公路施工中的路面現場試驗檢測技術

摘要 公路路面現場試驗檢測能夠保證路面的使用性能，提升公路的服務質量。根據公路施工規范要求在路面施工過程進行現場檢測，以廣東省五華縣國道G238線路面改造工程公路為調查對象，根據工程概況確定公路路面現場檢測項目及技術指標。研究路面施工前原材料檢測、施工中路面承載力檢測、施工后路面使用性能檢測，得到路面現場試驗檢測在公路施工中的應用。

關鍵詞 公路工程;路面;試驗檢測

中圖分類號 U416.2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）11-0160-03

引言

公路路面現場試驗檢測是公路服務使用質量的保證。根據公路路基路面現場檢測規范要求對公路施工全過程進行現場檢測[1]。按照公路工程路面施工過程劃分，可以劃分為施工前的原材料檢測、施工中的承載能力檢測以及施工后的路用性能檢測[2]。按照公路工程路面現場檢測指標可以分為路面壓實度檢測、路面厚度檢測、路面平整度檢測以及抗滑性能檢測等[3]。公路工程路面現場檢測貫穿于公路施工的全過程，同時公路工程路面現場檢測保證了公路安全[4]。以廣東省某公路為調查對象，依據工程概況制定相應檢測方案確定檢測技術與檢測指標，將整體項目按照施工過程進行劃分，分為施工前、施工中以及施工后，研究公路工程路面現場檢測技術在施工過程中的應用。

1 公路路面現場檢測試驗方案確定

在公路工程路面現場檢測中，試驗方案的制定是檢測準備中的重要環節。依據工程概況，確定公路路面現場檢測指標，確定檢測項目。根據檢測項目合理安排檢測時間及檢測順序，在保證施工的前提下提高檢測效率，節省檢測時間。

1.1 工程概況

五華縣國道G238線路面改造工程設計全長16 km，根據設計要求公路路面類型選用瀝青路面，路面結構如圖1所示。

該路段公路設計服務使用年限為12年，設計年交通量增長率為7%。通過對該公路段交通量進行調查，結果為小客車2 413輛/晝夜，大型客車87輛/晝夜，大型載貨汽車388輛/晝夜，中型載貨汽車660輛/晝夜。根據交通量調查結果表明該路段交通量較大，且多為重載交通，在進行公路工程路面現場檢測時要考慮路面結構強度與行車舒適性。

1.2 公路工程路面質量要求

根據工程概況可得，該高速公路段路面采用細粒式SBS改性瀝青混凝土上面層、中粒式改性密集配瀝青混凝土下面層，且該公路段交通量較大，重載交通嚴重。根據公路工程施工規范可得公路路面必須具有一定的強度、耐久性、溫度穩定性。

（1）路面結構強度。公路工程路面強度的保證來自路面結構的承載能力，該路段公路大型車輛交通量大，重載交通嚴重，易出現裂縫類病害。路面結構強度源于材料設計及施工質量。材料設計時瀝青材料與集料填料的選擇決定了瀝青路面的材料強度。在施工過程中，瀝青面層的壓實質量同樣影響了路面結構強度。

（2）耐久性。該公路段位于廣東省五華縣，全年平均氣溫較高且雨熱同期。瀝青路面耐久性決定了路面抵抗自然風化的能力，在進行公路工程路面現場原材檢測時，要著重考慮瀝青的選擇，瀝青材料的抗老化性能決定了材料結構的耐久性。在施工過程中需要對瀝青路面結構的回彈模量進行檢測，回彈模量代表了瀝青路面的耐久性以及抗疲勞性能。

（3）水穩定性。該公路段所在區位夏季多雨，在公路路面現場檢測時，需要對路面結構的抗水損害能力進行檢測。在雨季時，降雨到達路面，按照公路路面設計規范，公路壓實度需達到96%以上，表明路面結構不透水，如果路面結構內部浸水易造成瀝青路面早期損害。

