淺談瀝青混凝土路面無損檢測新技術

1、淺談瀝青混凝土路面無損檢測新技術 1、路面承載能力檢測路面承載能力的檢測是得出路面的彎沉。 路面彎沉檢測是我國柔性路面強度測量的一項主要 指標。 路面彎沉是指在規(guī)定的標準軸載作用下路面表面輪隙位置產生的總垂直變形或垂直回 彈變形值。新的檢測法有以下幾種:1.1 激光彎沉測定儀法。在測定時。將測定儀固定在路面上汽車的后輪隙中。利用汽車駛離 被測點時路面回彈帶動原固定于地面上的硅光電池測頭向上升起使激光器發(fā)出的激光束通 過進光射到硅光電池上產生光電流。 并根據(jù)光電流的大小來計算路面回彈變形的數(shù)值即路面 回彈彎沉值。這種彎沉儀操作簡易、精度高、讀數(shù)穩(wěn)定、體積小、質量輕、造價低且容易研 制另

2、由于該測定儀依靠光線作為臂長可以射得很遠。加上激光發(fā)射角窄光點小而紅亮 10m 之遠仍能清晰可見可用于剛性路面彎沉檢測。1.2 自動彎沉測定儀法。該測定儀在檢測路段上在牽引車的作用下以一定的速度行駛將測定 儀的彎沉測定梁放在車輛底盤的前端并支于地面保持不動當后軸雙輪隙通過測頭時彎沉通 過位移傳感器等裝置被自動記錄下來。這時測定梁被拖動以二倍的牽引車速度拖到下一測 點。周而復始地向前連續(xù)測定。通過計算機可輸出路段彎沉檢測統(tǒng)計結果。整個測定是在測 定車連續(xù)行駛的情況下進行的。 它可對路面進行高密集點的強度測量適用于路面施工質量控 制、驗收和路面養(yǎng)護管理。1.3 落錘式彎沉儀(FWD)法。 FWD

3、是通過計算機控制下的液壓系統(tǒng)啟動落錘裝援使一定質的重 錘從一定高度自由落下沖擊力作用于承載板上并傳到路面導致路面產生彎沉通過分布:距測 點不同距離的傳感器檢測結構層表面的變形記錄系統(tǒng)將信號輸入計算機。 得到路而測點彎沉 缸。FWD 測量是計算機自動采集數(shù)據(jù)進度快精度高。檢測最大速度可達 80km/h 內置式落錘 彎沉儀的牽引速度可大于 100km/h 該方法足一種很理想的動態(tài)無損檢測設備。2、路面平整度檢測技術路面平整度可定義為路面表面誘使行使車輛出現(xiàn)振動的高程變化它是路面使用性能的一項 重要指標。因此平整度的檢測是路面施工和養(yǎng)護的一個非常重要的環(huán)節(jié)。平整度的測試設備 分為斷面類和反應類兩大類

4、。 斷面類測定路表凹凸情況反應類測定路表不平整程度。 平整度、 車轍和裂縫是評價路面質量最重要的三個參數(shù)。 平整度檢測貫穿于路面施工質量檢測、 評定、 驗收及運營期路面質量檢測等環(huán)節(jié)其檢測設備、 原理和方法多種多樣檢測結果因檢測設備不 同而有較大差異。 車載式顛簸累積儀必須通過對機械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測時嚴格控制車速 來保持測定結果的穩(wěn)定性需經常進行標定減振性能好則VBI測值小;車速越高VBI測值越大。2.1 連續(xù)式平整度儀。測量時由人或車拉動該儀器前進由于路面不平引起測量小輪上下擺動 并帶動位移傳感器的測桿在傳感器的小孔槽里上下滑動。 這樣就可以根據(jù)傳感器輸出的電位 的正負及其大小來確定路面

5、平整度。采用該類測定儀靈活性較大既可人拖也可車拉但測試效率較低(檢測速度12km/h)該方法 適用于測定路表面的平整度評定路面的施工質量和使用質量但不適用于在已有較多坑槽、 破 壞嚴重的路面上測定。2.2 激光路面平整度測定儀。激光路面平整度測定儀是一臺裝備有激光傳感器、加速度計和 陀螺儀的測定車它同時具有先進的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 工作是測試車以一定的速度在路面 上行使固定在汽車底盤上的一排激光傳感器通過測試激光束反射回讀數(shù)器的角度來測試路 面這個距離信號同測試車上裝的加速度計信號進行互差消除測試車自身的顛簸輸出路面真 實斷面信號。 信號處理系統(tǒng)將來自激光傳感器的模擬信號轉換成數(shù)字信號并記錄

