工程檢測(cè)中落錘式彎沉儀的應(yīng)用

李 楓，朱 瓊

(江西省天馳高速科技發(fā)展有限公司，江西 南昌 330000)

1 落錘式彎沉儀的工作原理

工作原理：試驗(yàn)階段，通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)的進(jìn)行液壓系統(tǒng)的操控和控制，或者將落錘直接釋放，使其落入到橡膠墊上，然后通過與路面緊密連接的承載板，將落錘的沖擊力傳遞到路面中，計(jì)算機(jī)在該過程中控制重錘在路面上加載半正弦脈沖荷載，此過程中直接導(dǎo)致了路面發(fā)生了變形的情況，然后在落錘彎沉儀通過在測(cè)量點(diǎn)的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)，通過獲得了靜荷載影響之下，而形成的動(dòng)態(tài)彎沉以及彎沉盆。

使用這種技術(shù)能夠及時(shí)的檢測(cè)多層路面的彎沉情況。落錘式彎沉儀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及具體的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

(1)數(shù)據(jù)處理非?？欤时容^高。彎沉儀的測(cè)試點(diǎn)處理數(shù)據(jù)的時(shí)間一般在30 s左右，因此，該項(xiàng)技術(shù)的使用能夠大大提升公路的數(shù)據(jù)檢測(cè)效率，保證工程順利實(shí)施。

(2)準(zhǔn)確的控制道路荷載。由于落錘式彎沉儀通過目標(biāo)荷載、高度以及設(shè)定高度等幾項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，因此，其最終的試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)精度非常準(zhǔn)確。

(3)試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性非常高。落錘式彎沉儀荷載在發(fā)生器的作用之下，會(huì)產(chǎn)生波形標(biāo)準(zhǔn)，由于其系統(tǒng)中使用了高精度的儀器儀表，所以最終的數(shù)據(jù)非常的準(zhǔn)確，精度也比較高。

(4)數(shù)據(jù)處理快。落錘式彎沉儀是一種專業(yè)性非常強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理軟件，通過該軟件能夠在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，避免各種數(shù)據(jù)出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差，并且及時(shí)的修正數(shù)據(jù)存在的錯(cuò)誤，還能夠?qū)WD與貝克曼梁法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換系數(shù)以及轉(zhuǎn)換的精度都非常高，能夠全面提升道路工程的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及材料性能，保證各項(xiàng)參數(shù)都非常的準(zhǔn)確并且滿足工程施工的需要。

2 落錘式彎沉儀試驗(yàn)檢測(cè)準(zhǔn)備工作

(1)FWD拖車的檢查

首先將落錘的位置確定在最高的位置上，然后檢查其中央傳感器的檢測(cè)桿，是否處于荷載中心位置上的1～2 cm 范圍內(nèi)，并且還需檢查彈簧和傳感器等系統(tǒng)是否滿足要求，保證彈簧的彈量符合要求，檢查FWD加載板在提升過程中是否順利進(jìn)行，保證正常操作的過程中，能夠充分的保證落錘高度做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和處理。在實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整落錘的重量以及高度，能夠模擬在實(shí)際運(yùn)行中的荷載數(shù)據(jù)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確。

(2)FWD的試驗(yàn)檢測(cè)準(zhǔn)備

檢查落錘式彎沉儀的各個(gè)裝置，是否準(zhǔn)確連接以及質(zhì)量、高度適當(dāng)?shù)恼{(diào)整之后，然后在試驗(yàn)場地中，檢查其最終的落入位置的輪胎壓力相差情況，液壓油面以及電池的酸液面保持在正常的狀態(tài)下，同時(shí)保證荷載盤能夠工作順暢，這樣能夠可以保證牽引車和拖車的連接都準(zhǔn)確，能夠及時(shí)將彎沉儀鎖定狀態(tài)，并且將FWD與拖車分離。在牽引行進(jìn)的過程中，必須保證行駛速度在50 km/h以下。

