高速公路瀝青路面檢測(cè)技術(shù)的探討

1、高速公路瀝青路面檢測(cè)技術(shù)的探討     摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量日漸增大，很多高速公路瀝青路面出現(xiàn)了早期病害，為了保證行駛安全、快捷與舒適, 加強(qiáng)高速公路瀝青路面的檢測(cè)和養(yǎng)護(hù)非常重要。本文介紹了路面平整度檢測(cè)、抗滑性能檢測(cè)、彎沉檢測(cè)和路面損壞狀況檢測(cè)的檢測(cè)技術(shù)。 關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青路面；檢測(cè)技術(shù) Abstract: along with the development of national economy, the traffic increases gradually, many highway asphalt pavement appe

2、ared early disease, in order to guarantee safe driving, fast and comfortable, strengthen highway asphalt pavement.this testing and maintenance is very important. This paper introduces the road surface flatness detection, slide resistant performance testing, deflection testing and pavement condition

3、detection of testing technology. Keywords: highways; and The asphalt pavement; Detection technology 中圖分類號(hào)：U412.36+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 改革開放以來, 我國(guó)在高速公路建設(shè)上取得了飛速發(fā)展且多以瀝青路面為主?？旖莸墓愤\(yùn)輸所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是其他運(yùn)輸業(yè)所不能及的，但在公路的堅(jiān)固性和實(shí)用性方面卻不盡如人意。有些高速公路通車不到兩年就先后出現(xiàn)了裂縫、車轍、坑槽等早期路面病害形式，這些現(xiàn)象主要是由于環(huán)境和人為因素的影響。尤其隨著高速公路車流量的迅猛增長(zhǎng)和重載車輛比例的增加, 路面功能

4、和行駛質(zhì)量大幅降低。為了保證高速公路車輛行駛安全、快捷與舒適, 加強(qiáng)對(duì)高速公路瀝青路面的早期檢測(cè)和及時(shí)養(yǎng)護(hù)刻不容緩。本文主要介紹路面平整度檢測(cè)、路面抗滑性能檢測(cè)、路面彎沉檢測(cè)和路面損壞狀況檢測(cè)的檢測(cè)新技術(shù)。 1.路面平整度檢測(cè)技術(shù) 隨著對(duì)高速公路服務(wù)質(zhì)量要求的不斷提高及路面管理系統(tǒng)的建立,平整度已成為目前反映路面使用性能極為重要的指標(biāo)之一。因此，各種各樣的平整度檢測(cè)設(shè)備和行車質(zhì)量評(píng)價(jià)方法相繼提出。依據(jù)路面平整度的測(cè)量原理,可以將平整度檢測(cè)設(shè)備分為斷面式檢測(cè)儀、反應(yīng)式檢測(cè)儀等。斷面式檢測(cè)儀測(cè)定路面的不平整情況, 反應(yīng)式檢測(cè)儀測(cè)定路面的不平整程度。目前, 斷面式新設(shè)備主要有激光路面平整度儀, 反應(yīng)

5、式設(shè)備包括車載式顛簸累積儀等。 1.1激光路面平整度儀 激光路面平整度儀是由激光傳感器、陀螺儀和加速度計(jì)裝配而成的一臺(tái)檢測(cè)車。在進(jìn)行路面的平整度檢測(cè)時(shí)檢測(cè)車按照某個(gè)速度在需檢測(cè)的路面上行使,此時(shí)，汽車底盤上安裝的激光傳感器將透過測(cè)試反射回來的激光束與讀數(shù)器所成角度的大小來對(duì)路面進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)信號(hào)與加速度計(jì)所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行互差，以消除測(cè)試車自身在行駛過程中的顛簸并且輸出斷面信號(hào)。信號(hào)處理系統(tǒng)將激光傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行記錄，通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)處理后顯示并打印出國(guó)際平整度指數(shù)等平整度檢測(cè)結(jié)果1。 1.2車載式顛簸累積儀 這種檢測(cè)方法通過測(cè)試車在需檢測(cè)路面上行駛時(shí)后軸和車廂之間所產(chǎn)生

