四川蜀工公路工程试验检测有限公司
摘要：高速公路施工过程中的试验和检测技术是确保工程质量的关键，本文对高速公路施工环节中沥青混凝土路面的试验检测技术进行了研究。主要包括施工前、施工过程中以及施工完毕后对物料配比以及路面关键参数的检测。
关键词：高速公路；沥青混凝土路面，试验检测技术
本文以四川省某高速公路为工程案例，由于当前的公路宽度已经无法满足通车需求，因此需要对现有的路段进行加宽改建。原路段的车道为4车道，经过改建后的路段为6车道，同时收费站段的宽度扩建为双向8车道。该扩建工程全长30.7km，设计的行车速度为100km/h。扩建路面使用的材料为沥青混凝土混合材料，型号为GAC-16C，沥青混凝土料的混合厚度为5cm。
1.原材料配合比试验
1.1原材料的种类
进行高速公路路面施工的原材料有沥青、粗集料、细集料和填料，具体参数为：
1.1.1沥青
沥青采用SBS（I-D）改进型沥青，其指标符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40 － 2004）中的规定。
1.1.2粗细集料
粗集料分为三档规格，分别为10-15mm、5-10mm和3-5mm，要求无杂质、颗粒大小均匀、具备较强的耐磨性；细集料分为一档，0-3mm，无杂质、颗粒大小均匀且级配良好。
1.1.3填料
填料为水泥，其质量应当满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40 － 2004）中对沥青混合料用矿粉的质量需求中的规定。
1.2沥青混凝土混合料的性能要求
按照扩建后的路面通车需求，选定的沥青混凝土混合集料应当具备的性能如表0.1所示。
表0.1 GAC-16C沥青混凝土混合料最佳配合比
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1.3试验结果
按照表0.1中对沥青混凝土集料的配合比进行原材料配制，随后对其进行加热和二次筛分，并按照筛分结果进行配合比试验。试验结果表明，当混合料的油石比为4.7%时，其余的各项指标均符合要求，因此用于施工的沥青混凝土集料的油石比为4.7%。
1.4最佳配合比的沥青混凝土集料的试验
为检测制得的沥青混凝土集料能否满足施工需求，在待施工的路面上选取300m长的路段进行试验性施工。施工的面积为4500m2，宽度为15m，厚度为5cm，共使用沥青混凝土集料547t。施工完毕后对铺设的路段进行了马歇尔试验，实验的结果表明当沥青混凝土集料的油石比在4.7%时，各项配料的占比均符合预期的要求，并且经过数次筛选后配料的占比均未发生明显变化，说明制得的集料稳定性较好，可以作为施工所用的原材料。
2.施工过程中的试验检测和质量控制
2.1集料的检测和控制
在施工过程中，混合料容易出现离析现象，导致实际使用的混合料的级配曲线和配制时的级配曲线不相符，对工程质量造成影响。因此在混合料进场后开始施工前，应当在场地中再次对混合料的级配曲线进行检测，如果和生产时的曲线偏差过大，则不能用于施工。检测粗集料时，重点检测的目标是针片状的含量和压碎值，如果这两个指标中的一个不符合要求，则不能进场。
2.2配合比的检测和控制
由于集料自身的不稳定性，实际生产的集料的配合比很难和设计方案中配合比良好的吻合在一起。因此除了在集料进场时对其进行检测外，在工地的实验室中可以连接拌和场地的计算机，对材料的使用量和拌和温度以及时间等参数进行追踪，以此明确实际制得的集料的配合比，并通过不断的修改拌和装置的参数使其更加接近设计方案中的配合比，降低集料的不稳定性对施工的影响。
2.3沥青混合料的检测和控制
