沥青路面施工与检测方法研究论文.doc

目 录 一 试验检测目的及意义 2 二 试验检测过程中存在的问题 3 三 沥青混凝土路面施工检测 4 1 路面弯沉检测 4 1 1激光弯沉测定仪法 4 1 2自动弯沉测定仪法 4 1 3落锤式弯沉仪 FWD 法 4 2 路面平整度检测 5 2 1 3m直尺 5 2 2连续式平整度仪 5 2 3激光路面平整度测定仪 5 2 4车载式颠簸累积仪 6 3 沥青路面损坏状况检测 6 3 1摄像测量法 6 3 2探地雷达 6 结束语 9 参考文献 10 沥青路面施工试验与检测方法研究 摘要 最近二三十年 世界各国的公路都有了很大的发展 尤以沥青路面为多 在大规模的公路建设以后 随之而来的将是任务繁重的公路养护和管理 路面 检测是养护工作的一项重要内容 也是路面管理系统中数据采集的重要组成部 分 文章将根据路面检测指标分类论述沥青路面检测技术 并对路面集成检测 技术进行介绍 关键词 试验 检测方法 一 试验检测目的及意义 试验检测是一项尤为重要的工作 它直接影响着工程质量的优劣 只有通 过科学的检测与试验手段 严密的工程监理才能为公路工程质量评价提供准确 的 科学的依据 在公路施工过程中进行试验检测 所得到的数据显示 将可 以对工程施工过程中的每道工序及原材料的性能 各种混合物的配合比 生产 成品的强度等进行全面控制 以确保工程质量 如果一项工程没有科学的试验 资料就无法对其工程质量作出真实评价和验收 因此 工程试验检测工作对于 提高工程质量 加快工程进度 降低工程造价 推动公路工程施工技术进步 将起到极为重要的作用 公路工程试验检测技术是一门正在发展的新兴学科 它融试验检测基本理论和测试操作技能及公路工程相关学科基础知识于一体 是工程设计参数 施工质量控制 施工验收评定 养护管理决策及各种技术规 范和规程修定的主要依据 试验检测是一项重要的环节 也是对工程施工质量 实施有效控制的重要手段之一 在施工过程中 通过某个样品或工程项目的检 测 根据其检测的数据结果 来判断工程质量或样品质量是否符合相关技术标 准的规定 是保证公路施工质量的核心内容 二 试验检测过程中存在的问题 在长期的户外作业中 公路施工出现了许多的质量隐患问题 而作为监管 工作的重心 试验检测也遇到了同样多的困扰 现归纳为以下存在的一些问 题 1 公路施工单位对抽取的样品不具有代表性 只是抱着应付的态度 在 试验检测工作中 试验员往往会遇到这样的问题 施工单位所送来的样品 或 者试验员在现场抽样检查的样品并不具代表性 没能很好的反应施工过程中各 成品的真实情况 对检测工作只是当成一种 走过场 的形式 根本没有切实 的按照测验规定去认真检查施工质量问题 2 对抽取的样品监督不严 存在检验的样品与实际施工中所使用的样品 不一致 失去了对样品检验的作用 监理工程师在质量试验检测过程中应发挥 其监管的作用 但在现实生活中 为了节省资源 减少资金 为了个人的经济 利益 而偷工减料 但是在检测过程中又有官僚主义的作风 导致监理工程师 检测的不公正 建筑施工质量的极大隐患 3 样品送检过晚 试验检验报告还没有出来 施工单位已经进行下一套 工序的施工 失去了检验的意义 样品送验过晚是因为建筑施工单位的不重视 所造成的 而没等试验报告出来就进行施工建设 就是一些施工单位的领导为 了谋求自我利益 急功近利 想尽快完成工程 节省时间而促成的 以上问题是实习时经常存在的一些问题 为了避免此类问题的重复性出现 最可行有效的办法就是监督 我相信只要施工单位和监督单位严格按照制度执 行 对于提高工程质量就是必然的结果 三 沥青混凝土路面施工检测 1 路面弯沉检测 路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标 路面弯沉是指在 规定的标准轴载作用下 路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形 值 新的检测法有以下几种 1 1 激光弯沉测定仪法 在测定时 将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中 利用汽车驶离被测点 时路面回弹 带动原固定于地面上的硅光电池测头向上升起 使激光器发出的 激光束通过进光射到硅光电池上产生光电流 并根据光电流的大小来计算路面 回弹变形的数值 即路面回弹弯沉值 这种弯沉仪操作简易 精度高 读数稳 定 体积小 质量轻 造价低且容易研制 另由于该测定仪依靠光线作为臂长 可以射得很远 加上激光发射角窄 光点小而红亮 10m 之远仍能清晰可见 可用于刚性路面弯沉检测 1 2 自动弯沉测定仪法 该测定仪在检测路段上在牵引车的作用下以一定的速度行驶 将测定仪的 弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动 当后轴双轮隙通过测头 时 弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来 