(zhì)量的負(fù)面影響更大。因此,在瀝青路面的施工過程中時(shí),就需要重視路面彎沉值的檢測工作,保障施工質(zhì)量。
3.5瀝青路面使用性能檢測
在道路施工完成后,施工人員需要重視瀝青路面平整度的檢測工作,采取合理的監(jiān)測手段來排查路面凹凸不平等問題,避免在后期使用過程中造成新的問題。為了提高測量的準(zhǔn)確性和效率,施工人員可以充分發(fā)揮平整儀的作用,雖然該裝置的操作難度相對(duì)來說較高,但能保證較高的測量精度,整體的檢測范圍較廣,可將檢測區(qū)域擴(kuò)展到橫坡和斷面,內(nèi)部傳感器可以對(duì)道路本身的高度進(jìn)行測量,計(jì)算出路面的平整度,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理。如果在開展監(jiān)測工作期間遇到極端天氣情況,施工人員可以使用3m直尺測量法,這種測量方法主要是通過人工方式進(jìn)行,雖然效率低,但是操作較為便捷,受天氣影響較小。除此之外,施工人員還可以根據(jù)實(shí)際路況使用車載式顛簸測試儀對(duì)路面性能進(jìn)行檢測,該儀器可在路況較好的道路上使用,通過連續(xù)、精確地進(jìn)行測量,獲得有關(guān)路面的各種信息。
3.6瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測
在瀝青路面施工完畢之后,施工人員還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注瀝青路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,采用技術(shù)條件較為成熟的貝克曼梁法,通過對(duì)比分析瀝青路面壓縮前后變形情況,對(duì)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行判斷。首先,工作人員應(yīng)按照國家有關(guān)規(guī)定使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,通過杠桿調(diào)節(jié)貝克曼梁的前后臂長比例,使可用梁長度保持在3~6m之間。其次,在測量過程中,工作人員應(yīng)在車輛輪隙之間插入貝克曼梁,防止其與輪胎摩擦,并在貝克曼梁的后臂端放置百分表。汽車在道路上緩慢行駛時(shí),百分表上的度數(shù)會(huì)因道路材料變形程度而出現(xiàn)相應(yīng)的變化,且變形程度越高,百分表度數(shù)也會(huì)越高。該種測量方法的應(yīng)用范圍很廣,通過測量結(jié)果能夠準(zhǔn)確判斷路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,并明確其中存在的問題。
3.7瀝青路面抗滑性檢測
路面的防滑性在很大程度上決定著道路交通的安全性和可靠性,因此,為進(jìn)一步提高瀝青路面的施工質(zhì)量,避免在后續(xù)運(yùn)行的過程中出現(xiàn)問題,施工人員應(yīng)通過隨機(jī)抽樣試驗(yàn)的方式檢查瀝青路面的防滑性能。在檢測過程中,施工人員可以將輪胎以高速進(jìn)行旋轉(zhuǎn),并將其與路面進(jìn)行連續(xù)直接接觸,通過記錄輪胎和路面之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)來分析瀝青路面的抗滑性。該測試方法本身的操作性較強(qiáng),成本較低,且測試結(jié)果較為可靠,因此得到較為廣泛的應(yīng)用。除此之外,施工人員也可以使用激光測試儀進(jìn)行檢測,該設(shè)備能夠發(fā)射出紅外線并快速計(jì)算被照射路面的防滑性。此種方法受人為因素和自然環(huán)境因素的影響較小,能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不斷地檢測,操作性較強(qiáng)、難度低,適合在路況較好的道路上使用。
3.8瀝青路面滲水性檢測
在瀝青路面的施工過程中,主要以砂石和瀝青混合料為原料。在這種情況下,如果路面的密實(shí)度不符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)要求,路面結(jié)構(gòu)中就可能會(huì)出現(xiàn)空隙。如果此公路工程所在地區(qū)連續(xù)出現(xiàn)強(qiáng)降雨、大雨等天氣,那么瀝青路面就會(huì)長時(shí)間浸泡在水中,此時(shí)不采取相應(yīng)的防護(hù)措施就會(huì)導(dǎo)致瀝青路面整體性能下降,造成損壞、變形等一系列質(zhì)量問題,整體的使用壽命大大縮短[6]。因此,在瀝青路面的施工過程中,就需要對(duì)路面展開滲水性檢測。檢測時(shí),瀝青路面滲透系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)保持在300mL左右,如果測試結(jié)果與該值相差過大,則證明該路面的滲透能力不符合要求,必須采取有效措施加以補(bǔ)救。
4結(jié)語
通過該文分析和研究可知,為保證瀝青路面的建設(shè)水平,就需要在施工現(xiàn)場有效檢測路面的施工質(zhì)量,保障工程的安全性。基于此,該文從原材料試驗(yàn)檢測、瀝青材料配制檢測、瀝青路面壓實(shí)度檢測、瀝青路面彎沉值檢測、瀝青路面使用性能檢測、瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測、瀝青路面抗滑性檢測、瀝青路面滲水性檢測和瀝青路面材料厚度檢測這幾方面展開分析,對(duì)提高瀝青路面施工質(zhì)量具有重要意義。
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作者:楊虎陳 單位:云南云路工程檢測有限公司