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摘要:伴随我国公路网络不断趋于完善,为能够为国民提供更高质量的交通服务,便需为公路健康使用加以保证,切实做好公路安全评估,而落锤式弯沉仪则是目前世界上一种具有较强先进性的无损检测技术,其对于路面动态弯沉测量有着极高精准性。基于此,本文将主要针对如何在公路检测工作当中有效应用落锤式弯沉仪展开探讨。
关键词:落锤式弯沉仪;公路检测;应用策略
引言:路面回弹挠度不仅反映了路基工程路面结构的整体抗弯刚度和抗压强度,而且与路面的应用具有一定的相关性。一般来说,回弹挠度值越大,路面结构的塑性就越大。变形越大(抗弯刚度差),同时疲劳消除特性也差,不能承受重交通。相反,道路结构具有良好的疲劳缓解特性,可以承受较重的交通。在挠度检测方面,一定不是公路工程项目验收的具体内容,而是考虑原公路路面作用的关键指标值。
1落锤式弯沉仪的工作原理分析
路面回弹挠度值不仅反映了路基工程地面结构的整体抗弯刚度和抗压强度,而且与路面的应用也有一定的相关性。一般回弹的挠度值越大,地面结构的塑性变形越大(抗弯刚度差),同时疲劳缓解特性也较差,不能承受重交通;相反,地面结构具有良好的疲劳缓解特性,可以承载过多的交通。在挠度值检查方面,一定不是道路工程验收的具体内容,而是考虑原始路面效果的主要指标值。此外,回弹挠度值也很容易检测,但由于时代的不断发展趋势,过去贝克曼光束检测由于检测速度相对较慢,无法满足当今规范的要求。因此,新型检测仪器的科学研究和研发日益受到广泛关注,落锤偏转仪取代了传统的贝克曼梁也越来越得到大家的認可。据此,为了更好地促进落锤偏转仪的广泛使用和推广,有必要了解落锤偏转仪在公路检测实验中的细节。步骤进行多方面的理解和把握,其中关键涉及FWD实验及其结果的分析。在公路工程项目试验检测的整个过程中,液压传动系统是根据计算机软件进行控制,然后为重锤式释放,其作用是作用在橡胶板或扭簧上,安装板用于将锤击的冲击传递到路面,然后计算机系统控制锤对路面进行半正弦函数单脉冲加载[1]。让路面瞬间发生本形情况,然后根据落锤式弯沉仪算激光测距点各部分的传感器设备检测出一部分变形,进而得到动态载荷下的动态挠度。作为公路工程项目检测中的关键机械设备,由于落锤式弯沉仪的半正弦函数增加了冲击载荷,与汽车行驶产生的载荷非常相似,可进行电平调整。由于检测得到的数据信息是通过软件采集的,数据采集和处理的方法比较快,可以保证数据的准确性,非常适合在公路工程项目检测的全过程中使用。此外,还可以根据落锤式弯沉仪评估路面结构的挠度。
2落锤式弯沉仪在公路工程检测中的优势
一般来说,落锤式弯沉仪的优点体现在以下几个方面:第一,落锤式弯沉仪检测速度更快,精度更高,单点检测时间30秒左右,因此,它在公路工程项目的检查中具有很高的效率[2]。其次,落锤式弯沉仪对载荷的操纵精度高,由于落锤式弯沉仪施加的总体目标载荷和纵横比,对于控制实验的精度有非常大的优势。第三,落锤式弯沉仪的测试结果具有较高的准确性,由于使用高性能传感器设备和高精度机械设备,负载发生器引起的波形是标准化的,可以合理控制公路工程项目的检测精度。最后,落锤式弯沉仪包括专业的数据信息手机软件。根据该软件,可以完成数据信息的归一化,防止偏差,完成温度调整和指标转换,这就使公路工程项目的路面该结构产生更精确的主要参数。
3落锤式弯沉仪应用步骤
(1)将检测车移至特定检测地址,提前做好充分准备,运行与主系统软件设备相连的电脑,输入检测报告的相关主要参数,如路面温度、桩[3]。(2)液压升降架和测量架输送到路面,液压支架和测量架分离,升高到特定的纵横比。(3)打开测量架上的传感器,保持测量状态,与吸铁石分离后落入自由落体运动,撞击安装板,对路面造成较大冲击,并且路面会产生下沉盆地。(4)全自动检测传感器,精确测量偏转盆主要参数,方便快捷的计算机即时录入,提交数据处理方法管理中心进行测量计算,获得偏转盆中的偏转值和偏转盆管理中心。所有检测工作均由系统完成,主系统软件中的CPU可对大量存储数据信息进行自动测量和计算,实际操作难度系数低,效率高。特别需要注意的是,在上述工作的整个过程中,偏转盆地精确测量尤为重要。偏差被指定为小于0.01mm 的精度和小于0.005mm的分辨率。
