論述公路工程平整度試驗(yàn)檢測技術(shù)

吳丹

摘要：在整個公路工程建設(shè)過程中，路面工程是其中的一項非常重要的構(gòu)成部分，對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。平整度則是評價公路路面施工質(zhì)量的一個非常重要的項目指標(biāo)。本文就平整度的試驗(yàn)檢測技術(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)識公路平整度檢測的相關(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；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)收階段中的一項非常重要的評價指標(biāo)。一般來說，路面的剖面曲線存在較大起伏時，表示平整度較差；其曲線形態(tài)相對平滑時，則表明路面平整度較好。

2.公路工程平整度的試驗(yàn)檢測技術(shù)

2.1直尺法

3m直尺測定法有單尺測定最大間隙及等距離連續(xù)測定兩種。在我國曾使用很廣，但由于其測試精度低，測試速度慢、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。直尺法檢測要點(diǎn)如下：（1）當(dāng)為施工過程中質(zhì)量檢查需要時，測試地點(diǎn)根據(jù)需要而定，可以單桿檢測；（2）當(dāng)為路基路面工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收或進(jìn)行路況評定需要時，應(yīng)首尾相連續(xù)測量10尺，除特殊需要外，應(yīng)以行車道一側(cè)車輪輪跡（距車道線0.8-1.0m）帶作為連續(xù)測定的標(biāo)準(zhǔn)位置；（3）對舊路面已形成車轍的路面，應(yīng)取車轍中間位置為測定位置，用粉筆在路面上作好標(biāo)記（4）在施工過程中檢測時，要根據(jù)需要確定方向，將3m直尺擺在測試地點(diǎn)的路面上；（5）目測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)束后檢測時，按現(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）的規(guī)定，每一處連續(xù)檢測10尺，按上述步驟記10個最大間隙。

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)重的路面上測定。將連續(xù)式平整度測定儀置于測試路段路面起點(diǎn)上；在牽引汽車的后部，將平整度儀的掛鉤掛上后，放下測定輪，啟動檢測器及記錄儀，隨即啟動汽車，沿道路縱向行駛，橫向位置保持穩(wěn)定，并檢查平整度檢測儀表上測定數(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。牽引平整度儀應(yīng)該勻速行駛，速度在5km/h，最大不超過12km/h；測試路段較短時可用人力勻速拖拉平整度儀。

2.3車載式顛簸累積儀法

規(guī)定用車載式顛簸累積儀測量車輛在路面上通行時后軸與車廂之間的單向位移累積值VBI表示路面的平整度。車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試車的底板上。車載式顛簸累積儀的注意事項如下：（1）檢測結(jié)果與測試車機(jī)械系統(tǒng)的振動特性和車輛行駛速度有關(guān)。減振性能好，則VBI測值小；車速越高，VBI測值越大。因此必須通過對機(jī)械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測時嚴(yán)格控制車速來保持測定結(jié)果的穩(wěn)定性，需經(jīng)常進(jìn)行標(biāo)定。（2）用車載式顛簸累積儀測出的顛簸累積值VBI，與用連續(xù)式平整度測出的標(biāo)準(zhǔn)差，概念不同，國際平整度指數(shù)IRI是國際上公認(rèn)的衡量路面行駛舒適性或路面行駛質(zhì)量的指數(shù)，可通過標(biāo)定試驗(yàn)，建立VBI與IRI之間的相關(guān)關(guān)系，對路面平整度進(jìn)行評定。

3.激光平整度儀在公路工程平整度試驗(yàn)檢測中的應(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)采集儀和承載車構(gòu)成。激光平整度儀采用一臺便攜的IBM兼容機(jī)來采集并存儲測量數(shù)據(jù)。通過計算機(jī)鍵盤可以控制現(xiàn)場操作軟件進(jìn)行測試和標(biāo)定。測試軟件在啟動時將所有必須的設(shè)置數(shù)據(jù)傳入斷面系統(tǒng)板（PSB），同時軟件亦接收所有經(jīng)斷面系統(tǒng)板處理后的數(shù)據(jù)，做進(jìn)一步的處理，將其顯示在計算機(jī)屏幕上并將數(shù)據(jù)存于計算機(jī)硬盤上。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、加速度計以及可選裝的IMS安裝在汽車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約1.83m，在其兩端可分別加裝一個0.25m長的翼架。這樣整個傳感器架總長約2.33m。每個翼架可容納一個激光傳感器，以一定的角度安裝，這樣可以有效地增加傳感器架的測量寬度，使每端大約增加30cm的測量寬度。整個傳感器架的測試有效寬度約為2.90m。激光傳感器系統(tǒng)每100米采集一個點(diǎn)，實(shí)時顯示國際平整度指數(shù)IRI值，根據(jù)輸出的國際平整度指數(shù)IRI，可以計算出路面的平整度指數(shù)RQI。

3.2激光平整度檢測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

檢測速度快，是傳統(tǒng)檢測方法的幾倍甚至是幾十倍；可充分保證路面檢測的高精度，其檢測精度高達(dá)0.1mm，樣點(diǎn)采集間距0.13m，檢測車速可達(dá)到80km/h，適用于高速公路、城市道路、機(jī)場跑道路面的建設(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)計算機(jī)自動化，更好地保證測試的精度和準(zhǔn)確性：功能強(qiáng)，除可檢測路面平整度外，還可用于測量路面紋理和車轍深度等。

3.3影響激光平整度檢測結(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、檢測速度快、測定誤差小的要求，在實(shí)際使用過程中，要必須注意以下影響因素。

（1）路面清潔度對檢測的影響

在實(shí)際檢測中，道路的表面清潔程度對數(shù)據(jù)有著一定的影響，當(dāng)?shù)缆繁砻嬗袠渲Α⑹瘔K、泥巴等垃圾或雜物時，在檢測車行駛經(jīng)過，檢測數(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，而無法測得路面的真實(shí)數(shù)據(jù)，造成檢測結(jié)果的誤差。

（2）檢測車輛行駛速度影響

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

（3）檢測車輛載重大小

檢測車在不同的載重下對數(shù)據(jù)也有一定的影響，主要由于載重的不同會影響輪胎的變形和氣壓大小，造成檢測車激光橫梁高度的變化，使檢測數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，通常檢測車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。因?yàn)椋?dāng)路面有水時，激光發(fā)射到地面后會產(chǎn)生散射，會直接影響到檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)束語

激光平整度檢測系統(tǒng)應(yīng)用于公路路面平整度的檢測，其具有檢測速度快、計算準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析自動化等優(yōu)點(diǎn)，且該檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果不受車速影響，檢測穩(wěn)定性良好，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)不僅適用于我國公路的竣工驗(yàn)收和質(zhì)量評價，還可應(yīng)用于我國高等級公路路面的平整度檢測等，并有助于提高我國公路的檢測水平，值得推廣。