羅魯華

（廣州市衡正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

眾所周知，瀝青路面的離析、裂縫以及泛油等路面缺陷危害大，對(duì)行車安全有著重要影響，從這一點(diǎn)來(lái)看，探討瀝青路面面層檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是十分必要的。

1 瀝青路面面層性能的分析原則

瀝青路面的整體性能，一是與人、施工機(jī)具和施工技術(shù)有關(guān)，二是受材料、環(huán)境等客觀因素影響，分析每種性能下的技術(shù)原則，更有利于加強(qiáng)對(duì)路面施工的全面了解。

1.1 抗形變?cè)瓌t

車輛行駛于道路時(shí)，瀝青路面起到分散車輛全部荷載的作用，尤以輪胎對(duì)路面的集中荷載最大，也就是常說(shuō)的車轍病害。長(zhǎng)此以往，路面損害程度愈加嚴(yán)重，降雨時(shí)凹陷位置容易積水，對(duì)來(lái)往車輛造成安全威脅，且積水容易滲透到基層和路基當(dāng)中，基層和路基的泡水濕軟易引起不均勻沉降，因此要求施工材料具備較強(qiáng)的抗形變能力[1]。

1.2 耐用原則

氣候、氣溫對(duì)瀝青路面正常使用壽命期內(nèi)安全性影響不小，行車的安全性會(huì)隨著材料耐用性的降低而降低。如果氣溫過(guò)高，路面溫度直線飆升，急速行駛狀態(tài)下的車輛輪胎與路面摩擦力逐漸增大，最終導(dǎo)致爆胎；當(dāng)氣溫過(guò)低，如冬季下雪使路面凍冰，輪胎在冰面上打滑同樣不利于行車安全；也會(huì)降低瀝青路面面層的使用壽命，增加道路的維護(hù)成本，因此材料的耐用性不容忽視，此外還應(yīng)關(guān)注后期的路面防護(hù)問(wèn)題。

1.3 服務(wù)與經(jīng)濟(jì)原則

道路工程終究是為生產(chǎn)生活所服務(wù)的，要發(fā)揮路面性能的優(yōu)勢(shì)，為正常出行、運(yùn)輸?shù)刃旭傑囕v提供安全保障。相關(guān)企業(yè)要切實(shí)緊抓道路整體質(zhì)量，質(zhì)量決定服務(wù)，服務(wù)決定效益，這既是道路工程健康發(fā)展的基本點(diǎn)，也是企業(yè)做大、做強(qiáng)的有效途徑。

2 瀝青路面施工病害及問(wèn)題分析

2.1 裂縫病害

對(duì)于道路工程中瀝青路面的裂縫病害，其形成原因主要有以下幾點(diǎn)：一是選購(gòu)的瀝青材料質(zhì)量與施工標(biāo)準(zhǔn)有明顯差距，施工用料入場(chǎng)流程把控不嚴(yán)，部分施工甚至存在偷工減料的現(xiàn)象，并未依照規(guī)定對(duì)材料進(jìn)行全面檢測(cè)，部分集料質(zhì)量令人擔(dān)憂，如骨料強(qiáng)度低，含泥量超標(biāo)；二是集料拌和的熱量會(huì)逐漸升高，一旦出現(xiàn)操作失誤等問(wèn)題，路面內(nèi)部熱量很難迅速排出，天氣變化導(dǎo)致路面熱脹冷縮，進(jìn)而發(fā)展成裂縫；三是碾壓時(shí)瀝青混合料溫度偏低，壓實(shí)機(jī)具能量不足難以壓實(shí)，造成壓實(shí)度不夠；四是瀝青面層分層過(guò)薄，層與層之間也未刷粘層油，使之瀝青面層整體性偏低；五是除上述原因外，如基層材料質(zhì)量和施工缺陷導(dǎo)致路基不規(guī)則下沉、基層的反射裂縫、下面層防水性差、路面老化、載荷超標(biāo)等問(wèn)題，也是導(dǎo)致路面形成裂縫的主要原因，圖1 為路面裂縫情況[2]。