4 实例探析落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用情况
4.1工程概况
该项目为高速公路项目,全长77.739公里,沿线矿产资源丰富,运输的超重型车辆较多,有比较严重的超重情况[4]。全线建成后不久就发生了许多初期病害,随着营业时间的提高,道路病害的发展趋势更加迅速。2017年在高速公路上进行了薄层中修罩面施工,但补强效果有限,结构疲劳开裂、反射裂缝等病害持续发展,为此急需开展路面维修改造。
4.2 落锤式弯沉仪弯沉盆检测
本次新项目采用落锤式弯沉仪检测K00O0~K77 739的挠度,测试结果及挠度频率如图1、2所示。结合图1、2的分析可知,挠度值为15-30(0.01mm)占40%,30(0.01mm)以上的进度值几乎占30%。一般而言,挠度值较大且可变。系数大,平均误差超过设计方案的偏差。为减少环境危害造成的数据误差,本次新建项目综合考虑温度和环境湿度进行调整,挠度结果分析值如下:①平均挠度:25(0.01mm);②标准偏差:15.26(0.01mm);③变异系数:61.02%;④平均值:50.01(0.01mm)。
4.3检测点位的布置
对公路工程项目的路基工程和路面进行检测定位点的布置。检测定位的布置按实际规定执行。为了准确测量公路工程的路面挠度,检测定位点应设置在路面上,需要选择距离传感器设备对行驶路线进行精确定位。落锤式弯沉仪拖至检查位置后,可提醒其进入工作状态,对各项性能参数进行复检,确保数值其各项指标值均能满足要求。 4.4落锤式弯沉仪拖车检查
在设备运输的整个过程中,应将落锤锁定在上部位置,并检查中间偏移传感器设备的检测杆。同时对扭簧和传感器设备进行检查,确保扭簧具有适度的弹性,并检查落锤式弯沉仪的升降是否足够平稳,以确保各项实际操作后一切正常。在所有正常情况下,调整落锤式弯沉仪的高度,包括其横宽比和净重,以确保其在整个测试和检验过程中能够给予足够的冲击载荷。
4.5 落锤式弯沉仪的试验检测
在使用落锤式弯沉仪进行测试检测的整个过程中,需针对其安装板的管理进行了调整,以确保其能够指向测试用例,安装板自动下降后,将传感器放入其中。随后,落锤装置打开,落锤瞬间落下并产生冲击力,然后自动增加到之前的纵横比,该传感器装置可以检测落锤引起路面结构变形的初级载荷,同时还可以将路面结构的偏移变形量输入计算机,然后求出其变形的最大值,进而求出路面的动态挠度。在进行实验的整个过程中,对同一检测位置进行了多次冲击试验,并以检测平均值作为关键测量依据。经过一定位置的实验检测后,落锤挠度测试仪的性能得到了提高。传感器设备和安装板,再次进行其他定位点的实验检测。为了更好地保证落锤式弯沉仪的精度,一般在使用落锤式弯沉仪进行道路检测时,采用贝克曼梁偏转仪进行测试对比。仪器离开后,标出检测定位点,然后根据检测要求使用贝克曼光束和弯曲测量仪检测相同的定位点,从而提高比对的准确性。
结语:
落锤式弯沉仪作为国际优秀的优质路面试验机设备,在公路工程项目路面结构试验全过程中,与大多数静态数据检测设备相比,具有一定的精度优势。因此,在公路工程项目的路面检测中,选择落锤式弯沉仪作为重点检测手段更为有利,落锤式弯沉仪应用于公路工程建设的全过程应严格参照技术规范质量鉴定产生准确的数据信息参考。
参考文献
[1]谢荣辉. FWD落锤式弯沉仪在道路检测中的运用研究[J]. 驾驶园, 2019, 000(011):68-69.
[2]戴研. 落锤式弯沉仪在公路基层施工质量检测中的应用[J]. 工程技术研究, 2019(13):114-115.
[3]曾天. 落锤式弯沉仪 (FWD) 在市政道路检测中的应用[J]. 信息周刊, 2019, 000(030):1-1.
