沥青路面平整度试验检测技术

李旭龙

（江西省交通运输科学研究院有限公司，江西 南昌 330200）

0 引言

在公路路面工程施工的阶段中，应用平整度试验检测技术可以对沥青路面的平整性能进行综合测定，这对工程项目的开展有着重要的帮助。因此，在各项工作开展时，作业人员必须要在掌握沥青路面平整度测试需求的基础上对现有的技术进行综合应用，以保证平整度试验检测技术的效果能够发挥出来，提高沥青路面工程的整体质量。

1 沥青公路路面特点

其一，沥青公路路面结构的承载性能好，车辆通行能力好，即使交通通行量比较大，依然能够满足通行要求，且使用寿命较长。

其二，沥青结构要承受较大的反作用力，所以沥青路面的抗疲劳特性非常重要，其抗疲劳特性必须满足要求，才能保证符合交通通行的标准。

其三，在沥青材料内加入规定比例的外加剂，可以加速其凝结的速度，从而保证沥青路面更具稳定性和耐高温性，完全满足多种条件下的运行需要。沥青路面的质量水平有所提升，使用寿命也会延长，保障交通通行的质量和效率。在沥青公路路面长期运行中，碾压、高温是必然需要承受的，有些地区的温度较低会导致路面严重损坏。在沥青路面设计环节，设计人员结合实际情况选择合适的施工材料，施工单位应严格落实材料的质量控制，确保其达到抗冻性、抗滑性要求，同时还要具备一定的抗收缩裂缝以及耐变形的能力，具备较高的抗低温性能，结构不会发生损坏问题。

其四，全面落实沥青路面的防冻管理，提高整体沥青路面的性能，保证在车辆的行驶下也不会发生严重损坏，降低交通事故发生率，促进各个地区的经济发展，这对于社会全面发展和进步都是非常有益的[1]。

2 沥青路面平整度的影响因素

2.1 基层平整度的影响

当前基层结构的施工主要材料是水泥稳定碎石，其性能比较优越，主要是通过路面拌制、装载机拌制、人工摊铺等方式进行施工，经过试验分析发现，该材料施工的效果良好，而平地机摊铺施工相对较差。在传统施工方式中，如果基层结构不平整，需要通过面层结构进行调整，然而这种方式已经难以满足当前市政道路工程的建设需要，在施工中根据目前我国的国家标准和要求，基层结构的平整度为8～12mm，假设填筑沥青厚度为10m 的坑洼位置，通过碾压施工之后，这时超过10mm 以上的沥青结构会有2mm 的坑洼结构形式，一旦误差在10mm 以上，则必然会导致平整度和表面质量无法满足要求。要想保证基层结构的平整度达到要求，提高路面表层结构性能，通常要从路基质量、基层底面质量方面进行控制。在路面施工中，主要应用的是摊铺机设备，其结构性能受到侧面操作水平的影响，参数不稳定、刚开始起步、紧急制动、速度时快时慢等问题，结果表面出现了弯曲或者波浪[2]。

2.2 最大粒径的影响

为了达到基层结构的平整度符合要求，保证平地机与摊铺的施工可以顺利进行，骨料粒径不能超出标准，否则会导致摊铺施工环节发生粗细颗粒离析问题。如果搅拌机设备操作粒径比较大的材料，磨损会非常严重，没有有效控制，就会造成结构的零部件损坏比较严重，所以施工单位应该尽量减少粒径材料，降低搅拌施工带来不利的影响。

2.3 含水量的影响

含水量会对路面性能产生一定影响，含水量超出标准会使路面表层发生凹凸不平的情况，给平整度带来不利的影响；含水量小，则容易发生硬化、松散的问题。

2.4 路基沉降不均匀

市政道路通常可以分为路基与路面两种形式，在处理时都会对平整性方面产生影响。在道路建设施工中，重要的基础结构部分就是路基形式，这是提高道路稳定性的关键。在市政道路工程建设中，很多是不对称存在的，容易导致不均匀沉降问题。

2.5 沥青混合料不稳定的影响

在制作沥青混合料时，如果配比方案不合理，材料使用不当或者搅拌不均匀，矿物材料和沥青材料黏结性不足，都会给平整度造成负面影响。当前很多道路都是沥青路面的形式，所以沥青混合料的稳定性关系到平整度方面，也会给路面造成影响[3]。

