沥青混凝土路面检测技术之我见

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　　摘要：近年来，随着我国经济的迅猛快速增长，公路交通运输事业也取得了突飞猛进的发展，而公路交通运输事业的发展直接推动着沥青混凝土路面检测技术的不断更新与进步。当前，我国的沥青混凝土路面检测技术正在由静态检测、手工操作方式、有损检测、单项检测向动态检测、自动化操作方式、无损检测、集成检测的方向发展。本文作者结合自己近些年的沥青混凝土路面检测方面的操作实践与管理经验，综合逐一介绍了沥青混凝土路面的厚度检测、弯沉检测、平整度检测及抗滑性能检测技术方面的新突破、新进展。
　　关键词：路面厚度检测、路面弯沉检测、路面平整度检测、路面抗滑性能检测
　　
　　 近年来，我国的公路交通运输事业取得突飞猛进的发展，这与我国的沥青混凝土路面检测技术的不断更新与进步有着直接的关系。沥青路面检测包括路面厚度检测、路面弯沉检测、路面平整度检测、路面抗滑性能检测。本文作者将结合自己的实践与经验向大家逐一介绍当前我国在这四种检测技术方面的新突破、新进展。
　　一、路面厚度检测
　　反射波探测法，即向地下发射一定强度的高频电磁脉冲波，电磁波在地下传播的过程中遇到不同介质分界面时，就会产生反射波，地质雷达接收并记录这些放射信息。这就是反射波探测法。电磁波在特定的介质中的传播速度是不变的，因此根据地质雷达记录上的地面反射波与地下反射波的时间差，即可据下式算出该界面的埋藏深度，即路面厚度。它是我国在检测路面厚度时经常采用的一项技术，公路专用地质雷达都是在行进中以电磁波扫描的方式进行的，因此该技术具有连续、无损、高效率的特点。
　　 为了提高工作效率，路面检测时经常采用高速检测雷达，一天内可获得几百公里长路面各层厚度的信息，所获得信息数据一般以三种格式存贮：第一种是以数据库的方式将检测的所有数据存贮，以供路面管理系统调用。第二种是将检测路段的数据按纵向顺序计算整理成路层各层厚度表。第三种是用彩色的三维路面图表示出路床的剖面。探地雷达除了能对沥青路面厚度检测外，还能检测路面脱空、陷落、裂缝等病害。
　　二、路面弯沉检测
　　 众所周知，路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。路面弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。路面弯沉检测技术的发展经历了静态弯沉量测、稳态弯沉量测和脉冲动力弯沉量测三个阶段。静态弯沉量测主要有贝克曼梁氏弯沉仪、加利福尼亚移动式弯沉仪等。其中贝克曼梁氏弯沉仪应用最为广泛，但它存在难以得到一个固定不动的基准点，只能测得单点最大弯沉值，不能模拟汽车荷载实际情况，手工操作测速慢、精度低，人为因素影响大等不足。稳态弯沉量测主要有动力弯沉仪、道路分级仪等，它们存在自重静力预载，对应力敏感的材料有一定影响。脉冲动力弯沉量测设备的典型代表是落锤式弯沉仪FWD。它是目前应用较为广泛的弯沉检测设备，代表了弯沉检测的发展方向，主要优点包括：加载系统能较好地模拟行车荷载作用，且可进行多级加载；采用计算机自动采集数据，速度快、精度高，特别适合于大规模检测。
　　 落锤式弯沉仪产生一个荷载脉冲来模拟行驶中的车轮荷载的影响，这就是FWD的基本工作原理。一个质量块从选定的高度落下产生冲击荷载，施加的荷载由一个重载的荷载传感器量测出并通过一个直径300毫米的承载板传递到路面，导致路面产生弯沉。地震检波器量测出弯沉，同时提供“弯沉盆图”，从而对多层路面结构进行评价。
　　路面平整度检测
　　 路面平整度是路面评价及施工验收中的一个重要指标。路面平整度直接影响车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用年限。对于路面平整度的检测能准确地提供路面施工质量的信息，为路面施工提供一个质量评定标准。平整度的检测是路面施工与养护的一个重要环节，常用包括3m直尺、车载式颠簸累积仪、激光路面平整度测定仪和连续式平整度仪等设备。
