李旭龍

（江西省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院有限公司，江西 南昌 330200）

0 引言

在公路路面工程施工的階段中，應(yīng)用平整度試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)瀝青路面的平整性能進(jìn)行綜合測(cè)定，這對(duì)工程項(xiàng)目的開(kāi)展有著重要的幫助。因此，在各項(xiàng)工作開(kāi)展時(shí)，作業(yè)人員必須要在掌握瀝青路面平整度測(cè)試需求的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，以保證平整度試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的效果能夠發(fā)揮出來(lái)，提高瀝青路面工程的整體質(zhì)量。

1 瀝青公路路面特點(diǎn)

其一，瀝青公路路面結(jié)構(gòu)的承載性能好，車輛通行能力好，即使交通通行量比較大，依然能夠滿足通行要求，且使用壽命較長(zhǎng)。

其二，瀝青結(jié)構(gòu)要承受較大的反作用力，所以瀝青路面的抗疲勞特性非常重要，其抗疲勞特性必須滿足要求，才能保證符合交通通行的標(biāo)準(zhǔn)。

其三，在瀝青材料內(nèi)加入規(guī)定比例的外加劑，可以加速其凝結(jié)的速度，從而保證瀝青路面更具穩(wěn)定性和耐高溫性，完全滿足多種條件下的運(yùn)行需要。瀝青路面的質(zhì)量水平有所提升，使用壽命也會(huì)延長(zhǎng)，保障交通通行的質(zhì)量和效率。在瀝青公路路面長(zhǎng)期運(yùn)行中，碾壓、高溫是必然需要承受的，有些地區(qū)的溫度較低會(huì)導(dǎo)致路面嚴(yán)重?fù)p壞。在瀝青路面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的施工材料，施工單位應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)材料的質(zhì)量控制，確保其達(dá)到抗凍性、抗滑性要求，同時(shí)還要具備一定的抗收縮裂縫以及耐變形的能力，具備較高的抗低溫性能，結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生損壞問(wèn)題。

其四，全面落實(shí)瀝青路面的防凍管理，提高整體瀝青路面的性能，保證在車輛的行駛下也不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，降低交通事故發(fā)生率，促進(jìn)各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這對(duì)于社會(huì)全面發(fā)展和進(jìn)步都是非常有益的[1]。

2 瀝青路面平整度的影響因素

2.1 基層平整度的影響

當(dāng)前基層結(jié)構(gòu)的施工主要材料是水泥穩(wěn)定碎石，其性能比較優(yōu)越，主要是通過(guò)路面拌制、裝載機(jī)拌制、人工攤鋪等方式進(jìn)行施工，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，該材料施工的效果良好，而平地機(jī)攤鋪施工相對(duì)較差。在傳統(tǒng)施工方式中，如果基層結(jié)構(gòu)不平整，需要通過(guò)面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，然而這種方式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前市政道路工程的建設(shè)需要，在施工中根據(jù)目前我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求，基層結(jié)構(gòu)的平整度為8～12mm，假設(shè)填筑瀝青厚度為10m 的坑洼位置，通過(guò)碾壓施工之后，這時(shí)超過(guò)10mm 以上的瀝青結(jié)構(gòu)會(huì)有2mm 的坑洼結(jié)構(gòu)形式，一旦誤差在10mm 以上，則必然會(huì)導(dǎo)致平整度和表面質(zhì)量無(wú)法滿足要求。要想保證基層結(jié)構(gòu)的平整度達(dá)到要求，提高路面表層結(jié)構(gòu)性能，通常要從路基質(zhì)量、基層底面質(zhì)量方面進(jìn)行控制。在路面施工中，主要應(yīng)用的是攤鋪機(jī)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)性能受到側(cè)面操作水平的影響，參數(shù)不穩(wěn)定、剛開(kāi)始起步、緊急制動(dòng)、速度時(shí)快時(shí)慢等問(wèn)題，結(jié)果表面出現(xiàn)了彎曲或者波浪[2]。

