崔彬

摘要 高速公路的路面工程質(zhì)量直接關(guān)乎車輛行駛安全，施工檢測是其質(zhì)量控制的關(guān)鍵評價(jià)，文章在高速公路的路面工程檢測規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，從路面的使用性能入手，梳理總結(jié)現(xiàn)有檢測技術(shù)、常用設(shè)備、適用條件及對工程質(zhì)量控制的預(yù)期成效，并以某過江通道公路南北接線主體工程為例，闡述復(fù)合檢測技術(shù)對高速公路路面工程質(zhì)量控制的作用。

關(guān)鍵詞 路面工程;檢測技術(shù);質(zhì)量控制

中圖分類號 U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）07-0091-03

0 前言

截至2020年12月，我國的高速公路通車總里程達(dá)到16.10萬km，位居世界第一，高速公路路面除少量建筑物、收費(fèi)站采用水泥混凝土路面外，復(fù)合瀝青路面因具有耐腐蝕、耐磨損、適應(yīng)性強(qiáng)、平整度高、延展韌性高、維護(hù)便捷、技術(shù)成熟等優(yōu)勢，成為我國高速公路路面工程的主要鋪設(shè)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，為了確保路面工程的施工質(zhì)量能夠滿足高速公路的使用要求，國家相關(guān)部委及相關(guān)部門、各地區(qū)先后頒布多項(xiàng)路面工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工規(guī)范，通過對高速公路路面工程的檢測分析，工程質(zhì)量控制評價(jià)，提高工程的施工質(zhì)量[1]。該文從高速公路路面工程檢測的重要性出發(fā)，梳理比較檢測技術(shù)，并以某過江通道公路南北接線主體工程為例，說明工程檢測技術(shù)如何控制路面工程施工實(shí)體的施工質(zhì)量。

1 高速公路路面工程檢測的重要性分析

1.1 車輛通行安全的基礎(chǔ)保障

高速公路路面工程直接面向使用環(huán)境，主要包含對路面的壓實(shí)度、厚度、彎沉強(qiáng)度、平整度等方面的檢測，尤其是路面平整度的檢測，是決定高速公路使用功能是否能夠完全釋放的關(guān)鍵因素，是路面工程的主要評價(jià)指標(biāo)，也是車輛在高速公路行駛安全的客觀保障。如不進(jìn)行路面檢測，發(fā)生路面壓實(shí)度、厚度不符合技術(shù)規(guī)范要求，在經(jīng)過較短的車輛通行時(shí)限后，路面會產(chǎn)生變形、破損甚至塌陷，不僅需要養(yǎng)護(hù)部門額外花費(fèi)進(jìn)行修補(bǔ)維護(hù)，而且會對行駛車輛帶來嚴(yán)重的安全問題，極易引發(fā)交通事故。相反，進(jìn)行路面工程檢測，發(fā)現(xiàn)不滿足技術(shù)規(guī)范時(shí)，根據(jù)檢測結(jié)果對施工質(zhì)量進(jìn)行提升，不僅能降低道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，更能夠提供更為安全的車輛行駛環(huán)境，極大降低車輛通行安全風(fēng)險(xiǎn)，客觀降低車輛故障率[1]。

1.2 對路基的有效保護(hù)

通過對路面工程的施工監(jiān)測能夠發(fā)現(xiàn)工程原材料是否存在質(zhì)量問題，鋪設(shè)技術(shù)是否符合技術(shù)規(guī)范，如果未經(jīng)檢測，工程原材料質(zhì)量差，則會對路面質(zhì)量帶來極為嚴(yán)重的隱患，使用的不穩(wěn)定性增強(qiáng)，持（耐）久性降低;鋪設(shè)技術(shù)的不規(guī)范，嚴(yán)重影響路面的滲水性、彎沉度，導(dǎo)致路基受損，甚至半剛性基層或地基受損，通過路面檢測工序，提供施工質(zhì)量評價(jià)，根據(jù)不同的氣候環(huán)境和地理環(huán)境，選擇設(shè)計(jì)相應(yīng)的路面鋪設(shè)技術(shù)和原材料，才能確保良好的通行質(zhì)量，防止半剛性基層出現(xiàn)干縮裂縫和溫縮裂縫。針對地質(zhì)特別松軟的地基，一定要注意加固填料，保證路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性[2]。

2 路面工程檢測比較

2.1 路面工程檢測要點(diǎn)

高速公路路面工程的施工檢測根據(jù)所處的環(huán)境不同，檢測標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，總體來說，主要集中在路面壓實(shí)度、路面厚度、路面彎沉、平整度，在多雨地區(qū)還要注意滲水系數(shù)、地質(zhì)條件及橋梁需要重點(diǎn)考慮構(gòu)造深度等，在橋梁橫風(fēng)區(qū)域需要檢測橫向力系數(shù)。對于混凝土路面工程重點(diǎn)則要考慮混凝土路面厚度、抗彎拉強(qiáng)度，混凝土路面相鄰板高差、寬度、橫坡[2]。