3 公路沥青路面的相关检测技术

3.1 连续式平整度仪

该仪器检测工作中，通过人或者车的方式拉动仪器前进，因为路面存在不平整的情况，会导致测量小轮出现上下摆动的情况，然后带动设备上的位移传感器的测量杆移动，在规定的小孔槽内上下滑动。仪器检测到滑动变化的数据信息，其会输出正负电位，通过该数据判断路面的平整度参数。这一测量设备的主要优势就是数据精度高、效率快，应用到路面表面的平整度检测效果良好，但是不能应用到坑槽过多、损坏严重的路面结构上。

3.2 路面平整度检测

3.2.1 颠簸车载累积仪

该设备的作用就是在短时间内能够快速测量出路面的平整度参数，了解路面的施工情况，为养护管理以及路面质量确定提供条件。该仪器具备如下优势：

（1）操作方便快捷、安全性好，能够快速检测出路面存在的不平整问题，并且利用计算机记录各项参数，为后续处理提供基础和依据。

（2）准确记录车辆后轴以及车厢的位置，对于未来一段时间内的路面平整度情况进行评估。一般来说，位移累积值的大小与汽车底盘系统的特性存在着直接关系,只有对车辆后部仪器进行必要的校正处理，与平整度仪形成了某些标准的关系之后，才能应用颠簸车载累积仪确定其数据参数，做出准确的计算和测量。

（3）测试时，车辆按照规定的速度行驶到待测路面上，由于路面存在凹凸不平的情况，会造成车辆出现激振情况，利用机械传感器检测出后轴相同车厢之间的单向位移累积参数，其数值越大，表示路面的平整性也就越差[4]。

3.2.2 激光路面平整度测定仪

该仪器应用于路面平整度的检测环节，其主要特点就是不会直接和路面进行接触，测量的效果比较好。通过激光仪进行平整度的检测，可以快速获取平整度参数，还能够对于车痕、坡度以及其他的数据信息进行同时检测，最终形成完善的数据系统。在沥青路面的检测环节，必须要做好传感器的设置工作，保持测试车辆的运行并达到均匀性的要求，且速度不能忽快忽慢。通过合理有效地配合，能够快速测量出路面的高度，然后计算路面车辙断面的厚度，为质量评价和检查提供基础条件。如果要保证纵向勘测面的平整度更加准确，就必须确保车辆在行驶中获取相应的断面数据信息，最终通过车轮痕迹和传感器的位置确定路面的平整度参数，其数据精度高、测量速度快。

3.3 路面抗滑性能检测

路面抗滑性能是沥青路面重要的技术参数，该数据对于路面行驶的安全性存在直接影响，其主要指的是轮胎受到车辆制动力的作用而沿着路面滑移所形成的作用力。一般来说，抗滑性能被看到是路面的表面特性，同时应用车轮轮胎和路面摩擦系数进行表面。表面特性是路面的基本特性，可以从细节部分的构造、抗滑性能、潮湿度、车辆行驶速度等方面进行分析研究，目前主要是通过下述两种仪器进行测量。

3.3.1 激光构造深度仪法

该仪器开启之后会发射红外线，直接投射到道路表面，然后从投影上散光线接收透镜聚焦到线形布置的光敏二极管上，在这些二极管中，接收光线最多的结构上会快速形成一些变化，然后直接获取道路表面距离参数信息。在检测时，人的步行速度为5km/h，这一设备的检测成本较低，操作也非常方便，可以满足日常检测工作的需要。

3.3.2 横向抗滑系数测试车

在车辆上安装和车辆行驶方向保持20o的测试轮，在检测的环节供水系统洒水后测量轮会存有载荷传感器与测试轮轮胎表面垂直的横向力，该力和载荷的比值就是横向力系数，系数越大，说明抗滑效果越好。测试测量中有水箱结构，可以喷洒到车辆前部30cm范围内，并且能够做好水膜的厚度控制，一般来说，测量行驶速度为50km/h，不会给交通产生影响，在各个等级的高速公路项目上都可以运行[5]。

3.4 路面弯沉检测

3.4.1 自动弯沉测定仪法

在测量中，该设备主要是通过牵引车辆的带动而快速行驶，把测量仪上的弯沉梁直接安装到底盘的前端位置，同时和地面保持相对稳定，不会有一定的动作，且在后轴双轮隙经过测头时弯沉经过位移传感器等装置记录好参数，此时测定量受到作用力的影响以二倍的速度行驶到下一测量地点，然后反复循环得到最终测量数据。通过计算机获取全部数据信息，分析确定之后得到最终的弯沉参数值。在整个测定的过程中，车辆时刻保持稳定的运行，其可以在路面上设置密度较高的测量点，能够快速进行工程质量与验收，养护效果也会得到提升。

