瀝青路面平整度檢測(cè)方法及病害原因分析

瀝青路面平整度檢測(cè)方法及病害原因分析作者：楊劍軍李峰來源：《科技資訊》2021年第30期摘要：瀝青路面的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化改進(jìn)可以有效提高瀝青路面平整度。該文圍繞三米直尺法、連續(xù)式平整度儀以及車載式激光平整度儀3種對(duì)于瀝青路面進(jìn)行平整度檢測(cè)的方式展開論述，同時(shí)對(duì)于產(chǎn)生平整度問題的小波浪、大波浪、搓板式波浪等病害的原因進(jìn)行分析，并對(duì)其中如何解決相關(guān)問題、保障路面平整、提升行車安全性及舒適性展開相關(guān)探討。關(guān)鍵詞：瀝青路面平整度檢測(cè)方法病害中圖分類號(hào)：TP29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1672-3791（2021）10（c）-0000-00AsphaltPavementFlatnessDetectionMethodandDiseaseCauseAnalysisYANGJianjun1LIFeng2（1.JiangsuChinaSolibaseEngineeringTechnologyResearchCo，Ltd.，Nantong，JiangsuProvince，226003China;2.NationalInstituteofMeasurementandTestingTechnology（Nantong）Co.，Ltd.，Nantong，JiangsuProvince，226200China）Abstract:Optimizationandimprovementofrelatedtechnicalstandardsofasphaltpavementcaneffectivelyimprovetheflatnessofasphaltpavement.Thispaperfocusesonthreemethodsofflatnessdetectionforasphaltpavement：threemeterrule，continuousflatnessinstrumentandvehiclemountedlaserflatnessinstrumenttodiscuss.Atthesametime，itanalyzesthecausesofsmallwaves，largewavesandwashboardwaves.Italsodiscusseshowtosolverelevantproblemsensureroadleveling，andimprovedrivingsafetyandcomfort.KeyWords:Asphaltpavement;Flatness;Detectionmethod;Disease瀝青路面的平整度病害問題作為一項(xiàng)影響道路安全與舒適性的不良因素，對(duì)這一指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與分析，能夠?yàn)楹罄m(xù)減少瀝青路面損害，實(shí)行有效養(yǎng)護(hù)與維修具有重要意義。并且，在建設(shè)時(shí)期的施工中對(duì)于該問題進(jìn)行整治，才能夠從根本上減少平整度病害，保證道路的安全行駛并提高行駛舒適性。1瀝青路面平整度的檢測(cè)方法1.13米直尺法采用3米直尺法進(jìn)行檢測(cè)過程中所用到的測(cè)量工具為由硬質(zhì)鋁合金鋼制作而成的，其頂面中間部位安裝有氣泡水平儀并且其底邊平直、長度為3m。采取3米直尺法以實(shí)現(xiàn)瀝青路面平整度的檢測(cè)內(nèi)容體現(xiàn)為如下：首先將該直尺以縱向的形式設(shè)于行車道輪跡位置處，而后對(duì)直尺與路面之間的最大間隙進(jìn)行確定，用精度為0.2mm塞尺進(jìn)行測(cè)量，每隔單位距離連續(xù)測(cè)試，并以5尺作為一個(gè)單元數(shù)據(jù)。但是，在^際的應(yīng)用中，這一方法無法體現(xiàn)過人的優(yōu)勢(shì)，且該項(xiàng)技術(shù)較為落后，其檢測(cè)過程工作效率較低，與高速公路及一級(jí)公路的路面檢測(cè)需求不相適應(yīng)，只能用于面積較小、距離較短的斷面。因此，在當(dāng)前路面施工中，該方式適用場(chǎng)合較少且控制效果簡單，僅僅作為瀝青路面施工的一種簡易控制方法［1］。1.2連續(xù)式平整度儀法另一種常采用的瀝青路面平整度檢測(cè)方式為連續(xù)式平整度儀，其設(shè)備為前四輪、后四輪的八輪車，并且儀器的標(biāo)準(zhǔn)長度為3m。在八輪車的中間安裝測(cè)定輪，且其能夠?qū)崿F(xiàn)起落。在實(shí)際的檢測(cè)使用中，適用于以下環(huán)境：檢測(cè)速度保持在6~8km/h、最大測(cè)速值為12km/h且最小轉(zhuǎn)彎半徑不小于5m。安裝于測(cè)定輪上的傳感器能夠每經(jīng)10cm采集相關(guān)數(shù)據(jù)。