道路改造工程中貝克曼梁法測試路基路面回彈彎沉的影響因素分析

馬秀麗

（中國建材檢驗認證集團廈門宏業有限公司）

0 前言

回彈彎沉作為道路路面結構性能的表征應用較為廣泛，一般通過路基、路面的彎沉值來控制。在道路表面開展回彈彎沉測試，能夠有效得出道路路基及路面的綜合承載能力。回彈彎沉值不僅用于道路路面結構的彎沉設計，也廣泛應用在道路施工、竣工驗收以及道路補強、修補等方面，對道路工程的設計、施工等具有重要意義。

路面彎沉值的測試方法比較多，當前使用最廣泛的是貝克曼梁檢測法。該方法是比較早的檢測方法，具有成熟度高、速度慢、測試準確性高等優點。

1 道路改造工程項目概況

滄林東二路及滄林東五路是廈門市海滄區片區路網的重要組成部分，道路等級城市支路，起到承接主干路網與街區的主要作用，目前路面破損較為嚴重，經批準立項進行道路改造。滄林東二路長度約396m，滄林東五路長度約159m，道路紅線寬均為18m，為雙向2車道道路，瀝青混凝土路面結構型式。本次的道路改造工程具體建設內容包括：路面病害的處理及路面的修復、人行道的提升改造、路面標線的恢復等。

2 項目道路檢測過程及結果

2.1 檢測目的

作為改造項目，需要對改造后的路面、路基進行彎沉檢測，以作為工程驗收和日常道路維護的依據。此次檢測采用貝克曼梁檢測法測定道路彎沉。

工程建設中彎沉檢測的主要目的通常是在路面實施過程中，提供彎沉值用以對路面質量進行評定，最終在交工、竣工驗收中作為驗收指標之一。路面回彈彎沉測定的各種數值，同時也可以作為路面狀況評定指標，在道路養護過程中為養護管理部門反映路面狀況。

2.2 檢測工具

加載車：單后軸、單側雙輪組的載重車，雙輪輪隙應滿足自由插入貝殼曼梁側頭的要求，軸載、輪胎氣壓等技術參數要求。

貝殼曼梁：由合金鋁制成，上有水準泡，其前臂與后臂長度比為2:1。貝殼曼梁按長度分為5.4m梁和3.6m梁兩種。長度為5.4m貝殼曼梁適用于各種類型的路面結構，長度3.6m的貝殼曼梁適用于柔性基層瀝青路面。

百分表及表架。

路表溫度計：分辨力不大于1℃。

其他：鋼直尺、口哨一個、50m皮尺一個、噴漆或粉筆數個、指揮旗幟等。

2.3 檢測步驟

⑴檢測前應根據測試路段車行道數量，在待檢行車道路面的輪胎軌跡帶上標記測點。

⑵測試點設置完畢后，駕駛測試車輛停放在準測試點附近，測點設置在試驗車后軸正前方約3～5cm處的位置上，嚴禁置于后方。

⑶安裝彎沉儀，彎沉儀的安裝對試驗結果的影響較大，因此在安裝測頭時，應盡量安裝在兩個輪子中間位置，且不能置于輪胎前進影響位置上，避免測試車輛行駛時觸碰儀器，影響彎沉測試結果。

⑷在彎沉值檢測過程中，應做好開始讀數L0、最大讀數L1、最終讀數L2的記錄。儀器安裝后可以先讀出并記錄好百分表的開始讀數，然后記錄在測試標準車向前行駛達測點時的最大讀數，最后記錄在測試標準車駛出距離測點約3m以上的百分表最終讀數，測試標準車在檢測過程中的前進速度宜控制在5公里/小時左右。

2.4 結果計算及溫度修正

路面測點的回彈彎沉值計算：

LT=（L2－L1）×2；若 L2＞L0

LT=（L0－L1）×2；若 L2＜L0

LT——路面溫度T攝氏度下檢測的回彈彎沉數值，0.01mm；

L0——百分表的原始數值，0.01mm；

L1——初讀數，表示測試標準車輪軸到達彎沉儀測頭前后時，體現出來的百分表最大讀數，0.01mm；

L2——終讀數，表示測試標準車駛出彎沉影響半徑后，體現在百分表的最大讀數，0.01mm。

一般采用5.4m貝殼曼梁可不進行支點變形修正，在檢測瀝青面層時，瀝青路面的回彈彎沉受溫度變化影響較大，為保證回彈彎沉值的可比性，現場測試的瀝青路面彎沉值以瀝青面層平均溫度20℃為準。考慮到瀝青路面對溫度的敏感性，路面結構層較薄時，溫度變化較小。當面層厚度大于5cm時，路面結構對溫度反映出不一致情況，就要對路面上中下位置進行量測，取均值再換算到路面標準溫度20攝氏度的值。對檢測回彈彎沉值進行溫度修正：

