熊 良，周紅星

(1.江西交苑公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心，江西 九江 330013；2.九江市公路管理局永修公路分局，江西 九江 330300)

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淺議落錘式彎沉儀在公路檢測(cè)中的應(yīng)用

熊 良1，周紅星2

(1.江西交苑公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心，江西 九江 330013；2.九江市公路管理局永修公路分局，江西 九江 330300)

首先介紹了落錘式彎沉儀的工作原理，隨后分析了落錘式彎沉儀在公路檢測(cè)中的作用，最后闡述了在公路檢測(cè)中應(yīng)用落錘式彎沉儀的具體步驟。

落錘式彎沉儀；公路檢測(cè)；應(yīng)用

1 落錘式彎沉儀的工作原理

落錘式彎沉儀啟動(dòng)落錘裝置主要通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制下的液壓系統(tǒng)，使質(zhì)量一定的重錘在指定高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，自由落體產(chǎn)生的沖擊力作用于承載板上并傳遞到路面，會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生沖擊荷載，路面受到?jīng)_擊荷載后產(chǎn)生瞬間變形，即為彎沉盆。一般來說，公路的荷載在12～60 kN之間，通過這種方式可以模擬行駛的車輛對(duì)路面的動(dòng)態(tài)荷載。分布于距測(cè)點(diǎn)不同距離的傳感器，一旦檢測(cè)到結(jié)構(gòu)層表面的變形，就會(huì)通過記錄系統(tǒng)將信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)中，得到的數(shù)據(jù)結(jié)果就是在動(dòng)態(tài)荷載作用下產(chǎn)生的彎沉盆和動(dòng)態(tài)彎沉。一般來說，公路的荷載在12～60 kN之間，而落錘式彎沉儀測(cè)試的數(shù)據(jù)可用于反算路面各結(jié)構(gòu)層、路基等材料的動(dòng)態(tài)彈性模量，也就是說，通過這種方式可以模擬行駛的車輛對(duì)路面的動(dòng)態(tài)荷載。以便能科學(xué)地評(píng)價(jià)路面的承載能力。

2 落錘式彎沉儀在公路檢測(cè)中的作用

2.1 有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制質(zhì)量隱患

由于落錘式彎沉儀測(cè)試消除了氣壓變化誤差、人為讀表誤差等多種干擾因素，所以其測(cè)試結(jié)果也值得信賴。如表1的數(shù)據(jù)，進(jìn)行Y=AX+B計(jì)算，可以得出在與貝克曼梁法進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比時(shí)，落錘式彎沉儀的結(jié)果更加精準(zhǔn)。利用落錘式彎沉儀不僅可以準(zhǔn)確。迅速地檢測(cè)及評(píng)價(jià)路基或路面各結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度，還可以在施工過程中，通過結(jié)構(gòu)層的模量反算以及逐層檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施控制質(zhì)量隱患，從根源處控制工程質(zhì)量。

表1 兩種不同儀器的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比表

續(xù)表1

2.2 有利于綜合評(píng)定公路路面及路基的承載能力

落錘式彎沉儀有利于檢測(cè)和評(píng)定改(新)建公路的路面、路基綜合承載能力，為工程的竣(交)工驗(yàn)收提供數(shù)據(jù)來源和評(píng)定質(zhì)量等級(jí)的依據(jù)。按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》彎沉檢測(cè)已竣工的路面，收集全線路面彎沉(盆)的資料及信息，并依據(jù)路面彎沉的資料及信息，分標(biāo)段對(duì)路面、路基的施工質(zhì)量、綜合承載能力進(jìn)行評(píng)定。

3 在公路檢測(cè)中應(yīng)用落錘式彎沉儀的具體步驟

3.1 在公路檢測(cè)中應(yīng)用落錘式彎沉儀的準(zhǔn)備步驟

在公路檢測(cè)中應(yīng)用落錘式彎沉儀的準(zhǔn)備步驟包括五點(diǎn)，分別為選定重錘的落高和質(zhì)量、在測(cè)試路線上布置測(cè)點(diǎn)、檢查落錘式彎沉儀、將落錘式彎沉儀調(diào)至工作狀態(tài)和標(biāo)定位移傳感器。

選定重錘的落高和質(zhì)量要根據(jù)工程的具體情況而定，只有選擇了最合理的落高和質(zhì)量，才能保證重錘下落時(shí)所產(chǎn)生的沖擊荷載在相關(guān)要求范圍的內(nèi)。

