广州大学 土木工程学院 广东广州 510006
摘要:近年来,我国的高速公路工程建设越来越多,沥青混凝土路面结构是当前国内主要的公路路面结构形式,为保证路面施工质量,需要对其进行检测。结合某项目工程,围绕路面检测技术展开探讨,首先分析路面施工常见病害,如车辙、结构形变及沉降不均,由此提出具体检测技术,其中涉及弯沉度、平整度、抗滑性及路面损坏状况检测等内容,以此为相关工程提供参考。
关键词:沥青混凝土;路面病害;病害处理;路面养护
引言
改性沥青路面的应用优势在于温度适应性、抗疲劳破坏能力强,是高速公路建设领域的主要形式。但改性后的沥青也存在不足之处,即沥青黏度较大,在缺乏足够的搅拌时存在分布不均的情况,若选择普通沥青混合料施工中所实行的工艺方法则缺乏可行性,对此需探讨相适应的施工技术。
1高速公路沥青混凝土路面病害处理要求
(1)为防止沥青混凝土路面病害问题扩散,需要及时处理病害问题。(2)在路面病害处理时,需要制定修补方案,按照实际需求筹备施工材料,针对路面沉陷、凹坑等问题,需要先处理路面结构表层病害,然后方可修补。(3)路面修复面的受损位置需要比修补的面积小。在路面病害修复区域中,需要控制修复区路面病害问题扩大,要提升路面病害技术的实践能力。(4)在修复处理时,针对路面结构二次层面技术的应用,需要满足《公路沥青混凝土路面施工技术规范》需求;针对需要重新构建沥青混凝土路面结构的区域,在技术应用上,按照《施工技术规范》(JTG/TF20—2015)的规定施工,不得随意更改,以免影响沥青混凝土路面质量。
2高速公路沥青混凝土路面检测技术分析
2.1路面弯沉检测技术
(1)激光弯沉测定仪法。该设备测量路面回弹弯沉值的原理为:硅光电池接受了仪器激光机发出激光束,会产生电流,应用该电流值就可以计算路面回弹弯沉值。应用该设备进行检测,具有造价低、操作过程简便、精度高、读数稳定等特点。(2)自动弯沉测定仪法。该设备原理为:设备随着行驶车辆向前行驶,通过测定设备测定梁的行驶速度和距离,就可以对路面回弹弯沉值进行计算。该设备在路面质量验收以及路面施工监控工作中得到了较为广泛的应用,该设备最为明显的优势就是可以对路面高密集点的强度进行测量。(3)落锤式弯沉仪(FWD)法。该设备和计算机相连,其运行需要在计算机的控制下才能得以运行,启动落锤装置,重锤会极大承载板,产生冲击力,该冲击力会传导至路面,使路面发生一定程度的弯沉,通过分布在不同位置的传感器对测点的表面变形情况进行检测,将具体的数值输入计算机,计算机会对这些数据进行相应的计算,最终得出并输出路面测点弯沉值。这种测量方法的优势:应用该设备进行检测,数据获取速度较快,获取到的数据精度和准确度都相对较高,另外,应用该设备对路面进行检测,不需要破坏路面,属于典型的无损检测方法。
2.2高速公路沥青路面平整度检测
(1)3m直尺法。该检测方法主要使用以下仪器和材料:①3m直尺:其测量基准面有效长度为3m,其基准面应保持平直,由合金钢或木质材料加工而成。②测量器具:主要有两种,即楔形塞尺与深度尺,其中,楔形塞尺长度和高度比值应达到10以上,而宽度不能超出15mm,在边部要有明确的高度标记,塞尺上读数的分辨率应达到0.2mm;深度尺即深度测量尺,其测量杆端头的有效直径应达到10mm以上,读数的分辨率也应达到0.2mm。检测步骤:①在施工中进行检测时,把3m直尺沿确定方向放在测试段路表面。
②将3m直尺放好后,对尺底面和路表面之间存在的间隙进行目测,找出最大间隙部位。③将塞尺塞入间隙中,对最大间隙值进行量测,量测结果需精确到0.2mm。(2)连续式平整度仪法。连续式平整度仪法所需检测器具包括连续式平整度仪、牵引车和皮尺,①把检测仪器放到测试段起点处。②将平整度仪挂在牵引车上,挂好后放下测定轮,开启检测装置与记录仪,然后启动牵引车,在道路的纵向行驶,期间使横向位置始终保持稳定,检测时现场作业人员对仪表显示进行观察和记录。检测时,平整度仪应处在匀速状态,行驶速度按5km/h控制。(3)车载式激光平整度仪法。①在检测开始前,使检测车以恒定速度行驶,检测长度应达到5~10km的范围,然后按照使用说明对检测系统进行必要的预热处理。②检测车停放于起点之前50~100m的位置,开启系统的检测程序,根据操作手册相关规定使检测车达到应有的检测状态。③检测车的驾驶人员必须按照操作手册提出的相关要求进行驾驶,将速度控制在50~80km/h的范围内,不可急加速或急减速,在急转弯段应适当减慢车速,在正常的行车轨迹上进入到测试段中。④在检测车到达测试段后,由测试人员开启检测程序并开始数据采集与记录工作,检测时,应及时且准确的把段落上起点、终点与其他具有特殊性的位置数据进行记录。⑤在检测车从测试段中驶出以后,检测人员停止对数据的采集与记录,使仪器上的各部分恢复到原始状态。⑥对检测数据文件进行检查,要求文件保持完整且内容正常,否则应重新进行测试。⑦经检测确认数据文件正常后,关闭检测系统的电源,完成检测。
2.3路面抗滑性能检测技术
①激光构造深度仪法。该仪器的工作原理为:激光器产生红外线,红外线投射到道路表面,散射光线经过接收透镜会在光敏二极管上聚焦,接收光线最多的二极管,直接给出了到路面表面的距离,经过计算就可以得出公路的构造深度。该方法具有以下优势:检测过程简便、快捷、成本较低、检测结果可靠程度较高。②横向抗滑系数测试车。应用这种方法开展测试工作的时候,需要在测定车上装测试轮。在实际测定的时候,测试轮下降,对其施加一定的荷载,这时,测试轮和荷载传感器之间会形成一定的横向力,该力和轮载荷的比值就是横向力系数。经过分析发现,该值和路面抗滑性能之间具有一定的联系,该系数值越大,证明路面具有越强的抗滑能力。该测量方法的应用,不会对实际的交通产生任何影响,比较适合对一级公路上的测试。
3施工质量控制措施
⑴摊铺。在摊铺施工中,尽量避免在寒冷及温度较低的天气进行施工。一般情况下,施工环境的温度应该控制到 20℃以上,如在实际施工时施工环境气温较低,应适当将摊铺材料的温度以及混合搅拌物的温度提升,并对摊铺过程中的对应下料速度进行适当控制,尽量缓慢、均匀,且连续进行摊铺施工,与此同时,要结合拌和站的生产能力进行适当调整。⑵碾压。在整个碾压过程中,始终坚持“高频低幅以及紧跟慢压”的施工原则,为避免因碾轮作用而导致沥青玛蹄脂出现上浮情况,不应采用轮胎压路机对 SMA 沥青路面进行碾压,摊铺结束后技术人员应该及时采取科学的措施进行高温碾压,之后在沥青冷却前及时处理接缝部位。
结语
综上所述,平整度和压实度检测是高速公路沥青路面检测的重要项目,检测对判断和评价沥青路面质量有重要作用,可以提供可靠的参考依据。而为了保证检测结果的真实性与准确性,需正确使用相应的检测方法。
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