沥青路面旧路维中的试验检测

沥青路面旧路维中的试验检测大气温度四季变化和每天的昼夜温度升降对沥青路面的面层影响很大。沥青混凝土是一种粘弹性材料，具备粘弹性材料的基本特征，如应力、应变关系非线性和不可逆性；具备时间效应和温度效应，并服从时间温度换算法则，即在短时间高温作用下的变化与较低温度较长时间作用下出现的变化是等值的；具有明显的蠕变和应力松弛特性等等。在夏季高温或长时间荷载作用（低速行车）下表现出较强的粘性特征，相反，在冬季低温和快速行车条件下表现出显著的弹性特征。这也从一个方面解释了高速公路行车道比超车道更多出现车辙变形的原因。不同沥青路面结构表现出不同的使用性能和耐久性。路面结构本身存在影响病害出现的内部因素。我国沥青路面普遍采用强度和刚度都较高的半刚性材料基层上铺筑厚度不大的沥青面层的所谓强基薄面的路面结构形式。其中面层主要起到提供舒适行车表面、保护基层的磨耗层作用，基层则作为主要承重层，承担由面层传来的车辆荷载作用，并将它扩散到垫层和土基上。因此，半刚性沥青路面质量好坏关键在于沥青面层质量和基层质量。基层质量不好，整个路面结构承载能力不足，在荷载作用下，很快出现破损，进而破坏。面层质量较差，则路面较早出现表层病害，逐渐失去对基层的保护作用，如不及时加以维护，将导致基层进一步出现破损，降低承载能力。面层沥青混合料的技术性能直接影响沥青路面的表层病害的发生。由于沥青用量过多、标号太高、集料质量较差、级配偏细等原因造成沥青混合料高温稳定性差，则可能造成沥青路面夏季高温季节出现车辙，拥包、泛油等病害。另外，由于混合料空隙率偏大，透水，则可能导致雨水下渗，造成面层的松散剥落及基层冒浆等病害。此外，由于材料性质不均匀、施工质量控制水平的差异等还会引起路面使用性能存在较大的离散，也必然会影响到路面结构的承载能力和使用性能。2.0沥青路面维修中的试验检测公路沥青路面路况水平显著降低或出现病害需要维修时，应首先进行路况检测和病害诊断，以确定正确的维修对策和病害处治措施。在制订病害诊断的试验检测方案之前，应先对沥青路面病害的成因有一个基本的分析。同样的病害形式，不同的路段可能有完全不同的原因，因此必须将所有可能的原因进行罗列。接下来根据这些原因拟订检测试验计划。2.1沥青路面的常见病害沥青路面使用过程中出现的各种损坏可以归纳为三大类：裂缝类，永久变形类和表层损坏类。裂缝类损坏主要包括纵向、横向裂缝，龟裂、网裂等。沥青路面出现裂缝，水分可以不断渗入到路面结构内部，使基层和路基软化，导致路面承载能力下降，产生唧浆、台阶等破坏。由于我国沥青路面普遍采用了半刚性基层，强度高，刚度大，常常产生规则的一定间隔的收缩裂缝，此类裂缝反射到面层上，形成沥青面层常见的横向裂缝。基本上，此类横向裂缝与行车荷载关系不大。永久变形类包括车辙、波浪、拥包、推移、冻胀隆起等。永久变形的病害原因可以分两个方面，一是路面基层、路基强度满足要求，变形集中在沥青面层上；二是路基或基层强度不足，出现较大的压缩变形。对于采用水泥、二灰稳定碎石类基层的高等级公路的沥青路面而言，因为基层强度高，层厚大，永久变形多集中于沥青面层。对于一些低等级的稳定细粒土基层沥青路面，基层、路基的变形较为显著。表层损坏是沥青面层出现泛油、松散、坑槽、磨损等。造成此类病害的主要原因是面层混合料的使用性能缺陷。比如沥青混合料的沥青种类、用量不合适，级配不合理等等。2.2沥青路面检测试验前期资料收集沥青路面的试验检测主要包括野外检测和室内试验两部分。通过野外检测和初步的分析结果，确定下一步室内试验的内容。在实施旧路检测试验之前，应先收集整理以下资料：1、沥青路面建设概况包括施工起止年月；技术标准和规模；地基状况、路基高度；路面结构组成和结构层厚度；各结构层材料类型（沥青标号、级配类型）等。