陕西路桥集团路面工程有限公司 陕西省西安市 710054
摘要:伴随着工业化和现代化建设步伐的推进,各地区公路沥青路面的建设、检测与养护技术有了显著的提升。各地区基础设施建设的需求为公路工程建设企业带来了良好的发展契机,同时也带来了新的挑战。社会发展需要建设企业积极创新,探索高质量、低成本、便捷性强、安全性强的沥青路面检测技术,为提高公路工程建设的社会效益、经济效益和质量水平提供积极帮助。
关键词:公路工程;沥青路面;检测技术
近年来,随着我国社会经济的日益提高,我国交通运输行业也取得了稳步的发展,公路建设是我国交通运输行业稳步发展的重要保障。为了能够进一步提高我国交通运输行业的发展水平,我国的的公路施工部门必须要对公路建设中的路基路面检测工作以及质量控制工作给予高度重视,并且要加大道路建设资金和技术的投入,要不断引进先进有效的路基路面检测技术,提高公路路基路面的施工技术水平,这样才能够有效提高我国公路建设的最终质量,为我国交通运输行业的可持续发展提供有力保障,从而为人们的出行提供更大的便利。
1 我国高速公路路面检测技术现状
随着城市化、现代化建设进程的不断深入,以桥梁、公路为代表的交通建筑行业得到了快速发展。作为城市建设中应用最广泛的公路类型,沥青路面施工具有专业性、综合性、程序繁杂等特点。因此,不断优化沥青路面建设质量检测技术、建立健全监管监察机制,对保证我国公路工程整体质量具有积极意义。目前,全国公路建设企业和行政机关已形成一套完整的施工制度以及现场检测技术体系。公路工程沥青路面检测工作主要包括路面弯沉检测、平整度检测、抗滑性检测以及路面损伤检测四个方面。
2 高速公路沥青路面检测技术
2.1 路面弯沉检测
道路的弯沉程度是我国公路工程现场检测的重要指标之一,主要用于衡量和评估路面柔性强度。从概念上来说,路面弯沉检测是在特定负载下,因标准轴载作用产生的公路表面轮胎空隙的总垂直变形量。现阶段我国道路现场检测常用的方法有贝克曼梁法、激光弯沉测量等方法。
2.2 贝克曼梁法
该方法是路面弯沉检测技术中应用最广泛的方法之一,具有操作简单易学、检测设备要求低等优势。由于全过程均为人工操作,该方法的测量均一性不高、结果获取周期长,受操作人员专业水平影响较大。该方法主要用于以下三种工作环境:(1)对路基的弯沉参数进行测量,以评估公路基本承载力大小,为公路结构设计提供参考;(2)在项目验收时测定建成公路的回弹弯沉数值;(3)测定得到的数据可以用于后期公路养护方案的设计与制定。需要注意的是,测量获得的路基、沥青路面的回弹弯沉值应以25℃测量数值为准,其他温度时需要依照经验公式进行修正。
2.3 激光弯沉测定仪
激光弯沉测定仪的原理为激光发射与接收器之间距离与光电流大小成正比关系。具体来说,当车辆行驶离开测量区域路面时,路面回弹并使固定在地面的光电池上抬供电,与之相连的激光发射器打开并向硅光电池发射激光束,光电池产生特定的电流。光电流的大小间接反映了公路弯沉回弹值的大小。该检测方式具有操作便捷、准确度高、经济性强等特点,被广泛应用于中度与重度刚性沥青路面弯沉检测。
2.4 落锤式弯沉测定仪
落锤式检测法具有极强的耐用性,也是沥青路面检测工作中常见的检测方法。其检测原理为高处高速落锤对承载板产生冲击力,通过观测并计算路面弯沉程度以及冲击力实现对道路的弯沉情况的检测。检测步骤为:(1)使用重量较大的落锤从高处落向路面,落锤对路面产生冲击导致道路产生不均匀的弯沉分布点;(2)使用精密仪器对路面的表层以及深层结构的形变状况进行检测;(3)基于计算机软件对路面弯沉状况进行计算统计。落锤式弯沉检测方法虽然在实用性与准确性方面有较大的优势,但是其操作过程较为复杂,且存在一定的安全隐患。