这时 测定梁被拖动 以二 倍的牵引车速度拖到下一测点 周而复始地向前连续测定 通过计算机可输出 路段弯沉检测统计结果 整个测定是在测定车连续行驶的情况下进行的 它可对路面进行高密集点 的强度测量 适用于路面施工质量控制 验收和路面养护管理 1 3 落锤式弯沉仪 FWD 法 FWD 是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装援 使一定质的重锤从一 定高度自由落下 冲击力作用于承载板上并传到路面 导致路面产生弯沉 通 过分布 距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形 记录系统将信号输 入计算机 得到路而测点弯沉缸 FWD 测量是计算机自动采集数据 进度快 精度高 检测最大速度可达 80km h 内置式落锤弯沉仪的牵引速度可大于 100km h 该方法足一种很理想的动态无损检测设备 2 路面平整度检测 路面平整度可定义为路面表面诱使行使车辆出现振动的高程变化 它是路 面使用性能的一项重要指标 因此平整度的检测是路面施工和养护的一个非常 重要的环节 平整度的测试设备分为断面类和反应类两大类 断面类测定路表凹凸情况 反应类测定路表不平整程度 平整度 车辙和裂缝是评价路面质量最重要的三 个参数 平整度检测贯穿于路面施工质量检测 评定 验收及运营期路面质量 检测等环节 其检测设备 原理和方法多种多样 检测结果因检测设备不同而有 较大差异 车载式颠簸累积仪必须通过对机械系统的良好保养和检测时严格控 制车速来保持测定结果的稳定性 需经常进行标定 减振性能好 则 VBI 测值小 车速越高 VBI 测值越大 目前 断面类设备包括 3m 直尺 连续式平整度仪和 激光路面平整度测定仪等 反应类设备包括车载式颠簸累积仪等 2 1 3m 直尺 测试时把 3m 直尺轻放于路面上 将画图仪移至其一端 用手将画图仪推向 另一端 在这个过程中由于路面的凹凸不平 画图仪下面的测轮带动画针上下 运动 同时滚筒轮在输力轮的带动下旋转 并带动纸带移动 两个运动的合成 便使画针在纸带上画下了路面的几何量 并由此求得路面平整度数值 该方法用于测定压实成型的路面各层表面的平整度 以评定路面的施 工质量和使用质量 但该方法比较落后 测量效率低下 操作者需要低头弯腰 现已用得较少 2 2 连续式平整度仪 测量时由人或车拉动该仪器前进 由于路面不平引起测量小轮上下摆动 并带动位移传感器的测杆在传感器的小孔槽里上下滑动 这样就可以根据传感 器输出的电位的正负及其大小来确定路面平整度 采用该类测定仪灵活性较大 既可人拖 也可车拉 但测试效率较低 检 测速度 12km h 该方法适用于测定路表面的平整度 评定路面的施工质量和 使用质量 但不适用于在已有较多坑槽 破坏严重的路面上测定 2 3激光路面平整度测定仪 激光路面平整度测定仪是一台装备有激光传感器 加速度计和陀螺仪的测 定车 它同时具有先进的数据采集和处理系统 工作是测试车以一定的速度在 路面上行使 固定在汽车底盘上的一排激光传感器通过测试激光束反射回读数 器的角度来测试路面 这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差 消除测试车自身的颠簸 输出路面真实断面信号 信号处理系统将来自激光传 感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来 随着汽车的行进 每隔一定间距 采集一次数据 通过数据分析系统 可显示打印国际平整度指数等平整度检测 结果 该类测定仪是一种与路面无接触的测量仪器 测试速度快 精度高 同时 还可以进行路面纵断面 横坡 车辙等测量 因此该测定仪有着广阔的应用前 景 2 4 车载式颠簸累积仪 测定时测试车以一定的速度在路面上行使 路面的凹凸不平引起汽车的激 振 通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值 VBI 以 cm km 计 VBI 越大 说明路面平整度越差 车载式颠簸累积仪测定路面平整度速度快 价格低廉 操作简便 可用其 检测的结果评定路面的施工质量和使用期的舒适性 3 沥青路面损坏状况检测 路面在使用过程中常发生各种各样的损害 损害不但影响路面的结构使用 性能和结构承载力 也会影响到路面使用性能 因此 沥青路面损坏状况检测 对于沥青路面养护具有重要意义 目前 国内外较先进的测量方法有 摄像测 量法和探地雷达法 3 1 摄像测量法 摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机 按一定速度与一定摄像角度 将路面上所指定的各种病害录入摄像带 然后在 现场或室内快速处理成数据的一种检测技术 该方法先进性 成本低 会成为 今后一段时间内的路面损坏检测的主要手段 3 2 探地雷达 装有探地雷达的车在路上以一定的速度行驶时 探地雷达发射电磁脉冲 并在较短时间内穿透路面 