3 落錘式彎沉儀檢測(cè)路基路面彎沉值

(1)測(cè)點(diǎn)的布置

在需要檢測(cè)數(shù)據(jù)的位置和路面上均勻的分布檢測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)的位置通過工程的具體情況進(jìn)行確定。如果需要測(cè)量工程表面結(jié)構(gòu)的彎沉數(shù)據(jù)，一般需要將測(cè)點(diǎn)布置在行車道區(qū)域內(nèi)的車輪印跡區(qū)域，然后將傳感器放置在這些檢測(cè)的位置上。在將該檢測(cè)設(shè)備牽引至指定的測(cè)試位置時(shí)，能夠直接打開儀器進(jìn)行測(cè)試，然后整體的檢查其性能是否滿足工程的實(shí)際需要，保證其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都符合工程的需要。

(2)FWD的試驗(yàn)檢測(cè)

試驗(yàn)的過程中，需要根據(jù)工程實(shí)際情況，調(diào)整承載板所在的位置和檢測(cè)點(diǎn)，當(dāng)承載板自由落下之后，同時(shí)將各個(gè)彎沉儀的傳感器都放下。然后打開落錘的裝置，當(dāng)落錘自由落下之后，能夠?qū)Τ休d板產(chǎn)生一定的作用，然后再將其提升到原定的高度位置上。傳感器能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)落錘落下之后的沖擊力，然后將結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生了一定的變形量，可以將該變形量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)，此時(shí)可以對(duì)變形數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確檢測(cè)，保證動(dòng)態(tài)彎沉數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)中。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該在同一個(gè)測(cè)試位置上至少試驗(yàn)三次，將三次測(cè)試的平均值作為最終的測(cè)試數(shù)據(jù)。在完成了某一測(cè)試點(diǎn)位置檢測(cè)之后，根據(jù)工程實(shí)際要求，對(duì)落錘式彎沉儀的傳感器和承載板進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，然后再進(jìn)行其他位置的檢測(cè)測(cè)試 。

(3)FWD試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

為了能夠保證其最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在使用落錘式彎沉儀進(jìn)行公路數(shù)據(jù)的檢測(cè)過程中，可以使用貝克曼梁彎沉儀來進(jìn)行最終的數(shù)據(jù)測(cè)試。此時(shí)需要注意的是，必須要保證落錘式彎沉儀的載荷數(shù)據(jù)與貝克曼梁彎沉儀測(cè)試中的后輪載荷一致。首先要做的就是精確的標(biāo)定落錘的具體位置，然后按照工程的具體檢測(cè)規(guī)定的方法和規(guī)定，使用貝克曼梁，對(duì)于同一個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。試驗(yàn)的過程中，應(yīng)該保證所有的測(cè)量點(diǎn)都在同一個(gè)位置上，必須保證其偏差在3 cm以內(nèi)。為了充分的調(diào)整工程檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，上述兩種檢測(cè)方式間隔時(shí)間不能超過10 min。在獲得了檢測(cè)數(shù)據(jù)之后，按照公式Lb=a+BLFWD(Lb為貝克曼梁完成值，LFWD為FWD彎沉值)進(jìn)行回歸分析，確保所有的數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)在 90%以內(nèi)。

4 水泥混凝土路面的落錘式彎沉儀試驗(yàn)檢測(cè)

在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)路面的測(cè)試過程中，也可使用落錘式彎沉儀進(jìn)行工程數(shù)據(jù)的檢測(cè)和測(cè)試。如果需要檢測(cè)水泥混凝土路面的接縫載荷，此時(shí)需要將檢測(cè)的點(diǎn)安裝在混凝土路面的接縫一側(cè)位置上，傳感器需要放置在接縫的兩側(cè)位置上。如果需要對(duì)混凝土路面的結(jié)構(gòu)的表層進(jìn)行板底脫殼的檢測(cè)時(shí)，測(cè)試點(diǎn)位置應(yīng)該隨機(jī)確定，這樣可以充分的保證所有檢測(cè)的數(shù)據(jù)能夠反應(yīng)路面的實(shí)際情況。測(cè)試的過程中需要全面的檢測(cè)所有的測(cè)點(diǎn)彎沉以及彎沉盆數(shù)據(jù)，并且準(zhǔn)確的計(jì)算所有的數(shù)據(jù)，包含了平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)，準(zhǔn)確的確定變形值的差異以及彎沉盆的形狀，確定路面接縫的荷載能力以及板底脫空數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確試驗(yàn)。

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