道路工程中沥青砼路面检测技术的运用

2022-09-21 16:44:39 来源:写作指导

摘要:本文首先介绍几种在沥青砼路面中检测抗滑性使用的技术;再次,分析沥青砼路面抗滑性检测的全过程;最后,提出提升沥青砼路面抗滑性能的措施。希望通过文章的分析为今后道路工程中,检测和提升沥青砼路面道路抗滑性能提供一定的借鉴。

关键词:道路工程;沥青砼路面;抗滑性检测

0前言

道路工程在完成施工之后,要全面检测路面的抗滑性能,这是当前我国国家标准和规范中明确规定的内容。以下是规定的具体内容:在一级公路和高速公路完工后的第一个夏季,需要测定道路的摩擦系数,需要一辆50km/h的汽车在道路上行驶,在车辆行驶过程中测定路面的横向力系数;同样在道路工程完工后的第一个夏季,需要检测路面的宏观构造,使用的技术为铺砂法和激光构造深度测量法。通过上述摩擦系数和宏观构造的检测要求可知,需要在道路工程完工后的第一个夏季全面检测道路的性能和系数。

1检测沥青砼路面抗滑性的技术

1.1铺砂法

在检测路面构造深度时,常使用铺砂法,在检测路面的测试点上铺设一定体积的砂,之后测量砂摊铺在路面上的覆盖面积,覆盖面积与砂体积的比值就是构造的深度。这种检测方法的优势在于简单易行,测量结果一目了然,因此,在测量路面的抗滑性以及粗糙程度的过程中,使用频率较高,但是这种检测方法需要人工操控,因此具有一定的主观性,由此会产生误差。

1.2摆式仪法

这种检测方法在检测路面的抗滑性能时需要利用到摆式仪,测定路面的BPN值,该项数值是道路抗滑性能的综合指标,但是在利用摆式仪测量之前,需要完成标定工作,此举可以保证测试的精度。但是利用摆式仪测量会受到路面温度的影响,需要保证路面温度不能低于20℃,在温度不达标的情况下要及时加热。此外,利用摆式仪法测量会受到其他因素影响,因此,这种检测方法的准确度不能够百分之百保证。并且这种测试方法需要分段点测,需要更多的时间,工作效率也更低,这就意味着该种测试方法会影响道路交通的正常通车,只有要验收道路工程时才可以使用。

1.3制动距离法

测定已知质量的汽车在湿润路面上的制动距离可以使用这种方法,这种检测技术计算路面的摩擦系数需要利用到相应的检测技术。这种技术具有一定的局限性,这是因为无法在实际操作中保证车辆完全制动,还会受到外部环境因素的影响。这种方法的特性在于测试结果的准确性与车辆的速度成正比例,这要求车辆在高速度下制动,发生安全事故的概率会大幅上升,因此,限制了该方法的推广使用。

2沥青砼路面抗滑性检测全过程

2.1SMA性能及强度机理

SMA具备较高的稳定性,在低温的状态下可以抵抗裂变。SMA内摩擦角f决定了高温稳定性,而决定内摩擦角的因素包括颗粒的形状粗糙度以及矿料的均匀性。在高温状态下使用SMA具有较大的优势,这是因为SMA的配比材料具有极佳的嵌挤性能,抵抗形变的能力较强。但是在低温状态下使用SMA,沥青胶结料的粘聚力将决定材料的抗拉性能,因此与一般的路面材料相比,SMA材料在低温状态下具有突出的抗裂性能。

2.2测试过程

以下为测试的主要流程:一是根据检测相关的要求调整照相机的高度,将高度设置为一米。二是依据检测的需要,调整三个光源在照射时的角度,保证角度的一致性,保证三个光源在合成之后,形成的光为白色。三是利用照相机照射三个光源的路面,以及测试的实际情况调整照相机,保证照相机拍摄角度的最佳,得到最清晰的成像。四是利用照相机拍摄三种不同颜色试件表面的二维图像,将拍摄地照片有效保存,并输入到计算机中,利用计算机中的程序将二维图像的数据转化为三维的构造。五是测试路面的表面纹理之后,可以直接得到路面的三维图像信息,利用计算机分析路面表面纹理的构造,可以获得最大粒径路面试件的分形维数。在检测路面构造深度TD以及摩擦系数f时,还需要使用到上述的铺砂法,利用到摆式摩擦仪,进而分析构造深度和摩擦系数之间的关系。

2.3测试结果对比

根据测试得到的构造深度与分形维数的情况可以看出,当路面构造深度增加之后,分形维数会相应减小,两者之间成反比。造成这种反比情况的原因在于路面表层分布了越来越多的大粒径集料,导致路面出现严重的凹凸不平的状况,由此产生较大的缝隙,增加了构造的深度。路面面积相同,但是存在较多粗集料的路面,其内部的细集料含量就会相应下降,此时分析之后就会得知分形维数逐渐减少。经过计算之后得到路面摩擦的系数与构造深度之间的系数为0.9458。再次分析这些数据可以获知,该沥青砼路面的抗滑性能符合道路实际的需要。

3提高路面抗滑性能措施

3.1选用合适的路面材料

确定沥青砼路面使用的材料需要综合考虑路面所处的外部环境以及路面需要的强度,比如在我国较为寒冷的北方地区,尤其是东北地区,需要使用AH120、AH90,在温度较高的南方地区,尤其是岭南地区,可以使用AH50和AH70。在铺设沥青砼路面时,必须注重沥青含量的控制,避免出现渗油的情况,影响工程的进行。

3.2集料的选择要符合要求

在沥青砼路面上使用的集料必须直面车辆轮胎的磨损和车辆全部的载荷,为了保证车辆在路面上行驶可以获得足够的摩擦力,需要保证集料的微观粗糙度,保证集料的颗粒与轮胎充分接触。也就是说,沥青砼路面集料首先应当具备足够的粗糙度,还要具有耐久度和抗冲击度。在实际的沥青砼路面施工的过程中,可以使用花岗岩、玄武岩以及安山岩,这三种岩石的特点就在于具备较强的抗磨损性,可以抗击外力的冲击以及抗滑。

3.3适量加入表面活性剂

在沥青砼路面中,酸性集料的抗滑性普遍较高,但是沥青这种材料更适配碱性的石料,两者之间的粘结力较强。沥青砼路面集料的粘附等级大于三级可以直接使用,如果低于三级,需要在集料中加入表面活性剂,增加集料的粘附等级。

3.4控制好路面平整度

车辆行驶对路面造成的损失与路面本身的平整度具备较大的关联,平整度欠佳的路面将会承受更大的冲击,不仅路面寿命下降速度加快,车辆轮胎的磨损也会增加。驾驶员行驶的体验也会受到影响,为此,在道路工程沥青砼路面施工时,必须将表层的平整度作为一项重要的指标。

3.5做好路面养护

负责养护与管理道路工程路面的单位要做好定期的检测工作,持续跟踪道路工程路面,定期清理车辆夹杂的泥土和杂物,定期处理路面上出现的裂缝,现阶段在养护道路工程路面时,使用乳化沥青稀浆层处理,不仅可以保证路面色泽均匀,还可以避免路面出现泛油的情况。

4结束语

通过研究可知,SMA沥青砼路面具有较佳的抗滑性能,可以保证道路工程路面平整、可以与轮胎之间产生足够的摩擦力,具备较好的渗水性,满足了道路工程的各项需要,可以提升道路工程沥青砼路面的质量。

参考文献:

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作者:卢生海 单位:甘肃省交通科学研究院集团有限公司