2、路面施工资料调查竣工验收资料，重点对路床以上的路基压实、填料性质，路面各结构层施工中的原材料、混合料技术指标和施工过程质量控制资料，监理质量评定资料。并对各项竣工验收评定检测资料（如国际平整度指数IRI、弯沉、抗滑系数等）整理，以便于对比。3、旧路通车期间的交通特征和气候情况交通量特征包括：累计当量轴次计算，超载车轴载计算、轻重车比例等。气候特征：服务期间各年一月份最低气温的平均值、七月份最高气温的平均值，降雨量等。4、旧路通车期间的路面病害和养护资料对公路养护部门的养护资料中，搜集从公路通车年份开始，逐年的路面病害资料（病害桩号、病害类型、病害成因分析、处理对策等）。以及路面使用过程中排水状况是否良好等。5、其他所需资料2.3沥青路面检测试验的实施现阶段在进行沥青路面维修和病害处治施工时，首先对旧路面进行路况检测和病害调查已经非常普遍，并且也成立了不少专业的路面检测公司。但受经费、认识等因素的影响，提交的路面检测报告质量还有待提高。多数报告是泛泛地罗列观察现象，堆砌检测数据，很少能够进行深入的路面病害产生的机理分析，给出有价值的诊断结论。由于对路面病害的形成没有一个准确的判断，一定程度上影响了路面养护措施的科学决策。路面检测必须建立在对前述收集资料的认真分析研究的基础上。为保证野外检测的质量和收集数据的完备性，避免盲目进场，减少检测漏项、重复检测等，第一步应制订旧路检测大纲。组织检测机构、项目业主、旧路建设单位、养护单位等参加，确定检测目的，步骤，检测重点、内容、仪器、进度安排、检测报告内容等。一般旧路路面检测的基本内容包括两方面，无损路况检测和局部钻芯取样。1、无损路况检测包括以下内容1）路面破损调查可按照《公路养护技术规范》（JTJ073-96）对路面破损进行分类和调查，计算路面综合破损率（DR）和路面状况指数（PCI）。在进行数据整理时应与养护检测对应数据比较对照。各类破损必须配有典型外观照片。2）弯沉检测采用贝克曼梁或FWD（落锤式弯沉仪）进行（分车道行驶的，重点检测行车道和部分超车道）弯沉检测，但使用FWD应换算成贝克曼梁测定值，以便于比较。3）路面抗滑能力检测路面抗滑采用摆式仪或横向力系数测试车进行测试。同样需要进行测点外观描述，尤其是测值奇异点应加以备注说明。4）路面平整度检测采用颠簸累计仪进行测定，按标准差和国际平整度指数IRI两项指标评价。5）车辙检测采用4米直尺进行行车道横断面检测，确定最大车辙深度。6）路床检测对路床填料压实度、含水量进行测定，按上路床、下路床分别测定。7）其他检测可以采用探地雷达、瑞雷波等仪器对路面结构进行补充检测。2、局部钻芯取样对路面局部进行钻芯取样，做进一步的室内试验分析是准确理解路面病害发生的机理，确定影响路面质量的关键因素的必要手段。在前一阶段无损路面检测资料基础上，可以对代表性的路段进行局部钻芯取样。取样时必须尽可能详细地对钻孔处路面进行描述，包括外观、各结构层厚度、松散情况和层间结合情况等。如有必要还可以进行对基层、底基层的无侧限抗压强度试验等。要特别注意使用对比试验研究的方法解决沥青路面病害原因，比如对于沥青面层局部出现车辙、泛油的路段。应在病害处和紧邻的正常路面各取1组样，进行分析对比，对沥青、矿料等因素进行全面分析比较。另外，对于计划进行彻底翻修重建的沥青路面，应尽量加大钻芯的频率，可以积累大量珍贵的试验数据，为改进沥青路面设计和施工提供依据。3.0结语沥青路面在车辆、环境温湿变化的反复作用下，路面状况必然会随时间推移而衰减，病害逐渐增多，需要进行维修。科学规划的旧路路面检测试验是成功进行沥青路面维修的前提，通过它可以准确地分析造成沥青路面路况变差和病害产生的原因，确定正确的路面维修对策。为提高沥青路面的旧路维修水平，应首先从提高旧路检测试验水平入手，加强检测试验的研究。