摘? 要：半剛性基層瀝青路面是我國(guó)高等級(jí)公路常見路面結(jié)構(gòu)，由于受行車荷載、自然環(huán)境等多種因素的影響，大量路面出現(xiàn)了不同程度的早期損壞。研究表明采用車載落錘式彎沉儀檢測(cè)路面，可獲取精確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，為路面結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)提供真實(shí)、有效的數(shù)據(jù)，同時(shí)，對(duì)于公路維修養(yǎng)護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。基于此，本文在充分了解車載落錘式彎沉儀應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的前提下，結(jié)合具體案例，對(duì)車載落錘式彎沉儀在公路無損檢測(cè)中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討，以期為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：車載落錘式彎沉儀;無損檢測(cè);應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)：U415.12? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：2096-6903（2020）02-0000-00

0引言

當(dāng)前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，公路交通規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，每年都會(huì)增建或翻修不同等級(jí)的公路。然而，在公路里程日益增加的同時(shí)，受行車荷載、自然環(huán)境等多種因素限制，大量公路路面出現(xiàn)了不同程度的早期病害，如裂縫、坑槽、車轍等，嚴(yán)重影響了路面結(jié)構(gòu)使用性能，導(dǎo)致路面過早進(jìn)入維修養(yǎng)護(hù)期。為準(zhǔn)確了解路面病害情況，對(duì)路面進(jìn)行有針對(duì)性地檢測(cè)和結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)具有重要意義。車載落錘式彎沉儀是一種靈活、便捷、高效的路面檢測(cè)設(shè)備，將其用于路面檢測(cè)，可有效提高檢測(cè)精確度[1]。

1車載落錘式彎沉儀的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

近年來，無損檢測(cè)已成為路面結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)的重要手段。彎沉檢測(cè)是路面養(yǎng)護(hù)維修當(dāng)中最關(guān)鍵的一項(xiàng)指標(biāo)，其目的是為了檢測(cè)路面強(qiáng)度，了解道路使用性能，為后期養(yǎng)護(hù)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，從而保證行車舒適性和安全。作為一種檢測(cè)效率高、操作簡(jiǎn)單、精確度高的無損檢測(cè)技術(shù)，車載落錘式彎沉儀已廣泛運(yùn)用到各等級(jí)的路面結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)。在動(dòng)態(tài)荷載作用下，通過車載落錘式彎沉儀可產(chǎn)生動(dòng)態(tài)彎沉與彎沉盆，從而對(duì)路面強(qiáng)度、承載力進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)[2]。

車載落錘式彎沉儀測(cè)定的動(dòng)態(tài)彎沉盆，涵蓋大量路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度信息，若路面結(jié)構(gòu)層存在承載力不足情況，或存在病害問題，將會(huì)產(chǎn)生路面彎沉變化及彎沉盆形狀變化。一般情況下，彎沉響應(yīng)曲線形狀基本與半正弦波類似，同時(shí)，檢測(cè)獲取的變形值或荷載則可視為相應(yīng)曲線的振幅?；蛘哒f是回彈變形值，基本等同于彎沉。相比其他檢測(cè)設(shè)備，車載落錘式彎沉儀的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)如表1所示。

2工程概況

某公路工程全長(zhǎng)32.903 km，沿線礦產(chǎn)資源豐富，重載超載現(xiàn)象嚴(yán)重。此外，建成通車時(shí)間較長(zhǎng)，在行車荷載和自然因素等長(zhǎng)期作用下，路面早期病害嚴(yán)重，甚至已對(duì)道路使用性能造成了一定影響。本路段整體路段情況分為兩段，其中K0+000～K8+180段，是在老縣道基礎(chǔ)上拓寬，現(xiàn)有路線長(zhǎng)度為8180 m，12 m為路面寬度。該路段維持原來路面結(jié)構(gòu)，如表2所示。

其他路段則是在原路線基礎(chǔ)上改建，起訖樁號(hào)為K8+180～K77+739。2013年因路面病害嚴(yán)重，對(duì)嚴(yán)重路段原路面病害進(jìn)行了挖除處治，輕微病害段僅做修補(bǔ)處理，隨后在其上進(jìn)行了瀝青混凝土薄層罩面加鋪處理。具體情況如表2所示。

3路況情況分析

本工程沿線存在豐富的礦產(chǎn)資源，集中有較多煤礦、砂石料廠等，因此存在較為嚴(yán)重的超載重載情況。加之自然因素等長(zhǎng)期作用，路面早期病害問題嚴(yán)重。隨著使用年限的不斷增加，路面病害進(jìn)一步加劇，甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重的沉陷、坑槽等病害，大大降低了路面的使用性能。本工程于2013年進(jìn)行了一次薄層中修罩面處治，但僅能起到恢復(fù)表面功能的效果，未達(dá)到良好的原路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)作用，因此，路面病害問題仍很嚴(yán)峻。甚至出現(xiàn)了反射裂縫等現(xiàn)象。為避免路面病害持續(xù)發(fā)展，為有效控制路面病害，提高路面使用性能，做好路面結(jié)構(gòu)狀況檢測(cè)至關(guān)重要。車載落錘式彎沉儀是一種常見的路面無損檢測(cè)設(shè)備，將其用于路面檢測(cè)，可有效提升測(cè)定的精準(zhǔn)度[3]。

