瀝青混凝土路面檢測技術(shù)

倪一超 顏 習

（江蘇嘉隆工程建設有限公司，江蘇 泗陽 223700）

瀝青路面檢測包括：路面彎沉檢測、路面平整度檢測、抗滑性能檢測和路面損壞狀況檢測。瀝青路面檢測技術(shù)正在由靜態(tài)檢測向動態(tài)檢測發(fā)展，由手工方式向自動化方式發(fā)展，由有損檢測向無損檢測發(fā)展，由單項檢測向集成檢測發(fā)展。本文綜合介紹了以上四種路面檢測的最新技術(shù)。

1 路面彎沉檢測技術(shù)

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(chǎn)生的總垂直變形或垂直回彈變形值。彎沉檢測技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了靜態(tài)彎沉量測、穩(wěn)態(tài)彎沉量測和脈沖動力彎沉量測3個階段。靜態(tài)彎沉量測主要有貝克曼梁式彎沉儀、加利福尼亞移動式彎沉儀等。其中貝克曼梁式彎沉儀應用最廣，但它存在難以得到一個固定不動的基準點，只能測得單點最大彎沉值，不能模擬汽車荷載實際情況，手工操作，人為因素影響大，存在測速慢、精度低等缺陷。穩(wěn)態(tài)彎沉量測主要有動力彎沉儀、道路分級儀(Road rater)等，它們存在自重靜力預載，對應力敏感的材料有一定影響。脈沖動力彎沉量測設備的典型代表是落錘式彎沉儀FWD(Falling Weight Deflectometer)。FWD是目前應用較為廣泛的彎沉檢測設備，代表了彎沉檢測的發(fā)展方向，其主要優(yōu)點是：加載系統(tǒng)能較好地模擬行車荷載作用，且可進行多級加載；采用計算機自動采集數(shù)據(jù)，速度快、精度高，特別適合于大規(guī)模檢測。

FWD基本原理是：落錘式彎沉儀產(chǎn)生一個荷載脈沖來模擬行駛中的車輪荷載的影響。一個質(zhì)量塊從選定的高度落下產(chǎn)生沖擊荷載。施加的荷載由一個重載的荷載傳感器測量出并通過一個直徑為300毫米的承載板傳遞到路面，導致路面產(chǎn)生彎沉。彎沉由地震檢波器測量同時提供“彎沉盆圖”，從而可評價多層路面結(jié)構(gòu)。

2 路面平整度檢測技術(shù)

路面平整度是路面評價及施工驗收中的一個重要指標。路面平整度直接反映了車輛行駛的舒適度及路面的安全性和使用期限。另一方面，路面平整度的檢測能準確地提供路面施工質(zhì)量的信息，為路面施工提供一個質(zhì)量評定的客觀指標。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)。常用的設備包括3m直尺、連續(xù)式平整度儀、車載式顛簸累積儀和激光路面平整度測定儀等。

2.1 激光路面平整度測定儀

激光路面平整度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。該平整度測量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)。工作時測試車以一定的速度在路面上行使，通過橫向分布的若干個(國內(nèi)通常為5～9個)激光傳感器測試距離路面的高度，得到一個橫斷面，從而可以計算車轍；通過對應于輪跡位置的激光傳感器測得距離路面的高度，隨著車輛的行駛可以得到路面縱向斷面，即可計算縱向平整度，其中車輛振動帶來的影響通過加速度傳感器(對應左右輪跡各一個)記錄數(shù)據(jù)的兩次積分來扣除。

2.2 車載式顛簸累積儀

車載式顛簸累積儀是測定路面平整度的一種簡便高效的儀器，適于路面質(zhì)量評價或路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)應用，進行定期或不定期檢測路面平整度或評定行車舒適性，它利用電腦記錄，具有效率高、勞動強度低、安全快速、誤差小等優(yōu)點。車載式顛簸累積儀是反應類平整度測量儀器，它通過測量該儀器的裝載車在被測路面通過時，車后軸與車廂之間的單向位移累積值(cm/km)來表征路面的平整度狀況，路面平整度好的累積值小，路面平整度差的累積值就大。同時，這種累積值的大小與儀器裝載車的底盤懸掛系統(tǒng)特性有關(guān)，因此儀器裝車后必須經(jīng)過標定校正，與路面養(yǎng)護規(guī)范中規(guī)定使用的3米直尺、平整度儀的標準差或國際平整度指數(shù)等建立起對應關(guān)系后，就可以上路進行實測。車載式顛簸累積儀必須選用標定時用的車、車載重及已標定過的車速上路進行測量，如需改變車、車載重、車速等均需重新進行標定，已進行標定的車輛如發(fā)生變化也需重新進行標定，保證數(shù)據(jù)的準確，真實反映道路的平整度狀況。

