吳丹

摘要：在整個(gè)公路工程建設(shè)過(guò)程中，路面工程是其中的一項(xiàng)非常重要的構(gòu)成部分，對(duì)公路工程的使用性能、運(yùn)行安全以及使用壽命都有著不可替代的重要影響和作用。平整度則是評(píng)價(jià)公路路面施工質(zhì)量的一個(gè)非常重要的項(xiàng)目指標(biāo)。本文就平整度的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)方法進(jìn)行具體的探討和分析，從而使人們更好的了解和認(rèn)識(shí)公路平整度檢測(cè)的相關(guān)情況，不斷提高和加強(qiáng)公路路面工程的建設(shè)施工質(zhì)量和水平。

關(guān)鍵詞：平整度；試驗(yàn)檢測(cè)；激光平整度儀

1.公路平整度的概念

所謂路面平整度，主要指的是公路路面表層縱向凹凸量存在的偏差值。它主要表現(xiàn)的是公路路面縱斷方向上剖面曲線所反映出的平整性，是路面工程驗(yàn)收階段中的一項(xiàng)非常重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，路面的剖面曲線存在較大起伏時(shí)，表示平整度較差；其曲線形態(tài)相對(duì)平滑時(shí)，則表明路面平整度較好。

2.公路工程平整度的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

2.1直尺法

3m直尺測(cè)定法有單尺測(cè)定最大間隙及等距離連續(xù)測(cè)定兩種。在我國(guó)曾使用很廣，但由于其測(cè)試精度低，測(cè)試速度慢、低頭彎腰工作量大等缺點(diǎn)逐漸應(yīng)用減少，目前主要用于施工質(zhì)量控制。直尺法檢測(cè)要點(diǎn)如下：（1）當(dāng)為施工過(guò)程中質(zhì)量檢查需要時(shí)，測(cè)試地點(diǎn)根據(jù)需要而定，可以單桿檢測(cè)；（2）當(dāng)為路基路面工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收或進(jìn)行路況評(píng)定需要時(shí)，應(yīng)首尾相連續(xù)測(cè)量10尺，除特殊需要外，應(yīng)以行車(chē)道一側(cè)車(chē)輪輪跡（距車(chē)道線0.8-1.0m）帶作為連續(xù)測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)位置；（3）對(duì)舊路面已形成車(chē)轍的路面，應(yīng)取車(chē)轍中間位置為測(cè)定位置，用粉筆在路面上作好標(biāo)記（4）在施工過(guò)程中檢測(cè)時(shí)，要根據(jù)需要確定方向，將3m直尺擺在測(cè)試地點(diǎn)的路面上；（5）目測(cè)3m直尺底面與路面之間的間隙情況，確定間隙為最大的位置；（6）用有高度標(biāo)線的塞尺塞進(jìn)間隙處，量記最大間隙的高度（精確0.2mm）（7）施工結(jié)束后檢測(cè)時(shí)，按現(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）的規(guī)定，每一處連續(xù)檢測(cè)10尺，按上述步驟記10個(gè)最大間隙。

2.2連續(xù)式平整度儀法

連續(xù)式平整度儀近年來(lái)應(yīng)用普遍，是主要的竣工驗(yàn)收和數(shù)據(jù)采集的平整度檢測(cè)設(shè)備。規(guī)范規(guī)定其不適用于在已有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路面上測(cè)定。將連續(xù)式平整度測(cè)定儀置于測(cè)試路段路面起點(diǎn)上；在牽引汽車(chē)的后部，將平整度儀的掛鉤掛上后，放下測(cè)定輪，啟動(dòng)檢測(cè)器及記錄儀，隨即啟動(dòng)汽車(chē)，沿道路縱向行駛，橫向位置保持穩(wěn)定，并檢查平整度檢測(cè)儀表上測(cè)定數(shù)字顯示、打印、記錄的情況，若儀表發(fā)生故障要立刻停止檢測(cè)。牽引平整度儀應(yīng)該勻速行駛，速度在5km/h，最大不超過(guò)12km/h；測(cè)試路段較短時(shí)可用人力勻速拖拉平整度儀。

2.3車(chē)載式顛簸累積儀法

規(guī)定用車(chē)載式顛簸累積儀測(cè)量車(chē)輛在路面上通行時(shí)后軸與車(chē)廂之間的單向位移累積值VBI表示路面的平整度。車(chē)載式顛簸累積儀由機(jī)械傳感器、數(shù)據(jù)處理器和微型打印機(jī)組成，傳感器固定安裝在測(cè)試車(chē)的底板上。車(chē)載式顛簸累積儀的注意事項(xiàng)如下：（1）檢測(cè)結(jié)果與測(cè)試車(chē)機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)特性和車(chē)輛行駛速度有關(guān)。減振性能好，則VBI測(cè)值?。卉?chē)速越高，VBI測(cè)值越大。因此必須通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測(cè)時(shí)嚴(yán)格控制車(chē)速來(lái)保持測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定性，需經(jīng)常進(jìn)行標(biāo)定。（2）用車(chē)載式顛簸累積儀測(cè)出的顛簸累積值VBI，與用連續(xù)式平整度測(cè)出的標(biāo)準(zhǔn)差，概念不同，國(guó)際平整度指數(shù)IRI是國(guó)際上公認(rèn)的衡量路面行駛舒適性或路面行駛質(zhì)量的指數(shù)，可通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)，建立VBI與IRI之間的相關(guān)關(guān)系，對(duì)路面平整度進(jìn)行評(píng)定。