2.2 泛油病害

瀝青路面泛油病害的形成原因有以下幾點(diǎn)：其一，瀝青薄層現(xiàn)象導(dǎo)致泛油病害，一是骨料嚴(yán)重流失，二是路面管理疏忽大意；其二，混合物中各集料比例失衡，瀝青的實(shí)際用量有誤差，進(jìn)而發(fā)生泛油問(wèn)題；其三，路面壓實(shí)程度過(guò)高，部分工程在完工后就馬上投入使用，此時(shí)混合料并未達(dá)到最佳狀態(tài)，導(dǎo)致路的表面有一層油膜；其四，壓實(shí)機(jī)具選用不當(dāng)，比如改性瀝青SMA 混合料不得采用輪胎壓路機(jī)碾壓，以防混合料被搓擦擠壓上浮，造成構(gòu)造深度降低或泛油。泛油病害導(dǎo)致路面摩擦系數(shù)大幅度降低，行駛車輛實(shí)際速度容易超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，以致造成各類事故。此外，在部分降雨量比較集中的地區(qū)，雨水直接滲透混合料，骨料密集度下降，使路面病害進(jìn)一步加重。

2.3 離析問(wèn)題

路面離析與集料級(jí)配、空隙率、瀝青占比、攪拌時(shí)間等因素相關(guān)，路面部分區(qū)域混合料集中，而有些區(qū)域則相對(duì)分散，不規(guī)則的分布呈現(xiàn)是判定離析的主要證據(jù)。導(dǎo)致離析問(wèn)題形成的原因，一方面是由溫度差異決定的，路面各區(qū)域進(jìn)行攤鋪時(shí)，對(duì)相應(yīng)溫度有各自的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)集料攪拌能力要求很高；另一方面與集料密度有關(guān)，當(dāng)混合物密度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，路面質(zhì)量必然會(huì)受到影響。

3 瀝青路面面層檢測(cè)技術(shù)在各階段的應(yīng)用

3.1 加強(qiáng)對(duì)原材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制

3.1.1 粗集料的檢測(cè)

檢測(cè)頻率為每1000m3檢測(cè)一次，根據(jù)碎石的性質(zhì)、狀態(tài)設(shè)定不同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：其一，表層壓碎值低于25%，中下層低于29%；其二，表層相對(duì)密度高于2.8，中下層高于2.6；其三，粒徑在0.075mm 內(nèi)粉塵誤差量控制在1%以內(nèi)；其四，針片狀含量與顆粒含量滿足實(shí)際方案標(biāo)準(zhǔn)。由工程監(jiān)理方或有條件的建設(shè)方抽取40%樣品進(jìn)行檢測(cè)。

3.1.2 細(xì)集料的檢測(cè)

檢測(cè)頻率為每1000m3檢測(cè)一次，根據(jù)集料的性質(zhì)、狀態(tài)設(shè)定相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：其一，砂當(dāng)量不低于65%，最佳控制量為75%以上；其二，表層相對(duì)密度高于2.7；其三，流動(dòng)時(shí)間不小于35s；其四，粒徑在0.075mm 內(nèi)骨料誤差量控制在2%以內(nèi)；其五，顆粒含量滿足設(shè)計(jì)要求。由工程監(jiān)理方或有條件的建設(shè)方抽取40%樣品檢測(cè)。

3.1.3 礦粉的檢測(cè)

檢測(cè)頻率為每運(yùn)輸車檢測(cè)一次，根據(jù)礦粉的各項(xiàng)指標(biāo)設(shè)定相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：其一，表層相對(duì)密度不小于2.6；其二，含水率不大于1%；其三，塑性參數(shù)小于5；其四，親水參數(shù)小于1；其五，礦粉外表無(wú)聚合體；其六，熱穩(wěn)固度與粒度滿足設(shè)計(jì)要求。其中表層相對(duì)密度、含水率、粒度、塑性參數(shù)、親水參數(shù)由工程監(jiān)理方或有條件的建設(shè)方抽取40%樣品檢測(cè)，礦粉外表及熱穩(wěn)固度應(yīng)執(zhí)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

3.1.4 石油瀝青的檢測(cè)

對(duì)各運(yùn)輸車集料分別檢測(cè)一次：其一，針入度要求控制在70mm 左右；其二，軟化點(diǎn)大于45oC；其三，延度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.5 改性瀝青的檢測(cè)