6、的單向的位移累積值即VBI，（以cm/km計(jì)）來判斷路面是否平整。目前,此方法的精度已從1cm升到1mm。測(cè)量時(shí)，測(cè)試車將以某個(gè)速度在路面行駛，由于路面的不平整使汽車產(chǎn)生激振，此時(shí)，位移傳感器可以得到相應(yīng)的VBI值，如果VBI值越大，則路面的平整度越差。該方法可在評(píng)定路面施工質(zhì)量時(shí)使用并可評(píng)定路面使用期所產(chǎn)生的舒適性。 2.路面抗滑性能檢測(cè)技術(shù) 2.1激光構(gòu)造深度儀 檢測(cè)設(shè)備里安裝的高速脈沖半導(dǎo)體激光器將產(chǎn)生的紅外線投射至需檢測(cè)的道路表面上, 接收透鏡將來自投影面表上的散射光線聚焦至布置成線性的二極管上,二極管中接收光線最多的將給出此時(shí)到路面的距離,經(jīng)過相關(guān)的計(jì)算后可顯示出構(gòu)造深度。檢測(cè)的速度

7、須控制在5km/h,即成年人正常行走的速度。激光構(gòu)造深度儀又叫做激光紋理測(cè)試儀, 它運(yùn)輸方便且操作快捷雖然費(fèi)用低廉但可靠性高的優(yōu)點(diǎn)2。 2.2橫向力系數(shù)測(cè)試 路面橫向力系數(shù)測(cè)試設(shè)備是測(cè)定路面抗滑性能評(píng)定路面質(zhì)量的高效自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備。檢測(cè)車上安裝著與行使方向成一定角度的測(cè)試輪。檢測(cè)時(shí), 供水系統(tǒng)開始灑水并降下測(cè)試輪,對(duì)其施加一定量的載荷,試驗(yàn)輪胎受到的側(cè)向摩阻力除以試驗(yàn)輪上的載重，即為橫向力系數(shù)。橫向力系數(shù)越大,則路面抗滑能力越強(qiáng)。測(cè)試車上安裝有水箱, 可以直接噴灑在輪胎前約30cm寬的路面上，并能控制路面水膜的厚度。測(cè)速較高,不會(huì)妨礙正常交通,適合用于在高速公路、一級(jí)公路上進(jìn)行測(cè)試。 3路面彎

8、沉檢測(cè)技術(shù) 路面彎沉是反映路面各結(jié)構(gòu)層整體強(qiáng)度和剛度的重要指標(biāo)。路面彎沉指的是在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下, 路面表面輪隙位置所產(chǎn)生的總彎沉或回彈彎沉。彎沉的檢測(cè)對(duì)工程驗(yàn)收、評(píng)價(jià)路面質(zhì)量、科學(xué)合理地確定路面改造方案、優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案起著重要的作用。目前使用的新檢測(cè)法有以下幾種。 3.1自動(dòng)彎沉測(cè)定儀法 自動(dòng)彎沉測(cè)定儀利用杠桿原理進(jìn)行快速而連續(xù)的測(cè)量，是靜態(tài)測(cè)試的一種。該測(cè)定儀在檢測(cè)路段內(nèi)通過牽引車的作用以一定的速度行駛, 把測(cè)定儀的彎沉測(cè)定梁置于車輛底盤的前端且支于地面保持不動(dòng), 當(dāng)后軸雙輪隙經(jīng)過過測(cè)頭時(shí), 彎沉由位移傳感器自動(dòng)記錄下來。此時(shí), 測(cè)定梁被拖動(dòng)并且以兩倍的牽引車速移動(dòng)到下一測(cè)點(diǎn),