　　车载式颠簸累积仪
　　1、车载式颠簸累积仪是测定路面平整度的一种简便高效的仪器，适用于路面质量评价或路面养护管理系统，进行定期或不定期检测路面平整度或评定行车舒适度，它利用电脑记录，具有效率高、劳动强度低、误差小、安全快递等优点。车载式颠簸累积仪是属于反应类平整度测量仪器，它通过测量装载车在被测路面行驶时，车后轴与车厢之间的单位位移累积值来表征路面的平整度状况，路面平整度好的累积值小，反之则大。同时，这种累积值的大小与仪器装载车的底盘悬挂系统特性有着直接的关联，因此仪器装车后必须经过标定校正，与路面养护规范中规定使用的平整度仪的标准差或国际平整度指数等建立起对应的关系，才可以上路进行实测。它必须选用标定时用的车、车载重及已标定过的车速上路进行测量。为了保证数据的准确，真实反应道路平整度状况，已标定好的车辆、车载重、车速等如其中之任何一个因素发生变化，所有因素需重新标定。
　　 2、激光路面平整度测定仪
　　 激光路面平整度测定仪是一种与路面无接触的测量仪器，具有测试速度快、精度高等优点，同时还可以进行路面纵断面、车辙、横坡等测量。该平整度测量仪是一台装备有激光传感器、陀螺仪和加速度计的测定车，同时具有先进的数据采集和处理系统。它的工作原理是测试车在路面上以一定的速度行驶，通过横向分布的若干个激光传感器测试距离路面的高度，得到一个横断面，以此来计算车辙；通过对应于轮迹位置的激光传感器测得距离路面的高度，随着车辆的行驶可得到路面纵向断面，即可计算纵向平整度。
　　 3、连续式平整度仪
　　 连续式平整度仪是断面类平整度测量仪器，它的标准长度为3m，其质量应符合仪器标准的要求。中间为一个3m长的机架，机架可缩短或折叠，前后各有4个行走轮，前后两组轮的轴间距离为3m，机架中间有一个能起落的测定轮。机架上装有蓄电源及可拆卸的检测箱，检测箱可通过显示、记录、打印或绘图等方式输出测试结果。测定轮上装有位移传感器，自动采集位移数据时，测定间距为10cm，每一计算区间的长度为100m，100m输出一次结果。当人工检测，无自动采集数据及计算功能时，应能记录测试曲线。机架头装有一牵引钩及手拉柄，可用人力或汽车牵引。
　　四、路面抗滑性能检测
　　 路面抗滑性能是路面使用性能的重要组成部分，直接影响到道路行车安全。路面抗滑性能的两个表征性指标是摩擦系数和构造深度。摩擦系数主要反映在车辆行驶中路面所提供的横向或纵向制动性能，我国现行的相关规范一般采用“横向力系数”或“摆置”表示路面摩擦系数。构造深度则反映路表的宏观构造对抗滑性能的影响，主要表现在对摩擦系数随车速增加而衰减、对路表排水性能的影响等。常用测试方法有；构造深度测试法、摆式仪法和横向力系数测试仪法。
　　 由于多种测试方法各有千秋，不分优劣，因此作者只拿横向力系数测试仪法做重点讲解。横向力系数测试仪是我国应用最为广泛的自动摩擦系数仪，它是在测定车上装有与车辆行驶方向20度角的测试轮。测定时，供水系统洒水，降下测试轮并对其施加一定载荷，载荷传感器测量出的与测试轮胎面成垂直的横向力，此力与轮载荷之比就是横向力系数。横向力系数越大，说明路面抗滑能力越强。
　　结语
　　 沥青混凝土路面检测技术的日新月异般发展给我国的公路交通运输事业的发展奠定了良好的软件基础，相信通过我国科技人员的不断努力，我国的公路交通事业会取得更加辉煌的成就。
　　
　　参考文献：
　　[1]路基路面现场平整度试验检测方法，中国化工仪器网
　　[2]公路路基路面现场测试规程，人民交通出版社，1995年
　　[3]陈生元.浅析沥青混凝土路面检测技术.青海科技，2010年第4期

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