沥青混合料的制备工艺和沥青含量、制备温度等都是影响混合料性能的因素，而这将对施工质量带来直接的影响。因此在施工过程中，工地实验室中的每个台班都应当至少进行一次沥青混合料的马歇尔实验，得出其具体的性能参数，并为调整施工方案提供参考。
施工过程中还应当注意检查沥青混合料的饱和度、稳定性、试验过程中的用油量等参数，当这些参数在允许误差的范围内时，可以按照预定的施工方案进行施工，否则应当及时调整施工方案或更换一批混合料。
3.施工完成后的试验检测和质量控制
施工完成后的试验检测主要是对修建的路面进行参数检测，以判断修建的路面质量是否符合要求，一般来说检测的指标有：
3.1压实度检测
检测沥青混凝土路面常用的方法有钻芯法和核子密度仪法，本文工程案例中选取的检测方法为钻芯法。该工程中要求的路面压实度的最低值为97%，在检测时采用钻芯法检测，每隔200m对路面进行一次钻探取样，测试取样的样品压实度，并计算其代表值、平均值和标准差等，评定样品的压实度是否符合要求。
3.2弯沉值检测
弯沉值检测的主要方法有落锤法、自动弯沉仪和贝克曼梁法。路面的弯沉值参数反应的是路面的承载能力和路基强度，是评定工程质量的一个重要参数。本工程的弯沉值测试选择一段小于1km的双车道路段，根据预计的质量需求，采用落锤法测量得到的弯沉值不能小于40，采用自动弯沉仪或贝克曼梁法测量的弯沉值不能小于80，并对其代表值、平均值和标准差等进行计算，当计算数值大于预期的需求时，判定为不合格。
3.3平整度检测
平整度的检测方法有平整度检测仪和3m直尺法，本工程检测平整度的方法为平整度检测仪法。检测时，对路面的每个车道都进行检测，每隔100m进行一次检测，根据工程的需求，检测的平整度的标准差应当小于1.0mm。
3.4抗滑性能测试
抗滑性能主要检测路面的光滑度，过于光滑的路面将对行车有直接影响，容易造成交通事故。本工程中检测路面抗滑性能的主要方法是铺砂法，在路面上铺砂后进行通车，测定通车后的车轮痕迹以及使用砂的数量，并按照对应的公式求得路面的抗滑性能。
3.5摩擦系数测试
路面的摩擦系数采用摆锤式测试仪，每隔200m测试一次，每个测试点的测试次数为至少3次。测试之前，首先将仪器平稳摆放，并将指针调零，随后对待测试点进行5次测试，舍弃5次测试中的数据中的最大值和最小值，并计算剩余3个值的平均数，作为本次实验的结果。摩擦系数测试的标准温度为20℃，由于测试时当地的气温高于20℃，因此要先进行温度修正后再得出标准的摩擦系数。
3.6结构层厚度测试
结构层厚度测试采用钻孔取样法，预计的结构层厚度为5cm，钻孔时每隔200m钻孔一次，对取得的样品进行测量以判定其是否满足需求。
3.7渗水系数测试
沥青混凝土的高速公路路面的渗水系数要求不大于300ml/min，测试时采用渗水测试仪进行测试，每隔200m进行一次测试，以不大于300ml/min为合格，如果检测到路面不透水，则检测报告中应当注明路面的渗水系数为0。
4.结论
本文以四川省内某高速公路的扩建工程为例，对高速公路沥青混凝土路面施工的试验检测和质量控制进行了研究，在施工之前试验检测和质量控制的主要目标为沥青混凝土混合料的配合比；施工过程中应当注意对集料、混合料的配合比以及沥青混合料的性能参数进行试验检测；施工完成后对路面的几种常见参数如压实度、弯沉值、平整度等进行检测。
参考文献：
[1]邹明亮.路基路面贝克曼梁法弯沉检测及数据评定探讨[J].福建建材，2019（10）：14-15.
[2]赵丽.浅谈沥青混凝土路面试验检测[J].风景名胜，2019（10）：155.
作者简介：曾杰（1990、12-），女，本科，四川蜀工公路工程试验检测有限公司。