3 路面抗滑性能檢測技術(shù)

路面抗滑性能是路面使用性能的重要組成部分，直接影響到道路行車安全。路面抗滑性能通常用摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度兩個指標來表征：摩擦系數(shù)主要反映在車輛行駛中路面所提供的橫向或縱向制動性能，在我國現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范中規(guī)定采用“橫向力系數(shù)”或“擺值”表示路面摩擦系數(shù)；構(gòu)造深度則反映路表的宏觀構(gòu)造對抗滑性能的影響，主要表現(xiàn)為對路表排水性能、摩擦系數(shù)隨車速增加而衰減的影響等?？够阅艿某Ｓ脺y試方法有：擺式儀法、構(gòu)造深度測試法(手工鋪沙法、電動鋪沙法、激光構(gòu)造深度儀法)和橫向力系數(shù)測試儀。橫向力系數(shù)測試儀是在我國應用最為廣泛的自動摩擦系數(shù)儀，20世紀90年代中期實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

橫向力系數(shù)測試儀為在測定車上裝有與車輛行使方向20°角的測試輪。測定時，供水系統(tǒng)灑水，降下測試輪，并對其施加一定載荷，載荷傳感器測量與測試輪輪胎面成垂直的橫向力，此力與輪載荷之比即為橫向力系數(shù)。橫向力系數(shù)越大，說明路面抗滑能力越強。測試車自備水箱，能直接噴灑在輪前約30cm寬的路面上，可控制路面水膜厚度。測速較高(可達50km/h)，不妨礙交通，特別適宜于在高速公路、一級公路上進行測試。

4 瀝青路面厚度檢測技術(shù)

路面雷達測試系統(tǒng)檢測公路面層厚度屬于反射波探測法，即向地下發(fā)射一定強度的高頻電磁脈沖波，電磁波在地下傳播的過程中遇到不同介質(zhì)分界面時，就會產(chǎn)生反射波，地質(zhì)雷達接收并記錄這些反射信息。電磁波在特定介質(zhì)中的傳播速度是不變的，因此根據(jù)地質(zhì)雷達記錄上的地面反射波與地下反射波的時間差△T，即可據(jù)下式算出該界面的埋藏深度H，即路面厚度。公路專用地質(zhì)雷達都是在行進中以電磁波掃描的方式進行的。因此該項技術(shù)具有連續(xù)、無損、高效率的特點。

采用高速檢測雷達對路面進行檢測，一天內(nèi)可獲得幾百公里長路面各層厚度的信息，所獲得信息數(shù)據(jù)以三種格式存貯：第一種是將檢測路段的數(shù)據(jù)按縱向順序計算整理成路層各層厚度表；第二種是用彩色的三維路面圖表示出路床的剖面；第三種是以數(shù)據(jù)庫的方式將檢測的所有數(shù)據(jù)存貯，以供路面管理系統(tǒng)調(diào)用。探地雷達除了能對瀝青路面厚度檢測外，還能檢測路面脫空、裂縫、陷落、空洞等病害。

5 小結(jié)

瀝青路面檢測技術(shù)的發(fā)展日新月異，如國外瀝青路面檢測技術(shù)正由單項檢測向集成檢測發(fā)展，很多國家開發(fā)成了集成檢測車。限于作者水平，文中僅介紹了單項檢測的最新技術(shù)，錯誤和不足之處，敬請斧正。

[1]中華人民共和國交通部.《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ032－94）.人民交通出版社，1994年

[2]中華人民共和國交通部.《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTJ059－95）.人民交通出版社，1995年