對(duì)各運(yùn)輸車集料分別檢測(cè)一次：其一，針入度不得低于45mm；其二，軟化點(diǎn)大于80oC；其三，延度大于35cm。

3.1.6 改性乳化瀝青的檢測(cè)

對(duì)各運(yùn)輸車集料分別檢測(cè)一次：其一，蒸發(fā)殘留量不小于60%；其二，針入度在45～110mm 區(qū)間；其三，軟化點(diǎn)不小于55%；其四，延度不小于20cm。

3.1.7 瀝青混合料的檢測(cè)

混合料的不同檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)定相應(yīng)的檢測(cè)頻率和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：其一，針對(duì)外觀執(zhí)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，觀察集料現(xiàn)象，如光澤、煙霧、泛白等，檢測(cè)離析率和規(guī)則度；其二，出品溫度，要求做到每車檢測(cè)、每天記錄，對(duì)均值進(jìn)行評(píng)價(jià)；其三，集料級(jí)配，每班次檢測(cè)1～2 次；其四，油石比，每班次檢測(cè)1～2 次；其五，每班次的級(jí)配、油石比做出統(tǒng)計(jì)圖表，與每班次混合料的性能指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)；其六，對(duì)各攪拌機(jī)性能定期檢測(cè)。

3.2 對(duì)瀝青路面面層的施工檢測(cè)的質(zhì)量控制

3.2.1 對(duì)瀝青路面面層壓實(shí)情況的檢測(cè)

路面面層的荷載水平往往取決于壓實(shí)程度是否合乎設(shè)計(jì)要求，要加強(qiáng)該方面的檢測(cè)重視程度，確保面層質(zhì)量。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，判斷面層壓實(shí)情況要考慮密實(shí)性、平整性以及荷載水平等幾個(gè)方面，對(duì)相關(guān)因素性能的檢測(cè)必須完全符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，綜合論證每種檢測(cè)結(jié)果對(duì)實(shí)際施工的影響。同時(shí)，還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注壓實(shí)作業(yè)的動(dòng)態(tài)進(jìn)展，通常認(rèn)為壓實(shí)不理想的主要原因與虛鋪厚度、碾壓溫度、碾壓機(jī)具、碾壓方式、碾壓遍數(shù)有關(guān)，要避免混合集料處于凝固狀態(tài)造成縫隙、開(kāi)孔，提升作業(yè)效率。要科學(xué)控制實(shí)際壓實(shí)情況，合理搭配壓實(shí)機(jī)具，如力度過(guò)大使面層遭受重力擠壓，面層起油影響路面的防滑能力，也會(huì)造成額外的成本壓力。面對(duì)諸多不利因素，在檢測(cè)面層時(shí)更不能掉以輕心，做到全方位掌控各項(xiàng)因素指標(biāo)。

3.2.2 對(duì)路面面層離析狀態(tài)的檢測(cè)

影響路面離析率的因素主要有縫隙率、瀝青實(shí)際含量以及集料的不規(guī)則等指標(biāo)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)瀝青含量和集料級(jí)配的檢測(cè)比重，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制誤差。檢測(cè)細(xì)骨料時(shí)，將檢測(cè)報(bào)告與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)對(duì)比，重視水害對(duì)細(xì)骨料的滲透影響。對(duì)面層離析進(jìn)行檢測(cè)操作時(shí)，要注意各層節(jié)點(diǎn)的科學(xué)控制，使各項(xiàng)數(shù)據(jù)、信息與實(shí)際檢測(cè)相符，確保檢測(cè)報(bào)告具有應(yīng)用價(jià)值，最終得出正確的技術(shù)結(jié)論[3]。

3.2.3 對(duì)工程環(huán)境和施工環(huán)境的檢測(cè)

