公路路基路面回弹弯沉检测技术(转载)-创新互联

[摘要]:

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基于此,本文通过对回弹弯沉检测技术的简单介绍,进而分析了该检测技术的操作流程,之后以此为基础,探讨了检测时需要注意的事项,为更好应用该检测技术提供支持。

[关键词]:公路工程;路基路面;弯沉仪;百分表;支点形变量

公路路基路面工程建设时,不仅需要严格按照相关规定要求完成施工进度,还要对工程建设质量进行检测,主要检测项目包括压实度、弯沉值、宽度、平整度、横坡等。其中,弯沉值检测时通常采用回弹弯沉检测技术。该技术虽然速度慢,但得到的数据结果更加准确,能反应出路基路面承载能力质量状况,为工程建设质量评定提供支持和保障,为高速公路检测提供最优化的服务。

1 回弹弯沉检测技术基本概述

1.1 回弹弯沉概念

路基路面施加较高应力后,可能产生一定的竖向变形位移,当这一应力去除后,路基路面出现的变形位移会略有恢复,而恢复后的数值就是回弹弯沉值。通过该指标的计算,能够对路基路面的刚度与强度进行评定。该指标数值越高,表示路面塑性形变越高,因而刚度越小,抗疲劳性越弱,不利于路面的使用,反之,路面将存在良好的抗疲劳性,上部可承载更高的应力,为路面的使用奠定良好基础。

现代沥青路面工程建设时,回弹弯沉值被广泛地应用,将其当作路基刚度的评判标准之一,不仅能够提升公路设计合理性,而且还会为施工活动的进行提供良好指导。该指标在反映路面的刚度与强度的同时,体现出路面的使用情况。一般情况下,该指标数值增长后,说明路面变形概率会相助提升,降低抗疲劳性能,导致其上部承载力显著减弱;反之,该指标降低后,路面出现变形的概率会显著降低,能够承受更高的外部应力,使其可以同时承载更多车辆。

1.2 回弹弯沉检测的原则

现代工程领域存在多种路基路面回弹弯沉检测技术,贝克曼梁法是其中最为常见的一种,属于传统静态检测方法,相对较为成熟,可得到较为精确的检测结果,因而被广泛应用于公路工程中。应用该检测方法时,需要遵循下述几项原则。

(1)质量优先。检测过程中检测人员必须将“质量”放至首位,根据工程建设需求,不断完成检测操作方式,逐渐对参数进行调整,得到最佳的检测参数,为提升路面强度与刚度奠定良好基础。

(2)规范化。整个检测过程中检测人员一定要严格遵守相关规定中的内容,提升整个操作流程的规范性,以得到路面真实的数据结果,更准确地展示公路的具体情况。

(3)科学管理回弹弯沉检测过程中应安排专业人员予以监督与管理,及时发现检测操作中出现的问题,并在第一时间对其指正,以保证整个检测操作的合理性,进而获得更加精确的检测结果。

1.3 适用范围

对于贝克曼梁法来说,通常适用于以下4个方面。

(1)对公路路基路面回弹弯沉值进行测量,以此评估公路的承载力,为路面设计提供支持。

(2)在路面交竣工验收阶段,可将回弹弯沉值作为判断工程是否达到标准的主要指标之一。

(3)在公路工程养护时,可通过对路面回弹弯沉值的测量,为养护方案的制订奠定良好基础,以得到最佳的路面养护方案,提升路面养护效果。

(4)一般情况下,对回弹弯沉值检测时,通常将温度控制在20±2℃区间内,若不在该区间内,且路面厚度在5cm以上,则应通过相应的方式对弯沉值进行温度修整,以得到标准化结果。

2 回弹弯沉检测流程

2.1 检测工具

回弹弯沉检测时,需要使用以下工具。

(1)测试车,采用双轴、后轴双侧4轮的载重车,应根据检测要求,从轴荷载、轮胎规格、轮胎气压等角度出发,选择适当型号的测试车,一般来说,在高速公路与一、二级公路建设中,通常选择标准轴载符合BZZ–100的载重车;而对于其他类型公路来说,则选择标准轴载符合BZZ–60的载重车。

(2)弯沉仪,由3部分构成:

1)贝克曼梁,主要材料为铝合金,其内部装有一定量的水准泡,前臂放置到路面上,后臂与百分表连接到一起,两者长度的比值为2∶1;

2)百分表,用于显示出测量数值;

3)框架,用于对其他两个结构的固定。现代工程领域根据贝克曼梁长度的不同,可将其划分成2种类型:梁长3.6m,其中,前臂2.4m,后臂1.2m;梁长5.4m,前臂3.6m后臂1.8m,属于加长型弯沉仪。一般情况下,选择3.6m的弯沉仪即可,若为半刚性基层沥青路面,则选择5.4m的弯沉仪。

(3)温度计,用于测量路面温度,以对路面温度进行控制,温度计分度应在1℃以内。

(4)除上述几种共计外,还需要采用以下辅助工具。

1)指挥旗,用于对检测现场的指挥;

2)白油漆,用于刻画记号;

