胡銀浩
摘要:激光斷面儀作為一種先進的無損路面平整度檢測技術(shù),相比傳統(tǒng)檢測設(shè)備更具優(yōu)勢。本文在充分掌握激光斷面儀工作原理的基礎(chǔ)上,闡述了路面平整度評定標準,并結(jié)合具體工程案例,對瀝青路面平整度檢測的相關(guān)內(nèi)容進行了分析與探討。
關(guān)鍵詞:激光斷面儀;平整度;工程概況
瀝青路面是當前我國高等級公路常見路面形式,在通車運營過程中,往往會出現(xiàn)不同程度的早期病害現(xiàn)象,如車轍、裂縫等,這些病害均會影響路面的平整度,作為衡量路面使用性能的一項重要指標,路面平整度對行車舒適性、安全影響較大。為此,在公路施工與養(yǎng)護中檢測、評定路面平整度具有重要意義。本文選擇一種先進的瀝青路面檢測儀器一激光斷面儀,對路面的平整度進行檢測,以期充分了解路面狀況,改善路面使用性能,推進我國公路建設(shè)事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。
一、激光斷面儀的工作原理
路面平整度是評定路面使用性能、路面破壞程度的重要指標。若路面不平整,將大大增加行車阻力,使車輛產(chǎn)生附加振動,影響行車舒適性。此外,路面平整度不足,還會出現(xiàn)道路積水問題,將加劇路面損壞程度,甚至危害行車安全。為此,做好路面平整度檢測具有重要的現(xiàn)實意義。
目前,路面平整度檢測可分為2大類,即斷面、反映類型。(1)斷面類。通過路表凹凸情況測量來檢測、評定路面平整度的方法被稱為斷面類檢測。常見的檢測方式包括3m直尺法、激光平整度儀等。(2)反應(yīng)類。通過對路面凹凸情況所引起車輛顛簸振動情況的檢測,可評價路面平整度情況的方式被稱為反應(yīng)類檢測,常見的檢測方式如車載式顛簸累積儀等。
激光斷面儀屬于斷面類檢測的一種,這種檢測技術(shù)具有速度快、精度高、信息量豐富等特點,目前在路面縱斷面、車轍等方面檢測中應(yīng)用較多,是一種路面無損檢測設(shè)備。其工作原理為在路面上測試車按照一定相應(yīng)速度,在汽車底盤上固定一排激光傳感器,利用測試激光束反射回讀器的角度,對路面狀況進行測試。在測試車自身顛簸消除的前提下,可得到路面斷面信息。
二、路面平整度評定標準
根據(jù)相關(guān)規(guī)定,可選擇路面行駛質(zhì)量指標RQI作為路面平整度評價標準,路面行駛質(zhì)量指數(shù)與其之間的關(guān)系,可通過下式表示:
其中,國際平整度指數(shù)由IRI表示;標定系數(shù)可由ao表示,0.026為高速、一級公路系數(shù),0.0185為其他等級公路;
標定系數(shù)可由a表示,0.65為高速、一級公路系數(shù),0.58為其他等級公路。
按照RQI計算值,路面平整度可分為5個等級,具體為等級優(yōu),行駛質(zhì)量指數(shù)RQI≥90,平整度IRI≤2.3mkm;等級良,行駛質(zhì)量指數(shù)RQI<90,≥80,平整度IRI>2.3,≤3.5m/km;等級中,行駛質(zhì)量指數(shù)RQI<80,≥70,平整度IRI>3.5,<4.3mkam;等級次,行駛質(zhì)量指數(shù)RQI<70,≥60,平整度IRI>4.3,≤5.0m/km;等級差,駛質(zhì)量指數(shù)RQI<60,平整度IRI>5.0mkm。
三、工程概況
某公路工程為SMA罩面工程,通車多年后,路面出現(xiàn)了不同程度的病害情況,為保證罩面維修質(zhì)量,需詳細檢測路面具體情況。本路段地勢較為平坦,瀝青路面設(shè)計結(jié)構(gòu)層形式為4cm+6cm+6cm。其中選擇SBS改性瀝青作為上、中面層。根據(jù)要求,針對舊路面檢測,可選擇激光斷面儀,測試行駛速度為每小時60km,主要檢測對象為路面平整度。
(一)路面平整度檢測