2.5 路面平整度检测
路面平整度是指在该路面行驶过程中,因路面因素产生的车辆振动的高度变化程度,用于评估、衡量公路的使用性能。该指标常作为路面施工验核以及后期养护工作的重要参考依据。路面平整度检测相关设备主要分为以平整度检测仪为代表的检测路面凹凸状况的断面型仪器和以颠簸累计仪为代表的检测路面不平整性的反应型仪器。
2.6 传统直尺检测法
在传统路面平整度检测工作中,采用3m直尺与画图仪进行测量。在实际操作中,将直尺放置于测量区域公路表面,并轻推画图仪进行匀速移动。受到路面不平整因素的影响,画图仪的高程变化会带动上方指针运动,同时伴有纸张的移动。由此,图纸上便呈现了路面平整度变化的几何量。该传统方法具有较强的普适性,适用于各类压实沥青路面的平整度检测,且对检测设备要求低。
2.7 连续式平整度仪
该仪器具有底部轮滑,可以由车辆进行拖拽测量。在仪器前移过程中,测量轮受路面表面平整状况影响而上下位移。仪器内部位移传感器受到小轮的带动而进行滑槽内的滑动,并将动态变化电流输入储存器。依据输出电流的正负性与强度数值,技术人员可以判定路面的平整度状况。该方法操作简单、经济性强,但受限于较慢的速度,该仪器测量效率较低。
2.8 路面抗滑性检测
行驶的车辆在制动时,轮胎会产生一定的表面位移,并伴随特定的受力,这是常见的车辆路面滑动。作为其表面特征,路面的抗滑性对保证车辆行驶安全具有重要的意义,并常以车辆与公路表面的摩擦因数进行描述。路面抗滑性主要受到路面积水量、车辆行驶速度以及公路表面结构等因素的影响。常用的路面抗滑性测量方法包括偏转轮拖车法、摆式仪法、以铺沙法为代表的构造深度测试法。
2.9 摆式仪法
摆式仪制作的基本原理为,摆的位能损失等于末端橡胶片滑过路面时克服路面摩擦所做的功。在检测过程中应进行路面随机取样,对检测位点的横断面位置进行标记。随后将摆式仪放置在待测点上,其摆动的朝向应与行车方向保持一致。然后使摆在洒了水的路面滑过,指针即可指出路面的摆值。注意要进行多次的平行测量,取平均值。本测量方法主要是对路面潮湿状态下的抗滑能力进行检测评估,但是这种静态测量方法的检测效率较低。
2.10 铺沙法
铺沙法是较为传统的检测方法,依据其使用的动力源可以分为人工铺沙法与电动铺沙法两类。铺沙法主要是对路面的表面构造深度进行检测,从而对公路路面的排水性与抗滑性进行评估。具体的操作步骤为:(1)建立检测点,清扫检测点周围的公路路面;(2)将颗粒较为均匀的沙子撒在公路路面,铺成圆形结构;(3)测量圆形沙两个相互垂直方向上的直径,取平均值;(4)依据沙子的体积量对路面的表面构造程度进行测定计算。该方式具有操作简单、经济性强等优势,但是检测效率较低、劳动量较大。
2.11 摄像测量法
该测量方法原理简单,即将高速摄像机按特定的方式和观察角度安装于检测车辆上,随后车辆在待测区域路面行驶,将拍摄的视频经计算机处理进行观察分析。该方法既具有肉眼观察法的准确性优势,也具有屏幕读视测量法的高效性优势。
3结束语
综上所述,在沥青路面的设计、施工与养护工作中,其承载能力、抗疲劳性以及路面材料是路面质量与检测的关键控制点。沥青路面性能检测工作主要包括路面弯沉、平整度、抗滑性以及损伤检测四个方面。未来,集成路面性能检测车辆将逐渐取代单一指标检测方式,为公路工程项目的建设与养护提供帮助。
参考文献:
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[2]丁世海,阳恩慧,代先星,等.三维激光路面多功能检测系统的技术研究[J].交通科技,2019(6):1-4,25.