2.2 最大粒徑的影響

為了達(dá)到基層結(jié)構(gòu)的平整度符合要求，保證平地機(jī)與攤鋪的施工可以順利進(jìn)行，骨料粒徑不能超出標(biāo)準(zhǔn)，否則會(huì)導(dǎo)致攤鋪施工環(huán)節(jié)發(fā)生粗細(xì)顆粒離析問(wèn)題。如果攪拌機(jī)設(shè)備操作粒徑比較大的材料，磨損會(huì)非常嚴(yán)重，沒(méi)有有效控制，就會(huì)造成結(jié)構(gòu)的零部件損壞比較嚴(yán)重，所以施工單位應(yīng)該盡量減少粒徑材料，降低攪拌施工帶來(lái)不利的影響。

2.3 含水量的影響

含水量會(huì)對(duì)路面性能產(chǎn)生一定影響，含水量超出標(biāo)準(zhǔn)會(huì)使路面表層發(fā)生凹凸不平的情況，給平整度帶來(lái)不利的影響；含水量小，則容易發(fā)生硬化、松散的問(wèn)題。

2.4 路基沉降不均勻

市政道路通常可以分為路基與路面兩種形式，在處理時(shí)都會(huì)對(duì)平整性方面產(chǎn)生影響。在道路建設(shè)施工中，重要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分就是路基形式，這是提高道路穩(wěn)定性的關(guān)鍵。在市政道路工程建設(shè)中，很多是不對(duì)稱存在的，容易導(dǎo)致不均勻沉降問(wèn)題。

2.5 瀝青混合料不穩(wěn)定的影響

在制作瀝青混合料時(shí)，如果配比方案不合理，材料使用不當(dāng)或者攪拌不均勻，礦物材料和瀝青材料黏結(jié)性不足，都會(huì)給平整度造成負(fù)面影響。當(dāng)前很多道路都是瀝青路面的形式，所以瀝青混合料的穩(wěn)定性關(guān)系到平整度方面，也會(huì)給路面造成影響[3]。

3 公路瀝青路面的相關(guān)檢測(cè)技術(shù)

3.1 連續(xù)式平整度儀

該儀器檢測(cè)工作中，通過(guò)人或者車的方式拉動(dòng)儀器前進(jìn)，因?yàn)槁访娲嬖诓黄秸那闆r，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量小輪出現(xiàn)上下擺動(dòng)的情況，然后帶動(dòng)設(shè)備上的位移傳感器的測(cè)量桿移動(dòng)，在規(guī)定的小孔槽內(nèi)上下滑動(dòng)。儀器檢測(cè)到滑動(dòng)變化的數(shù)據(jù)信息，其會(huì)輸出正負(fù)電位，通過(guò)該數(shù)據(jù)判斷路面的平整度參數(shù)。這一測(cè)量設(shè)備的主要優(yōu)勢(shì)就是數(shù)據(jù)精度高、效率快，應(yīng)用到路面表面的平整度檢測(cè)效果良好，但是不能應(yīng)用到坑槽過(guò)多、損壞嚴(yán)重的路面結(jié)構(gòu)上。

3.2 路面平整度檢測(cè)

3.2.1 顛簸車載累積儀

該設(shè)備的作用就是在短時(shí)間內(nèi)能夠快速測(cè)量出路面的平整度參數(shù)，了解路面的施工情況，為養(yǎng)護(hù)管理以及路面質(zhì)量確定提供條件。該儀器具備如下優(yōu)勢(shì)：

（1）操作方便快捷、安全性好，能夠快速檢測(cè)出路面存在的不平整問(wèn)題，并且利用計(jì)算機(jī)記錄各項(xiàng)參數(shù)，為后續(xù)處理提供基礎(chǔ)和依據(jù)。

