周宗淘,張 躍
(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550008)
平整度是衡量高速公路瀝青路面質(zhì)量的重要指標,在施工過程中和竣工驗收階段都應(yīng)重視并做好平整度的檢測,采用適宜的檢測方法,以此為質(zhì)量的判斷和評定提供可靠參考依據(jù)。
該方法分為以下兩種:第一,采用單尺對最大間隙進行測量;第二,按1.5 m的距離進行連續(xù)測定。第一種方法主要用于路面施工過程中的質(zhì)量控制工作與檢驗,在采用單尺進行測定的過程中需要對測定段平整度合格率進行計算;而第二種方法雖然也能用在質(zhì)量控制工作及檢驗,但需要對標準差進行計算,采用標準差對平整度進行表示。
采用該方法進行測定時,主要是測定尺底和路表面之間最大間隙,結(jié)果表示為mm。該方法適用于經(jīng)壓實達到穩(wěn)定的路面,結(jié)果可用于質(zhì)量評定,包括施工與使用質(zhì)量。
(1)由硬木或合金材料制成的3 m直尺;(2)楔形塞尺;(3)皮尺、記號筆。
(1)準備工作
首先要選擇適宜的測定路段及測定地點。如果在施工中需要進行質(zhì)量檢測,則具體的測定地點以實際需要為依據(jù)確定,此時以單桿檢測為宜;如果是為了質(zhì)量檢驗而需要進行檢測,需連續(xù)測定至少10尺。當沒有特殊要求時,可將行車道上的一側(cè)輪跡,即與車道標線相距80~100 cm的位置,作為進行連續(xù)測定的標準部位。當為舊路,且已經(jīng)形成了車轍時,可將其車轍中心直接作為測定的部位,此時要用記號筆做好標記,并對路面進行清掃。
(2)測定步驟
沿預(yù)定方向在路面放好3 m直尺;對直尺和路面之間形成的間隙進行目測,找到間隙達到最大的部位;向間隙中塞入塞尺,對其間隙高度進行測量,結(jié)果精確到0.2 mm。
采用單尺對路面平整度進行檢測時,可將直尺和路面之間形成的最大間隙視作本次測定結(jié)果;而連續(xù)測定過程中,需在確認各測定值合格的基礎(chǔ)上,以相關(guān)要求為依據(jù)對合格百分率進行計算,最后還要算出平均值。合格率是合格尺數(shù)與總測尺數(shù)的商再乘以100%。
對于連續(xù)式平整度儀,它是路面平整度測定最常用的設(shè)備之一,具有能沿路面進行連續(xù)測定的優(yōu)勢特點。此外,還能自動完成計算、打印、顯示,同時繪制出相應(yīng)的曲線。
目前該方法主要適用于已經(jīng)成型的路面,可對路面質(zhì)量進行綜合評定,包括施工與使用的質(zhì)量。但需要注意,如果路面上存在很多坑槽,或破損情況比較嚴重,則不可使用這一方法進行測定。
儀器長3 m,它的質(zhì)量必須達到國家標準。儀器的中間是一個長度為3 m的機架,能自由伸縮與折疊;儀器前后兩端都有四個輪,因此該儀器也被稱作八輪儀,輪軸距為3 m。在機架的中間,是可起落的測定裝置,安裝了位移與距離傳感器,能對位移數(shù)據(jù)進行自動采集,其測定間距一般為10 cm,計算區(qū)長100 m,即每100 m進行一次結(jié)果的實時輸出。儀器可以使用人力或者是汽車來牽引前進。
(1)準備工作
首先要選擇適宜的測定路段及測定地點。如果在施工中需要進行質(zhì)量檢測,則具體的測定地點以實際需要為依據(jù)確定,此時以單桿檢測為宜;如果是為了質(zhì)量檢驗而需要進行檢測,需連續(xù)測定至少10尺。當沒有特殊要求時,可將行車道上的一側(cè)輪跡,即與車道標線相距80~100 cm的位置,作為進行連續(xù)測定的標準部位。當為舊路,且已經(jīng)形成了車轍時,可將其車轍中心直接作為測定的部位,此時要用記號筆做好標記,并對路面進行清掃。
