中交路桥科技有限公司

中文版 ENGLISH

咨询电话:17736920826

钢结构检测 > 行业知识 > 常见公路沥青路面检测技术总结
常见公路沥青路面检测技术总结
日期:2017-9-26 9:34:43 作者:佚名 来源:本站原创
新闻中心

近年来,中国的高速公路技术有了很大的发展,截止2014年底,中国的高速公路通车里程已达到10.6万公里,超过美国的9.2万公里,成为世界第一。中国的10.6万公里告诉公路,以沥青混凝土路面居多,未来几年内,中国的高速公路里程数不会再有大幅度的上升,更多的将放在已有公路的养护管理上,路面检测工作就是养护中的一项重要工作。

本文总结了公路沥青路面常见的检测技术,并分别对其进行了简单的介绍,希望能给沥青路面检测工作者带来一定的帮助。总的来说,沥青路面检测技术主要包括:路面弯沉检测、路面平整度检测、抗滑性能检测和路面智能集成检测车接下来将一一介绍:

 

一、路面弯沉检测

 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。常见的弯沉值的检测方法有以下几种:

 

(1)贝克曼梁法

贝克曼梁由美国A.C.Benkilman于1953年发明,并用于AASHO试验路,后作为补强设计及施工时弯沉检验的手段,在全世界得到了广泛应用,在我国已作为路面设计的标准方法和基本参数。目前工程上广泛使用贝克曼梁测定弯沉,并作为路面弯沉检测和竣工、交工验收的标准方法,其测量的精确性和代表性非常重要。该方法操作简单,但整个测试过程全是人工操作,测试结果受人为因素的影响较大,而且测试慢。该方法应用范围是:

①测定各类路基、路面的回弹弯沉,用以评定其整体承载能力,可供路面结构设计使用。

② 测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用。

③ 测定的路面回弹弯沉可为公路养护管理部门指定养路修路计划提供依据。

④ 沥青路面的弯沉以标准温度20℃时为准,在其它温度进行的测试需要进行温度修正。

  

2激光弯沉测定仪法

    在采用该方法测定时,将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中。利用汽车驶离被测点时路面回弹,带动原固定于地面上的硅光电池测头向上升起,使激光器发出的激光束通过进光小孔射到硅光电池上产生光电流,并根据光电流的大小来计算路面回弹变形的数值,即路面回弹弯沉值。

  这种弯沉仪操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量轻、造价低且容易研制,另外由于该测定仪依靠光线作为臂长,可以射得很远,加上激光发射角窄,光点小而红亮,10m之远仍能清晰可见,可用于重刚度路面弯沉检测。

 

3自动弯沉测定仪法

    本方法适用于各类Lacroix型自动弯沉仪在新建、改建路面工程的质量验收中,在无严重坑槽、车辙等病害的正常通车条件下连续采集沥青路面弯沉数据。本方法的数据采集、传输、记录和处理分别由专用软件自动控制进行。   

测试步骤:

①测试系统在开始测试前需要通电预热,并开启工程警灯和导向标等警告标志。

②在测试路段前20m处将测量架放落在路面上,并检查各机构的部件情况。并设置现场测试所需的状态。

③驾驶员缓慢加速承载车到正常测试速度,沿正常行车轨迹驶入测试路段。操作人员将测试路段起终点、桥涵等特殊位置的桩号输入到记录数据中。

④当测试车辆驶出测试路段后,操作人员停止数据采集和记录,并恢复仪器各部分至初始状态,驾驶员缓慢停止承载车,提起测量架。

⑤操作人员检查数据文件,文件应完整,内容应正常,否则需要重测试。

整个测定是在测定车连续行驶的情况下进行的。它可对路面进行高密集点的强度测量,适用于路面施工质量控制、验收和路面养护管理。

4落锤式弯沉仪(FWD)法

   本方法适用于测定在落锤式弯沉仪(FWD)标准质量的重锤下一定高度发生的冲击荷载作用,路基或路面表面所产生的瞬时变形,即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。并可由此反算路基路面各层材料的动态弹性模量,作为设计参数使用。所测结果经转换至回弹弯沉值后可用于评定道路承载能力,也可用于调查水泥混凝土路面接缝的传力效果,探查路面板下的空洞等。

测试原理:FWD是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装置,使一定质量的重锤从一定高度自由落下,冲击力作用于承载板上并传到路面,导致路面产生弯沉,通过分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形,记录系统将信号输入计算机,得到路面测点弯沉值。FWD测量是计算机自动采集数据,速度快,精度高。检测最大速度可达80km/h,内置式落锤弯沉仪的牵引速度可大于lOOkm/h。因此该方法是一种很理想的动态无损检测设备。

测试步骤:

①承载板中心位置对准承载板自动落下,放下弯沉装置的各个传感器。

②启动落锤装置,落锤瞬即自由落下,冲击力作用于承载板上,又立即自动提升至原来位置固定。同时,各个传感器检测结构层表面变形,记录系统将位移信号输入计算机,并得到峰值,即路面弯沉,同时得到弯沉盆。每一测点重复测定应不少于3次,除去第一个测定值,取以后几次测定值的平均值作为计算依据。

③提起传感器及承载板,牵引车向前移动至下一个测点,重复上述步骤,进行测定。

 

二、路面平整度检测

路面平整度可定义为路面表面诱使行使车辆出现振动的高程变化,它是路面使用性能的一项重要指标。因此平整度的检测是路面施工和养护的一个非常重要的环节。平整度的测试设备分为断面类和反应类两大类。断面类测定路表凹凸情况,反应类测定路表不平整程度。目前,断面类设备包括3m直尺、连续式平整度仪和激光路面平整度测定仪等,反应类设备包括车载式颠簸累积仪等。

 

13m直尺

本方法规定用3m直尺测定路表面的平整度。适用于测定压实成型的路面各层表面的平整度,以评定路面的施工质量,也可用于路基表面成型后的施工平整度检测。

测试步骤:

①施工过程中检测时,按根据需要确定的方向,将3m直尺摆在测试地点的路面上。

②目测3m直尺底面与路面之间的间隙情况,确定最大间隙的位置。

③用有高度标线的塞尺塞进间隙处,量测其最大间隙的高度(mm);或者用深度尺在最大间隙位置量测直尺上顶面距地面的深度,该深度减去尺高即为测试点的最大间隙的高度。

该方法用于测定压实成型的路面各层表面的平整度,以评定路面的施工质量和使用质量。但该方法比较落后,测量效率低下,操作者需要低头弯腰,现已用得较少。

 

2连续式平整度仪

本方法规定用连续式平整度仪量测路面的不平整度的标准差σ,以表示路面的平整度,以mm计。适用于测定路表面的平整度,评定路面的施工质量和使用质量,但不适用于在已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。

连续式平整度仪测量时由人或车拉动该仪器前进,由于路面不平引起测量小轮上下摆动,并带动位移传感器的测杆在传感器的小孔槽里上下滑动。这样就可以根据传感器输出的电位的正负及其大小来确定路面平整度。

测试步骤:

①将连续式平整度仪置于测试路段路面起点上。

②在牵引汽车的后部,将连续式平整度仪与牵引汽车连接好,按照仪器使用手册依次完成各项操作。

③启动牵引汽车,沿道路纵向行驶,横向位置保持稳定。

④确定连续式平整度仪工作正常。牵引连续式平整度仪的速度应保持匀速,速度宜为5km/h,最在不超过12km/h。

采用该类测定仪灵活性较大,既可人拖,也可车拉,但测试效率较低(检测速度≤12km/h)。 

 
3车载式激光路面平整度测定仪
    本方法适用于各类车载式激光平整度仪在新建、改建路面工程质量验收和无严重坑槽、车辙等病害及无积水、积雪、泥浆的正常通车条件下连续采集路段平整度数据。

平整度测定仪是一台装备有激光传感器、加速度计和陀螺仪的测定车,它同时具有先进的数据采集和处理系统。测试系统由承载车辆、距离传感器、纵断面高程传感器和主控制系统组成。主控制系统对测试装置的操作实施控制,完成数据采集、传输、存储与计算过程。工作是测试车以一定的速度在路面上行使,固定在汽车底盘上的一排激光传感器通过测试激光束反射回读数器的角度来测试路面,这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差,消除测试车自身的颠簸,输出路面真实断面信号。信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。随着汽车的行进,每隔一定间距,采集一次数据。通过数据分析系统,可显示打印国际平整度指数等平整度检测结果。目前产品有Dynatest5051MKIl L9.2C+型激光路面平整度测定仪,还有盛安连等人研制的激光路面平整度测定仪等。

测试步骤:

①测试开始前让测试车以测试速度行驶5-10km,按规定的预热时间对测试系统进行预热。

②测试车停在测试起点前50-100m处,启动平整度测试系统程序,调整至测试状态。驾驶员按照设备操作手册要求的测试速度范围驾驶测试车,宜在50-80km/h之间,避免急加速和急减速,急弯路段应放慢车速,沿正常行车轨迹驶入测试路段。

③进入测试路段后,测试人员启动系统的采集和记录程序,在测试过程中必须及时准确地将测试路段的起终点和其他需要特殊标记的位置输入测试数据记录中。


4车载式颠簸累积仪

    本方法适用于各类颠簸累积仪在新建、改建路面工程质量验收和无严重坑槽、车辙等病害的正常行车条件下连续采集路段平整度数据。本方法的数据采集、传输、记录和处理分别由专用软件自动控制进行。
    测定时测试车以一定的速度在路面上行使,路面的凹凸不平引起汽车的激振,通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI,以cm/km计。VBI越大,说明路面平整度越差。

