倪一超 顏 習(xí)

（江蘇嘉隆工程建設(shè)有限公司，江蘇 泗陽(yáng) 223700）

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

1 路面彎沉檢測(cè)技術(shù)

路面彎沉檢測(cè)是我國(guó)柔性路面強(qiáng)度測(cè)量的一項(xiàng)主要指標(biāo)。路面彎沉是指在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)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(cè)技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了靜態(tài)彎沉量測(cè)、穩(wěn)態(tài)彎沉量測(cè)和脈沖動(dòng)力彎沉量測(cè)3個(gè)階段。靜態(tài)彎沉量測(cè)主要有貝克曼梁式彎沉儀、加利福尼亞移動(dòng)式彎沉儀等。其中貝克曼梁式彎沉儀應(yīng)用最廣，但它存在難以得到一個(gè)固定不動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)，只能測(cè)得單點(diǎn)最大彎沉值，不能模擬汽車(chē)荷載實(shí)際情況，手工操作，人為因素影響大，存在測(cè)速慢、精度低等缺陷。穩(wěn)態(tài)彎沉量測(cè)主要有動(dòng)力彎沉儀、道路分級(jí)儀(Road rater)等，它們存在自重靜力預(yù)載，對(duì)應(yīng)力敏感的材料有一定影響。脈沖動(dòng)力彎沉量測(cè)設(shè)備的典型代表是落錘式彎沉儀FWD(Falling Weight Deflectometer)。FWD是目前應(yīng)用較為廣泛的彎沉檢測(cè)設(shè)備，代表了彎沉檢測(cè)的發(fā)展方向，其主要優(yōu)點(diǎn)是：加載系統(tǒng)能較好地模擬行車(chē)荷載作用，且可進(jìn)行多級(jí)加載；采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，速度快、精度高，特別適合于大規(guī)模檢測(cè)。

FWD基本原理是：落錘式彎沉儀產(chǎn)生一個(gè)荷載脈沖來(lái)模擬行駛中的車(chē)輪荷載的影響。一個(gè)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(gè)重載的荷載傳感器測(cè)量出并通過(guò)一個(gè)直徑為300毫米的承載板傳遞到路面，導(dǎo)致路面產(chǎn)生彎沉。彎沉由地震檢波器測(cè)量同時(shí)提供“彎沉盆圖”，從而可評(píng)價(jià)多層路面結(jié)構(gòu)。

2 路面平整度檢測(cè)技術(shù)

路面平整度是路面評(píng)價(jià)及施工驗(yàn)收中的一個(gè)重要指標(biāo)。路面平整度直接反映了車(chē)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(cè)能準(zhǔn)確地提供路面施工質(zhì)量的信息，為路面施工提供一個(gè)質(zhì)量評(píng)定的客觀指標(biāo)。平整度的檢測(cè)是路面施工和養(yǎng)護(hù)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。常用的設(shè)備包括3m直尺、連續(xù)式平整度儀、車(chē)載式顛簸累積儀和激光路面平整度測(cè)定儀等。

2.1 激光路面平整度測(cè)定儀

激光路面平整度測(cè)定儀是一種與路面無(wú)接觸的測(cè)量?jī)x器，測(cè)試速度快，精度高，同時(shí)還可以進(jìn)行路面縱斷面、橫坡、車(chē)轍等測(cè)量。該平整度測(cè)量?jī)x是一臺(tái)裝備有激光傳感器、加速度計(jì)和陀螺儀的測(cè)定車(chē)，它同時(shí)具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。工作時(shí)測(cè)試車(chē)以一定的速度在路面上行使，通過(guò)橫向分布的若干個(gè)(國(guó)內(nèi)通常為5～9個(gè))激光傳感器測(cè)試距離路面的高度，得到一個(gè)橫斷面，從而可以計(jì)算車(chē)轍；通過(guò)對(duì)應(yīng)于輪跡位置的激光傳感器測(cè)得距離路面的高度，隨著車(chē)輛的行駛可以得到路面縱向斷面，即可計(jì)算縱向平整度，其中車(chē)輛振動(dòng)帶來(lái)的影響通過(guò)加速度傳感器(對(duì)應(yīng)左右輪跡各一個(gè))記錄數(shù)據(jù)的兩次積分來(lái)扣除。

