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无核密度仪在机场沥青道面施工质量检测中的应用研究

摘要：通过使用无核密度仪对压实状况进行评价的实

际案例，研究了机场跑道碾压施工工艺、密度分布规律和温

度变化规律。根据实测数据得到了碾压遍数与密度和温度、

温度与压实效果的相关关系，以及同一断面不同位置的压实

情况，研究结论可为同类型施工提供借鉴。

关键词：无核密度仪；压实度检测；碾压遍数；碾压温

度

中图分类号：U416.217文献标志码：B

0引言

无核密度仪在中国道路施工中的应用也是最近几年才

开始的，因此对无核密度仪的技术性能与操作等方面尚没有

全面、严谨的研究，更缺乏基于中国特殊的环境条件、原材

料、施工方式的探索，只局限于在国外研究基础上进行测试

使用[14]。

国内部分科研工作者对无核密度仪也进行相关研究，其

中张争奇等采用PQI301快速无损地定量检测沥青混凝土路

面的密度变化情况，对施工质量进行动态控制和评估，分析

了沥青混凝土路面在横向和纵向的非均匀性及其原因。肖立

波通过使用2701B与室内水中重法进行对比试验，分析

2701B的相关性，提出在公称最大粒径较小沥青面层密度检

测中具有较高的精度。徐科采用PQI301检测沥青路面空隙

率变化情况，利用拟合优度的检验及偏度、峰度检验拒绝空

隙率分布的正态假设。周志刚等利用PQI301无核密度仪与

钻芯后表干法测试密度（压实度）进行对比试验，验证PQI301

检测现场热再生沥青路面密度的准确性和有效性，得出在一

定温度下碾压遍数与再生沥青混合料压实度的关系。

本文依托实际的沥青路面工程，针对碾压方式、碾压次

数对于压实度与压实温度的影响，以及温度与压实度的相

性方面进行了详细的分析，为无核密度仪在实际施工中用于

施工质量控制的可行性提供有力的保障[56]。

1工程简介

昆明新机场是国家机场布局规划确定的中国面向东南

亚、南亚和连接欧亚的国家大型门户枢纽机场，位于云南省

昆明市官渡区长水村附近，在昆明市东北方向，距市中心直

线距离约24.5km，是国家在“十一五”期间惟一新建的大

型枢纽机场。

昆明新机场一期工程建设两条长度为4000m，垂直间

距为1950m的远距独立运行的平行沥青跑道，其中A跑道

宽60m，B跑道宽45m，是国内首次在大型机场建设中采用

沥青道面的跑道，也是绿色昆明新机场的示范工程之一。跑

道两端有约500m左右的水泥混凝土道面连接段，跑道中间

沥青段道面长3410m，沥青结构层总厚度为30cm，两侧道

肩为75m宽的水泥混凝土。A、B跑道的结构形式见表1和

图1。

表1A、B道面结构形式

A道面结构B道面结构

50mmSMA13（6%SBS改性壳牌70沥青）50mmSMA13

（6%SBS改性欢喜岭AB70沥青）

65mmAC20（5%SBS改性欢喜岭AB70沥青+0.3%抗车

辙剂）65mmAC20（5%SBS改性欢喜岭AB70沥青+0.3%抗车

辙剂）

65mmAC20（端部5%SBS改性欢喜岭AB70沥青、中部

4%SBS改性欢喜岭AB70沥青）65mmAC20（端部5%SBS改

性欢喜岭AB70沥青、中部4%SBS改性欢喜岭AB70沥青）

100mmATB25基层（欢喜岭AB70沥青）100mmATB25

基层（欢喜岭AB70沥青）

10～20mmAC5上铺土工布10～20mmAC5上铺土工布

图1A、B道面结构

2检测指标确定

通常，按照形成原因沥青混凝土道面的非均匀性可分为：

集料离析、温度离析与压实不均匀3类。各类非均匀性均表

现为沥青混凝土道面在部分区域的密度不均匀。为综合研究

沥青混凝土道面非均匀性类型及成因，进而制定合适的质量

控制措施，现将不均匀性分为如下2类：将混合料中集料的

不均匀分布定义为集料离析非均匀性；将温度离析和压实不

均匀定义为压实非均匀性。本文主要对压实非均匀性进行探

讨。

沥青混凝土道面压实非均匀性产生的原因主要为温度

离析与压实不均匀，其表现为部分区域混合料孔隙率的不均

匀性，该区域由于没有形成稳定的内部结构，极易导致早期

病害的产生，如车辙、松散、裂缝等[7]。压