3.4.2 落锤式弯沉仪（FWD）法

FWD 主要是应用计算机进行液压系统启动落锤控制，让特定质量的重锤从规定高度上自由下落，产生较大的冲击力直接作用于承载板上，然后传输到路面，形成路面的弯沉变化，利用分布在测量点不同距离的传感器能够检测到表面变形的情况，系统将信号传输到计算机内就可获取相应的弯沉值参数。该方法利用计算机直接获取数据信息，最大检测形式速度为80km/h，是一种效果非常好的检测方式，且能够达到无损的要求。

3.4.3 激光弯沉测定仪法

激光弯沉测定仪法在检测工作中，测定仪直接安装到车辆后轮隙内，把车辆行驶到规定测量的位置上，并把路面回弹带固定到路面的硅光电池测头，逐步向上升起让激光器发射出激光，再应用筋光小孔直接射到硅光电池上，根据形成光电流的大小可以直接计算出路面回弹变形参数，这就是路面回弹弯沉值。该设备的优势是重量小、精度高、读数快、成本低。因为在该测量方式应用中，所测量的光线可以作为臂长使用，反射的距离比较远，一般在10m 之外的范围都能够准确测定弯沉值参数。

4 沥青路面平整度的控制

4.1 基层施工

4.1.1 加强基层结构的平整处理方面，选择合适的混合料摊铺机开展摊铺施工，碎石半刚性基层中，传统施工方式采用平地机，主要问题是高程与厚度参数并不能有效控制，还要多次进行找平处理，且会发生离析的问题，因此要做出改进和调整。

4.1.2 做好材料最大粒径与含水率的控制，保证基层结构的平整度合格，选择最佳施工机械，集料粒径符合技术标准要求。

4.2 其他因素

第一，沥青拌和站能力与摊铺施工能力要一致。结合实际经验分析发现，如果这两方面能力是相同的，摊铺机就可以均匀、连续的施工，保证平整度的效果。但是如果施工环境温度比较低，材料供应不能达到连续性的要求，摊铺施工时间会延长，材料温度也难以满足要求，会发生局部不平整的问题。设备自动找平装置应用之后，一般在施工的3～8m 之后才能达到正常运行的标准，但是这个施工阶段禁止停机。在项目实施环节，应该做好拌和站的管理工作，保证材料供应能力充足，达到施工连续性要求，预防发生施工中断的情况。

第二，摊铺速度方面。摊铺施工环节，要保证行驶速度达到稳定性要求，如果在施工中出现速度变化的情况，会给压实度带来不利影响，最终出现平整度偏差，导致工程质量不合格。

第三，机械配合。摊铺施工环节，一般会由于操作失误或者不熟练等原因导致设备无法达到运行功能的要求，最终出现摊铺质量的问题，需要组织专人进行管理，否则将会给工程质量产生负面影响。

第四，做好摊铺机的计量与微调控制，在计量表走慢的情况下，如果不熟悉微调机器的操作，升降频率高会影响平整度；另外，熨平板的温度也会出现不均匀的情况，容易导致熨平板混乱的情况，出现坑洼不平的情况，给平整度造成负面的影响。在应用振动器或者夯锤施工频繁的情况下，因为熨平板与夯击联机运行，平整度根本不能达到工程的要求，也会造成施工质量难以符合标准的要求。

第五，沥青路面平整度与压路机碾压施工作业，在沥青摊铺机层间应用粘层油开展施工，做好分层质量的控制，如果是冷缝，则应该采用机械断横缝的形式，控制好纵缝压实施工。冷缝要采用乳化沥青材料黏结施工，保证压实施工的效果合格，纵缝交错设置，达到保油保水的效果。做好碾压施工速度的控制，这是关键性的技术参数，在施工时终压温度不能低于70℃，温度越高，对于提高平整度性能有积极作用，而温度较低的情况下，摩擦阻力会增加。

5 结语

沥青路面是我国非常重要的公路路面形式，对于促进我国交通事业的全面发展有着重要的价值和意义。在公路路面的质量检测环节，采取必要的平整度试验检测技术，了解路面表面质量，分析研究影响因素，对于提高公路工程的水平有重要的价值。主要探讨几种常见的沥青路面平整度试验检测技术，分析了解技术的优势和不足，以做出必要改进，完善检测技术，准确掌握平整度参数，为今后交通事业全面发展奠定基础。