T=（T25+Tm+Te）/3

T——檢測時路面瀝青層的平均溫度，℃；

T25——在路面表面下25mm處的溫度，℃；

Tm——中間深度的溫度，℃；

Te——路面瀝青結構層底面處的溫度，℃。

回彈彎沉值的計算：

L20=LT×K

K——溫度修正系數；

L20——換算為20攝氏度（18～22攝氏度不換算）的瀝青路面回彈彎沉值，0.01mm；

LT——測定瀝青面層內平均溫度為T時的回彈彎沉值，0.01mm。

2.5 檢測結果

此次共檢測40個點，其中達到設計值的有40個點，占檢測數的100%。40個檢測點均滿足彎沉設計值的要求。

3 項目貝克曼梁檢測存在的不足及影響因素分析

在以上檢測的40個點中，彎沉值最大的達到22、最小的8，變化幅度較大。路面彎沉值反映的是道路路面各層次的強度，因此，彎沉值偏大需要引起重視，要對路面材料、施工、路基以及壓實度等方面進行檢查分析，主要有以下方面的因素。

3.1 檢測存在的不足

⑴貝克曼梁檢測是一種靜態檢測，受周邊車輛通行、施工震動影響較大。不適用于有大型車輛通行的道路以及強夯地基處理的工程周邊。

⑵為方便檢測，檢測儀器采用的是杠桿原理，通過儀器支架傳遞測點彎沉數據，當彎沉影響范圍較大時，會影響彎沉值準確性。

⑶人為因素影響較大，在貝克曼梁彎沉檢測過程中主要采用人工操作，專業人員的熟練程度及測點的擺放位置均對檢測結果有影響。

⑷貝克曼梁檢測法大量使用人工架設、安放、讀取數據，檢測速度較慢，不適用于大范圍路網調查。受作業面影響，不適于通車狀況下路面指標檢測，適用性較差。

3.2 影響貝克曼梁檢測結果的因素

⑴季節。瀝青路面受季節影響較大，在不同季節、不同溫度、不同降水情況下，具有不同的承載力，這種差別會在檢測過程中通過路面彎沉值來體現。相關研究資料表明，在季節性雨水期及夏季高溫期尤為明顯。

⑵溫度。溫度是瀝青主要指標之一，溫度的變化對瀝青結構層影響明顯，通過彎沉的反映，溫度較高時，彎沉值普遍較低溫時大。

⑶路面結構。路面結構以彎沉值作為驗算指標，因此路面結構類型、路面結構的厚度以及路基土回彈模量大小均影響彎沉值。

⑷彎沉儀。檢測儀器的正常與否，是檢測結果的正確性的基本保障，回彈彎沉儀主要通過支架杠桿來方便檢測，因此日常儀器保養對儀器性能影響較大。

⑸準備工作。各種準備工作均是檢測工作的基礎，儀器的準備、各種參數的測定都關系到試驗的成敗。如檢測車輛的車況及性能、檢測設備的靈敏度、環境溫度的測定及修正、相關設計資料的收集等。

⑹檢測人員。該檢測主要采用人工方法，因此現場測試人員須經過嚴格的操作培訓。現場測試人員在檢測過程中需嚴格按照規范的操作步驟進行。

4 加強道路回彈彎沉檢測的主要措施

4.1 檢測人員的專業素質

隨著各地區經濟快速發展，基礎設施建設增多，檢測人員需求增加。各地區檢測人員專業素質參差不齊，影響了路基路面彎沉檢測的整體質量。因此在主要人員有相關檢測證書的要求下，對所有檢測參與人員均需進行技術培訓，提高檢測專業素養。通過管理部門的不定期檢查，把控專業技術培訓活動，提高檢測能力，最終提高工程質量。

4.2 資金投入

檢測單位作為檢測工作的具體執行單位，檢測儀器的質量是各種試驗檢測的基礎，應做好檢測儀器的維護。鑒于檢測受人工因素影響較大，各專業技術人員基本素質是試驗檢測的保障，應加強對各專業人員進行相關專業技能培訓。建設工程中各項檢測數據對項目設計、施工以及竣工驗算均起到至關重要的作用，數據的齊全是判斷及確定工程質量的重要依據。因此在檢測過程中應保障充足的經費，并建立健全各專項費用使用制度，確保工程建設質量。

4.3 健全彎沉檢測檔案管理機制

檢測數據作為反映工程指標情況的依據，需建立健全檔案管理，做到有源可溯。比如在路基路面回彈彎沉檢測中，數據要反映檢測過程中的真實情況，檢測完成后做好彎沉檢測數據的歸檔整理，以確定記錄完整可靠可查。同時可以利用電子技術以及互聯網技術，提高檔案可查可溯性，并提高工作效率，降低人工成本。

5 結語

路基路面彎沉值檢測結果可以反映檢測狀態下的路面結構情況，包括整體剛度以及段落內路面結構層強度的均勻情況。通過路面檢測數值可以分析檢測路段路面結構情況，根據現行規范評定狀況，采取對應修復措施。彎沉檢測可以彌補壓實度檢測、強度檢測等破壞性檢測的不足，通過測點加密方式，可以細分各段落路面情況，提出切實可行的措施，減少工程投資，提供經濟效益。