瀝青路面檢測指標(biāo)與溫度修正(2)

1、.瀝青路面檢測指標(biāo)與溫度修正【摘要】如今瀝青路面因其成本低廉和施工方便被廣泛用于告訴公路和各種道路，較改革開發(fā)以來，已經(jīng)取得了很大的發(fā)展。在瀝青道路建成之后，其后一系列的養(yǎng)護(hù)工作也不可忽略。對于保養(yǎng)路面，首先要對有缺陷和損傷的部分進(jìn)行修補(bǔ)，那么瀝青路面的檢測技術(shù)就必不可少。本文將根據(jù)路面成分來介紹不同的檢測技術(shù)。 【關(guān)鍵詞】瀝青路面；檢測；溫度修正1.前言 瀝青路面由于在設(shè)計(jì)施工時(shí)可能存在一定的缺陷，所以在通車幾年后加上受所在路段的環(huán)境或者路況影響，可能會(huì)產(chǎn)生各種不同的路面損傷。降低路面功能質(zhì)量和行駛質(zhì)量。所以為了保證路面的正常使用，給車輛提供安全的行駛環(huán)境，定時(shí)對瀝青路面做檢測是非常必要的。

2、瀝青路面檢測是養(yǎng)護(hù)工作的一項(xiàng)基本且重要的內(nèi)容，它包括路面彎沉檢測、路面平整度檢測、抗滑性能檢測還有路面損壞狀況檢測四大檢測標(biāo)準(zhǔn)。2.瀝青混凝土路面工程質(zhì)量的檢測的項(xiàng)目都有什么呢？2.1、路基：壓實(shí)度（檢查方法：灌水法、灌砂法或環(huán)刀法；檢查頻率：每1000平方取每壓實(shí)層抽查3點(diǎn)）；道路彎沉（檢查方法：彎沉儀檢測；檢查頻率：每車道、每20m測1點(diǎn)）；2.2、基層：原材料質(zhì)量檢測（檢查方法：查檢驗(yàn)報(bào)告、復(fù)驗(yàn)；檢查頻率：按不同材料進(jìn)場批次，每批檢查一次）；壓實(shí)度（檢查方法：灌水法、灌砂法；檢查頻率：每1000平方取每壓實(shí)層抽查3點(diǎn)）；基層、底基層試件作7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，（檢查方法：現(xiàn)場取樣試驗(yàn)；檢查

3、頻率：每2000平方抽檢1組（6塊）；道路彎沉（檢查方法：彎沉儀檢測；檢查頻率：每車道、每20m測1點(diǎn)）；2. 3、瀝青面層：原材料質(zhì)量檢測（瀝青：檢查方法：查出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告并進(jìn)場復(fù)驗(yàn)；檢查頻率：按同一廠家、同一品種、同一標(biāo)號、同一批號進(jìn)場的瀝青（石油瀝青每100t為一批，改性瀝青每50t為一批）每批次抽檢一次；瀝青混合料所用的粗集料、細(xì)集料、礦粉、纖維穩(wěn)定劑等：檢查方法：觀察、檢查進(jìn)場檢驗(yàn)報(bào)告；檢查頻率：按不同品種產(chǎn)品進(jìn)場批次和產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)確定）；瀝青混合料：檢查方法：測溫；檢查頻率：全數(shù)檢查）；瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)：（檢查方法：現(xiàn)場取樣試驗(yàn)；檢查頻率：每日、每品種取樣一次）