测试步骤:

①测试开始前让测试车以测试速度行驶5-10km,对预热系统进行预热。测试车停在测试起点前300-500m处,启动平整度测试系统程序,调至测试状态。

②驾驶员在进行测试路段前保持车速在规定的测试速度范围内,沿正常行车轨迹驶入测试路段。

③进行测试路段后,测试人员启动系统的采集和记录程序,在测试过程中必须及时准确地将测试路段的起终点和其他需要特殊标记点的位置输入测试数据记录中。

④没测试车辆驶出测试路段后,仪器操作人员停止数据采集和记录,并恢复仪器各部分至初始状态。

 车载式颠簸累积仪测定路面平整度速度快,价格低廉,操作简便。可用其检测的结果评定路面的施工质量和使用期的舒适性。

 

三、路面抗滑性能检测
    路面抗滑性能是影响行车安全的路面因素,它是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。通常,抗滑性能被看作是路面表面特性,并用轮胎与路面间的摩擦系数来表示。表面特征包括路表面细构造和粗构造,影响抗滑性能的因素有路面表面特征、路面潮湿程度和行车速度。抗滑性能的常用测试方法有:摆式仪法、构造深度测试法和偏转轮拖车法。


1摆式仪法

本方法适用于以摆式摩擦系数测定仪测定沥青路面、标线或其他材料试件的抗滑值,用以评定路面或路面材料试件在潮湿状态下的抗滑能力。

摆式仪是动力冲击型仪器,它是根据“摆的位能损失等于末端橡胶片滑过路面时克服路面摩擦所做的功”这一基本原理研制而成的。检测前对试验路段按随机取样方法,决定测点所在横断面位置,并做出标记。将仪器放在路面测点上,并使摆的摆动方向与行车方向一致。通过按下释放开关,使摆在洒了水的路面滑过,指针即可以指出路面的摆值。多测几次求平均值作为每个测点路面抗滑值。
本方法属静态测量,效率较低。


2构造深度测试法(手工铺沙法、电动铺沙法、激光构造深度仪法)
     手工铺沙法为例进行介绍:

     本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度,用以评定路面表面的宏观构造。
    用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净,面积不小于750px×750px。将一定体积密度均匀的沙倒在测点附近的路面上,并尽量摊铺成圆形。量出构成圆的两个垂直方向的直径。取其平均值。并根据沙子的体积计算路面表面构造深度的测定结果。该方法适用于测定路面表面构造深度,用以评定路面表面宏观粗糙度、路面表面的排水性能及抗滑性能。该方法原理简单,测量方便,造价十分低廉,但测速极低,测时劳动强度大,且安全性也较差。


3横向抗滑系数测试车

    测定车上装有与车辆行使方向20°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,载荷传感器测量与测试轮轮胎面成垂直的横向力,此力与轮载荷之比即为横向力系数。横向力系数越大,说明路面抗滑能力越强。测试车自备水箱,能直接喷洒在轮前约750px宽的路面上,可控制路面水膜厚度。测速较高(可达50km/h),不妨碍交通,特别适宜于在高速公路、一级公路上进行测试。

 

四、路面智能集成检测车的发展现状和趋势
    长期以来,我们对路面的指标基本上是实行单项检测,这种检测的效率不高,而且增加了每次测量的投资费用。根据联机检索,现在国外已有很多国家开发成了集成检测车,如英国、日本,另外丹麦、法国、加拿大、澳大利亚等国也已有类似的检测车。英国公路管理局资助研制的“交通状况调查高速路况探测车”于2000年年初亮相。这种车可利用摄像机对地面进行扫描,并通过车前安装的20个激光传感器对道路状况进行探测,可发现2毫米宽的裂缝。此外,它还可以在高速公路上以100公里以上的时速探测道路状况,可将每年的道路检测量提高五倍以上。这种探测车虽主要用于高速公路和干线公路的检测,但也可将其用于对城市道路的检测。它一次可以检测两条车道,每年可对一万千米以上的公路网进行检测,重点检测大货车行驶的车道。

 

 


更多相关信息 还可关注 中交路桥工程检测 公众号 扫一扫下方二维码即可关注


热门版块: | 钢结构检测桥梁检测隧道检测
首页 | 企业简介 | 企业文化 | 公司业务 | 人才招聘 | 联系我们
Copyright@2014 中交路桥 All Rights Reserved. 冀ICP备12000803
友情链接:企业选址 | 市政设计| 管线探测|连锁店装修|膜结构车棚 |环境工程设计|悬浮地板 |地铁led | 桥梁切割 | 网站地图
TAG标签: 桥梁检测 隧道检测 钢结构检测 结构健康安全监测
>