瀝青混凝土路面施工檢測技術(shù)

蔣蘭蘭　金　萍

摘要:最近二三十年,世界各國的公路都有了很大的發(fā)展,尤以瀝青路面為多。在大規(guī)模的公路建設(shè)以后,隨之而來的將是任務(wù)繁重的公路養(yǎng)護(hù)和管理。路面檢測是養(yǎng)護(hù)工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容,也是路面管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集的重要組成部分。文章將根據(jù)路面檢測指標(biāo)分類論述瀝青路面檢測技術(shù),并對路面集成檢測技術(shù)進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;施工檢測

1 路面彎沉檢測新技術(shù)

路面彎沉檢測是我國柔性路面強(qiáng)度測量的一項(xiàng)主要指標(biāo)。路面彎沉是指在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下,路面表面輪隙位置產(chǎn)生的總垂直變形或垂直回彈變形值。新的檢測法有以下幾種。

1.1 激光彎沉測定儀法

在測定時。將測定儀固定在路面上汽車的后輪隙中。利用汽車駛離被測點(diǎn)時路面回彈,帶動原固定于地面上的硅光電池測頭向上升起,使激光器發(fā)出的激光束通過進(jìn)光射到硅光電池上產(chǎn)生光電流。并根據(jù)光電流的大小來計算路面回彈變形的數(shù)值,即路面回彈彎沉值。這種彎沉儀操作簡易、精度高、讀數(shù)穩(wěn)定、體積小、質(zhì)量輕、造價低且容易研制,另由于該測定儀依靠光線作為臂長,可以射得很遠(yuǎn)。加上激光發(fā)射角窄,光點(diǎn)小而紅亮,10m之遠(yuǎn)仍能清晰可見,可用于剛性路面彎沉檢測。

1.2 自動彎沉測定儀法

該測定儀在檢測路段上在牽引車的作用下以一定的速度行駛,將測定儀的彎沉測定梁放在車輛底盤的前端并支于地面保持不動,當(dāng)后軸雙輪隙通過測頭時,彎沉通過位移傳感器等裝置被自動記錄下來。這時,測定梁被拖動,以二倍的牽引車速度拖到下一測點(diǎn)。周而復(fù)始地向前連續(xù)測定。通過計算機(jī)可輸出路段彎沉檢測統(tǒng)計結(jié)果。

整個測定是在測定車連續(xù)行駛的情況下進(jìn)行的。它可對路面進(jìn)行高密集點(diǎn)的強(qiáng)度測量,適用于路面施工質(zhì)量控制、驗(yàn)收和路面養(yǎng)護(hù)管理。

1.3 落錘式彎沉儀(FWD)法

FWD是通過計算機(jī)控制下的液壓系統(tǒng)啟動落錘裝援,使一定質(zhì)的重錘從一定高度自由落下,沖擊力作用于承載板上并傳到路面,導(dǎo)致路面產(chǎn)生彎沉,通過分布:距測點(diǎn)不同距離的傳感器檢測結(jié)構(gòu)層表面的變形,記錄系統(tǒng)將信號輸入計算機(jī)。得到路而測點(diǎn)彎沉缸。FWD測量是計算機(jī)自動采集數(shù)據(jù),進(jìn)度快,精度高。檢測最大速度可達(dá)80km/h,內(nèi)置式落錘彎沉儀的牽引速度可大于100km/h.該方法足一種很理想的動態(tài)無損檢測設(shè)備。

2 路面平整度檢測技術(shù)

路面平整度可定義為路面表面誘使行使車輛出現(xiàn)振動的高程變化,它是路面使用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此平整度的檢測是路面施工和養(yǎng)護(hù)的一個非常重要的環(huán)節(jié)。

平整度的測試設(shè)備分為斷面類和反應(yīng)類兩大類。斷面類測定路表凹凸情況,反應(yīng)類測定路表不平整程度。目前,斷面類設(shè)備包括3m直尺、連續(xù)式平整度儀和激光路面平整度測定儀等,反應(yīng)類設(shè)備包括車載式顛簸累積儀等。

2.1 3m直尺

測試時把3m直尺輕放于路面上,將畫圖儀移至其一端,用手將畫圖儀推向另一端。在這個過程中由于路面的凹凸不平,畫圖儀下面的測輪帶動畫針上下運(yùn)動,同時滾筒輪在輸力輪的帶動下旋轉(zhuǎn),并帶動紙帶移動,兩個運(yùn)動的合成便使畫針在紙帶上畫下了路面的幾何量,并由此求得路面平整度數(shù)值。