2.2 檢測方法比較

在上述檢測要點(diǎn)中，分別對應(yīng)不同的檢測方法和檢測設(shè)備，路面工程施工檢測的關(guān)鍵在于路面的承載力檢測、適應(yīng)性檢測以及耐久性檢測，其中承載力檢測包含壓實(shí)度、彎沉度和平整度三類標(biāo)準(zhǔn)的檢測;適應(yīng)性檢測包含滲水系數(shù)、構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)以及厚度等;耐久性檢測主要集中在對原材料的質(zhì)量檢測，對于混凝土路面也要考慮路面厚度、抗彎拉強(qiáng)度等方面[3]，常用檢測方法如表1。

通過表1可以看出在高速公路的路面工程施工檢測中，對于承載力方面的檢測常用兩種以上的檢測方式，考慮到檢測的經(jīng)濟(jì)性，可以得到對比結(jié)論如下：

（1）在壓實(shí)度檢測中采用鉆心抽樣法更為經(jīng)濟(jì)適用，在實(shí)際應(yīng)用中多采用鉆心取樣法與核心濕（密實(shí)）度測試法相結(jié)合，在固定點(diǎn)位利用鉆芯機(jī)獲取樣本，利用核心濕度密度儀器，描繪樣本濕度、材料密度特征數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對比，得到路面壓實(shí)度信息，技術(shù)使用成熟，但需要破壞路面并同工藝進(jìn)行回填;其次是利用無核密度儀對路面進(jìn)行壓實(shí)度檢測，基本原理是利用設(shè)備向固定點(diǎn)位壓入鋼釘，利用多個(gè)鋼釘發(fā)出高頻無線電波，根據(jù)受阻路面反饋的介電性和路面密度，結(jié)合數(shù)字頻率結(jié)合技術(shù)，計(jì)算鋼釘間電磁波的干擾數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算濕度、密度，得到壓實(shí)度信息，鋼釘擠壓對路面創(chuàng)口較小，但受到電磁波及算法的干擾較大[4]。

（2）在彎曲度檢測中，兩種方法均需要專用設(shè)備，落錘法采用自動彎沉測定儀，采用牽引車雙輪隙與自動彎沉測定儀傳感器的位移偏差作為測量方式，通過反復(fù)記錄位移偏差的下彎沉數(shù)據(jù)，作為路面彎曲度的檢測結(jié)果;回彈法則依托激光彎沉儀，根據(jù)牽引車行駛在路面產(chǎn)生回彈數(shù)據(jù)結(jié)合自帶的激光器與地面鋪設(shè)硅光電池相互作用產(chǎn)生的光電流進(jìn)行計(jì)算得到路面彎曲度檢測數(shù)據(jù)，落錘法被更為直觀，回彈法相對便捷，但受硅光電池壽命影響較大。

（3）在平整度檢測中，主要是反映路面剖面曲線的平整程度，反應(yīng)法主要是采用直尺進(jìn)行平整度的檢測，將直尺（一般為3 m或5 m）沿路面縱向放置，查看待檢測路面與直尺夾角，轉(zhuǎn)換為最大距離即為路面的平整度差值。此類方法工具簡單，檢測成本低，但具有較大的人為干擾，所以精度較低。斷面法一般采用設(shè)備檢測實(shí)現(xiàn)，通常采用激光斷面儀測量，將激光斷面儀加載到車輛上，車輛在待檢測路段平穩(wěn)行駛，激光斷面儀根據(jù)車輛顛簸幅度、頻次和時(shí)限，生成檢測曲線，曲線越平滑代表平整度越高，此類方法主要受限于傳感器靈敏度，更能直觀精準(zhǔn)地反映施工質(zhì)量情況[4]。

3 路面工程施工檢測作用

3.1 工程概況

某過江通道公路南北接線主體工程是江蘇首條新建八車道高速公路，屬于“五縱九橫五聯(lián)”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的“縱三”組成部分，全長33.004 km，接長江大橋公鐵合建段，是京津地區(qū)和長三角地區(qū)間南北向最便捷的過江通道。主要的路面結(jié)構(gòu)形式為：水泥基層、瀝青混凝土面層、改性瀝青瑪蹄脂碎石混凝土上面層[5]。

根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG 3450—2019）、《過江通道公路南北接線主體工程交工質(zhì)量驗(yàn)證性檢測方案》《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1—2017）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204—2015）、《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23—2011）、《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）等技術(shù)規(guī)范對路面工程的施工質(zhì)量進(jìn)行檢測，重點(diǎn)是對改性瀝青瑪蹄脂碎石混凝土上面層施工質(zhì)量的檢測。

3.2 檢測標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合工程概況，該地理環(huán)境臨山涉水，地基較為松軟，同時(shí)承接公鐵復(fù)合路段，需要更為精準(zhǔn)的施工質(zhì)量控制，具體檢測方法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3.3 檢測結(jié)果

