公路瀝青路面上面層壓實(shí)度無(wú)損檢測(cè)實(shí)證研究

寧曉東 陳彪來(lái)

（甘肅交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

0 前言

我國(guó)瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定，瀝青混凝土路面面層壓實(shí)度的檢測(cè)方法，是從成型的面層中鉆取芯樣，按規(guī)定方法測(cè)定芯樣密度［1］。筆者參與的某高速公路建設(shè)項(xiàng)目橋隧構(gòu)造物很多，橋面鋪裝瀝青上面層為superpave-13高性能瀝青混合料，采用改性瀝青.鑒于鉆芯時(shí)試樣表面形狀容易改變，難以準(zhǔn)確測(cè)定密度，且容易誘發(fā)水損壞，本項(xiàng)目決定利用無(wú)核密度儀快速測(cè)定路面瀝青混合料碾壓成型后的密度，與理論最大密度相比較，確定壓實(shí)度，并計(jì)算混合料空隙率，適時(shí)控制上面層的鋪筑質(zhì)量。

1 無(wú)核密度儀性能及特點(diǎn)

無(wú)核密度儀是能快速檢測(cè)出瀝青路面密度的電磁敏感設(shè)備，既能用于現(xiàn)有的瀝青道路，也能用于現(xiàn)鋪的瀝青面層檢測(cè)［2］。該設(shè)備采用電磁敏感技術(shù)進(jìn)行密度測(cè)試，2秒鐘時(shí)間內(nèi)即可得到測(cè)試數(shù)據(jù)，具有高效、易用及靈活等特點(diǎn).內(nèi)置軟件提供“連續(xù)、平均和離析”三種測(cè)試模式，操作靈活，用途很廣，可以通過(guò)密度偏差補(bǔ)償、斜率調(diào)整或綜合標(biāo)定等方式提高測(cè)試精度。

2 檢查方法和頻率

采用無(wú)核密度儀進(jìn)行上面層壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)，沿路面鋪筑方向每隔10m測(cè)一處，一組不少于13個(gè)測(cè)點(diǎn)，取其平均值后計(jì)算壓實(shí)度，數(shù)據(jù)波動(dòng)較大時(shí)應(yīng)加大檢測(cè)頻率。為了提高精度，需要進(jìn)行密度偏差補(bǔ)償和綜合標(biāo)定。在鋪筑試驗(yàn)段時(shí)，考慮通過(guò)取芯所測(cè)精確值與利用無(wú)核密度儀在同一位置得到的測(cè)量值進(jìn)行比較，確定密度補(bǔ)償值［3］。若混合料配合比有所變化，可以考慮在當(dāng)天鋪筑層尾端距離橫向裁剪邊緣1～2m的范圍內(nèi)取芯，所測(cè)精確值與利用無(wú)核密度儀在同一位置得到的測(cè)量值進(jìn)行比較，適時(shí)確定密度補(bǔ)償值，采用該方法便于后續(xù)鋪筑時(shí)能夠及時(shí)回填并充分壓實(shí)取芯空洞，最大限度地減少水損壞。

3 工程實(shí)例

本次實(shí)證研究對(duì)象為Superpave-13高性能瀝青混合料的路面上面層，根據(jù)礦料級(jí)配和油石比，計(jì)算出的最大理論密度為2.519 g/cm3，壓實(shí)度按不低于93%，不高于97%控制［4］。檢測(cè)范圍為K1+220～K1+610，其中包含一座3-40m預(yù)應(yīng)力箱梁橋，中心樁號(hào)為K1+415，橋梁兩端設(shè)橋頭搭板，與填方路基銜接.對(duì)無(wú)核密度儀進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)設(shè)定，輸入所測(cè)區(qū)段的檢測(cè)層厚度和理論最大密度，將儀器放在標(biāo)準(zhǔn)參考?jí)K上運(yùn)行參考讀數(shù)，用此測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)整儀器讀數(shù).Suoerpave-13高性能瀝青混合料進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑時(shí)，用無(wú)核密度儀量測(cè)實(shí)際位置的瀝青混合料密度，并標(biāo)記測(cè)量位置，在該位置取芯實(shí)測(cè)其密度，經(jīng)多次實(shí)樣驗(yàn)證，該結(jié)構(gòu)型式的上面層芯樣密度與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)密度十分接近，不需要進(jìn)行密度補(bǔ)償.采用連續(xù)測(cè)量模式，對(duì)某路段上面層的壓實(shí)度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，場(chǎng)采集上面層的密度如表1，相對(duì)于最大理論密度，上面層壓實(shí)度波動(dòng)情況見圖1。

圖1 K1+220～K1+610區(qū)段上面層壓實(shí)度變化圖

采用無(wú)核密度儀對(duì)Suoerpave-13上面層K1+220-K1+610區(qū)段進(jìn)行了壓實(shí)度檢測(cè)，實(shí)測(cè)密度與最大理論密度的比值（壓實(shí)度）平均值為95.6%（＞93%），代表值K=95.2%，K＞K0，經(jīng)評(píng)定，該區(qū)段壓實(shí)度合格。［5］K1+355～ K1+475為橋面鋪裝區(qū)段，經(jīng)無(wú)核密度儀所采集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該區(qū)段上面層壓實(shí)度偏低，導(dǎo)致該區(qū)段壓實(shí)度合格率只有88%。橋梁鋪裝上面層進(jìn)行施工時(shí)，橋跨結(jié)構(gòu)會(huì)吸收振動(dòng)壓路機(jī)的部分壓實(shí)功，跨中區(qū)段尤為明顯。由此可見，橋跨區(qū)段和填方路基區(qū)段的碾壓工藝要有所區(qū)別，不同跨徑狀態(tài)下的壓路機(jī)組合方式和碾壓工藝也應(yīng)有所區(qū)別，對(duì)于橋梁構(gòu)造物較多的路面項(xiàng)目，建議采用振蕩式壓路機(jī)和膠輪配重的碾壓方式。

表1 K1+220～K1+610區(qū)段上面層密度現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)實(shí)證研究，利用無(wú)核密度儀對(duì)瀝青路面上面層進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，操作方便，采集數(shù)據(jù)很快，提供質(zhì)量評(píng)定的數(shù)據(jù)信息量大，可以宏觀反映瀝青混合料在鋪筑過(guò)程中材料的均勻性、攤鋪及碾壓質(zhì)量的變異性。

將無(wú)核密度儀置于表面較粗糙的測(cè)點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)將凹陷部分視為實(shí)體孔隙后進(jìn)行密度的計(jì)算，存在一定的缺陷。鑒于此，無(wú)核密度儀所檢數(shù)據(jù)僅供參考，不能作為仲裁的唯一依據(jù)。