（2）準(zhǔn)確記錄車輛后軸以及車廂的位置，對(duì)于未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的路面平整度情況進(jìn)行評(píng)估。一般來(lái)說(shuō)，位移累積值的大小與汽車底盤(pán)系統(tǒng)的特性存在著直接關(guān)系,只有對(duì)車輛后部?jī)x器進(jìn)行必要的校正處理，與平整度儀形成了某些標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系之后，才能應(yīng)用顛簸車載累積儀確定其數(shù)據(jù)參數(shù)，做出準(zhǔn)確的計(jì)算和測(cè)量。

（3）測(cè)試時(shí)，車輛按照規(guī)定的速度行駛到待測(cè)路面上，由于路面存在凹凸不平的情況，會(huì)造成車輛出現(xiàn)激振情況，利用機(jī)械傳感器檢測(cè)出后軸相同車廂之間的單向位移累積參數(shù)，其數(shù)值越大，表示路面的平整性也就越差[4]。

3.2.2 激光路面平整度測(cè)定儀

該儀器應(yīng)用于路面平整度的檢測(cè)環(huán)節(jié)，其主要特點(diǎn)就是不會(huì)直接和路面進(jìn)行接觸，測(cè)量的效果比較好。通過(guò)激光儀進(jìn)行平整度的檢測(cè)，可以快速獲取平整度參數(shù)，還能夠?qū)τ谲嚭邸⑵露纫约捌渌臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)，最終形成完善的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。在瀝青路面的檢測(cè)環(huán)節(jié)，必須要做好傳感器的設(shè)置工作，保持測(cè)試車輛的運(yùn)行并達(dá)到均勻性的要求，且速度不能忽快忽慢。通過(guò)合理有效地配合，能夠快速測(cè)量出路面的高度，然后計(jì)算路面車轍斷面的厚度，為質(zhì)量評(píng)價(jià)和檢查提供基礎(chǔ)條件。如果要保證縱向勘測(cè)面的平整度更加準(zhǔn)確，就必須確保車輛在行駛中獲取相應(yīng)的斷面數(shù)據(jù)信息，最終通過(guò)車輪痕跡和傳感器的位置確定路面的平整度參數(shù)，其數(shù)據(jù)精度高、測(cè)量速度快。

3.3 路面抗滑性能檢測(cè)

路面抗滑性能是瀝青路面重要的技術(shù)參數(shù)，該數(shù)據(jù)對(duì)于路面行駛的安全性存在直接影響，其主要指的是輪胎受到車輛制動(dòng)力的作用而沿著路面滑移所形成的作用力。一般來(lái)說(shuō)，抗滑性能被看到是路面的表面特性，同時(shí)應(yīng)用車輪輪胎和路面摩擦系數(shù)進(jìn)行表面。表面特性是路面的基本特性，可以從細(xì)節(jié)部分的構(gòu)造、抗滑性能、潮濕度、車輛行駛速度等方面進(jìn)行分析研究，目前主要是通過(guò)下述兩種儀器進(jìn)行測(cè)量。

3.3.1 激光構(gòu)造深度儀法

該儀器開(kāi)啟之后會(huì)發(fā)射紅外線，直接投射到道路表面，然后從投影上散光線接收透鏡聚焦到線形布置的光敏二極管上，在這些二極管中，接收光線最多的結(jié)構(gòu)上會(huì)快速形成一些變化，然后直接獲取道路表面距離參數(shù)信息。在檢測(cè)時(shí)，人的步行速度為5km/h，這一設(shè)備的檢測(cè)成本較低，操作也非常方便，可以滿足日常檢測(cè)工作的需要。

3.3.2 橫向抗滑系數(shù)測(cè)試車

在車輛上安裝和車輛行駛方向保持20o的測(cè)試輪，在檢測(cè)的環(huán)節(jié)供水系統(tǒng)灑水后測(cè)量輪會(huì)存有載荷傳感器與測(cè)試輪輪胎表面垂直的橫向力，該力和載荷的比值就是橫向力系數(shù)，系數(shù)越大，說(shuō)明抗滑效果越好。測(cè)試測(cè)量中有水箱結(jié)構(gòu)，可以噴灑到車輛前部30cm范圍內(nèi)，并且能夠做好水膜的厚度控制，一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量行駛速度為50km/h，不會(huì)給交通產(chǎn)生影響，在各個(gè)等級(jí)的高速公路項(xiàng)目上都可以運(yùn)行[5]。