2.2 車(chē)載式顛簸累積儀

車(chē)載式顛簸累積儀是測(cè)定路面平整度的一種簡(jiǎn)便高效的儀器，適于路面質(zhì)量評(píng)價(jià)或路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)應(yīng)用，進(jìn)行定期或不定期檢測(cè)路面平整度或評(píng)定行車(chē)舒適性，它利用電腦記錄，具有效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全快速、誤差小等優(yōu)點(diǎn)。車(chē)載式顛簸累積儀是反應(yīng)類平整度測(cè)量?jī)x器，它通過(guò)測(cè)量該儀器的裝載車(chē)在被測(cè)路面通過(guò)時(shí)，車(chē)后軸與車(chē)廂之間的單向位移累積值(cm/km)來(lái)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(shí)，這種累積值的大小與儀器裝載車(chē)的底盤(pán)懸掛系統(tǒng)特性有關(guān)，因此儀器裝車(chē)后必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定校正，與路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范中規(guī)定使用的3米直尺、平整度儀的標(biāo)準(zhǔn)差或國(guó)際平整度指數(shù)等建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系后，就可以上路進(jìn)行實(shí)測(cè)。車(chē)載式顛簸累積儀必須選用標(biāo)定時(shí)用的車(chē)、車(chē)載重及已標(biāo)定過(guò)的車(chē)速上路進(jìn)行測(cè)量，如需改變車(chē)、車(chē)載重、車(chē)速等均需重新進(jìn)行標(biāo)定，已進(jìn)行標(biāo)定的車(chē)輛如發(fā)生變化也需重新進(jìn)行標(biāo)定，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，真實(shí)反映道路的平整度狀況。

3 路面抗滑性能檢測(cè)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(chē)安全。路面抗滑性能通常用摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表征：摩擦系數(shù)主要反映在車(chē)輛行駛中路面所提供的橫向或縱向制動(dòng)性能，在我國(guó)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(duì)抗滑性能的影響，主要表現(xiàn)為對(duì)路表排水性能、摩擦系數(shù)隨車(chē)速增加而衰減的影響等?？够阅艿某Ｓ脺y(cè)試方法有：擺式儀法、構(gòu)造深度測(cè)試法(手工鋪沙法、電動(dòng)鋪沙法、激光構(gòu)造深度儀法)和橫向力系數(shù)測(cè)試儀。橫向力系數(shù)測(cè)試儀是在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的自動(dòng)摩擦系數(shù)儀，20世紀(jì)90年代中期實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

橫向力系數(shù)測(cè)試儀為在測(cè)定車(chē)上裝有與車(chē)輛行使方向20°角的測(cè)試輪。測(cè)定時(shí)，供水系統(tǒng)灑水，降下測(cè)試輪，并對(duì)其施加一定載荷，載荷傳感器測(cè)量與測(cè)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(shuō)明路面抗滑能力越強(qiáng)。測(cè)試車(chē)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(cè)速較高(可達(dá)50km/h)，不妨礙交通，特別適宜于在高速公路、一級(jí)公路上進(jìn)行測(cè)試。

4 瀝青路面厚度檢測(cè)技術(shù)

路面雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)公路面層厚度屬于反射波探測(cè)法，即向地下發(fā)射一定強(qiáng)度的高頻電磁脈沖波，電磁波在地下傳播的過(guò)程中遇到不同介質(zhì)分界面時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反射波，地質(zhì)雷達(dá)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(dá)記錄上的地面反射波與地下反射波的時(shí)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(dá)都是在行進(jìn)中以電磁波掃描的方式進(jìn)行的。因此該項(xiàng)技術(shù)具有連續(xù)、無(wú)損、高效率的特點(diǎn)。

采用高速檢測(cè)雷達(dá)對(duì)路面進(jìn)行檢測(cè)，一天內(nèi)可獲得幾百公里長(zhǎng)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(cè)路段的數(shù)據(jù)按縱向順序計(jì)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(kù)的方式將檢測(cè)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(dá)除了能對(duì)瀝青路面厚度檢測(cè)外，還能檢測(cè)路面脫空、裂縫、陷落、空洞等病害。

5 小結(jié)

瀝青路面檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展日新月異，如國(guó)外瀝青路面檢測(cè)技術(shù)正由單項(xiàng)檢測(cè)向集成檢測(cè)發(fā)展，很多國(guó)家開(kāi)發(fā)成了集成檢測(cè)車(chē)。限于作者水平，文中僅介紹了單項(xiàng)檢測(cè)的最新技術(shù)，錯(cuò)誤和不足之處，敬請(qǐng)斧正。

[1]中華人民共和國(guó)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(guó)交通部.《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTJ059－95）.人民交通出版社，1995年