6、下來。隨著 汽車的行進每隔一定間距采集一次數(shù)據(jù)。 通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可顯示打印國際平整度指數(shù)等平 整度檢測結果。該類測定儀是一種與路面無接觸的測量儀器測試速度快精度高。同時還可以 進行路面縱斷面、橫坡、車轍等測量因此該測定儀有著廣闊的應用前景。2.3 車載式顛簸累積儀。測定時測試車以一定的速度在路面上行使路面的凹凸不平引起汽車 的激振通過機械傳感器可測量后軸同車廂之間的單向位移累積值 VBI 以 cm/km 計。VBI越大 說明路面平整度越差。 車載式顛簸累積儀測定路面平整度速度快價格低廉操作簡便。 可用其 檢測的結果評定路面的施工質量和使用期的舒適性。3、瀝青路面損壞狀況檢測新技術路面在使用過

7、程中常發(fā)生各種各樣的損害。 損害不但影響路面的結構使用性能和結構承載力 也會影響到路面使用性能。因此瀝青路面損壞狀況檢測對于瀝青路面養(yǎng)護具有重要意義。3.1 攝像測量法。攝像檢測技術的基本原理是將安裝在測定汽車上的特種快速或高速攝像機 按一定速度與一定攝像角度將路面上所指定的各種病害錄入攝像帶然后在現(xiàn)場或室內快速 處理成數(shù)據(jù)的一種檢測技術。 該方法先進性成本低會成為今后一段時間內的路面損壞檢測的 主要手段。3.2 探地雷達。裝有探地雷達的車在路上以一定的速度行駛時探地雷達發(fā)射電磁脈沖并在較 短時間內穿透路面脈沖反射波被無線接收機接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄返回時問和路面結構中 的不連續(xù)電介質常數(shù)的突變

8、情況。 路面各結構層材料的電介質常數(shù)明顯不同因此電介質常數(shù) 突變處也就足兩結構層的界面。 根據(jù)測知的各種路面材料的電介質常數(shù)及波速則可計算路面 各結構層的厚度或給出含水量、損壞位置等資料。探地雷達檢測瀝青路面厚度路面脫空、裂 縫、陷落、空澗等病害。其檢測速度可達 80km/h 以上最大探測深度大于 60cm。目前在公路 無損檢測方面探地雷達已取得了較好的效果而且還有更為廣闊的應用前景。4、路面抗滑能力檢測抗滑能力主要是指路面摩擦系數(shù)。在檢測方法上主要有早期英國的擺式摩擦儀(靜態(tài)、單點 檢測)和現(xiàn)今制動測距(動態(tài)、連續(xù)檢測)的方法。在研究方面目前集中在檢測手段(主要是動 態(tài)連續(xù)式)的可靠性、應用

9、指標及指標體系的研究。動態(tài)連續(xù)式檢測已成為當今國際上的主流但在制造上有較大的難度。同時檢測時由于要對檢測輪進行完全制動其檢測費用較高。國 際上檢測手段較發(fā)達的國家有瑞典和美國等。 另一種新的檢測方法是測定檢測車全剎車時的 最大減速度一些研究成果表明此最大減速度與路面摩擦系數(shù)有較好的相關性。 近幾年國際上 有一些研究采用高分辨率的激光距離傳感器檢測路面的微觀特征并研究其綜合定量指標與 路面摩擦系數(shù)的相關性。 若這一種新的方法得以認可路面摩擦系數(shù)的快速檢測將變得更有效 和低價。我國目前采用的主要檢測手段仍為擺式摩擦儀。由于是靜態(tài)單點抽樣檢測其效率和 可靠性無法滿足公路管理的需要。 今后需開展此方面的檢測技術的研究重點應集中在采用何 種技術以實現(xiàn)快速連續(xù)的檢測。 另外我國養(yǎng)護規(guī)范對瀝青路面的抗滑性能提出了擺值、構造 深度、 橫向力系數(shù)等幾種評價指標但對于這些指標之間的相互關系缺乏系統(tǒng)的分析因此還需 進行指標評價體系的研究通過現(xiàn)場試驗獲得大量數(shù)據(jù)完善檢測規(guī)范建立新的指標體系和評 價方法。從目前國內公路檢測技術情況看應該盡快組織力量投入資金并在國內外已有成果基礎