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【摘 要】本文从沥青路面特点入手，分析沥青路面质量通病，并探讨沥青路面变形类病害快速检测方法。
【关键词】沥青路面；特点；变形类病害；快速检测
Rapid Detection Method of Asphalt Pavement Deformation
Huang Jie-fang
【Abstract】This paper starts from the characteristics of asphalt pavement, analyzes the common quality of asphalt pavement, and explores the rapid detection method of deformation of asphalt pavement.h
【Keywords】Asphalt pavement; Characteristic; Deformation type disease; Rapid detection
【中图分类号】U418 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）12-0157-03
近年来，随着城镇化建设的进一步加快，城市基础设施的投资和建设规模进一步加大。作为城市主动脉的各级道路也面临着大量的新建、改建和扩建工程。由于沥青面层与水泥混凝土相比，具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪音低、施工周期短，养护简便等特点，我国道路越来越多的采用了沥青道路。在城市道路建设施工的过程中，沥青面层处于高速增长的进程中，但城市道路的施工环境和施工条件比高速公路差，施工中影响因素较多，质量的控制标准较低，检验不严格，致使城市沥青路面质量虽然有所提高，但是与沥青路面总体的发展要求相比还是远远滞后。所以城市沥青路面变形类病害快速检测方法已经成为了当下结业关心的重要问题。
1.沥青路面特点
1.1 施工环境特点
随着城市的发展，市民对于环保要求越来越高，这是民生的根本。由于环保方面的要求，城市道路施工面临越来越多的制约，对施工现场的要求越来越严格，要求施工项目必须具备5个100%，对施工区域的围挡、场地硬化、裸露土的覆盖、进出工地的车辆冲洗等提出严格地要求，这样对于城市道路的施工造成工期越来越短，施工现场经常是白天人多车多难以展开，晚上又必须在10点前完成施工，有效施工时间短、效率低，所以施工进度常常难以保证。
1.2 施工条件特点
由于交通原因，施工一般采用半封闭施工，围挡区域尽量缩小，设备、人员的工作时间无法得到合理的利用，效率较低。曾经有个市中心道路改造项目，由于施工分段围挡，白天人多车多，交通拥挤，设备无法转场，所以在不到 800 米的道路，大小挖机最多时有6台，平均每台挖机一天的工作时间不到2小时。劳务人员的窝工现象更为普遍，可以看出施工空间狭窄。
2.沥青路面质量通病
2.1 管道检查井与路面接缝处出现塌陷
市政工程中的辅助设施较多，导致部分雨水井、排水干管设置在行车道上，当空间较小时，回填夯实较为困难，压实度难以保证，如果监管不到位很容易出现质量不达标的问题，导致接缝处较早破坏塌陷。
2.2 路面泛油、光面且沥青面层平整度差
施工过程中沥青混合料堆积时间长，摊铺不及时，摊铺完没有很好的碾压都会导致沥青路面出现局部油层或光面，降低路面防滑能力，容易引发交通事故。另外，城市沥青路面施工过程中摊铺机找平装置的调整；摊铺过程停车待料；运料车倒退撞击摊铺机以及基层平整度差等情况均会影响到沥青路面的平整度。
2.3 路面早期裂缝与沉陷性疲劳性裂缝
城市沥青路面的早期裂缝主要是横向微裂纹，其长度较短，主要出现在碾压阶段。它的出现一方面是由于沥青混合料摊铺时间过长，导致表面温度低，内部温度较高，形成串皮碾压；另一方面是由于压路机速度波动较大，转向过猛导致路面横纹。除此之外，城市沥青路面疲劳性裂缝表现为纵向裂纹和网状裂缝，产生的原因是由于路基结构强度不足；路面交通载荷量大等。