4、；壓實(shí)度（檢查方法：馬歇爾試驗(yàn)；檢查頻率：每1000平方取抽查1點(diǎn)）；面層厚度：（檢查方法：鉆孔或刨挖；檢查頻率：每1000平方取抽查1點(diǎn)）；道路彎沉（檢查方法：彎沉儀檢測；檢查頻率：每車道、每20m測1點(diǎn)）。3.瀝青路面使用性能檢測指標(biāo) 路面檢測數(shù)據(jù)是路面使用性能評價(jià)和預(yù)測的前提，也是路面養(yǎng)護(hù)管理決笫的基礎(chǔ)。多年來國內(nèi)外路面管理系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐表明，路面管理系統(tǒng)的順利推廣實(shí)施，路面養(yǎng)護(hù)管理決策的科學(xué)與否，路面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集都是非常重要能因素。根據(jù)對道路路面的功能性能、結(jié)構(gòu)性能、結(jié)構(gòu)承載力、安全性能的綜合分析，路面檢測主要包括路面平整度檢測、路面破損檢測、路面彎沉檢測和踺面抗滑能力檢測等方面。對

5、于高速公路而言，路面平整度檢測和路面破損檢澳最為關(guān)鍵。3.1 路面彎沉檢測 彎沉是反映路基路面綜合承載能力的指標(biāo)，彎沉值越大，承載能力就越小，反之就越大。其目的是檢測路面結(jié)構(gòu)承載力不足的路段，確定路面的使用壽命，分析路面結(jié)構(gòu)損壞的原因，為制定路面養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃提供依據(jù)。彎沉測試屬于無破損路面結(jié)構(gòu)承載力檢鋇4方法，路面表面在荷載作用下的彎沉值，可以反映路面結(jié)構(gòu)的承載能力。 路面彎沉檢測技術(shù)主要經(jīng)歷了靜態(tài)彎沉測試和動(dòng)態(tài)彎沉測試兩個(gè)階段。靜態(tài)彎沉測試常用的儀器是貝克曼梁彎沉儀和自動(dòng)彎沉儀，其測試速度慢、精度低；動(dòng)態(tài)彎沉測試主要采用穩(wěn)態(tài)彎沉儀、激光彎沉儀和落錘式彎沉儀(FWD)，其測試精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)快

6、速連續(xù)和動(dòng)態(tài)測試的要求。目前FWD是國內(nèi)外高等級公路和機(jī)場最常用的路面強(qiáng)度無損彎沉檢測設(shè)備，它能夠較好地模擬行車荷載，對路面的加載方式，很接近路面受行車荷載作用的實(shí)際情況，并且能快速、安全、準(zhǔn)確采集到大量路面在荷載作用下的變形信息。 針對我國公路半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)承載能力，可根據(jù)彎沉測試的結(jié)果，采用路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)(SSi)作為評價(jià)指標(biāo)。SSI=lRlo (51)式中，z。為路面允許彎沉，mm；z。為路面實(shí)測彎沉，mm。3.2路面平整度檢測 平整度是路面施工質(zhì)量與服務(wù)水平的重要指標(biāo)之一。它是指以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)間斷或連續(xù)地量測道路表面的凹凸情況，即不平整度的指標(biāo)。路面平整度從行車舒適性、車速、

7、車輛運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和道路養(yǎng)護(hù)等多方面直接影響路面的行駛質(zhì)量和服務(wù)水平，是路面質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)管理的重要參考指標(biāo)。 路面平整度的檢測技術(shù)主要有斷面類檢測和反應(yīng)類檢測兩類。 斷面類檢測是直接沿行駛車輛的輪跡量測路表面高程，得到路表實(shí)際縱斷面，通過數(shù)學(xué)分析后以綜合統(tǒng)計(jì)量作為其平整度指標(biāo)。斷面類平整度檢測的主要方法有水準(zhǔn)測量、梁式斷面儀測量、慣性斷面儀測量、縱斷面分析儀測量等。 反應(yīng)類檢測是在測試車上安裝傳感器和顯示器，傳感和累積車輛懸掛系統(tǒng)的累積位移，其測定值為懸掛系統(tǒng)的累積位移量。3.3路面破損檢測 路面破損狀況是用以確定道路路面維修的主要依據(jù)，也是導(dǎo)致路面行駛質(zhì)量和服務(wù)水平下降的重要因素。根據(jù)調(diào)查，我國高

