關于瀝青路面彎沉檢測溫度修正的探討

夏黎炯

（上海靜協工程質量檢測咨詢有限公司，上海 200333）

0 前言

隨著城市化進程的不斷發展，機動車成了大多數市民的代步工具，所以對城市道路提出了更高的要求。目前多數大、中城市都在進行道路新建、道路改造、道路翻修、架空線入地、道路管道翻修等工程，彎沉檢測是評定瀝青路面的整體承載能力的依據之一，所以溫度修正系數計算的準確性至關重要。另外以往道路基層材料多采用剛性或半剛性材料，其具有較高的承載能力、良好的穩定性和耐久性等優點，但施工周期較長，由于交通通行量的原因，無法長時間封路施工和對路面材料進行養護，所以現今多數道路工程采用ATB瀝青穩定碎石作為基層，其特點是施工養護周期短，結構性能好，既保證了施工需要，又滿足了日常的道路通行。但是ATB瀝青穩定碎石為柔性材料，對溫度的敏感性較大，在進行路面彎沉檢測過程中，是否需計入該層對溫度修正系數的影響，下面進行進一步探討。

1 關于瀝青路面實測彎沉值溫度修正的探討

根據《公路路基路面現場測試規程》JTG E60-2008，第八章承載能力檢測中的貝克曼梁測定路基路面回彈彎沉試驗方法適用于測定各類路基路面的回彈彎沉以評定其整體承載能力，其中瀝青路面的彎沉檢測以瀝青面層平均溫度20℃時為準，當路面平均溫度在20℃±2℃以內可不修正，在其他測試溫度時，對瀝青層厚度大于5cm的瀝青路面，彎沉值應予溫度修正[1]。目前溫度修正有兩種方法：一種為《公路路基路面現場測試規程》JTG E60-2008中用路表溫度計測定試驗時氣溫及路表溫度，并通過氣象臺了解前5天的平均氣溫（日最高氣溫與最低氣溫的平均值），以上述溫度結合瀝青面層厚度和基層類別進行溫度修正；另一種為《公路瀝青路面設計規范》JTG D50-2006中用路表溫度計測定試驗時路表溫度及前5小時平均氣溫之和，結合瀝青面層厚度通過代入公式進行計算得到溫度修正系數進行修正（雖然JTG D50-2006已被JTG D50-2017替代，該溫度修正方法已被刪除，但在上海該溫度修正方法仍被沿用）[2][3]。現在以上海某工程為例，該工程為大修工程，車行道翻挖新建結構，上面層采用4 厘米SMA-13（SBS改性I-D型）瀝青瑪蹄脂碎石，下面層采用8厘米AC-25C粗粒式瀝青混合料（摻0.4%抗車轍劑），基層采用20厘米ATB-30密級配碎石，該工程需對面層分別進行彎沉檢測，當時為夏天，前5天平均氣溫為26℃，前5小時平均氣溫為28℃，路面溫度為39℃。以瀝青面層厚度12厘米計算見表1。

首先，兩種不同的溫度修正方法所得到的修正系數存在一定差異，此前有多篇論文討論兩種方法的差異性，此處暫且不議。其次，以往基層為半剛性或剛性材料，按JTG D50-2006溫度修正時不計入基層的厚度，僅計入瀝青面層的厚度，但是現今多采用ATB瀝青穩定碎石的柔性材料作為基層，不能忽略該層由于溫度造成的影響，故筆者以瀝青面層厚度為32厘米進行了計算，詳見表1。

表1 夏天以瀝青面層不同厚度計算溫度修正系數

以上述兩者對比，根據計算層厚度不同，以JTG E60-2008 中修正方法的溫度修正系數由0.95 降至0.90，而以JTG D50-2006 中修正方法的溫度修正系數由0.75 降至0.46，筆者查閱了相關資料，同濟大學的左明文認為我國路面設計規范的溫度修正方法較為準確，即JTG D50-2006的修正方法較為準確，且試驗結果得出瀝青層溫度影響深度在40厘米左右[4]。