在測(cè)試路線上布置測(cè)點(diǎn)與選定重錘的落高和質(zhì)量一致，也需要考慮工程的具體要選擇測(cè)點(diǎn)的最佳距離和位置，如果測(cè)定的是公路的路表面，測(cè)點(diǎn)的位置可以選擇在行駛車輛經(jīng)過后留下的輪跡帶上，在測(cè)試過程中的定位可以利用距離傳感器。

檢查落錘式彎沉儀時(shí)，檢查的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)與規(guī)定的要求完全相符，以確保設(shè)備狀態(tài)正常且使用性能較好。此外，檢查過程應(yīng)當(dāng)全程由至少兩名檢查人員手動(dòng)操作，且檢查完成過后需要在檢查報(bào)告上簽名，一方面，可以避免單人檢查時(shí)產(chǎn)生的疏漏，使檢查結(jié)果更加可靠，另一方面，可以增強(qiáng)檢查人員的責(zé)任意識(shí)，一旦設(shè)備操作過程中發(fā)生可以避免的問題，應(yīng)當(dāng)對(duì)檢查人員采取懲法措施。

在將落錘式彎沉儀調(diào)至工作狀態(tài)之前，首先要在儀器關(guān)閉狀態(tài)下將落錘式彎沉儀牽引至測(cè)點(diǎn)位置，隨后再開啟儀器，在牽引落錘式彎沉儀時(shí)，牽引的速度應(yīng)當(dāng)不超過48km/h且要盡量保持勻速。

標(biāo)定位移傳感器的過程應(yīng)當(dāng)按照使用說明書進(jìn)行，傳感器的正確標(biāo)定是影響測(cè)量精度的重要因素。

3.2 在公路檢測(cè)中應(yīng)用落錘式彎沉儀的操作步驟

在公路檢測(cè)中應(yīng)用落錘式彎沉儀的操作步驟簡(jiǎn)單，主要在于三點(diǎn)：其一，放置承載板和傳感器，放置承載板時(shí)應(yīng)當(dāng)確定承載板中心點(diǎn)的位置與測(cè)點(diǎn)一致，隨后讓其自動(dòng)落下，完成這一部分后，立即放下彎沉裝置的傳感器。其二，啟動(dòng)落錘裝置，啟動(dòng)落錘裝置前，要將按照落高的要求提升重錘，啟動(dòng)落錘裝置后，落錘會(huì)以自由落體的方式對(duì)承載板產(chǎn)生沖擊荷載，這個(gè)時(shí)候，承載板上的重錘會(huì)即刻被提回到下落前的位置，當(dāng)重錘從自由落體到提回原處再到自由落體的操作重復(fù)三次后，操作人員應(yīng)當(dāng)將其固定。其三，記錄測(cè)定值，當(dāng)重錘對(duì)承載板產(chǎn)生沖擊荷載時(shí)，傳感器可以檢測(cè)到?jīng)_擊荷載作用對(duì)結(jié)構(gòu)層表面產(chǎn)生的變形，并將檢測(cè)的位移數(shù)據(jù)信號(hào)通過記錄系統(tǒng)輸入到計(jì)算機(jī)中，路面彎沉就是數(shù)據(jù)中顯示的峰值，每個(gè)測(cè)點(diǎn)在經(jīng)過三次測(cè)定后會(huì)出現(xiàn)三次測(cè)定值，最終的測(cè)定值可以直接取第三次測(cè)定值，也可以除去首個(gè)測(cè)定值后，取后兩次測(cè)定值的平均值。

當(dāng)完成一處的測(cè)試后，可以將承載板和傳感器一并提起，并將落錘式彎沉儀轉(zhuǎn)移至另一測(cè)點(diǎn)處，該測(cè)點(diǎn)的測(cè)定操作與之前測(cè)點(diǎn)的測(cè)定操作無異。

4 結(jié) 語

綜上所述，落錘式彎沉儀在公路檢測(cè)中的作用多且操作步驟簡(jiǎn)單，值得在實(shí)際測(cè)量中廣泛用。落錘式彎沉儀具有高效、迅速的特點(diǎn)，可能夠建立檢測(cè)的控制標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)、提高公路調(diào)查的工作效率，適用于檢測(cè)大規(guī)模路面的彎沉值。

[1] 張健強(qiáng)，梁偉東，陳瑜，等. 落錘式彎沉儀在開陽高速公路基層施工質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2014，8(21):195-197.

[2] 曾勝，王光明，張起森等. 落錘式彎沉儀在公路路基施工控制中的應(yīng)用研究[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2014，6(15):87-90.

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2016-08-05

熊良(1986-)，男，助理工程師，研究方向：工程檢測(cè)。

U415.5

C

1008-3383(2016)11-0174-01