8、速公路半剛性基層瀝青路面破損現(xiàn)象以裂縫和車轍為主，約占全部破損量的80左右。 由于路面破損所表現(xiàn)出來的形態(tài)和特征是多樣的，而破損的原因也是多樣的，因此路面破損檢測在整個(gè)路面檢測中是難度和誤差最大的一項(xiàng)。路面破損檢測的方法有人工檢測和自動(dòng)檢測兩種，傳統(tǒng)的人工檢測方法工作量大、成本高、效率低，僅適用于一般的國、省道干線公路，對于車速高、流量大的高速公路而言，則應(yīng)在條件允許的情況下盡可能采用自動(dòng)檢測設(shè)備，提高工作效率。3.4路面抗滑能力檢測 路面的抗滑能力是指車輛輪胎受制動(dòng)時(shí)沿路表面滑移所產(chǎn)生的抗滑力，主要通過測定道路表面的摩擦系數(shù)來確定。車輛輪胎和路面的摩擦系數(shù)與路面類型、輪胎種類、輪胎磨損程度、

9、胎壓、車速及路面潮濕狀況等多種因素有關(guān)。路面的抗滑能力檢測的主要方法有制動(dòng)距離法、鎖輪拖車法、偏轉(zhuǎn)輪拖車法、擺式儀法等。目前常用的測試儀器是英國TRRL研究所開發(fā)的橫向力系數(shù)常規(guī)檢測儀(SCRIM，Sideway force Coefficient Routine Investigation Machine)，這也是我國高速公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢評方法(試行)中推薦的路面抗滑能力檢測方法。SCRIM是一種高速高效檢測設(shè)備，能夠在5090kmh的測速條件下對路面摩擦系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行高密度采集，可以滿足高速公路快速、大規(guī)模的不間斷交通測試的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，SCRIM測試的橫向力系數(shù)SFC(Sideway

10、Force Coefficient)是路面縱向和橫向摩擦系數(shù)的綜合反映，能夠較好地表征車輛輪胎受制動(dòng)時(shí)路面所產(chǎn)生的抗滑力。 SFC=FSF (53)式中，F(xiàn)為垂直力，N，SCRIM采用的為2000N；SF為橫向力，N。3.5 車轍檢測 車轍是路面質(zhì)量檢測和養(yǎng)護(hù)管理中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。長期以來由于我國缺少相應(yīng)高效的檢測技術(shù)和儀器，而國外的車轍檢測儀器價(jià)格一般右數(shù)百萬元，該指標(biāo)一直未能列入規(guī)范中的必檢項(xiàng)目。隨著我國高速公路的飛速發(fā)展，對高速公路的性能提出了更高的要求，迫切需要對車轍給出客觀的檢測，從而科學(xué)地指導(dǎo)路面的養(yǎng)護(hù)。 目前，國內(nèi)已引進(jìn)了車轍檢測儀，橫向布置的傳感器有3個(gè)、5個(gè)或9個(gè)等。由于在橫

11、向范圍內(nèi)探頭數(shù)量少，車轍精度難以保證，通過分析多傳感器車轍檢測原理，提出了一種基于31路激光位移傳感器的路面車轍檢測方法，給出了車轍計(jì)算公式，采用TCPIP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的高速實(shí)時(shí)傳輸，可以測量橫向3750mm寬度范圍內(nèi)的車轍分布，提高了車轍檢測結(jié)果的可信度，可滿足高速公路車轍養(yǎng)護(hù)檢測需要。4.路面彎沉檢測技術(shù) 彈彎沉值是一種國內(nèi)外都普遍采用的來表示路基路面的承載能力的數(shù)值, 回彈彎沉值與承載能力成反比。在路表測試的回彈彎沉值可以反映路基、路面的綜合承載能力。下面將介紹幾種國內(nèi)常見的路面彎沉檢測技術(shù)。 4.1貝克曼梁法 此方法是由我國20世紀(jì)60年代從國外引進(jìn)而來的，由于國內(nèi)路面檢測總體水平較落