（4）路用性能。路用性能代表了該公路段路面使用質量，路用性能包括平整性、抗滑性、高溫穩定性以及低溫抗裂性。路用性能評價了公路路面的通行程度以及行車舒適性，針對重載交通嚴重的現象需要重點檢測材料結構的高溫溫度性。并且該公路段交通量較大，需要保證車輛通行的安全性，由此必須對公路路面平整度、抗滑性能進行檢測。同時在公路路面施工過程中已產生早期損害，需要對路面損害進行檢測，確定養護方案，提高公路路面服務使用年限。

1.3 公路路面檢測方案制定

根據廣東省五華縣國道G238線路面改造工程概況及公路工程路面質量要求進行檢測方案制定。按照公路工程施工過程，將該公路段路面現場檢測分為施工前、施工中、施工后三階段進行。具體實施檢測項目、指標如表1所示。

根據該公路段施工過程，將公路路面現場檢測分階段進行。施工前對瀝青路面原材料進行檢測，包括瀝青材料、集料填料，施工中主要對瀝青混合料進行級配設計檢測以及路面尺寸控制檢測，施工后對公路路面結構整體性能進行檢測，包括壓實度、承載能力、平整度、抗滑性能、滲水系數以及表觀損害進行現場檢測。保證公路路面使用質量。

2 公路工程路面現場檢測技術

根據廣東省五華縣國道G238線路面改造工程路面檢測方案，對該公路路面進行檢測。按照施工過程，進行分階段檢測。

2.1 施工前檢測

（1）瀝青材料。瀝青材料選用改性瀝青。通過對瀝青材料的針入度（25 ℃，5 s，100 g）、軟化點、延度（5 ℃，5 cm/min），以及瀝青薄膜厚度（163 ℃、75 min）進行試驗。用于評定瀝青材料的黏性、高溫穩定性、低溫抗裂性以及瀝青材料的抗老化性能，檢測結果如表2所示。

（2）集料填料。集料填料的選擇決定了密集配AC-13C混合料的強度，依據該公路段路面結構，路面磨耗層厚度為4 cm。確定層厚范圍后，根據粗集料技術規范要求，粗集料最大粒徑小于等于20 mm。路面磨耗層材料為連續級配骨架密實結構，是指此結構具有較多數量的粗集料開成空間骨架，同時又有足夠的細集料可填滿骨架的空隙。這種結構的瀝青混合料具有較高的黏聚力和較高的內摩阻角，是瀝青混合料中最理想的一種結構類型。棱角分明且壓碎值符合要求的堿性集料，選擇酸性集料會影響瀝青與集料之間的吸附性。細集料按照超薄抗滑層技術要求，故選擇壓碎值與含泥量滿足規范要求的機制砂即可。礦粉作為路面磨耗層混合料的填料，主要作用是瀝青與礦粉拌合形成瀝青膠漿在堿性條件下，集料與瀝青之間產生化學吸附提高材料強度，礦粉填料用量通常在3%左右。

2.2 施工中檢測

公路工程路面施工中檢測是指在施工過程中的瀝青混合料級配設計檢測以及路面結構尺寸檢測。瀝青混合料檢測保證了路面材料的強度、耐久性以及溫度穩定性。路面結構尺寸檢測主要指施工過程中瀝青路面鋪設厚度檢測。

（1）瀝青混合料檢測。根據該公路段工程概況，進行瀝青混合料檢測。檢測瀝青混合料使用性能需要對級配設計進行檢測。該公路段瀝青面層混合料采用密集配AC-13C瀝青混合料，初步油石比設定為4.0、4.5、5.0、5.5、6.0。采用馬歇爾試驗對密集配AC-13C混合料進行級配設計試驗，試驗結果如表3所示。

（2）回彈彎沉檢測。根據該公路段工程概況，在施工過程中需要對瀝青路面回彈彎沉值進行檢測。回彈彎沉值代表瀝青路面抵抗變形的能力，回彈彎沉值越大表明瀝青路面抵抗變形的能力越差?；貜棌澇林禍y定時，檢測結果以標準后軸載雙輪組輪隙中心處的最大變形值為準。該公路段采用貝克曼梁檢測瀝青路面回彈彎沉，貝克曼梁適用于各類瀝青路面的回彈彎沉檢測?；貜棌澇翙z測時需要記錄當天檢測溫度，貝克曼梁測定瀝青路面回彈彎沉的標準溫度為20 ℃，當溫度超過標準溫度2 ℃時需要進行溫度修正。