3.3.1 瀝青路面承載力檢測結(jié)果

在瀝青面層壓實(shí)度、厚度全線上、中、下面層壓實(shí)度各檢測53點(diǎn)，上面層厚度與總厚度各檢測53點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)范圍值在98.4%～100.5%，檢測平均值在99.3%。

在瀝青上面層彎沉度方面，全線檢測2 980點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)彎沉度代表值為10.21（0.01 mm），檢測彎沉代表值為10.52（0.01 mm），如圖1所示。

在瀝青上面層平整度方面，全線檢測2 561段，規(guī)范IRI總平均值為0.93 m/km，檢測IRI平均值為0.92 m/km。

3.3.2 瀝青路面環(huán)境檢測結(jié)果

在抗滑性能方面，全線橫向力系數(shù)指標(biāo)檢測2 561點(diǎn)，規(guī)范代表值為68（SFC），檢測橫向力系數(shù)代表值為68（SFC）。

在構(gòu)造深度指標(biāo)方面，全線檢測2 561點(diǎn)，平均值為0.85 mm。

在瀝青上面層滲水系數(shù)，全線檢測53處，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為≥0.55 mm，測值范圍平均值在0.91 mm。

3.3.3 混凝土路面檢測結(jié)論

在水泥混凝土面層寬度，全線檢測24點(diǎn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為19 625±10（mm），測值19 618～19 624（mm）;橫坡全線檢測48點(diǎn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為2.0±0.15%，測值范圍1.92%～2.15%;相鄰板高差。

4 施工檢測對工程質(zhì)量控制的反饋?zhàn)饔?/p>

4.1 動態(tài)控制原材料質(zhì)量

從工程實(shí)例的檢測結(jié)果來看，施工質(zhì)量的指標(biāo)評價(jià)合格，但部分原材料質(zhì)量控制還存在問題，路面工程的原材料屬于分批現(xiàn)場半加工產(chǎn)品，須對現(xiàn)場進(jìn)行動態(tài)把控[4]，尤其是對瀝青粗集料顆粒在壓碎值和密度質(zhì)量的全程過程控制，才能滿足有效性的檢測要求，重點(diǎn)是對混合料運(yùn)輸時(shí)間和方式的監(jiān)控，才能在使用中提升路面工程質(zhì)量的穩(wěn)定性以及抗壓性。

4.2 嚴(yán)格規(guī)范施工工序的管理

在對路面敷設(shè)時(shí)，要嚴(yán)格控制施工程序，根據(jù)環(huán)境及原材料的關(guān)鍵時(shí)序控制施工工序，尤其是在臨近施工結(jié)束，經(jīng)常會因?yàn)槲茨芗皶r(shí)處理原有填筑、偏移導(dǎo)致的遺留施工問題，甚至?xí)驗(yàn)橐巴獠季€工序等問題導(dǎo)致在外觀上偏離原有設(shè)計(jì)規(guī)范，進(jìn)而產(chǎn)生施工質(zhì)量問題。

5 結(jié)語

該文從車輛通行安全和路基的保護(hù)作用入手，歸納梳理現(xiàn)有高速公路路面工程檢測在瀝青路面、水泥混凝土路面的檢測要點(diǎn)，對基于氣候環(huán)境及地理環(huán)境的復(fù)合高速公路路面工程檢測方法進(jìn)行比較。以某過江通道公路南北接線主體工程的路面工程為例，指出在臨山涉水、地基較為松軟的情況，鉆心抽樣法更為適用壓實(shí)度檢測、彎沉檢測更為適用落錘法、斷面法較適用于平整度檢測。并在現(xiàn)有檢測標(biāo)準(zhǔn)情況下，應(yīng)用對應(yīng)檢測方法得到實(shí)例的檢測結(jié)果，指出施工檢測對工程質(zhì)量控制的反饋?zhàn)饔弥攸c(diǎn)在于動態(tài)控制原材料質(zhì)量和嚴(yán)格規(guī)定施工工序的管理兩各方面內(nèi)容，為同類公路路面施工檢測提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]王月斌. 公路路面工程施工檢測及質(zhì)量控制[J]. 交通世界， 2017（23）： 35-36.

[2]李濤. 高速公路路面工程施工的質(zhì)量控制措施[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2020（4）： 167-168.

[3]秦宏鋼. 淺談公路路面工程施工檢測及質(zhì)量控制[J]. 黑龍江交通科技， 2020（4）： 176-177.

[4]楊揚(yáng). 公路路面工程施工檢測及質(zhì)量控制[J]. 智慧城市， 2021（21）： 98-99.

[5]胡文輝， 李文濤. 五峰山過江通道公路八車道SMA瀝青上面層質(zhì)量控制[J]. 四川水泥， 2021（9）： 287-290.