4車載落錘式彎沉檢測(cè)分析

4.1試驗(yàn)檢測(cè)流程

在路面無損檢測(cè)中，采用車載落錘式彎沉儀檢測(cè)時(shí)，需先布設(shè)測(cè)點(diǎn)，并按照既定的流程進(jìn)行試驗(yàn)操作。

（1）測(cè)點(diǎn)布置。根據(jù)路面實(shí)際情況，確定測(cè)點(diǎn)位置和數(shù)量。一般可將測(cè)點(diǎn)布設(shè)到行車道輪跡帶上，并利用距離傳感器定位，從而獲取彎沉值。

（2）試驗(yàn)過程中，要根據(jù)具體情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)車載落錘式彎沉儀的承壓板位置，保證其始終與測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，隨后放下所有傳感器，并將落錘裝置啟動(dòng)。待車載落錘式彎沉儀自由下落后，將有巨大沖擊力產(chǎn)生，在此過程中傳感器可自動(dòng)捕捉到落錘對(duì)路面結(jié)構(gòu)所形成的位移變化，通過計(jì)算機(jī)設(shè)備便可自動(dòng)記錄與計(jì)算該變形情況，從而獲取路面動(dòng)態(tài)彎沉盆[4]。

4.2試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

通過車載落錘式彎沉儀對(duì)本路段進(jìn)行彎沉檢測(cè)，所得結(jié)果如下：彎沉值分布范圍在15～30（0.01 mm），占40%左右，彎沉值在30（0.01mm）以上的，占30%左右。由此說明，本工程的彎沉值、變異系數(shù)偏大，相比設(shè)計(jì)彎沉，實(shí)測(cè)彎沉值較大。

為了有效控制計(jì)算誤差，在計(jì)算時(shí)，需對(duì)溫度、濕度等環(huán)境因素是否會(huì)影響彎沉盆進(jìn)行綜合考慮。一般可做溫度場(chǎng)試驗(yàn)，將傳感器埋設(shè)到路線內(nèi)，從而獲取路面結(jié)構(gòu)層的實(shí)測(cè)溫度，并得到溫度修正系數(shù)。結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行彎沉值修正，所選計(jì)算公式如下：

通過公式可得彎沉結(jié)果，如表3所示。

4.3路面結(jié)構(gòu)承載力評(píng)價(jià)

經(jīng)分析，本路段路面結(jié)構(gòu)彎沉較大，局部路段土基模量小，存在嚴(yán)重的路面病害問題，路面結(jié)構(gòu)已無法達(dá)到當(dāng)前交通流量需求，因此，需進(jìn)行改造處治?；诮?jīng)濟(jì)性原則，為充分利用原路面結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡可能降低挖補(bǔ)量，僅挖補(bǔ)嚴(yán)重病害路段。方案為彎沉40（0.01mm）以上部分做挖補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)處治，待基層底基層挖除之后，可填補(bǔ)水泥穩(wěn)定碎石，20～30cm厚。此外，銑刨面層瀝青混合料，或加鋪冷再生瀝青混合料。由此可見，適當(dāng)調(diào)節(jié)路面結(jié)構(gòu)組合形式，如調(diào)整基層或面層厚度，提升土基承載力，便可滿足重載交通需求[5]。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，受多種因素制約，路面病害問題愈加嚴(yán)重。為保證路面養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量，必須做好路面實(shí)際狀況檢測(cè)工作。無損檢測(cè)具有不破壞路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，因此，在我國(guó)公路檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用與推廣。車載落錘式彎沉儀是一種高效、精度高的檢測(cè)設(shè)備，將其用于公路無損檢測(cè)，可獲取準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，客觀評(píng)價(jià)路面結(jié)構(gòu)承載力，保證檢測(cè)效果[6]。

參考文獻(xiàn)

[1] 張克永，歐東寶.落錘式彎沉儀在公路工程檢測(cè)中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014（9）：106-108.

[2] 陶薇.車載落錘式彎沉儀在公路無損檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品， 2019（11）：54.

[3] 李新永，王曉靜，韓廣富，等.落錘式彎沉儀（FWD）在公路技術(shù)狀況調(diào)查中的應(yīng)用[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011（6）：131-132+134.

[4] 彭韋.便攜式落錘彎沉儀在砂礫卵石土路基檢測(cè)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2012，9（5）：8-11.

[5] 尹志剛.落錘式彎沉儀在道路施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].交通世界（工程技術(shù)），2015，（3）：104-105.

[6] 田義峰.落錘式彎沉儀在道路檢測(cè)中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（14）：2202.

收稿日期：2020-01-06

作者簡(jiǎn)介：王雪（1981—），女，河南南陽(yáng)人，本科，工程師，研究方向：公路工程試驗(yàn)檢測(cè)或監(jiān)理。