經(jīng)過收集的數(shù)據(jù)集的計(jì)算區(qū)間取每相隔100m的數(shù)據(jù)，對(duì)于其輸出位移平方差進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果即為平整度標(biāo)準(zhǔn)差。采取這一方式進(jìn)行路面狀況以及平整度的評(píng)定測(cè)量，與上述與3米直尺法相比較可以體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過這一方法所獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)具有測(cè)量精度高的特點(diǎn)，并且，將該方法應(yīng)用于檢測(cè)中能夠體現(xiàn)出數(shù)據(jù)可靠、評(píng)估準(zhǔn)確且速度快、效率高的優(yōu)勢(shì)，但其實(shí)際運(yùn)用的過程又較為簡單，因此能夠有效提高檢測(cè)工作效率。1.3車載式激光平整度儀法平整度檢測(cè)中對(duì)于車載式路面激光平整度儀的應(yīng)用也較為廣泛，其主要結(jié)構(gòu)包括主系統(tǒng)、縱斷高程傳感器和距離傳感器等，將各類結(jié)構(gòu)部件安裝于汽車尾部的底盤。實(shí)際應(yīng)用于瀝青道路平整度檢測(cè)時(shí)，規(guī)定車輛以30~100km/h的速度行駛于測(cè)試路面、以1mm為最小采樣間距、輸出間隔長度大于5m,輸出指標(biāo)包括平整度標(biāo)準(zhǔn)差與國際平整度指標(biāo)。后續(xù)竣工驗(yàn)收以及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的數(shù)據(jù)支持來源于車載式路面激光平整度儀檢測(cè)。而其施工操作簡單便捷且工作效果可靠，在很大程度上解放勞動(dòng)力，有利于提高檢測(cè)工作效率與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，但由于相關(guān)設(shè)施的價(jià)格昂貴對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用產(chǎn)生限制性因素。2瀝青路面平整度病害及原因分析2.1瀝青路面病害類型瀝青路面平整度數(shù)據(jù)不佳主要?dú)w咎于表面波浪問題，其中以小波浪、大波浪和搓板式波浪等現(xiàn)象較為常見。其中，小波浪也稱紋波，其間隔一般為0.3~0.9m,豎向高差一般為3mm。紋波一般采取車載式激光平整度儀與連續(xù)式平整度儀，以有效反映相關(guān)數(shù)據(jù)。而大波浪之間的間隔距離則較遠(yuǎn)，可以采用3米直尺法進(jìn)行測(cè)量。搓板式波浪問題的產(chǎn)生大部分是由施工過程中操作振動(dòng)壓路機(jī)時(shí)的不當(dāng)行為而造成路面粗糙的情況所致，且其間隔小于75~100mm,相對(duì)較小，同時(shí)豎向高差也小，難以通過連續(xù)式平整度儀和車載式激光平整度儀進(jìn)行精確反映［2］。2.2病害對(duì)于瀝青路面性能的影響表面波浪的影響主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，小波浪即波紋問題會(huì)在一定程度上影響路面密實(shí)度，混合料不易壓實(shí)、壓密，因此，小波浪會(huì)在一定程度上造成瀝青路面密實(shí)度降低與空隙率增加的問題。第二，搓板式波浪問題的主要形成時(shí)期為壓實(shí)工作階段，大波浪會(huì)在一定程度上造成對(duì)壓實(shí)工作質(zhì)量的嚴(yán)重影響，使路面密實(shí)度顯著降低而折損路面壽命，往往會(huì)導(dǎo)致車輛顛簸。第三，表面波浪問題這一公路病害對(duì)于其性能的影響主要體現(xiàn)在降低路面平整度而導(dǎo)致路面等級(jí)降低和路面使用壽命減短。但只有受到重載交通影響下而嚴(yán)重波浪，且對(duì)路面沖擊載荷很大時(shí)，才會(huì)導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)性能的變化。2.3原因分析2.3.1渥青路面產(chǎn)生小波浪的原因在路面施工過程中，若未能及時(shí)有效控制攤鋪機(jī)攪籠料位混合料出現(xiàn)忽高忽低的問題，則會(huì)出現(xiàn)路面的小波浪問題。在這一過程中，混合料從刮板向后運(yùn)輸，送至熨平板前部攪籠中時(shí)存在量多或者量少的問題時(shí)（量多時(shí)高過攪籠頂部，量少時(shí)低于攪籠底部），熨平板上的作用力受到這一問題的影響而改變，因而打破系統(tǒng)的受力平衡狀態(tài)。與此同時(shí)，熨平板繞大臂牽引點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的平衡的仰角重新被設(shè)定，此時(shí)仰角數(shù)據(jù)發(fā)生相應(yīng)變化，進(jìn)而對(duì)于攤鋪厚度產(chǎn)生一定影響，以至于表面波浪問題的形成。