（3）瀝青路面厚度檢測。瀝青路面結構厚度決定了路面結構強度及耐久性。瀝青路面結構厚度不滿足要求，在公路日常運營過程中，易造成路面提前出現裂縫類病害，降低整體結構強度。該公路段采用短脈沖雷達法檢測瀝青路面厚度，與鉆芯法相比，短脈沖雷達法能夠實現在不破壞路面損害的前提下，對路面厚度進行無損檢測。其檢測原理為不同材料本身的波速不同，探地雷達向下發射電磁波，由于路面結構每層材料不同，當電磁波傳遞至結構層底時，會有一部分波發生反射現象，且不同材料的介電常數不同，根據電磁波在路面結構內傳播的時間，能夠確定路面結構層厚度。

2.3 施工后檢測

（1）壓實度檢測。壓實度是瀝青路面檢測的重要指標之一，針對該公路段壓實度檢測選用鉆芯法測定路面壓實度。瀝青面層壓實度是指現場達到的密度與室內標準密度的比值。壓實度檢測主要是對AC-13C混合料的標準密度檢測，根據瀝青混合料吸水率的不同，規范規定檢測方法如表4所示。根據AC-13C混合料吸水率檢測結果小于等于2%，選用表干法測定標準密度。鉆芯法檢測壓實度檢測方便，結果準確，適用于瀝青路面結構層壓實度檢測，根據鉆芯法檢測壓實度結果，該公路路面壓實度為96%，符合規范要求的壓實度指標。

（2）平整度檢測。路面結構平整度影響車輛通行質量，測定路面平整度時，應該測定路面縱向和橫向雙向的平整度。該公路段采用3 m直尺測定路面平整度。3 m直尺測定瀝青路面平整度的技術指標為路面距直尺之間的最大間隙。選擇長度為3 m的金屬直尺，放置在路面檢測位置。由于瀝青路面在碾壓時不能保證路面絕對平整，所以在路面與金屬直尺之間存在空隙，通過塞尺可以測定出直尺與路面間的最大間隙。

（3）抗滑性能檢測。根據公路工程概況，在夏季降雨量較大，由此必須保證瀝青路面的抗滑性能。公路瀝青路面的抗滑性能檢測指標為構造深度以及摩擦系數。采用手工鋪砂法來檢測路面構造深度，擺式儀法測定路面摩擦系數。手工鋪砂在測定構造深度時，具有操作簡單便于攜帶的優點，在檢測時以推平板圓的直徑作為檢測指標，現場試驗時保證鋪砂的潔凈與粒徑，適用于瀝青路面的構造深度測定。擺式儀測定摩擦系數的檢測指標為BPN（摩阻擺值），擺式儀法不僅能夠用于室內檢測混合料的摩擦系數，還能夠應用于現場檢測。檢測時首先對擺式儀進行調零，在放擺之前需要向瀝青路面噴水，保證路面潮濕。

3 結論

以廣東省五華縣國道G238線路面改造工程為研究對象，針對該項目路面現場檢測過程得到結論如下：根據施工現場檢測過程，將現場檢測方案劃分為施工前、施工中、施工后三階段進行現場檢測。通過對路面原材料檢測、路面承載能力檢測、路用性能檢測，得到瀝青混合料的最佳瀝青用量為5.5%，平整度、壓實度、抗滑性能滿足路面規定值。

參考文獻

[1]闞勇. 公路工程瀝青路面施工現場試驗檢測技術探討[J]. 建材發展導向， 2021（20）： 188-189.

[2]王朋飛. 公路瀝青路面施工現場試驗檢測技術探討[J]. 黑龍江交通科技， 2021（9）： 26-27.

[3]趙衍博. 瀝青路面施工現場試驗檢測技術研究[J]. 綠色環保建材， 2021（2）： 117-118.

[4]楊有根. 瀝青路面施工現場試驗檢測技術[J]. 青海交通科技， 2020（5）： 121-123.

收稿日期：2022-03-14

作者簡介：李少強（1976—），男，大專，路橋工程師，從事路橋施工管理工作。