吴健波
广州广大工程检测咨询有限公司
摘要：沥青路面是通过将沥青材料加入矿物材料，经铺路和轧制以形成路面的。其中，沥青结合料具有胶合作用，矿物颗粒材料结合成一体，可以提高路面强度，增强对路面的抗损性。在施工期间，提高工程质量，明确施工质量要求，确定质量影响因素，实施各种检测技术，是提高工程质量的有效措施。
关键词：公路工程；沥青路面；试验检测技术
引言
检测技术是公路沥青路面质量控制的主要手段之一。通过有效的试验和测试，及时发现公路沥青路面施工中存在的质量问题，真实的试验和试验数据对后期沥青路面的养护和维修具有重要意义参考。因此，有必要提高公路沥青路面现场检测技术的重要性，包括原材料，混合料，平整度和压实度的试验和检测，以及控制沥青路面的施工质量，从而有效延长公路的使用寿命。
一、公路工程沥青路面的质量要求
沥青路面不仅要承受车辆的载荷，还要受到温度，气候和时间等因素的影响，这些因素会改变沥青混合料的物理和化学性质。为了提高沥青路面的稳定性和耐久性，对其质量要求如下：
1.较强的耐压性
由于公路沥青路面承载着大量的车辆和行人，并且经受了不同载荷程度的车辆的反复碾压，因此对沥青路面的耐压性提出了更高的要求。如果沥青路面的抗压力较弱，将导致道路非弹性变形，破坏了沥青路面的结构，要保证公路沥青路面的安全性和舒适性，就有必要确保公路沥青路面的抗压性能。
2.良好的抗老化性
经过一段时间的使用，沥青路面受到大量车辆碾压和自然环境的影响，沥青路面会出现明显的老化现象。因此，在设计沥青路面时，要求以抗老化性能为主要设计指标，通过控制原料质量，调整原料配比等，来提高沥青路面的抗老化性能，有效延缓沥青路面的老化时间。
3.良好的高温稳定性
高温稳定性是指经过长期碾压后沥青混合料的抗变形能力和横向流动性强，影响混合料高温稳定性的主要因素包括混合料与路面的混合比。通过合理地控制混合物的混合比和改善路面的压实程度，压实程度等可以有效地改善路面的高温稳定性。
4.较强的耐低温抗裂性
在我国北方，冬季气温较低，沥青路面可能经常会有一些水份。在这种情况下，沥青路面可能会被冻结。如果沥青路面的低温抗裂性较差，则路面容易产生裂缝，对沥青路面的正常使用构成威胁。因此，对于道路沥青路面，特别是位于北方地区的道路沥青路面，需要通过控制混合料的质量和混合料的混合比来改善路面的低温抗裂性。
二、沥青路面施工现场试验检测技术
1.施工前
（1）集料检测。①在密度检测中，通常采用网篮法分别计算集料的干质量和湿质量，然后获得集料密度。②在针片状比例检测中，主要使用规准仪或游标卡尺。③在力学性能测试中，摩擦系数通过摆锤摩擦测试仪测量。例如，摆值为35，这意味着摩擦系数为0.35。通过压碎值测试仪测量压碎值，并将三个样品的测试结果的算术平均值作为压碎测量值。
（2）沥青试验。为了提高沥青的性能，一般采用SBS改性沥青，可明显提高软化点，降低脆性点，增强沥青与石料的附着力，有利于延长路面使用寿命。沥青有很多试验，包括渗透性，软化点，延度，闪燃点，蜡含量，溶解度，密度，老化，附着力等。以延度试验为例，延度仪主要用于控制样品与水面之间的距离大于25mm。在使用延度仪时，观察水温的变化，看仪器是否在摇晃，并在测试前确保仪器稳定。如果沥青熔化并沉到底部或浮在表面上，则存在水密度问题。应加入盐或酒精调节水密度，使其接近沥青密度。
2.施工中
（1）混合料检测。沥青混合料的性能直接影响沥青路面的施工质量，分级检测是关键点之一。一方面，从混合比设计开始，将混合物混合，然后进行二次筛选，对热料仓中的材料进行取样和筛分，合格率接近目标混合比。在验证阶段，应进行Marshall测试，并进行现场碾压测试，以确保所有指标符合规范要求。另一方面，计算沥青的填补量，并且通常在室内进行分级检测以确定混合物的高温性能，低温性能，水稳定性等。
（2）弯沉仪器检测。弯沉仪包括两种类型，牵引型和车载型，并且牵引型应用是相对常见的。以落锤式牵引式弯沉仪为例，动力装置和控制系统全部安装在牵引车上，检测装置安装在拖车上。在测试过程中，落锤将负载施加到承载板上，并且承载板将负载传递到沥青表面层，并且路面可能因偏转而变形。传感器记录路面的位移数据，控制系统分析数据以获得回弹偏差值。