脉冲反射波被无线接收机接收 数据采集系统记录 返回时问和路面结构中的不连续电介质常数的突变情况 路面各结构层材料的 电介质常数明显不同 因此 电介质常数突变处 也就足两结构层的界面 根 据测知的各种路面材料的电介质常数及波速 则可计算路面各结构层的厚度或 给出含水量 损坏位置等资料 探地雷达检测沥青路面厚度 路面脱空 裂缝 陷落 空涧等病害 其检测速度可达 80km h 以上 最大探测深度大于 60cm 目 前在公路无损检测方面 探地雷达已取得了较好的效果 而且还有更为广阔的 应用前景 4 路面抗滑能力检测 适应公路行业发展的需求 科技进步及科技创新的 带动 通过设备与技术 引进和自主开发 我国路面自动化快速无损检测技术和设备经 历了从无到有 再到高速发展的成长历程 特别是在高等级公路路面检测方面有了长 足的进步 目前 在高等级公路养护质量各项指标检评中 路面各项指标基本都能够 使用 自动化快速无损检测设备进行检测 这其中就包括了路面抗滑性能指标 利用 高效自动化检测设备 在设备选型方面应引起我们检测机构的广泛重视 尽量 遵循以下要求和原则 1 使用与标准体系内基准指标相同或类似的设备 即评价指数的适用性 强 2 使用目前正在大量应用并相对先进 超前的设备 3 使用工作性能稳定可靠的设备 4 使用标定可靠 并能较方便进行标定 校准的设备 5 若测试指标与基准指标存在差异 能够做对比试验建立相关性关系 抗滑能力主要是指路面摩擦系数 在检测方法上主要有早期英国的摆式摩 擦仪 静态 单点检测 和现今制动测距 动态 连续检测 的方法 在研究方面 目前集中在检测手段 主要是动态连续式 的可靠性 应用指标及指标体系的研 究 动态连续式检测已成为当今国际上的主流 但在制造上有较大的难度 同时 检测时 由于要对检测轮进行完全制动 其检测费用较高 国际上检测手段较发 达的国家有瑞典和美国等 另一种新的检测方法是测定检测车全刹车时的最大 减速度一些研究成果表明 此最大减速度与路面摩擦系数有较好的相关性 近几 年国际上有一些研究采用高分辨率的激光距离传感器检测路面的微观特征 并研 究其综合定量指标与路面摩擦系数的相关性 若这一种新的方法得以认可 路面 摩擦系数的快速检测将变得更有效和低价 我国目前采用的主要检测手段仍为 摆式摩擦仪 由于是静态单点抽样检测 其效率和可靠性无法满足公路管理的需 要 今后需开展此方面的检测技术的研究 重点应集中在采用何种技术以实现快 速连续的检测 另外 我国养护规范对沥青路面的抗滑性能提出了摆值 构造深 度 横向力系数等几种评价指标 但对于这些指标之间的相互关系缺乏系统的分 析 因此 还需进行指标评价体系的研究 通过现场试验 获得大量数据 完善检测 规范 建立新的指标体系和评价方法 4 1摆式摩擦仪 几年前 我国公路路面抗滑检测的主要手段为摆式摩擦仪但从近年实际效 果 来看 摆式摩擦系数仪已经越来越不适应我国高等级公路建设的需要 一方 面该测试 方法对正常交通的影响相对较大 存在不安全因素 另一方面它不能 较好地反映路面的宏观纹理构造对摩擦系数的影响 而宏观纹理构造是高速公 路路面抗滑能力的重要因素 同时由于是静态单点抽样检测 其测试效率 检 测频率和可靠性均无法满足高等级公路管理 养护的现实需要 4 2横向力系数检测仪 横向力系数检测仪能在正常的交通流中测得真实 有效的摩擦系数数据 不但 能够保证操作人员 检测设备和其他车辆行驶安全 消除道路交通事故隐 患 而且其测试采集不利条件下 路面潮湿 积水等 的动态摩擦系数值更能 真实反映路面的实际抗滑能力 路面抗滑不单是解决纵向摩擦系数的问题 有时车辆侧滑引起的交通事故 也占相当大的比例 所以抗滑测量结果应能全面反映路面的抗滑能力 横向力 系数检测车的测量结果既有纵向分量又有横向分量 符合路面抗滑性能的实际 情况 结束语 综上可知 沥青路面试验与检测的各项技术正在不断发展 由静态检测向 动态检测发展 由手工方式向自动化发展 由有损检测向无损检测发展 由单 项检测向集成检测发展 检测的速度也越来越快 效率越来越高 结果越来越 精确 为促进公路工程整体质量水平的提高 保证试验检测工作的质量 充分 发挥试验检测的基础性作用 用科学的数据为工程质量保驾护航 努力开拓管 理思路 提高水平 使试验检测走上规范发展的道路 参考文献 1 杨晓丰 李云峰 路基路面检测技术 M 北京 人民交通出版社 2007 02 2 郭瑞军 沥青混凝土路面施工质量控制与检测 山西建筑 2010 第 8 期 3 何铁元 张利先 沥青路面早期破坏的原因分析 民营科技 2007 5 98 98 4 韩莉莉 关于沥青路面施工检测探讨 价值工程 2010 第 1 期 万方数 据 5 伍宇 周海华 罗锟 应用无损检测技术评价沥青路面施工离析 山西建筑 2009 第 2 期 6 骆岩飞 赵玉国 费景胜 论沥青路面离析检测方法和标准 吉林交通科技 2010 第 3 期 7 袁宏伟 习明星 张敬君 沥青路面的渗水性检测方法及影响因素 公路 2002 第 5 期