高速公路瀝青路面平整度檢測技術的應用研究

周宗淘，張 躍

(貴州省交通科學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量的重要指標，在施工過程中和竣工驗收階段都應重視并做好平整度的檢測，采用適宜的檢測方法，以此為質量的判斷和評定提供可靠參考依據。

1 3 m直尺法

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，結果表示為mm。該方法適用于經壓實達到穩(wěn)定的路面，結果可用于質量評定，包括施工與使用質量。

1.1 測定器具和材料

(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。

1.2 測定方法和步驟

(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量檢測，則具體的測定地點以實際需要為依據確定，此時以單桿檢測為宜；如果是為了質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，結果精確到0.2 mm。

1.3 數據處理和評定

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果；而連續(xù)測定過程中，需在確認各測定值合格的基礎上，以相關要求為依據對合格百分率進行計算，最后還要算出平均值。合格率是合格尺數與總測尺數的商再乘以100%。

2 連續(xù)式平整度儀法

對于連續(xù)式平整度儀，它是路面平整度測定最常用的設備之一，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，同時繪制出相應的曲線。

目前該方法主要適用于已經成型的路面，可對路面質量進行綜合評定，包括施工與使用的質量。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。

2.1 檢測器具

儀器長3 m，它的質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，能對位移數據進行自動采集，其測定間距一般為10 cm，計算區(qū)長100 m，即每100 m進行一次結果的實時輸出。儀器可以使用人力或者是汽車來牽引前進。

2.2 測定步驟

(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量檢測，則具體的測定地點以實際需要為依據確定，此時以單桿檢測為宜；如果是為了質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。

2.3 數據處理和評定

(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)間內的測定結果標準差，同時對以下數據進行記錄：測試總長度；曲線振幅比某個定值大的總次數及其單向累計值。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果的均值、標準差及變異系數進行計算，最后確定合格率。

3 車載式顛簸累積儀法

儀器在路面行駛過程中，其后軸和車廂間產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，會使汽車產生激振，此時利用傳感器可對位移累積進行測量，這一數值越大，說明越不平整，影響行車舒適性。

3.1 測定器具

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。

3.2 準備工作

對儀器設備進行安裝，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。

3.3 測定步驟

由測試車牽引儀器以50 km/h的速度勻速行駛。

3.4 測定結果和其它指標之間的關系

(1)平整度指數

當采用該方法確定的結果需要和采用其它方法確定的結果實施換算時，需將對采用該方法確定的平整度進行標定，也就是和相關指標進行關系的建立，且相關系數應達到0.90以上。

對于平整度指數，它是對平整度提出的標準化指標，與反應類的測試系統(tǒng)相似，但所用方法為數學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，所得結果單位按m/km計。

為了和其它指標實現關系的建立，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各有一段。

長度應保持在250～300 m范圍內。

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，且應為直線段。

交通量相對較小，或能進行疏導，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，重復測量3～5次以后，計算平均值，將其作為本次測試的結果。

③采用顛簸累積的方法對所有路段實施全程連續(xù)測量，同樣重復測量3～5次，計算平均值，將其作為本次測試的結果。

④對采用上述兩種方法獲得結果實施回歸分析，并建立相應的關系。

4 結束語

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、數據處理過程等都不同，對此，在實際工作中，需要根據項目的具體情況，選擇適宜的檢測方法，以保證檢測結果的真實性和準確性。