12、后，此方法還將長期占據(jù)彎沉檢測市場。測試時(shí)將測試車開至測試點(diǎn)，把杠桿式彎沉儀的測頭放于后輪兩輪間隙處，就可測得總彎沉值。卸除荷載后，路面回彈至原形，就可測得回彈彎值。該方法的缺陷在于受人為影響因素大，測試慢，并且設(shè)備昂貴。 4.2激光彎沉測定儀法 該方法是將測定儀固定于路面上汽車后輪間隙中，利用汽車行駛后被測點(diǎn)路面的回彈帶動(dòng)固定于地面的硅光電池測頭向上升起，使得激光器所發(fā)出的激光束可以通過進(jìn)光小孔射到電池上產(chǎn)生光電流，并根據(jù)此光電流的大小來計(jì)算路面回彈彎值。此方法操作簡單，精準(zhǔn)度高，激光點(diǎn)可視距離較遠(yuǎn)，可用于剛性路面彎沉檢測。 4.3自動(dòng)彎沉儀測定法 自動(dòng)彎沉儀是用來測定路面的彎沉值的高效自動(dòng)

13、化設(shè)備，可對路面進(jìn)行高密集點(diǎn)的強(qiáng)度測試。特別適用于路面施工質(zhì)量控制和驗(yàn)收還有養(yǎng)護(hù)工作。其工作原理是根據(jù)杠桿原理，讓測定車在檢測路段以一定速度行駛，然后把安裝于測試車輛前后軸間地盤下的彎沉測定梁放到車輛底盤前段并立于地面不動(dòng)，后周雙輪間隙通過測頭時(shí)彎沉就會(huì)通過移位就會(huì)被傳感器記錄。這時(shí)候測定梁被以2倍汽車速度拖動(dòng)到下個(gè)測量點(diǎn)，如此反復(fù)上述步驟，通過計(jì)算機(jī)便可得出路面彎沉檢測計(jì)算結(jié)果。 4.4落錘式彎沉儀法 此方法又被稱為FWD法，F(xiàn)WD可以模擬行車時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載量下的彎沉量，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。適用于高級公路和機(jī)場路面的彎沉測量還有承載力評定。此方法是將落錘彎沉儀通過計(jì)算機(jī)控制下的液壓系統(tǒng)啟

14、動(dòng)落錘裝置，使重錘從一定高度落下，其產(chǎn)生的沖擊力作用于承載板上，并且可以傳遞到路面，導(dǎo)致路面發(fā)生不同程度彎沉，由此分布于不同測試點(diǎn)的傳感器便可記錄路面彎沉狀況，將其輸入進(jìn)計(jì)算機(jī)后得到測點(diǎn)彎沉以及彎沉盆。該方法測試速度快，精準(zhǔn)度高，是良好的動(dòng)態(tài)無損檢測設(shè)備。 5.路面平整度檢測 路面平整度是施工質(zhì)量還有路面服務(wù)質(zhì)量的重要指標(biāo)，由于路面表層直接于行駛車輛接觸，若路面不平整則增加行車阻力，造成車輛與公路的損耗加劇，同時(shí)在雨水天氣可能產(chǎn)生積水，加速路面破壞速度。所以路面平整度檢測在瀝青路面檢測中有著重要地位。下文將介紹幾種路面平整度檢測方法。 5.1連續(xù)式平整度儀 該方法是由人或車將儀器勻速拉動(dòng)，因儀

15、器上裝有位移傳感器還有距離傳感器，所以當(dāng)儀器移動(dòng)便會(huì)沿路面縱向位置和一定間隔量采集測試輪的單向垂直位移數(shù)據(jù)，再用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法來計(jì)算100m中的所有數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差，便可來確定路面平整度。 5.2激光路面平整度儀 此方法需要在地面清潔干燥的情況下進(jìn)行測試。將裝備有激光傳感器和加速度計(jì)還有陀螺儀的激光路面平整度儀以勻速在路面上行駛，固定于汽車地盤上的一排激光傳感器通過測試激光束反射回讀書器的角度來測試路面。這個(gè)距離信號與測試車上的加速度計(jì)信號進(jìn)行互差，測試車自身的顛簸消除不計(jì)，輸出路面真實(shí)斷面信號。信號處理系統(tǒng)會(huì)把從自激光傳感器傳來的的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并記錄下來。隨著汽車的行進(jìn)，間隔一段距離就采集