為了進一步探討溫度的影響，筆者在冬天測量了相關溫度，前5天平均氣溫為8℃，前5小時平均氣溫為4℃，路面溫度為6℃，分別以瀝青厚度為12cm和32cm進行溫度修正系數計算，結果見表2。

表2 冬天以瀝青面層不同厚度計算溫度修正系數

根據以上結果，以JTG E60-2008中修正方法的溫度修正系數由1.25升至1.35，而以JTG D50-2006中修正方法的溫度修正系數由1.31降至1.16。另外，按JTG E60-2008的修正方法，當冬天天氣氣溫比上述溫度更低的話，瀝青面層平均溫度將小于0℃，此時該方法的圖表已不適用。將上述所有數據進行統計分析，溫度修正系數的比較見表3。

表3 溫度修正系數的比較

2 結論分析

根據上述的計算結果，JTG E60-2008的計算方法是按照規范圖表以瀝青面層平均溫度20℃為分界點，當瀝青面層平均溫度大于20℃時，溫度修正系數隨厚度增大而減小，當瀝青面層平均溫度小于20℃時，溫度修正系數隨厚度增大而增大，兩種不同的瀝青層厚度的系數增減幅度在10%以內，另外該方法在瀝青面層平均氣溫小于0℃的情況下無法進行溫度修正系數的計算，繼而無法進行路面彎沉的檢測。且在查圖的過程中，雖然設置有瀝青穩定基層的溫度修正系數曲線的圖表，但如何選擇瀝青層的計算厚度并無詳細說明，而且厚度的選擇較少，較為繁瑣，人為影響過大。

而JTG D50-2006的計算方法是通過將不同的溫度和厚度值代入公式計算，結果較精確，減少了人為誤差，無論氣溫高低，溫度修正系數均隨厚度的增大而減小，并且隨溫度升高，減小的幅度增加。但規范并未對基層材料進行說明，厚度僅取瀝青面層厚度，筆者認為并不合適，而且在氣溫30℃左右時按兩種不同的瀝青層厚度計算的減小幅度高達38.7%，如瀝青厚度過大，導致溫度修正系數過低，對工程質量會造成安全隱患。而且目前JTG D50-2017已將溫度修正系數的計算方法刪除，除上海仍沿用外，其余各地尚不知曉。

3 建議

由此可見，當進行溫度修正系數的計算時，兩種方法的適用范圍均存在一定的限制，所得的結果也并不相同，存在一定的差距。目前按規范有效性，僅JTG E60-2008一種溫度修正方法，而上海市檢測行業協會仍推薦使用JTG D50-2006的方法進行彎沉溫度修正系數的計算，但對是否應計入ATB瀝青穩定碎石的厚度也未有明確的說明。筆者認為目前采用ATB瀝青穩定碎石材料作為基層時，該層對溫度修正系數的影響不可忽略，且影響較大，因為ATB瀝青穩定碎石材料為柔性材料，對溫度的敏感性較大，特別是天氣較為炎熱時，故應計入瀝青穩定碎石基層的厚度進行計算。對于厚度的取值，筆者認為應根據不同的地區、不同的瀝青混合料配合比，按地區經驗進行相應的調整。

總院助力北京大興國際機場建設工程

近日，北京大興國際機場施工進入尾聲 室內主體基本完成。大興國際機場定位為大型國際樞紐，耗資 800 億，航站樓總面積140萬平方米，是世界上最大的單體航站樓。自2016年新機場主體工程開工建設以來，中國建材總院所屬中國建材檢驗認證集團股份有限公司和中建材中巖科技有限公司助力北京大興國際機場建設工程。

國檢集團第一檢驗認證院提供北京大興機場建設過程中部分產品的檢測服務，受檢產品類型所有建筑材料，檢測項目包括材料物理性能檢測、主體化學成分分析、有害物質檢測。國檢集團第二檢驗認證院承擔了新機場飛行區場道工程、飛行區附屬工程、配套供油工程綜合生產調度中心、信息中心、指揮中心、旅客航站樓、航站區綜合服務樓等共16個重點場所的工程及材料質量檢驗和控制工作。中巖科技研制的高科技材料成功應用于北京大興國際機場航站樓的建設。