3.激光平整度儀在公路工程平整度試驗(yàn)檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1激光平整度儀

激光平整度儀由激光傳感器、加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和承載車(chē)構(gòu)成。激光平整度儀采用一臺(tái)便攜的IBM兼容機(jī)來(lái)采集并存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)可以控制現(xiàn)場(chǎng)操作軟件進(jìn)行測(cè)試和標(biāo)定。測(cè)試軟件在啟動(dòng)時(shí)將所有必須的設(shè)置數(shù)據(jù)傳入斷面系統(tǒng)板（PSB），同時(shí)軟件亦接收所有經(jīng)斷面系統(tǒng)板處理后的數(shù)據(jù)，做進(jìn)一步的處理，將其顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上并將數(shù)據(jù)存于計(jì)算機(jī)硬盤(pán)上。激光傳感器系統(tǒng)可以由司機(jī)一人進(jìn)行操縱，其采集數(shù)據(jù)的速度可以達(dá)到110km/h。激光傳感器、加速度計(jì)以及可選裝的IMS安裝在汽車(chē)前部的剛性鋁制防護(hù)罩（傳感器單元或傳感器架）內(nèi)。傳感器架基本單元長(zhǎng)約1.83m，在其兩端可分別加裝一個(gè)0.25m長(zhǎng)的翼架。這樣整個(gè)傳感器架總長(zhǎng)約2.33m。每個(gè)翼架可容納一個(gè)激光傳感器，以一定的角度安裝，這樣可以有效地增加傳感器架的測(cè)量寬度，使每端大約增加30cm的測(cè)量寬度。整個(gè)傳感器架的測(cè)試有效寬度約為2.90m。激光傳感器系統(tǒng)每100米采集一個(gè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)顯示國(guó)際平整度指數(shù)IRI值，根據(jù)輸出的國(guó)際平整度指數(shù)IRI，可以計(jì)算出路面的平整度指數(shù)RQI。

3.2激光平整度檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

檢測(cè)速度快，是傳統(tǒng)檢測(cè)方法的幾倍甚至是幾十倍；可充分保證路面檢測(cè)的高精度，其檢測(cè)精度高達(dá)0.1mm，樣點(diǎn)采集間距0.13m，檢測(cè)車(chē)速可達(dá)到80km/h，適用于高速公路、城市道路、機(jī)場(chǎng)跑道路面的建設(shè)、大規(guī)模公路路面病害數(shù)據(jù)采集等工作；可直接檢測(cè)和輸出IRI值、行使質(zhì)量指數(shù)、縱斷面及幾何參數(shù)，如坡度值、曲率半徑或曲率數(shù)據(jù)等，且精確可靠；取消了人為操作，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化，更好地保證測(cè)試的精度和準(zhǔn)確性：功能強(qiáng)，除可檢測(cè)路面平整度外，還可用于測(cè)量路面紋理和車(chē)轍深度等。

3.3影響激光平整度檢測(cè)結(jié)果的因素

為了使激光平整度儀設(shè)備達(dá)到工作效率高、檢測(cè)速度快、測(cè)定誤差小的要求，在實(shí)際使用過(guò)程中，要必須注意以下影響因素。

（1）路面清潔度對(duì)檢測(cè)的影響

在實(shí)際檢測(cè)中，道路的表面清潔程度對(duì)數(shù)據(jù)有著一定的影響，當(dāng)?shù)缆繁砻嬗袠?shù)枝、石塊、泥巴等垃圾或雜物時(shí)，在檢測(cè)車(chē)行駛經(jīng)過(guò)，檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果就有可能反映的是垃圾或雜物表面的平整度值，而無(wú)法測(cè)得路面的真實(shí)數(shù)據(jù)，造成檢測(cè)結(jié)果的誤差。

（2）檢測(cè)車(chē)輛行駛速度影響

為確保檢測(cè)結(jié)果的精確性，在檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)注意保持勻速行駛狀態(tài)。根據(jù)激光檢測(cè)儀標(biāo)定結(jié)果分析，該設(shè)備在50～80 km/h時(shí)行駛范圍內(nèi)，檢測(cè)數(shù)據(jù)更精確。因此，在日常檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)保持測(cè)試車(chē)道的暢通，避免行駛速度的驟然變化，減小車(chē)速變化帶來(lái)的不良影響。

（3）檢測(cè)車(chē)輛載重大小

檢測(cè)車(chē)在不同的載重下對(duì)數(shù)據(jù)也有一定的影響，主要由于載重的不同會(huì)影響輪胎的變形和氣壓大小，造成檢測(cè)車(chē)激光橫梁高度的變化，使檢測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，通常檢測(cè)車(chē)由駕駛員和操作員兩人為宜。

（4）天氣條件

通常在雨天或路面潮濕有水的情況下.不要進(jìn)行檢測(cè)。因?yàn)?，?dāng)路面有水時(shí)，激光發(fā)射到地面后會(huì)產(chǎn)生散射，會(huì)直接影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)束語(yǔ)

激光平整度檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于公路路面平整度的檢測(cè)，其具有檢測(cè)速度快、計(jì)算準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，且該檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果不受車(chē)速影響，檢測(cè)穩(wěn)定性良好，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)不僅適用于我國(guó)公路的竣工驗(yàn)收和質(zhì)量評(píng)價(jià)，還可應(yīng)用于我國(guó)高等級(jí)公路路面的平整度檢測(cè)等，并有助于提高我國(guó)公路的檢測(cè)水平，值得推廣。