16、一次數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)就可得出平整度檢測結(jié)果。 5.3車載式顛簸累積儀 測試車以一定速度在路面上行駛, 由于路面上的不平整狀況從而引起車的激振, 所產(chǎn)生的振動(dòng)通過機(jī)械傳感器用來測量后軸同車廂之間的單向位移累積值VBI ( 以cm / km計(jì)) , VBI 越大, 說明路面的平整度越差。測試速度以32km/h 為宜, 不得超過40km/h 。本方法適用于評定路面的施工質(zhì)量與舒適度，不宜用于破損嚴(yán)重的路面。 6.抗滑性能檢測 路面抗滑性能被看做是路面的表面特征，它影響著汽車行駛的安全。所以，下文將介紹幾種常見的路面抗滑性能檢測技術(shù)。 6.1激光構(gòu)造深度儀法 該方法是將高速脈沖半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的

17、紅外線投射到道路表面，利用接收透鏡聚焦從投影面上散射的光線到線形布置的光敏二極管上，接收到最多光線的二極管位置便是此刻到道路表面的距離，再通過一系列的計(jì)算就能得出構(gòu)造深度。激光構(gòu)造深度儀操作簡便，易于運(yùn)輸，成本費(fèi)用低廉。 6.2橫向抗滑系數(shù)測試車 此方法是利用裝有與測試車行駛方向呈20°的測試輪的測定車在測定時(shí)，讓供水系統(tǒng)進(jìn)行灑水，并將測試輪降下然后對其施加一定荷載，荷載傳感器與測試輪輪胎所成的垂直的橫向力與測試輪荷載力之比便是：橫向力系數(shù)。此系數(shù)與路面抗滑能力成正比。此法不妨礙交通，宜用于高速路、一級公路的抗滑性能測試。 7.路面損壞狀況檢測 路面損壞狀況檢測對于路面安全和結(jié)構(gòu)承載

18、力有著非常重要的意義。瀝青路面的損壞狀況檢測常有以下幾種方法。 7.1攝像探測法 此方法是將安裝于測試車上的特種快速或者高速攝像機(jī)按一定速度或角度，把檢測路面的地面情況拍攝下來，同時(shí)在現(xiàn)場對所拍攝的圖像處理成數(shù)據(jù)。攝像探測法方便快捷，具有先進(jìn)性，未來會(huì)成為路面損壞狀況探測的主流。但我國這方面的研究水平還遠(yuǎn)落后于國外。 7.2探地雷達(dá) 利用裝載有探地雷達(dá)的測試車在路面上按一定速度行駛，探地雷達(dá)發(fā)發(fā)射的電磁脈沖會(huì)在短時(shí)間內(nèi)穿透路面，脈沖反射波被無線接收器接收，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄返回時(shí)間和路面結(jié)構(gòu)中的不連續(xù)電介質(zhì)常數(shù)的突變情況。由于路面各結(jié)構(gòu)層的材料不同，其電介質(zhì)常數(shù)也明顯不同，因此，梁結(jié)構(gòu)層的交界處常會(huì)有電介質(zhì)常熟突變。根據(jù)先前實(shí)驗(yàn)測出的各路面材料的電介質(zhì)常數(shù)還有波速，就可以計(jì)算路面損壞位置。此方法不僅可用于瀝青路面的損壞狀況檢測，還可以檢測路面空洞或者裂縫病害。探地雷達(dá)在公路無損檢測應(yīng)用中的前景也相當(dāng)廣闊。8.