同時(shí)熨平板在運(yùn)行過程中狀態(tài)不穩(wěn)定、參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確等問題，例如機(jī)械連接間隙不適宜、安裝于攤鋪機(jī)上的縱坡儀存在安裝不當(dāng)或靈敏度設(shè)置過高問題、在攤鋪機(jī)推動(dòng)料車行駛過程中駕駛員常踩剎車［3］。綜上，在道路工作中對(duì)于攤鋪機(jī)操作不當(dāng)或混合料性質(zhì)變化是造成小波浪的產(chǎn)生的重要原因。2.3.2瀝青路面產(chǎn)生大波浪的原因在道路的瀝青路面施工中產(chǎn)生小波浪的原因，也會(huì)在一定情況下導(dǎo)致大波浪問題的出現(xiàn)。例如，熨平板上的作用力受到改變，這一現(xiàn)象是攪籠料位波動(dòng)所導(dǎo)致當(dāng)熨平板無法以良好的機(jī)械狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致大波浪現(xiàn)象的出現(xiàn);對(duì)于縱坡儀安裝工作的不恰當(dāng)操作造成大波浪問題，作為縱坡基準(zhǔn)的基準(zhǔn)線出現(xiàn)下垂的現(xiàn)象;或者料車撞擊攤鋪機(jī)的現(xiàn)象;操作攤鋪機(jī)時(shí)如頻繁手動(dòng)調(diào)整攤鋪厚度也會(huì)在攤鋪的過程中形成大波浪。大波浪是基層波浪的反應(yīng)，若其表面不平整則會(huì)出現(xiàn)大波浪現(xiàn)象;壓路機(jī)運(yùn)行中突發(fā)急轉(zhuǎn)、急?；虻管嚨炔僮鳎M(jìn)而導(dǎo)致瀝青混合料受到壓實(shí)設(shè)備的作用而產(chǎn)生縱向移動(dòng)，這一現(xiàn)象在攤鋪厚度較大或熱拌瀝青混合料溫度較高的場(chǎng)合下較為常見。瀝青混合料中采用的最大骨料在相對(duì)于攤鋪厚度較小的情況下，也是造成波浪加劇現(xiàn)象的重要原因。而由于級(jí)配不合理也會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料在施工碾壓工作環(huán)節(jié)中，受到碾壓輪前部的推移而形成擁包，產(chǎn)生大波浪。2.3.3瀝青路面產(chǎn)生搓板式波浪原因根據(jù)相關(guān)資料以及施工經(jīng)驗(yàn)可知，在瀝青路面施工過程中，搓板式波浪現(xiàn)象的發(fā)生常因振動(dòng)壓路機(jī)的行駛、操作不恰當(dāng)而導(dǎo)致。首先，在實(shí)際的施工過程中，要求壓路機(jī)振動(dòng)頻率盡可能高，將其控制在35-50Hz范圍內(nèi)為最佳。其次，瀝青攤鋪層的厚度，在很大程度上決定振幅數(shù)值，攤鋪厚度小時(shí)則振幅小，攤鋪厚度大時(shí)則振幅大，以0.3~0.8mm為適宜范圍。在大多情況下，作用力的大小受到振動(dòng)壓路機(jī)振幅的影響，壓路機(jī)速度越高時(shí)并且低于2400頻率數(shù)/min時(shí)產(chǎn)生的搓板式波浪越嚴(yán)重，同時(shí)在這一過程中，壓路機(jī)速度過快、振幅不合理也無法保障瀝青路面的壓實(shí)度符合相關(guān)規(guī)范［4-6］。3瀝青路面的平整性控制策略對(duì)于瀝青路面施工如何改善平整度病害的相關(guān)措施、實(shí)現(xiàn)促進(jìn)路面平整度的提高、避免表面波浪問題的控制策略具體如下。第一，關(guān)注攤鋪機(jī)中混合料的料位符合要求，并保持適中穩(wěn)定;第二，關(guān)注瀝青混合料的施工溫度、骨料級(jí)配以及瀝青含量;第三，正確設(shè)置刮板料位置，保障其與攪籠系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，有效控制輸料;第四，檢查縱坡儀是否存在故障，出現(xiàn)波浪問題時(shí)，關(guān)閉縱坡儀觀察路面是否繼續(xù)出現(xiàn)波浪現(xiàn)象;第五，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，適當(dāng)調(diào)整壓路機(jī)振幅、振動(dòng)頻率與速度，以避免搓板式波浪的產(chǎn)生。4結(jié)語綜上所述，對(duì)于瀝青路面的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步了解優(yōu)化改進(jìn)可以有效提高瀝青路面平整度，且展開病害原因分析對(duì)于實(shí)現(xiàn)瀝青路面平整度的控制具有重要現(xiàn)實(shí)意義。參考文獻(xiàn)［1］ 周宗淘，張躍.高速公路瀝青路面平整度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.黑龍江交通科技，2020,43(2)：30-31.［2］ 張守俊.高速公路養(yǎng)護(hù)施工中影響瀝青路面平整度的原因探討［J］.建材與裝飾，2020(16)：