3)皮尺,用于路面长度、宽度等数据的测量。

2.2 前期准备工作为保证整个检测活动顺利进行,需做好如下前期准备工作。

(1)对测试车进行检查,判断测试车的刹车系统、轮胎是否符合要求,若不符合要求,则应采取相应的方式予以处理,以保证测试车各方面均满足要求。

(2)在车槽内装入适量的集料,通过后轴称量结果,对槽内集料予以调整,以确保测试车符合BZZ–100或BZZ–60标准轴载的要求。车辆运行时,轴重应保持稳定。

(3)测量轮胎的接地面积。在平滑的路面上,将千斤顶放置到车辆下部,并逐渐将后轴定期,之后在轮胎的下方放置1张洁净的复写纸,缓慢下放千斤顶,使纸上出现轮胎印痕,最后通过求积仪等设备与手段,测算出轮胎接地面积,精度控制在0.1cm2以内。

(4)对弯沉仪予以检查,判断其灵敏度是否达到要求。(5)实时检测路面温度,并通过与气象部门的沟通,获取前5d温度的均值。(6)收集路面施工时相关资料,如路面材料、厚度等。

2.3 检测步骤

回弹弯沉检测时,主要由如下4步构成。

(1)通过皮尺的测量,确定合理的测试点,每个测试点均要处于车道内的轮迹带上,同时通过白油漆作出记号。

(2)调整试验车的位置,使其后轮隙对准测试点后方4±1cm的位置。

(3)将弯沉仪缓慢插入到车后轮间的缝隙内,仪器方向与汽车相同,且保证梁臂未与车轮碰触;对于弯沉仪侧头来说,放置到测试点上,在测定杆上固定百分表,并将其恢复到“0”位,之后轻轻叩打弯沉仪,观察百分表指针情况,判断指针稳定后是否能够再次回归到“0”位。

(4)向车辆驾驶员发布实验开始指令,随着车辆的移动,路面会出现一定的形变,检测杆获取这一现象后,可将形变量传输给百分表,当表针不再变化后,立即记录下示数L1;车辆继续形式,指针逐渐向“0”位转动;当车辆经过弯沉影响半径(3m以上)后,向驾驶人员发布停止指令。当表针停止移动后,记录下表盘示数L2。车辆移动时,应将速度控制在5km/h。

2.4 弯沉仪的支点变形与修整

对半刚性基层沥青路面进行检测时,若选择3.6m的弯沉仪,很容易出现制作地步变形的问题,影响测量结果的精确度。所以,在测量过程中要对支点形变量予以检测。即在测量路面弯沉仪(A1)的后端,固定另一台弯沉仪(A2),A2的测点放置到A1支点旁。

汽车移动后,分别记录下两仪器示数,进而对支点变形进行修整。在每个测量点上分别测试5次,计算出计算值后,当作测量结果的修正值。若选择5.4m的弯沉仪,则无需修正。具体来说,修正后的计算公式为:

FaEpIes021000d=(1)

其中,Is表示弯沉测量值(mm);p表示车辆轮胎接地压强(MPa),可由轮胎接地面积与后轴重量计算而得;δ表示当量半径(m);E0表示土基回弹模量;ae表示弯沉常数;F表示修正常数。

2.5 结果计算与温度修整

推导出测量点的回弹弯沉结果后,先对形变予以修整,若路面厚度在5cm以上,且路面温度不在20±2℃区间内时,要通过相应的公式,进一步对温度予以修正,以提升测量结果的准确性。

2.6 结果评定

获得各测量点后,要将那些特异性较大的数据去除,并确定其周围界限,为局部处理提供支持。通过两台弯沉仪同时对车辆左右轮弯沉值进行检测时,要分别将其单独记录,而非两者的均值。

获得弯沉测量值(L1)后,与设计值(L2)进行对比,L1不大于L2为满分,表明路面回弹弯沉符合要求;L1大于L2为0分,表面路面回弹弯沉不符合要求。

需要注意的是,在不同季节测量时,还要考虑季节对测量结果的干扰。

3 回弹弯沉检测时的注意事项

在回弹弯沉检测时,为了保证检测结果的准确性,还应注意下述几个方面。

(1)校准与复核测量标准。测量过程中一定要按照相关规定的标准要求,对测量所需的仪器与设备进行校准与复核,确保仪器、设备性能的良好性,防止检测结果出现较大的误差。在使用结束后,也要对仪器设备进行全面检查,以免设备使用时出现问题而影响测量结果准确性。

(2)温湿度设点。在路面上固定长度在11cm以上的温湿度传感器,通过其对检测现场环境的温湿度予以检测,以准确了解外界环境情况,为检测工作的开展提供支持。

(3)温湿度校准点。对温湿度进行校准时,顺序为15℃与20℃时40%RH,60%RH与80%RH,校准时需要确保偏差相对较小。

一般情况下,温度低于±0.5℃,湿度低于±2.0%RH,同时,也可根据工程具体情况,设定出其他要求的偏差标准。在空载的条件下,能够进行全部的校准项目。实际操作时,能够利用温湿度检测箱各项参数的设定与调整,不断降低校准误差,使其控制在±0.5℃与2.0%RH以内。温度校准时,应将湿度检测关闭,或将湿度条件设定成60%RH。

4 结束语

公路路基路面工程建设时,需通过贝克曼梁法等方式,对路面回弹弯沉予以检测,通过该指标检测值的判断,确定路面强度与刚度是否符合要求,为工程设计、施工、验收等工作的开展提供指导。检测时不仅要做好前期准备工作,而且还要严格遵循相关标准规定,以保证检测结果的准确性,使其在公路工程建设中发挥出大的作用。

转自  建研智培

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