孙鑫
徐州市建设工程检测中心有限公司 江苏省 徐州市 221000
摘要:国内道路投入运营几年后,均会发生不同类型及程度的病害,导致路面主体遭受损害,提高发生交通事故的风险。为此,需要通过实地检测掌握路面内部结构缺陷,制定相应的病害处理方案,以强化道路建设工程质量。本文以压实度为例,分析路面的质量测量方式。
关键词:道路沥青;混凝土;面层质量;检测
随着社会经济的快速发展,人们除了对衣、食、住要求提高外,对出行道路的要求也不断提高。沥青混合料面层以平整度好、噪声小、行车舒适性好及维养方便赢得人们的喜爱,但是随着沥青路面的普及,车辙、坑槽、石料剥落及路面变形等损坏也层出不穷。只有找到沥青路面损环的原因,总结经验,才能更好控制沥青路面的质量,从而保障人们的出行安全。
1工程案例
某沥青路面道路工程,道路等级为二级公路,设计桩号为K0+000~K1+031.5,路面宽度为15m,沥青面层结构设计:上面层为改性沥青混合料AC-13C,厚度为40mm;下面层为普通沥青混合料AC-25C,厚度为70mm。其中桩号K0+000~K0+600段,在完成沥青下面层AC-25C施工3d后进行上面层施工,在施工车辆通行过程中发现沥青下面层出现明显的推挤变形、松散及石料易剥落,整体表现为抗变形能力与内聚力(黏结强度)弱,在交通荷载或高温条件下表现更为显著。
2路面面层施工概述
在我国市政基础设施建设领域,公路工程为其中的一个基础组成要素,而公路的建设又主要分为路基、路面的施工。路基的承载性能会影响工程整体的稳定性,路面平整与否会影响整个道路通行的舒适度与安全性。从路面面层的施工来看,因为其在建成后的长期使用过程中会受到外界自然环境因素与各种人为因素的影响,所以必须在前期运用专业的施工技术,尽可能提升路面的稳定性与安全程度。同时,行车、行人产生的压力会对路面形成长期的负担,这就要求施工单位发挥施工技术优势,不断提升路面的荷载能力,以免其在后期使用时出现路面凹陷等不良现象。
3道路沥青混凝土的质量检测分析
3.1传统检测方式
现如今,道路项目中检测密实度,依旧以传统检测方式为主,大致分成两类,其一,核子密度仪。该仪器能检测出材料的湿密度以及含水量,通过计算得到样本干密度,继而得到压实度。工作原理为,发射出仅和密实度有联系的射线,其和样本原子外围电子接触,并发生碰撞,由此散射而出。此时,射线的能量有所减弱,且移动方向也发生变化。样本密实度和散射系数成正比,进而分析出样本密实度。其二,钻芯法。根据道路钻芯和切割取样操作方式,获取检测样本,要求样本直径超过10cm。若一次钻取样本有多个层次组合,需结合实际结构把各层分隔开,而后采用毛体积密度以及最大密度方式加以分析,得出样本的空隙率,以此了解压实度。
3.2雷达检测方式
3.2.1现场标定
使用测试仪器前应进行校准,以确保测点正确。例如自由空间、时间比、DMI、介电常数等。DMI和介电常数是相对重要的,因为它们通常可以决定数据的最终精度。接下来,我们重点介绍两种校准方法。
首先,DMI具有积分特性,它可以得到时间脉冲,确定运动速度和距离,确定检测波形的精度,干扰后续的信息分析和处理。
具体实施过程如下:选择一个相对平直的路段,借助测距设备确定起点,一般在1公里之间,然后现场标记;安装天线,启动数据采集系统,进入操作界面,确认目录位置;点击进入DMI对话框,输入特定位置的测量距离,确定单位;一切就绪后,点击启动按钮,校准数值,然后安排车辆从起点启动,保持正常速度,当指示器动态变化时,直接显示实际里程数,程序将对所有数据进行修正,当车辆到达终端时,停止检测,将形成的数据全部记录下来,最后得到新的数据,为了保证最终的数据更符合实际情况,将进行多次测试并取平均值作为使用价值。这个值不是动态的,所以应该定期校准。
其次,介电常数可以校准,包括厚度等指标,也会影响间接探测高度。介电常数不需要在道路上检测,整个操作过程比较复杂。这是因为室内和道路现场的客观条件不同,导致标定结果与现场存在一定的差异。因此,将采用上述钻芯方法辅助数值测量标定。正式开工前,技术人员需掌握工程设计和施工现场材料配比。基于此分析,在同一地点,物料配比是固定的,所用物料是否一致。总之,道路工程施工过程中可能会遇到石灰石短缺的问题,加之工期有限,可选择其他替代方案。更换原材料后,通常需要重新进行试验。介电常数的具体操作过程如下:一方面,确定材料的稠度后,在试验段的起点取样。为了避免最终值的过度波动,应尽可能保持试验过程的一致性。根据检测到的起始样本值,应将终端数据与之进行比较。如果差值过大,应重新检查数据的准确性,通常每2000米取样一次;另一方面,当材料不一致时,在正常获得现场样品后,在材料变化的位置钻取额外的样品。为了保持波形的精度,提高采样位置的精度,通常采用定点标定。下表显示了某路段的一些介电常数值。
3.2.2密实度检测
雷达探测有两种方法
一种是实时定点,借助计算机程序,根据波形自动得到相应的介电常数。利用天线确定测点位置,由采集仪直接获取产生的测量波形。操作员只需在操作界面观察测量中的数据变化,确定具体的通道和单元,确定测量线的位置。如果波在传播时间点移动,则直接显示在操作界面,输入钻孔样品厚度值,直接计算出相应的介电常数,最后通过数值与压实度的计算关系得到检测路面的压实度。
二是实时连续。道路雷达包括计算机程序和数字仪器。整个系统具有检测范围灵活、精度高、采样率高的应用功能,基本满足现代道路检测的应用标准。采样速度和时间与检测点的个数有关。如果这两个值太大,信息量会增加,但需要更多的存储空间。在道路检测中,最常用的频率是50kHz。此时,检测到的数据往往是实时的、连续的。道路现场检测一般采用两种方法,以充分发挥各自的优势。实时定点可用于校准某些参数,并借助专用试验车获得现场波形,以便后续计算分析。采集完所有波形后,将天线安装在检测部分,然后进行现场采样。借助上一步收集的波形,设置测试时间。
在道路检测试验中,由于不采用同一施工方,各路段的施工工艺、场比、场控等方面都不尽相同,因此样品容易产生差异。为此,可采用标段作为测量节点,同一材料的路段可分为一组进行试验,但试样厚度需大致相同。同时,为了保持整个检测过程的连续性,所有的检测道路都将采用端到端重合的方式进行处理,以便在信息处理和分析过程中进行校正,保证准确性。
结论
总之,现今可用的质量测量方式较多,既有传统的核子密度仪器以及钻孔取芯,又有借助计算机程序的雷达检测。根据现场实际情况,合理综合运用,可降低道路质量检测的任务强度,提升检测速率与精确度,具备应用价值。为道路工程施工过程控制及工程验收提供准确的数据,同时可以为道路工程的后期养护及维修提供理论依据。
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