略論高速公路瀝青混凝土路面檢測技術

陳書平 中交第二航務工程局有限公司昆明分公司

1.工程概況

本文涉及項目云南省蒙文硯高速公路項目，項目起訖樁號為K108+813.080～K128+311.735，設計為雙向四車道高速公路，設計速度為80 km/h，整體式路基寬度為24.5m，分離式路基寬度為12.25m，設計汽車荷載等級采用公路Ⅰ級。主線長19.159km，連接線長6.05km，其中盤龍互通連接線（LK0+100～LK2+267.025、二級公路）長2.167km，硯山南互通連接線（LK0+109.859～LK3+991.250、一級公路）長3.881km。因為該項目地理位置較為特殊，為了保證項目投入運營后的車輛行駛安全，必須加大對瀝青混凝土路面早期病害的檢測力度，然后采取有效的措施加以處理。

2.高速公路路面病害常見特征

2.1 車轍現象

高速公路在運營過程中，最為常見的病害問題就是車轍現象，車轍痕跡如果較為嚴重，那么就會導致路面產生明顯的凹陷，導致這類問題出現的原因主要有：

（1）瀝青混凝土路面的耐腐蝕性沒有達到具體的設計要求，此外，高速公路在運營過程中，受到雨水以及高溫條件的影響，最終導致嚴重的車轍問題。

（2）相關車輛行駛過程中沒有嚴格按相應的荷載規定進行運輸，嚴重的超載現象導致路面出現了嚴重的車轍現象。

（3）高速公路項目完成施工后，沒有待路面徹底干燥就開始通車，也會導致路面出現嚴重的車轍現象。

2.2 結構形變

結構變形也是較為常見的一種高速公路病害問題，這類問題的產生會導致公路內部結構被破壞，嚴重影響公路的正常運營。導致公路路面結構發生變形的主要原因有：

（1）路面多余的水分滲入到基層中，導致路面結構發生一定程度的變形，最終導致公路內部結構被破壞。

（2）高速公路路面的防水能力沒有達到設計要求，導致路面結構長期受到外界多種因素的影響，最終導致公路結構被破壞。

（3）項目完成施工后，養護措施不夠合理，最終導致路面出現了嚴重的縫隙問題。

2.3 沉降不均

受各種因素的影響，高速公路的路面施工往往會面臨諸多挑戰，其中，沉降就是較為嚴重的問題，導致路面發生不均勻沉降的原因有很多，除了來自施工方面的原因，還有些非施工方面的原因也會導致路面的沉降，所以必須加強施工過程的管理和控制，充分做好公路項目的養護，才能有效避免沉降不均問題的發生。

3.高速公路瀝青混凝土路面檢測技術分析

3.1 路面彎沉檢測技術

（1）激光彎沉測定儀法。該設備測量路面回彈彎沉值的原理為：硅光電池接受了儀器激光機發出激光束，會產生電流，應用該電流值就可以計算路面回彈彎沉值。應用該設備進行檢測，具有造價低、操作過程簡便、精度高、讀數穩定等特點。

（2）自動彎沉測定儀法。該設備原理為：設備隨著行駛車輛向前行駛，通過測定設備測定梁的行駛速度和距離，就可以對路面回彈彎沉值進行計算。該設備在路面質量驗收以及路面施工監控工作中得到了較為廣泛的應用，該設備最為明顯的優勢就是可以對路面高密集點的強度進行測量。

（3）落錘式彎沉儀（FWD）法。該設備和計算機相連，其運行需要在計算機的控制下才能得以運行，啟動落錘裝置，重錘會極大承載板，產生沖擊力，該沖擊力會傳導至路面，使路面發生一定程度的彎沉，通過分布在不同位置的傳感器對測點的表面變形情況進行檢測，將具體的數值輸入計算機，計算機會對這些數據進行相應的計算，最終得出并輸出路面測點彎沉值。這種測量方法的優勢：應用該設備進行檢測，數據獲取速度較快，獲取到的數據精度和準確度都相對較高，另外，應用該設備對路面進行檢測，不需要破壞路面，屬于典型的無損檢測方法。