（3）探地雷达探测。探地雷达的探测原理是将高频脉冲电磁波传输到探测目标，然后利用天线收集电磁波，分析波形，路径和强度的变化，确定沥青路面的厚度。另外，通过分析路面结构层的介电常数，可以获得湿度和密度。与传统的地下探测方法相比，探地雷达探测的优点是速度快，成本低，分辨率高，操作方便。
3.施工后
（1）防滑检测。沥青路面的防滑性能是驾驶安全的重要指标。影响因素包括路面特征，湿度水平，路面温度和行驶速度。在“公路沥青路面设计规范”中，一级公路沥青路面的抗滑性能如下：横向力系数SFC在54以上，结构深度TD在0.55mm以上，摆锤BPN大于45.以手动打磨方法为例，首先随机选择试验段，测量点位于横截面位置，并且位于道路的车轮轨道上。将两侧之间的距离控制在1米以上，并计算结构深度的平均值和标准。差异，变异系数等
（2）平整度检测。在沥青路面的平整度试验中，过去使用了3米标尺检测方法，但缺点是精度低。目前，主要采用连续压扁仪，可以显着提高检测精度，缺点是重量大，操作困难。在实际试验中，应分析沥青路面的实际情况，选择合适的检测方法，以提高试验的质量和效率。
（3）透水性试验。通过碾压形成沥青路面后，表层具有自防水能力，透水性试验可以评价沥青混合料的性能指标。其中，上层通常可以渗水，表面不会形成水膜，可以提高沥青路面的抗滑性能，减少噪音和摩擦。
（4）压实试验。在沥青路面的温度降低之后，可以通过岩心取样方法检测压实指数。在实验室中进行实验后，使用实际密度与室内标准密度的比值来评估路面压实结果。以喷砂方法为例，首先准备仪器和材料，并在点蚀时控制深度为15厘米;取出包装，放入样品盘，称重并记录数据;砂坑，称重气缸+砂的总重量结合砂密度，含水量，最大干密度等参数来计算压实指数。
三、公路路基工程试验检测方法的分析
3.1现场密度试验检测方法
3.1.1灌沙法
1)原理：利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积。
2)适用范围：现场测定基层(或底基层)、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度，也适合用于沥青表面处治、沥青贯入式面层的密度和压实度的检测;但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实。
3)集料的粒径和测定层的厚度决定采用灌沙筒的类型，采用大型还是小型。
3.1.2环刀法
1)适用范围：细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度测试。无机结合料稳定细粒土的龄期不宜超过2d，宜用于施工过程中。
2)取样注意事项：
(1)环刀法测得密度是环刀内土样所在深度范围的平均密度，不代表整个碾压层的平均密度。
(2)密度随深度逐渐增大，使得环刀取用的土样位于碾压层的中间部位。
(3)对于粒料类和松散性材料无法使用。
3.1.3核子密度湿度仪法
1)原理：利用放射性元素测量土或路面材料的密度和含水量。
2)适用范围：用于施工质量的现场快速评定，不宜作为仲裁试验或评定验收试验。
3)散射法：测定沥青混合料面层，在表面散射。直接透射法:测定土基或基层材料的压实密度和含水量，并计算施工压实度。
3.1.4钻芯法
1)适用范围：适用于检验从压实的沥青路面.上钻取的沥青混合料芯样试件的密度，以评定沥青面层的施工压实度，同时适用于龄期较长的无机结合料稳定类基层和底基层的密度检测。
2)施工压实度：是按规定的方法测得的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比。以取样作为标准试验方法。
3.2回弹弯沉测试方法
由回弹弯沉值来路基路面的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之越大。常说的回弹弯沉值是指标准后轴双轮组轮隙中心除的最大回弹弯沉值。
1.弯沉值的几个概念
1)弯沉：在标准轴载作用下，路基路面表面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)或垂直回弹变形，以0.01mm为单位。
2)设计弯沉值：根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的路面弯沉设计值。