3.4 路面彎沉檢測(cè)

3.4.1 自動(dòng)彎沉測(cè)定儀法

在測(cè)量中，該設(shè)備主要是通過(guò)牽引車輛的帶動(dòng)而快速行駛，把測(cè)量?jī)x上的彎沉梁直接安裝到底盤(pán)的前端位置，同時(shí)和地面保持相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)有一定的動(dòng)作，且在后軸雙輪隙經(jīng)過(guò)測(cè)頭時(shí)彎沉經(jīng)過(guò)位移傳感器等裝置記錄好參數(shù)，此時(shí)測(cè)定量受到作用力的影響以二倍的速度行駛到下一測(cè)量地點(diǎn)，然后反復(fù)循環(huán)得到最終測(cè)量數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)獲取全部數(shù)據(jù)信息，分析確定之后得到最終的彎沉參數(shù)值。在整個(gè)測(cè)定的過(guò)程中，車輛時(shí)刻保持穩(wěn)定的運(yùn)行，其可以在路面上設(shè)置密度較高的測(cè)量點(diǎn)，能夠快速進(jìn)行工程質(zhì)量與驗(yàn)收，養(yǎng)護(hù)效果也會(huì)得到提升。

3.4.2 落錘式彎沉儀（FWD）法

FWD 主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行液壓系統(tǒng)啟動(dòng)落錘控制，讓特定質(zhì)量的重錘從規(guī)定高度上自由下落，產(chǎn)生較大的沖擊力直接作用于承載板上，然后傳輸?shù)铰访?，形成路面的彎沉變化，利用分布在測(cè)量點(diǎn)不同距離的傳感器能夠檢測(cè)到表面變形的情況，系統(tǒng)將信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)就可獲取相應(yīng)的彎沉值參數(shù)。該方法利用計(jì)算機(jī)直接獲取數(shù)據(jù)信息，最大檢測(cè)形式速度為80km/h，是一種效果非常好的檢測(cè)方式，且能夠達(dá)到無(wú)損的要求。

3.4.3 激光彎沉測(cè)定儀法

激光彎沉測(cè)定儀法在檢測(cè)工作中，測(cè)定儀直接安裝到車輛后輪隙內(nèi)，把車輛行駛到規(guī)定測(cè)量的位置上，并把路面回彈帶固定到路面的硅光電池測(cè)頭，逐步向上升起讓激光器發(fā)射出激光，再應(yīng)用筋光小孔直接射到硅光電池上，根據(jù)形成光電流的大小可以直接計(jì)算出路面回彈變形參數(shù)，這就是路面回彈彎沉值。該設(shè)備的優(yōu)勢(shì)是重量小、精度高、讀數(shù)快、成本低。因?yàn)樵谠摐y(cè)量方式應(yīng)用中，所測(cè)量的光線可以作為臂長(zhǎng)使用，反射的距離比較遠(yuǎn)，一般在10m 之外的范圍都能夠準(zhǔn)確測(cè)定彎沉值參數(shù)。

4 瀝青路面平整度的控制

4.1 基層施工

4.1.1 加強(qiáng)基層結(jié)構(gòu)的平整處理方面，選擇合適的混合料攤鋪機(jī)開(kāi)展攤鋪施工，碎石半剛性基層中，傳統(tǒng)施工方式采用平地機(jī)，主要問(wèn)題是高程與厚度參數(shù)并不能有效控制，還要多次進(jìn)行找平處理，且會(huì)發(fā)生離析的問(wèn)題，因此要做出改進(jìn)和調(diào)整。