(2)測定步驟
在待測路面放置檢測儀,并與牽引車連接;
啟動儀器和汽車,在路面上縱向行駛,此時的橫向位置應(yīng)保持不變;
對儀器的記錄情況、顯示情況和打印情況進行檢查;
儀器運行時的速度必須均勻,且以5 km/h為宜,不可超出12 km/h;
如果待測路段長度較短,則可直接利用人力對儀器進行牽引。
(1)采用儀器完成測定后,以10 cm的間隔距離對位移值進行采集,并自動計算整個區(qū)間內(nèi)的測定結(jié)果標準差,同時對以下數(shù)據(jù)進行記錄:測試總長度;曲線振幅比某個定值大的總次數(shù)及其單向累計值。之后將機架作為中點,繪制路面偏差曲線。若采用人工進行計算,需在曲線上設(shè)置一個基準線,然后按照1.5 m的距離對曲線的偏離位移進行讀取,表示為di。
(2)所有計算區(qū)間的結(jié)果都采用標準差方式來表達,計算公式為
(1)
(3)對整個路段中所有區(qū)間路面平整度測定結(jié)果的均值、標準差及變異系數(shù)進行計算,最后確定合格率。
儀器在路面行駛過程中,其后軸和車廂間產(chǎn)生的位移累積可表示平整度,即VBI值,單位為cm/km。該方法可用于測定平整度,并對路面質(zhì)量及使用是否舒適進行評定。但要注意,如果路面上坑槽,或破損情況比較嚴重,則不允許使用該方法進行測定。
該方法的測定原理為:一起以恒定速度行駛于路面,因路面不平,會使汽車產(chǎn)生激振,此時利用傳感器可對位移累積進行測量,這一數(shù)值越大,說明越不平整,影響行車舒適性。
儀器主要由傳感器、處理器與打印機三部分組成,其中,傳感器安裝與車輛的底板,需要利用測試車牽引前行。
對儀器設(shè)備進行安裝,然后檢查確認是否滿足測定要求,滿足要求后即可開始測定。
由測試車牽引儀器以50 km/h的速度勻速行駛。
(1)平整度指數(shù)
當采用該方法確定的結(jié)果需要和采用其它方法確定的結(jié)果實施換算時,需將對采用該方法確定的平整度進行標定,也就是和相關(guān)指標進行關(guān)系的建立,且相關(guān)系數(shù)應(yīng)達到0.90以上。
對于平整度指數(shù),它是對平整度提出的標準化指標,與反應(yīng)類的測試系統(tǒng)相似,但所用方法為數(shù)學(xué)模型對車輪在路面上的運行進行模擬,進而確定豎向位移。此時,測定速度一般按80 km/h控制,所得結(jié)果單位按m/km計。
為了和其它指標實現(xiàn)關(guān)系的建立,在選擇標定路段過程中,需要滿足以下各項要求:
具有5~6個平整度有一定差異的道路,按照平整度從好到壞均應(yīng)各有一段。
長度應(yīng)保持在250~300 m范圍內(nèi)。
各段路面的平整度需保持均勻,沒有明顯的差別。
縱坡變化相對較小,且應(yīng)為直線段。
交通量相對較小,或能進行疏導(dǎo),以免在標定過程中受到車流的影響和干擾。
(2)采用連續(xù)式平整度儀法標定
①首先對平整度儀進行檢查和校準。
②由平整度儀對所有路段實施全程連續(xù)測量,重復(fù)測量3~5次以后,計算平均值,將其作為本次測試的結(jié)果。
③采用顛簸累積的方法對所有路段實施全程連續(xù)測量,同樣重復(fù)測量3~5次,計算平均值,將其作為本次測試的結(jié)果。
④對采用上述兩種方法獲得結(jié)果實施回歸分析,并建立相應(yīng)的關(guān)系。
綜上所述,不同的路面平整度檢測方法有著不同的檢測原理,且方法、步驟、數(shù)據(jù)處理過程等都不同,對此,在實際工作中,需要根據(jù)項目的具體情況,選擇適宜的檢測方法,以保證檢測結(jié)果的真實性和準確性。