針對本路段選擇K710+000-k970+000段進行分析,平整度平均值計算以20m為準,評價段為lkm,通過對雙向行車道路面平整度檢測,統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下:
(1)IRI平均值為AB向行車道為4.4m/km,BA向行車道為2.6mkm;
(2)RQI平均值為AB向行車道為73,BA向行車道為89;
(3)20m為一段,總段數(shù)AB向行車道為12962,BA向行車道為12992;
(4)IRI>2.3m/km段百分比,AB向行車道為73%,BA向行車道為22%;
(5)IRIS2.3m/km段百分比,AB向行車道為27%,BA向行車道為78%。
由此可見,在此路段雙向行車道路路面平整度檢測中,AB向行車道的IRI平均值為4.4m/km,AB向行車道RQI平均值為73,由此說明本路段的平整度較差,需及時修復。經(jīng)現(xiàn)場路面勘查可知,本路段車轍病害嚴重,為保證罩面施工質(zhì)量,決定選擇激光斷面儀針對AB向行車道進行車轍檢測。
與此之外,BA向行車道的IRI平均值為2.6m/km,AB向行車道RQI平均值為89,表明本路段平整度良好,但仍需做簡單處理,保證其平整度滿足設(shè)計要求。
(二)車轍深度檢測
激光斷面儀作為一種無損路面檢測設(shè)備,其特點為快速、精度高、成本低等。在路面車轍深度檢測中,選擇激光斷面儀主要是通過激光器、發(fā)光器,在路面上打上其所發(fā)射的光點,通過反射激光的方法,可做時間脈沖記錄,以此獲取時間坐標。試驗環(huán)節(jié),激光點可全面掃描路面,掃描位置不同,則獲取的脈沖時間也有所不同。若路面凹凸不平,激光點向會打到凹陷處,這種情況下,將與其他平整處產(chǎn)生一定落差,而這一落差值即被看做事車轍深度。
隨著深度檢測時,左右輪跡在各斷面最大值的平均值被稱為左右側(cè)平均車轍深度。若路段長度較大,可選擇平均車轍內(nèi)較大值作為此路段平均車轍深度。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求,針對高速公路或一級公路此類高等級公路,需在15mm以內(nèi)控制路面車轍深度。據(jù)激光斷面儀檢測可知,本路段車轍深度評價指標在0.77~26.33mm。因此路段存在坑槽、坑洞情況,當激光點向坑洞部位射入時,此點的路面高程往往以坑底高程為準,為此,在坑洞部位,若進行車轍深度檢測,通常所得值較大。為此,經(jīng)檢測可以7.77mm為本路段平整車轍深度。經(jīng)檢測,以20m作為統(tǒng)計路段長度,在1km路段內(nèi),經(jīng)檢測其中有34%路段的平均深度超過15mm,按照此檢測結(jié)果可知,本路段平整度較差,為恢復路面使用性能,可采取罩面維修措施。
四、結(jié)束語
綜上所述,伴隨社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國公路建設(shè)規(guī)模越來越大,瀝青路面作為公路建設(shè)最常見的路面形式,在其使用過程中,往往會出現(xiàn)早期病害問題,從而影響路面平整度,甚至危害行車安全。在路面維修施工中,應(yīng)采取相應(yīng)措施,掌握路面平整度實際情況。作為一種先進的無損路面平整度檢測技術(shù),相比傳統(tǒng)檢測設(shè)備激光斷面儀更具優(yōu)勢。本文以具體工程為例,按照60km/h的行駛速度進行測試,經(jīng)檢測路面AB向行車道平整度較差,且局部車轍問題嚴重,.基于此,再次選用激光斷面儀對路面車轍進行檢測,可得本路段有34%平均深度超過15mm,為恢復路面使用性能,可采取罩面維修措施,以此改善路面平整度,提高路面質(zhì)量。
參考文獻:
[1]徐永新,周嚴.路面平整度檢測方法研究[J]浙江交通職業(yè)技術(shù)學院學報,2010(4):13-16.