3.沥青路面变形类病害快速检测方法
随着路桥工程的飞速发展，路基路面工程建设数目不断增多，难度也越来越大。虽然当前的施工技术已经得到了大程度提升，但是相对于错综复杂的施工情况而言，依旧不可避免的会遇到各种各样的施工问题，以至于使路基路面出现裂缝、沉降和偏移等变形病害，影响了路基路面的使用性能。因此，为了可以进一步提升路基路面施工质量，就必须要采取快速检测方法来防范变形类病害的发生。
（1）采集沥青路面断面相对高程
采用车载激光传感器测量行车方向每1 mm 激光传感器到路面的垂向距离，加速度传感器和距离传感器分别采集激光传感器的垂向加速度和沿断面纵向行驶的距离，基于激光三角测距原理，如图1所示，用公式(1)计算每1 mm的断面相对高程。公式(1)是20世纪60年代由美国通用汽车公司的 Elson Spangler 和 William Kelly 提出，仍然是目前国际上主要惯性断面类测量仪测量断面的理论基础。
图1&公式(1)
在公式1中χ为断面的纵向距离； Z(χ) 为断面相对高程； H(χ) 为激光传感器到断面的垂向距离； At(s) 为加速度传感器的垂向加速度； V2为沿断面纵向行驶速度的平方。
（2）确定路面变形类病害计算区域人工调查沉陷、波浪拥包等变形类路面病害通常采用三米直尺作为参照工具，这种快速检测方法依照惯例，选定3m作为一个计算区域，每1mm 为一个计算点，共计3000个断面相对高程数据，筛选出3000数据中的极大值和极小值，并计算极大值与极小值之差（极值差） ，极值差大于10mm的点即为沥青路面变形类病害点，极值差在10 ～ 25mm之间为轻型，大于 25mm 的为重型。
（3） 计算沥青路面变形类损坏面积 通过对断面相对高程极值差数据进行筛选，找出大于 10mm 深度的路面桩号范围确定为病害区域 长度，损坏影响宽度采用《公路技术状况评定标准》中规定的影响宽度 0.2m，也可以根据桩号范围 到实际路况探查确定实际损坏面积。也即：A=L×W，其中L为病害区域长度；W为损害影响宽度； A为损坏面积。
（4）应用实例
为测试本快速检测方法的可行性，对某某高速公路(K0+000～K2+263) 沥青路面损坏状况指数(PCI) 进行了检测评定。采用车载激光传感器、加速度传感器和距离传感器获取该试验路段每1mm断面相对高程SOURCE数据，表1和表2为随机截取的一个计算区域左右车轮SOURCE数据，每一个激光测试点得出一个断面相对高程，与前2999个测试点相比较，筛选出最大值与最小值，计算最大与最小之间的极差值，基于极差值判定路面变形区间。从表1中可以看出，左轮序号1 ～ 24区间极差值7.98mm，小于10mm的标准，路面不存在变形类损坏；从表2中可以看出，右轮序号1～24区间极值差值10.14mm，大于10mm的标准，已经形成轻型变形类病害。
表2
汇总左右轮SOURCE数据，筛选出极值差大于10mm的数据，并对其进行轻重程度分类，10～25mm之间为轻型，大于 25mm 的为重型，选取检测路段K0+000～ K0+100范围内沥青路面变形检测数据汇总。可以看出，0～3m区间内右轮迹极值差10.14，45～51m 区间内右轮迹极值差 10.13，2处均为轻型路面变形类病害；其他区间路段的极值差均小于10mm，无路面变形类病害。根据《公路技术状况评定标准》中规定的影响宽度 0.2m，可计算 K0+000～K0+100段沥青路面病害类损坏面积为3×0.2+(51－45)×0.2=1.8m2。
4.展望
城市道路作为城市主动脉，和居民的生活息息相关，道路的新建、改建和扩建都是为了满足日益增长的交通需要，然而，城市道路的建设，受到最大制约的恰恰就是交通问题，所有城市道路的施工都必须围绕项目所处位置的交通流量来进行。希望通过本文的分析为实际的道路施工提供帮助。
论文作者:黄杰芳
论文发表刊物:《建筑知识》2017年12期
论文发表时间:2017/7/13
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