瀝青路面面層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，要考慮客觀因素對(duì)整個(gè)工程的實(shí)際影響。比如，周邊環(huán)境條件惡劣，存在路基側(cè)坡，施工過(guò)程中產(chǎn)生大量的作用力，導(dǎo)致地層受毀壞，側(cè)坡的安全性也就無(wú)法保障；冬天與雨季的施工，冬天環(huán)境溫度和基層溫度低，攤鋪時(shí)易使瀝青混合料降溫過(guò)快，壓不實(shí)，雨季施工時(shí)環(huán)境濕度過(guò)大，雨水會(huì)使瀝青混合料攤鋪溫度和碾壓溫度不夠，面層結(jié)構(gòu)遭受改變，材料也會(huì)受之影響，層與層之間黏結(jié)不夠造成層面整體性差，此時(shí)進(jìn)行鋪攤更容易產(chǎn)生蜂窩等病害現(xiàn)象。充分說(shuō)明檢測(cè)不能只針對(duì)路面面層，還要對(duì)客觀環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，任何檢測(cè)項(xiàng)目的疏忽都會(huì)直接影響工程總體質(zhì)量。

3.3 瀝青路面面層彎沉檢測(cè)新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.3.1 車載式自動(dòng)落錘彎沉儀檢測(cè)技術(shù)先進(jìn)性

車載式自動(dòng)落錘彎沉儀的基本原理與貝克曼梁法的工作原理是相同的，雖然外形有區(qū)別，但均是采用了簡(jiǎn)單的杠桿原理。車載式自動(dòng)落錘彎沉儀主要設(shè)備包含荷載發(fā)生裝置、彎沉檢測(cè)裝置、運(yùn)算及控制裝置和牽引裝置。將檢測(cè)車開(kāi)到測(cè)定地點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算控制下的液壓系統(tǒng)，啟動(dòng)落錘裝置（錘重和落高根據(jù)需求可調(diào)節(jié)），使一定質(zhì)量的落錘從一定的高度自由落下，沖擊力作用于承載板上并傳遞到路面，導(dǎo)致路面產(chǎn)生彎沉，分布于距測(cè)點(diǎn)不同距離的傳感器檢測(cè)瀝青面層表面的表現(xiàn)，記錄系統(tǒng)將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，得到路面測(cè)點(diǎn)彎沉及彎沉盆。理論上車載式自動(dòng)落錘彎沉儀的最高時(shí)速可達(dá)100km，在實(shí)際應(yīng)用中以50km/h 左右為宜[4]。

3.3.2 車載式自動(dòng)落錘彎沉儀與貝克曼梁法綜合對(duì)比分析

在交竣工驗(yàn)收檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)量較大，用傳統(tǒng)的檢測(cè)方法耗時(shí)費(fèi)力，影響進(jìn)度，更便捷快速的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。就車載式自動(dòng)落錘彎沉儀在實(shí)際檢測(cè)工作中的應(yīng)用舉例說(shuō)明，此套設(shè)備不僅能夠準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速地進(jìn)行檢測(cè)并計(jì)算出各等級(jí)瀝青路面面層的彎沉值，還可以自動(dòng)計(jì)算出其標(biāo)準(zhǔn)偏差、測(cè)點(diǎn)樁號(hào)信息、動(dòng)態(tài)彈性模量等指標(biāo)數(shù)據(jù)，配合高精度的空溫及地溫傳感器，并將其與所測(cè)測(cè)點(diǎn)的彎沉數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)后統(tǒng)一保存，極大的縮短檢測(cè)周期，提高檢測(cè)效率。相對(duì)傳統(tǒng)的使用貝克曼梁檢測(cè)彎沉值的方法所需人數(shù)，車載式自動(dòng)落錘彎沉儀僅需兩人左右，所測(cè)得的檢測(cè)數(shù)據(jù)更加全面科學(xué)，相關(guān)軟件還可以通過(guò)多測(cè)點(diǎn)彎沉盆的數(shù)據(jù)分析與反算，從而計(jì)算出瀝青路面面層的彈性模量，為道路的后期養(yǎng)護(hù)提供參數(shù)數(shù)據(jù)。在實(shí)際運(yùn)用中，單點(diǎn)檢測(cè)用時(shí)不超過(guò)20s，相比傳統(tǒng)方法節(jié)省了百倍時(shí)間不止，再者安全性更高，檢測(cè)人員只需設(shè)定一些必要參數(shù)然后驅(qū)車沿道路勻速前進(jìn)即可，配件軟件生成相應(yīng)的電子數(shù)據(jù)，也省略了手寫(xiě)紙質(zhì)原始記錄的步驟，不管是從外業(yè)的角度還是內(nèi)業(yè)的角度，都極大地提高了速度和效率。雖然車載式自動(dòng)落錘彎沉儀在速度、效率、檢測(cè)的變動(dòng)成本方面有著極大優(yōu)勢(shì)，但固定成本投入較大，在檢測(cè)量大的情況下選擇此方法更佳。