3.2 路面平整度檢測技術

（1）連續式平整度儀。在開展測量工作的過程中，需要拉動儀器向前行駛，這時，如果路面不平，就會導致測量小輪發生上下擺動，同時傳感器的測桿也會發生上下滑動。這時，傳感器就會輸出電位值，利用該電位值就可以計算路面的平整度。該測定儀靈活性較大，但是測量效率較低。主要適用于對路面的平整度和使用質量的測量，如果路面坑槽情況較為嚴重，那么該方法不再適用。

（2）激光路面平整度儀。應用該儀器對路面的平整度進行檢測最為明顯的優勢就是速度較快，因為該設備數據采集過程和數據處理過程可以同時進行，最終將路面最為準確和真實的斷面信息反映出來。激光傳感器的模擬信號會傳輸到信號處理系統，該系統會將這類信號轉換為數字信號，并記錄。系統經過相應的數據分析，會反饋和輸出路面的平整度結果。應用該設備對路面平整度進行檢測的過程中，該設備不需要直接和路面接觸，不會對路面造成損害的同時，設備使用壽命也較長。

（3）車載式顛簸累積儀。應用該設備對路面的平整度進行檢測的時候，主要利用傳感器和后軸同車廂之間的單向位移累積值VBI，最終得出路面的平整度結果，經過分析發現，該值和路面的平整度之間具有一定的聯系，VBI越大，路面的平整度越差。應用這種設備檢測路面的平整度，檢測過程簡便，應用成本較低。

3.3 路面抗滑性能檢測技術

抗滑性能是橫梁路面整體性能的重要參數，抗滑性能的高低會直接對道路行車安全產生影響。

（1）激光構造深度儀法。該儀器的工作原理為：激光器產生紅外線，紅外線投射到道路表面，散射光線經過接收透鏡會在光敏二極管上聚焦，接收光線最多的二極管，直接給出了到路面表面的距離，經過計算就可以得出公路的構造深度。該方法具有以下優勢：檢測過程簡便、快捷、成本較低、檢測結果可靠程度較高。

（2）橫向抗滑系數測試車。應用這種方法開展測試工作的時候，需要在測定車上裝測試輪。在實際測定的時候，測試輪下降，對其施加一定的荷載，這時，測試輪和荷載傳感器之間會形成一定的橫向力，該力和輪載荷的比值就是橫向力系數。經過分析發現，該值和路面抗滑性能之間具有一定的聯系，該系數值越大，證明路面具有越強的抗滑能力。該測量方法的應用，不會對實際的交通產生任何影響，比較適合對一級公路上的測試。

3.4 瀝青路面損壞狀況檢測技術

公路在實際運營過程中，會發生各種各樣的病害問題，這些病害問題的產生不僅會影響公路的承載能力，還會對路面的使用性能造成一定的影響。因此，采取合理的方法檢測瀝青路面的損壞狀況，然后根據檢測結果采取有效的措施對瀝青路面進行養護，對于保證路面使用安全以及延長路面使用壽命具有積極的意義。瀝青路面損壞狀況檢測方法主要有兩種：

（1）攝像測量法。該方法的應用原理就是在測定汽車上安裝一種高速攝像機，該攝像機會對路面特定的病害信息進行收集，然后將這類病害信息轉變為數據。應用該方法對瀝青路面的損壞情況進行檢測，其優勢為檢測成本較低，也正是因為如此，該方法已經成為國內最為主要的路面測損方法。

（2）探地雷達。應用探測雷達對路面損壞情況進行檢測的過程中，利用的原理是，雷達發出的電磁波會穿透路面，然后形成反射波，反射波被無線接收機所接收，利用反射波對破損情況進行計算和確定。探地雷達檢測技術最為明顯的優勢就是可以實現厚度較大的瀝青路面的探損檢測，另外還可以對路面空洞情況以及裂縫情況進行檢測。

4.結束語

隨著科學技術的不斷發展，高速公路瀝青混凝土路面檢測技術的發展也取得了一定的成績，為了促進我國高速公路和諧發展，相關研究人員還應該繼續努力，在保證檢測精度和速度的基礎上，深入探索，促進混凝土路面檢測技術的發展可以不斷向著自動化的方向發展。