該方法用于測定壓實(shí)成型的路面各層表面的平整度,以評定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量。但該方法比較落后,測量效率低下,操作者需要低頭彎腰,現(xiàn)已用得較少。

2.2 連續(xù)式平整度儀

測量時由人或車?yán)瓌釉搩x器前進(jìn),由于路面不平引起測量小輪上下擺動,并帶動位移傳感器的測桿在傳感器的小孔槽里上下滑動。這樣就可以根據(jù)傳感器輸出的電位的正負(fù)及其大小來確定路面平整度。

采用該類測定儀靈活性較大,既可人拖,也可車?yán)?但測試效率較低(檢測速度≤12km/h)該方法適用于測定路表面的平整度,評定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量,但不適用于在已有較多坑槽、破壞嚴(yán)重的路面上測定。

2.3 激光路面平整度測定儀

激光路面平整度測定儀是一臺裝備有激光傳感器、加速度計和陀螺儀的測定車,它同時具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。工作是測試車以一定的速度在路面上行使,固定在汽車底盤上的一排激光傳感器通過測試激光束反射回讀數(shù)器的角度來測試路面,這個距離信號同測試車上裝的加速度計信號進(jìn)行互差,消除測試車自身的顛簸,輸出路面真實(shí)斷面信號。信號處理系統(tǒng)將來自激光傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并記錄下來。隨著汽車的行進(jìn),每隔一定間距,采集一次數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),可顯示打印國際平整度指數(shù)等平整度檢測結(jié)果。

該類測定儀是一種與路面無接觸的測量儀器,測試速度快,精度高。同時還可以進(jìn)行路面縱斷面、橫坡、車轍等測量,因此該測定儀有著廣闊的應(yīng)用前景。

2.4 車載式顛簸累積儀

測定時測試車以一定的速度在路面上行使,路面的凹凸不平引起汽車的激振,通過機(jī)械傳感器可測量后軸同車廂之間的單向位移累積值VBI,以cm/km計。VBI越大,說明路面平整度越差。

車載式顛簸累積儀測定路面平整度速度快,價格低廉,操作簡便。可用其檢測的結(jié)果評定路面的施工質(zhì)量和使用期的舒適性。

3 瀝青路面損壞狀況檢測新技術(shù)

路面在使用過程中常發(fā)生各種各樣的損害。損害不但影響路面的結(jié)構(gòu)使用性能和結(jié)構(gòu)承載力,也會影響到路面使用性能。因此,瀝青路面損壞狀況檢測,對于瀝青路面養(yǎng)護(hù)具有重要意義。目前,國內(nèi)外較先進(jìn)的測量方法有:攝像測量法和探地雷達(dá)法。

3.1 攝像測量法

攝像檢測技術(shù)的基本原理是將安裝在測定汽車上的特種快速或高速攝像機(jī)按一定速度與一定攝像角度,將路面上所指定的各種病害錄入攝像帶,然后在現(xiàn)場或室內(nèi)快速處理成數(shù)據(jù)的一種檢測技術(shù)。該方法先進(jìn)性,成本低,會成為今后一段時間內(nèi)的路面損壞檢測的主要手段。

3.2 探地雷達(dá)

裝有探地雷達(dá)的車在路上以一定的速度行駛時,探地雷達(dá)發(fā)射電磁脈沖,并在較短時間內(nèi)穿透路面,脈沖反射波被無線接收機(jī)接收,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄返回時問和路面結(jié)構(gòu)中的不連續(xù)電介質(zhì)常數(shù)的突變情況。路面各結(jié)構(gòu)層材料的電介質(zhì)常數(shù)明顯不同,因此,電介質(zhì)常數(shù)突變處,也就足兩結(jié)構(gòu)層的界面。根據(jù)測知的各種路面材料的電介質(zhì)常數(shù)及波速,則可計算路面各結(jié)構(gòu)層的厚度或給出含水量、損壞位置等資料。

探地雷達(dá)檢測瀝青路面厚度,路面脫空、裂縫、陷落、空澗等病害。其檢測速度可達(dá)80km/h以上,最大探測深度大于60cm.目前在公路無損檢測方面,探地雷達(dá)已取得了較好的效果,而且還有更為廣闊的應(yīng)用前景。

結(jié)束語:

綜上可知,瀝青路面檢測的各項(xiàng)技術(shù)正在不斷發(fā)展。由靜態(tài)檢測向動態(tài)檢測發(fā)展,由手工方式向自動化發(fā)展,由有損檢測向無損檢測發(fā)展,由單項(xiàng)檢測向集成檢測發(fā)展。檢測的速度也越來越快,效率越來越高,結(jié)果越來越精確。