[4]李穎. 落锤式弯沉仪弯沉检测有效性分析[J]. 西部交通科技, 2020, No.155(06):52-54.
关键词:落锤式弯沉仪;公路检测;应用策略
引言:路面回弹挠度不仅反映了路基工程路面结构的整体抗弯刚度和抗压强度,而且与路面的应用具有一定的相关性。一般来说,回弹挠度值越大,路面结构的塑性就越大。变形越大(抗弯刚度差),同时疲劳消除特性也差,不能承受重交通。相反,道路结构具有良好的疲劳缓解特性,可以承受较重的交通。在挠度检测方面,一定不是公路工程项目验收的具体内容,而是考虑原公路路面作用的关键指标值。
1落锤式弯沉仪的工作原理分析
路面回弹挠度值不仅反映了路基工程地面结构的整体抗弯刚度和抗压强度,而且与路面的应用也有一定的相关性。一般回弹的挠度值越大,地面结构的塑性变形越大(抗弯刚度差),同时疲劳缓解特性也较差,不能承受重交通;相反,地面结构具有良好的疲劳缓解特性,可以承载过多的交通。在挠度值检查方面,一定不是道路工程验收的具体内容,而是考虑原始路面效果的主要指标值。此外,回弹挠度值也很容易检测,但由于时代的不断发展趋势,过去贝克曼光束检测由于检测速度相对较慢,无法满足当今规范的要求。因此,新型检测仪器的科学研究和研发日益受到广泛关注,落锤偏转仪取代了传统的贝克曼梁也越来越得到大家的認可。据此,为了更好地促进落锤偏转仪的广泛使用和推广,有必要了解落锤偏转仪在公路检测实验中的细节。步骤进行多方面的理解和把握,其中关键涉及FWD实验及其结果的分析。在公路工程项目试验检测的整个过程中,液压传动系统是根据计算机软件进行控制,然后为重锤式释放,其作用是作用在橡胶板或扭簧上,安装板用于将锤击的冲击传递到路面,然后计算机系统控制锤对路面进行半正弦函数单脉冲加载[1]。让路面瞬间发生本形情况,然后根据落锤式弯沉仪算激光测距点各部分的传感器设备检测出一部分变形,进而得到动态载荷下的动态挠度。作为公路工程项目检测中的关键机械设备,由于落锤式弯沉仪的半正弦函数增加了冲击载荷,与汽车行驶产生的载荷非常相似,可进行电平调整。由于检测得到的数据信息是通过软件采集的,数据采集和处理的方法比较快,可以保证数据的准确性,非常适合在公路工程项目检测的全过程中使用。此外,还可以根据落锤式弯沉仪评估路面结构的挠度。
2落锤式弯沉仪在公路工程检测中的优势
一般来说,落锤式弯沉仪的优点体现在以下几个方面:第一,落锤式弯沉仪检测速度更快,精度更高,单点检测时间30秒左右,因此,它在公路工程项目的检查中具有很高的效率[2]。其次,落锤式弯沉仪对载荷的操纵精度高,由于落锤式弯沉仪施加的总体目标载荷和纵横比,对于控制实验的精度有非常大的优势。第三,落锤式弯沉仪的测试结果具有较高的准确性,由于使用高性能传感器设备和高精度机械设备,负载发生器引起的波形是标准化的,可以合理控制公路工程项目的检测精度。最后,落锤式弯沉仪包括专业的数据信息手机软件。根据该软件,可以完成数据信息的归一化,防止偏差,完成温度调整和指标转换,这就使公路工程项目的路面该结构产生更精确的主要参数。
3落锤式弯沉仪应用步骤
(1)将检测车移至特定检测地址,提前做好充分准备,运行与主系统软件设备相连的电脑,输入检测报告的相关主要参数,如路面温度、桩[3]。(2)液压升降架和测量架输送到路面,液压支架和测量架分离,升高到特定的纵横比。(3)打开测量架上的传感器,保持测量状态,与吸铁石分离后落入自由落体运动,撞击安装板,对路面造成较大冲击,并且路面会产生下沉盆地。(4)全自动检测传感器,精确测量偏转盆主要参数,方便快捷的计算机即时录入,提交数据处理方法管理中心进行测量计算,获得偏转盆中的偏转值和偏转盆管理中心。所有检测工作均由系统完成,主系统软件中的CPU可对大量存储数据信息进行自动测量和计算,实际操作难度系数低,效率高。特别需要注意的是,在上述工作的整个过程中,偏转盆地精确测量尤为重要。偏差被指定为小于0.01mm 的精度和小于0.005mm的分辨率。