3.4 對(duì)道路運(yùn)營(yíng)期間的質(zhì)量檢測(cè)新技術(shù)的應(yīng)用

道路后期的使用價(jià)值和實(shí)際性能，通常受行車舒適性（平整性）與荷載上限影響，其中路面的最大荷載與面層厚度有關(guān)，平整性主要取決于路面的密度與壓實(shí)質(zhì)量，因此該方面也應(yīng)視為檢測(cè)工作的重點(diǎn)項(xiàng)目。施工方要注重新設(shè)備的研用，目前的新型路面檢測(cè)技術(shù)就是以激光或雷達(dá)為設(shè)備核心，對(duì)路面進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，激光或雷達(dá)將地面信息全面收集，可按正常車流速度同步并快速將路面的長(zhǎng)度、范圍、位置轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)發(fā)送到檢測(cè)室，進(jìn)行路面損壞、平整度、路面車轍、路面跳車和路面磨耗等路況檢測(cè)，同時(shí)還可以進(jìn)行路面縱斷面、橫坡等測(cè)量。激光或雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)可智能調(diào)控最佳檢測(cè)距離，相關(guān)人員在得到信號(hào)后利用電磁波檢測(cè)層厚，檢測(cè)系統(tǒng)科學(xué)分析對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)得出最佳作業(yè)區(qū)域，有利于提升對(duì)路面養(yǎng)護(hù)的施工效率。該類測(cè)定儀是一種與路面無(wú)接觸的測(cè)量?jī)x器，因此該類測(cè)定儀有著廣闊的應(yīng)用前景。

應(yīng)用激光斷面儀檢測(cè)瀝青路面平整度時(shí)應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題：一是路面清潔度對(duì)數(shù)據(jù)的影響，道路表面出現(xiàn)雜物，當(dāng)檢測(cè)車行駛經(jīng)過(guò)時(shí)，測(cè)試結(jié)果有可能偏離真實(shí)情況；二是在測(cè)試過(guò)程中，為保證測(cè)試結(jié)果的精確性，檢測(cè)車應(yīng)盡量勻速前進(jìn)，在實(shí)際應(yīng)用中速度不超過(guò)80km/h 時(shí)數(shù)據(jù)是比較精確的；三是在檢測(cè)長(zhǎng)坡路段時(shí)，應(yīng)注意上下坡時(shí)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，下坡時(shí)測(cè)得的平整度值一般略大于上坡時(shí)測(cè)得的結(jié)果，掌握這個(gè)規(guī)律，通過(guò)軟件糾正以得到更準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)；四是檢測(cè)車的載重也會(huì)影響數(shù)據(jù)的偏差，主要由于不同的載重會(huì)影響輪胎氣壓的原因，造成檢測(cè)車橫梁高度的變化，若無(wú)修正手段，會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差，一般情況下加上駕駛員以不超過(guò)三人為宜；五是在雨天或者路面潮濕有積水的情況下不能進(jìn)行檢測(cè)，以免激光發(fā)射到達(dá)地面上會(huì)產(chǎn)生散射，測(cè)得的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確，實(shí)際工作中不能檢測(cè)任務(wù)緊而忽視此問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，瀝青路面面層檢測(cè)技術(shù)涉及多個(gè)方面，要綜合路面性能的原則、病害等因素展開(kāi)研究，在做好對(duì)原材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管控的前提下，分析壓實(shí)度、平整性、層厚等指標(biāo)對(duì)施工建設(shè)的影響，動(dòng)態(tài)完善相關(guān)制度、加強(qiáng)人員管理，切實(shí)提升瀝青路面面層檢測(cè)技術(shù)在道路工程的實(shí)用性，增強(qiáng)其安全性。