4.1.2 做好材料最大粒徑與含水率的控制，保證基層結(jié)構(gòu)的平整度合格，選擇最佳施工機(jī)械，集料粒徑符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 其他因素

第一，瀝青拌和站能力與攤鋪施工能力要一致。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，如果這兩方面能力是相同的，攤鋪機(jī)就可以均勻、連續(xù)的施工，保證平整度的效果。但是如果施工環(huán)境溫度比較低，材料供應(yīng)不能達(dá)到連續(xù)性的要求，攤鋪施工時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，材料溫度也難以滿足要求，會(huì)發(fā)生局部不平整的問(wèn)題。設(shè)備自動(dòng)找平裝置應(yīng)用之后，一般在施工的3～8m 之后才能達(dá)到正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，但是這個(gè)施工階段禁止停機(jī)。在項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)，應(yīng)該做好拌和站的管理工作，保證材料供應(yīng)能力充足，達(dá)到施工連續(xù)性要求，預(yù)防發(fā)生施工中斷的情況。

第二，攤鋪速度方面。攤鋪施工環(huán)節(jié)，要保證行駛速度達(dá)到穩(wěn)定性要求，如果在施工中出現(xiàn)速度變化的情況，會(huì)給壓實(shí)度帶來(lái)不利影響，最終出現(xiàn)平整度偏差，導(dǎo)致工程質(zhì)量不合格。

第三，機(jī)械配合。攤鋪施工環(huán)節(jié)，一般會(huì)由于操作失誤或者不熟練等原因?qū)е略O(shè)備無(wú)法達(dá)到運(yùn)行功能的要求，最終出現(xiàn)攤鋪質(zhì)量的問(wèn)題，需要組織專人進(jìn)行管理，否則將會(huì)給工程質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。

第四，做好攤鋪機(jī)的計(jì)量與微調(diào)控制，在計(jì)量表走慢的情況下，如果不熟悉微調(diào)機(jī)器的操作，升降頻率高會(huì)影響平整度；另外，熨平板的溫度也會(huì)出現(xiàn)不均勻的情況，容易導(dǎo)致熨平板混亂的情況，出現(xiàn)坑洼不平的情況，給平整度造成負(fù)面的影響。在應(yīng)用振動(dòng)器或者夯錘施工頻繁的情況下，因?yàn)殪倨桨迮c夯擊聯(lián)機(jī)運(yùn)行，平整度根本不能達(dá)到工程的要求，也會(huì)造成施工質(zhì)量難以符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

第五，瀝青路面平整度與壓路機(jī)碾壓施工作業(yè)，在瀝青攤鋪機(jī)層間應(yīng)用粘層油開(kāi)展施工，做好分層質(zhì)量的控制，如果是冷縫，則應(yīng)該采用機(jī)械斷橫縫的形式，控制好縱縫壓實(shí)施工。冷縫要采用乳化瀝青材料黏結(jié)施工，保證壓實(shí)施工的效果合格，縱縫交錯(cuò)設(shè)置，達(dá)到保油保水的效果。做好碾壓施工速度的控制，這是關(guān)鍵性的技術(shù)參數(shù)，在施工時(shí)終壓溫度不能低于70℃，溫度越高，對(duì)于提高平整度性能有積極作用，而溫度較低的情況下，摩擦阻力會(huì)增加。

5 結(jié)語(yǔ)

瀝青路面是我國(guó)非常重要的公路路面形式，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的全面發(fā)展有著重要的價(jià)值和意義。在公路路面的質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，采取必要的平整度試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，了解路面表面質(zhì)量，分析研究影響因素，對(duì)于提高公路工程的水平有重要的價(jià)值。主要探討幾種常見(jiàn)的瀝青路面平整度試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，分析了解技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足，以做出必要改進(jìn)，完善檢測(cè)技術(shù)，準(zhǔn)確掌握平整度參數(shù)，為今后交通事業(yè)全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。