4 实例探析落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用情况
4.1工程概况
该项目为高速公路项目,全长77.739公里,沿线矿产资源丰富,运输的超重型车辆较多,有比较严重的超重情况[4]。全线建成后不久就发生了许多初期病害,随着营业时间的提高,道路病害的发展趋势更加迅速。2017年在高速公路上进行了薄层中修罩面施工,但补强效果有限,结构疲劳开裂、反射裂缝等病害持续发展,为此急需开展路面维修改造。
4.2 落锤式弯沉仪弯沉盆检测
本次新项目采用落锤式弯沉仪检测K00O0~K77 739的挠度,测试结果及挠度频率如图1、2所示。结合图1、2的分析可知,挠度值为15-30(0.01mm)占40%,30(0.01mm)以上的进度值几乎占30%。一般而言,挠度值较大且可变。系数大,平均误差超过设计方案的偏差。为减少环境危害造成的数据误差,本次新建项目综合考虑温度和环境湿度进行调整,挠度结果分析值如下:①平均挠度:25(0.01mm);②标准偏差:15.26(0.01mm);③变异系数:61.02%;④平均值:50.01(0.01mm)。
4.3检测点位的布置
对公路工程项目的路基工程和路面进行检测定位点的布置。检测定位的布置按实际规定执行。为了准确测量公路工程的路面挠度,检测定位点应设置在路面上,需要选择距离传感器设备对行驶路线进行精确定位。落锤式弯沉仪拖至检查位置后,可提醒其进入工作状态,对各项性能参数进行复检,确保数值其各项指标值均能满足要求。 4.4落锤式弯沉仪拖车检查
在设备运输的整个过程中,应将落锤锁定在上部位置,并检查中间偏移传感器设备的检测杆。同时对扭簧和传感器设备进行检查,确保扭簧具有适度的弹性,并检查落锤式弯沉仪的升降是否足够平稳,以确保各项实际操作后一切正常。在所有正常情况下,调整落锤式弯沉仪的高度,包括其横宽比和净重,以确保其在整个测试和检验过程中能够给予足够的冲击载荷。
4.5 落锤式弯沉仪的试验检测
在使用落锤式弯沉仪进行测试检测的整个过程中,需针对其安装板的管理进行了调整,以确保其能够指向测试用例,安装板自动下降后,将传感器放入其中。随后,落锤装置打开,落锤瞬间落下并产生冲击力,然后自动增加到之前的纵横比,该传感器装置可以检测落锤引起路面结构变形的初级载荷,同时还可以将路面结构的偏移变形量输入计算机,然后求出其变形的最大值,进而求出路面的动态挠度。在进行实验的整个过程中,对同一检测位置进行了多次冲击试验,并以检测平均值作为关键测量依据。经过一定位置的实验检测后,落锤挠度测试仪的性能得到了提高。传感器设备和安装板,再次进行其他定位点的实验检测。为了更好地保证落锤式弯沉仪的精度,一般在使用落锤式弯沉仪进行道路检测时,采用贝克曼梁偏转仪进行测试对比。仪器离开后,标出检测定位点,然后根据检测要求使用贝克曼光束和弯曲测量仪检测相同的定位点,从而提高比对的准确性。
结语:
落锤式弯沉仪作为国际优秀的优质路面试验机设备,在公路工程项目路面结构试验全过程中,与大多数静态数据检测设备相比,具有一定的精度优势。因此,在公路工程项目的路面检测中,选择落锤式弯沉仪作为重点检测手段更为有利,落锤式弯沉仪应用于公路工程建设的全过程应严格参照技术规范质量鉴定产生准确的数据信息参考。
参考文献
[1]谢荣辉. FWD落锤式弯沉仪在道路检测中的运用研究[J]. 驾驶园, 2019, 000(011):68-69.
[2]戴研. 落锤式弯沉仪在公路基层施工质量检测中的应用[J]. 工程技术研究, 2019(13):114-115.
[3]曾天. 落锤式弯沉仪 (FWD) 在市政道路检测中的应用[J]. 信息周刊, 2019, 000(030):1-1.
[4]李穎. 落锤式弯沉仪弯沉检测有效性分析[J]. 西部交通科技, 2020, No.155(06):52-54.