9、往復(fù)地向前連續(xù)測(cè)定。最后，通過計(jì)算機(jī)處理后可輸出路段彎沉檢測(cè)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，而且整個(gè)測(cè)定過程是在測(cè)定車連續(xù)行駛的情況下完成的。這是一種測(cè)定路面彎沉的高效自動(dòng)化設(shè)備，可用于路面施工質(zhì)量的控制、驗(yàn)收及使用期的路面養(yǎng)護(hù)管理。 3.2落錘式彎沉儀(FWD)法 落錘式彎沉儀能夠快速而精確地對(duì)路面各結(jié)構(gòu)層或路基的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)，測(cè)定動(dòng)態(tài)彎沉且用它來反算路面的回彈模量，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患并采取相關(guān)措施從根本上控制工程質(zhì)量。落錘式彎沉儀通過計(jì)算機(jī)控制下的液壓系統(tǒng)來啟動(dòng)落錘裝置，使具有一定質(zhì)量的落錘從某個(gè)高度自由下落，產(chǎn)生的沖擊力作用于承載板并傳遞到路面上，由此產(chǎn)生的路面彎沉將分布在距測(cè)點(diǎn)不同距離的位移傳感器

10、上，記錄系統(tǒng)將此信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)，得到路面的測(cè)點(diǎn)彎沉值。FWD測(cè)量由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù), 整個(gè)過程速度快、精度高。該設(shè)備采用的是一種很理想的動(dòng)態(tài)無損檢測(cè)方法4。 4瀝青路面損壞狀況檢測(cè)技術(shù) 瀝青路面在使用過程中經(jīng)常發(fā)生各種各樣的損害，這些損害不但會(huì)使路面的結(jié)構(gòu)使用性能和路面的結(jié)構(gòu)承載能力受到一定的影響，并將對(duì)路面的正常使用造成危害。因此，對(duì)瀝青路面進(jìn)行損壞狀況的檢測(cè)，在瀝青路面的養(yǎng)護(hù)上具有重要意義。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的測(cè)量方法主要有：攝像測(cè)量法和探地雷達(dá)法。 4.1攝像測(cè)量法 攝像測(cè)量技術(shù)是通過將安裝在測(cè)量車上的高速攝像機(jī)按照某個(gè)攝像速度和角度, 將路面上已經(jīng)出現(xiàn)的各式病害錄入存儲(chǔ)設(shè)備,并在現(xiàn)場(chǎng)或

11、工作室內(nèi)迅速處理成數(shù)據(jù)的檢測(cè)技術(shù)。這種檢測(cè)方法不但先進(jìn)而且成本低, 將成為日后路面損壞檢測(cè)方面的主要方法2。 4.2探地雷達(dá) 在高速公路檢測(cè)中，探地雷達(dá)作為新型的檢測(cè)工具，正被人們所認(rèn)識(shí)。裝有探地雷達(dá)的檢測(cè)車在路上以某個(gè)速度行駛，探地雷達(dá)發(fā)出的電磁脈沖波穿透路面，反射回來的脈沖波被無線接收機(jī)所接收，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄脈沖波返回的時(shí)間和路面結(jié)構(gòu)中不連續(xù)電介質(zhì)常數(shù)的突變情況。因?yàn)槁访婷總€(gè)結(jié)構(gòu)層采所選取料的電介質(zhì)常數(shù)存在明顯差異，所以，電介質(zhì)常數(shù)在產(chǎn)生突變的地方就是兩個(gè)結(jié)構(gòu)層的分界面。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出路面每個(gè)結(jié)構(gòu)層相應(yīng)的厚度或得出其含水量或損壞的位置等數(shù)據(jù)。在當(dāng)前公路的無損檢測(cè)領(lǐng)域，探地雷達(dá)取得了較好的效果，而且還有更為廣闊的應(yīng)用前景3。 結(jié)語： 公路瀝青路面的檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)是一種有成本效益的計(jì)劃性策略，而路面檢測(cè)又是養(yǎng)護(hù)工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)是否能科學(xué)合理得進(jìn)行路面的養(yǎng)護(hù)起著關(guān)鍵作用，它不僅能提高路面養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量，而且能節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。因此，檢測(cè)工作必須引起足夠的重視。 在提高路面檢測(cè)技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)注重高等級(jí)公路管理，嚴(yán)格控制超載車輛在高速公路上行駛，以減少超載車輛對(duì)路面造成的損壞。必須認(rèn)真貫徹“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，建立路面檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，對(duì)路況進(jìn)