3)竣工验收弯沉值：
检验路面是否达到设计要求指标之一。当路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时，则验收弯沉值应等于设计弯沉值;当厚度计算以层底拉应力为控制指标时，应根据拉应力计算得的结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣工验收弯沉值。
2.弯沉值的测试方法
1)贝克曼梁法：是一种传统的方法，属于静态测试，比较成熟，目前是标准方法。缺点速度较慢。
2)自动弯沉仪法：应用贝克曼梁原理快速连续测试，属于静态测试，测试的是总弯沉。应用贝克曼梁进行标定换算。
3)落锤式弯沉仪法：利用重锤自由落下的瞬间产生的神积荷载测定弯沉，属于动态弯沉，能反算路面的回弹模量，快速连续。应用贝克曼梁进行标定换算。
3.3平整度试验检测方法
平整度是以规定的标准量规，间断地或连续地量测路表面的凸凹情況。平整度与路面各结构层层次的平整状况有关，各结构层平整效果体现在面层上。面层的不平整会使得车辆行驶时发生振动，影响车辆运行的安全性和速度及驾驶的平稳和乘客的舒适性。
平整度的测试设备：
断面类：实际上测定路面表面凹凸情况，如3m直尺和连续式平整度仪。
反应类：测定路面凹凸状况引起车辆振动的颠簸情况。如车载式颠簸累积仪。
1.3m直尺法：
属于断面类，反映凸凹状况;设备简单，结果直观，效率低;技术指标:最大间隙h(mm)。
2.连续式平整度仪法：
属于断面类，反映凸凹状况;设备复杂，连续测试，效率高;技术指标:标准差σ(mm)。
3.颠簸累积仪：
反应类，反映舒适性;设备复杂，连续测试，效率高;技术指标:单向累计值VBI(cm/km)。
3.4路面抗滑性能试验检测方法
路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。通常，抗滑性能被看作是路面的表面特性，并用轮胎与路面间的摩阻系数来表示。表面特性包括路表面细构造和粗构造。抗滑性能测试方法有:制动距离法、偏转车轮法(横向力系数测试)、摆式仪法、构造深度测试法(手工铺砂法、电动铺砂法、激光构造深度仪法)
（1）构造深度测试方法
目的与适用范围:
本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面的构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度、路面表面的排水性能及抗滑性能。
仪器与材料:
(1)人工铺砂仪:量砂筒、推平板、刮平尺
(2)量砂
(3)量尺
(4)其他:装砂容器(小铲)、扫帚或毛刷、挡风板等。
（2）摆式仪测定路面抗滑值试验方法
目的和适用范围:
本方法适用于以摆式摩擦系数测定仪(摆式仪)测定沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值，用以评定路面在潮湿状态下的抗滑能力。
仪器与材料：
(1)摆式仪
(2)橡胶片
(3)标准量尺:长126mm
(4)洒水壶
(5)橡胶刮板
(6)路面湿度计:;分独不大于1C。
(7)其他:皮尺或钢卷尺、扫帚、粉笔等。
（3）摩擦系数测定车测定路面横向力系数试验方法
目的和适用范围:
本方法适用于以标准的摩擦系数测定车测定沥青路面或水泥混凝土路面的横向力系数，测试结果可作为竣工验收或使用期评定路面抗滑能力的依据。
结束语
做好沥青路面的检测和管理方面的工作尤为重要。它可以尽早发现工程建设，设计和结构规划的缺点和不足，并迅速制定有效的养护管理和整改计划策略，以提高沥青路面的整体平整度和防滑性能；抑制弯沉现象，延长工程应用的使用寿命。为此，我们该应用科学的检测和加工技术，引入快速，及时，高效的维修加工模式；做好裂缝，车辙和路面坑的养护，提高沥青路面工程的整体质量水平，创造显着效益，实现质量发展。
参考文献:
[1]吴燕.公路沥青路面施工现场试验检测技术探讨[J].海南省交通工程检测中心.2018.03
[2]刘凡清.公路工程沥青路面施工现场试验检测技术探讨[J].交通技术.2018.05
[3]沥青路面主要试验检测技术应用分析[J].2015