疋科披风
浅谈沥青路面无损检测技术应用和发展前景
刘珍
(河南省交通试验检测监理技术咨询有限公司,河南南阳473000)
[}i%要]改革开放以来,在大规模的高速公路建设以后,随之而来的将是任务繁重的公路养护和管理。路面检测是养护工作的一项重要内
容,也晨路面管理系统中数据采集的重要组成部分。
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沥青路面;无损检测;应用和发展
路面检测与评价技术在检测和控制施工质量、提高公路养护管理科学化水平及改进路面设计等方面具有十分重要的地位和作用,路面检测评价技术水平的不断提高能给公路建设带来明显的社会经济效益。
1路面平整度检测技术
路面平整度是路面施工质量与服务水平的重要指标之一。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,即舒适性能。目前,断面类无损检测设备有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。
1.1连续式平整度仪
测量a,lE自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4\7L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。该测定仪灵活性较大,既可人拖,也可车拉,但测试效率较低(检测速度≤12km/h)。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、破坏严重的路面上测定。
12激光路面平整度仪
激光路面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试车,它同时具有先进的数据采集和处理系统。工作原理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。
1j车载式颠簸累积仪
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。VBl越大,说明路面平整度越差。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。
2路面弯沉检测技术
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自动弯沉测定仪法
该测定仪在检测路段上在牵引车的作用下以一定的速度行驶,将测定仪的弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动,当后轴双轮隙通过测头时,弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来,这时,测定梁被拖动,以二倍的牵引车速度拖到下一测点,周而复始地向前连续测定。通过计算机可输出路段弯沉检测统计结果。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。
22落锤式弯沉仪(FWl))法
FWD是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装嚣,使~定质量
的重锤从一定高度自由落下,;中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
,速度快,精度高。目前该仪器在我省内是使用
比较广泛的动态无损检测设备。
3路面抗滑性能检测技术3.1激光构造深度仪法
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高速脉冲半导体激光器产生红外线投射到道路表面,从投影面上散射光线由接收透镜聚焦到线形布置的光敏二极管上,接收光线最多的二极管位置给出了这一瞬间到道路表面的距离,通过一系列计算可得出构造深度。检测速度为5km/h,即人的步行速度。激光构造深度仪又称激光纹理测试仪,具有运输方便,操作快捷,费用低廉,可靠性好的优点。
32摩j察系数测试车
该方法用于以标准的摩擦系数测定车测定沥青路面或水泥混凝土路面的横向力系数,测试结果可作为竣工验收或使用期评定路面抗滑能力的依据。其工作原理是测试车上装有两只标;隹试验轮胎,测试轮与车辆行使方向20。角。汽车以一定速度在潮湿路面上行驶时,试验轮胎受到侧向摩阻作用。此摩阻力与轮荷载之比即为横向力系数。
4沥青路面损坏状况检测新技术41摄像测量法
摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度,将路面上所指定的各种病害录入摄像带,然后在现场或室内快速处理成数据的一种检测技术。该方法先进性,成本低,会成为今后一段时间内的路面损坏检测的主要手段。
42探地雷达
装有探地雷达的车在路上以一定的速度行驶时,探地雷达发射电磁脉冲,并在较短时间内穿透路面,脉冲反射波被无线接收机接收,数据采集系统记录返回时间和路面结构中的不连续电介质常数的突变情况。路面各结构层材料的电介质常数明显不同,因此,电介质常数突变处,也就是两结构层的界面。根据测知的各种路面材料的电介质常数及波速,则可计算路面各结构层的厚度或给出含水量、损坏位置等资料。探地雷达检测沥青路面厚度,路面脱空、裂缝、陷落、空洞等病害。
5无损检测技术在道路工程中的应用前景
无损检测技术具有;隹确性、快速性等特点,在道路工程中的应用愈来愈广泛。在道路建设阶段,无损检测技术主要应用于施工质量的检测与控制,能及时发现工程质量隐患,有效地防止路面过早破坏。在道路建成后的养护管理阶段,随着使用时间的增加,路面使用性能会逐渐劣化,但劣化的速率是不均匀的。前期较缓慢,随着损伤累积,后期劣化速率加快,相应地,在不同时期恢复路面使用性能所需要的费用也明显不同。采用先进、高效的路面检测评价技术对路网进行跟踪检测和分析评价,可以深入认识路面使用性能劣化的基本规律,从而为优化养护方案、实现科学决策提供依据。
6结语
综上可知,沥青路面检测的各项技术正在不断发展。由静态检测向动态检测发展,由手工方式向自动化发展,由有损检测向无损检测发展,由单项检测向集成检测发展。检测的速度也越来越快,效率越来越高,结果越来越精确。
作者简介:刘珍,1976年生,女,毕业于河南交通学院,进修于
山东交通学院土木工程专业,本科学历,目前主要从事的是公路工程试
验检测、监理工作
[参考文献]
1】张超路基路面试验检测技术【M】‘人民交通出版社,2006
21公路路基路面现场测试规程UTGE60-2008)北京:人民交通出版社,2008