市政道路检测中落锤式弯沉检测技术应用探讨

市政道路检测中落锤式弯沉检测技术应用探讨

贾晓伟

西安市第二市政工程公司 ,    陕西 西安 710054

摘要:当前，随着社会经济的不断发展，公路运输领域的运营进程逐渐加快。然而，高速公路在运营阶段也存在着各种各样的问题，具体表现在不符合公路设计标准、明显超载、路面结构性能差、损坏严重等方面。本文主要阐述了落锤式弯沉仪监测方法的实际应用，在提高路面结构性能的基础上，保证了公路的整体质量。

关键词:落锤式弯沉仪；公路工程检测的应用:改善路面结构性能

在公路工程建设过程中，实施路面验收评价的基本依据是路面弯沉值。科学合理地检测路面弯沉值，有利于确定基础路网养护计划和改造计划，有利于路面结构设计的优化。对于以往传统的路面弯沉值检测，贝克曼梁法是主要的方法，这种方法存在一定的缺点，表现为检测速度慢，受主观因素影响大，处理阶段复杂，获得的数据不准确，不利于弯沉值检测的整体效果，并且面临很大的风险。落锤式弯沉仪的引入，有效地弥补了以往方法的缺陷，在获得准确数据的基础上达到了基本目的。

1落锤式弯沉仪的工作原理

根据相关分析，落锤偏转器的工作原理表现在以下几点。在试验检测实施过程中，通过计算机控制系统控制液压系统释放重锤，使重锤充分作用于弹簧或橡胶垫，重锤产生的冲击力通过紧贴路面的承力板逐渐传递到路面，基于计算机控制的现状，重物将对路面施加半正弦脉冲载荷，路面将形成瞬时变形。基于落锤式弯沉仪的优点，在效应传感器中测试变形，从而获得在动荷载下形成的动态弯沉现象，其中落锤式弯沉仪是公路工程动态弯沉中非常重要的实验检测设备。由于落锤半正弦载荷的冲击与路试载荷相同，可以有效模拟路试载荷，调整载荷水平。相关试验数据由计算机采集，采集和处理效率极高，能够保证试验的准确性，更适合在大型竣工公路工程中广泛应用。此外，落锤式弯沉仪的应用可以综合评价由多层路面结构组成的路面弯沉现象。研究表明，落锤偏转的技术优势体现在以下几点:

(1)具有实验检测效率高的优点。落锤式偏转器在公路检测中的应用，效率是一个基本特征。在这种检测技术的应用过程中，效率体现在数据检测的实时性和检测工作的速度上。根据落锤偏转器检测的工艺流程，整体分为四个步骤，即设备安装、平台设置、传感器检测操作等。同时，基于人员操作强度和技术要点分析，技术应用中人工操作强度相对较小，人工操作技能要求特别低。因此，落锤式偏转器广泛应用于高速公路检测阶段，具有很高的推广价值，检测数据出错的概率也很低。一般情况下，弯沉仪的单点测试时间在30s以内，可以有效提高公路工程试验的测试效率。

(2)负荷控制精度高。落锤式弯沉仪中应用靶标，在靶标高度和长设定高度实施试验控制操作，有助于保证控制实验的准确性。

(3)测试结果的准确性特别高。落锤式弯沉仪载荷发生器产生的波形标准，由于使用了性能良好的传感器和高精度的仪器，可以进一步控制公路工程试验的精度。

落锤式弯沉仪有专门的数据处理软件，数据处理效率高，速度快。借助该软件可以统一管理各种数据，降低错误发生的概率，充分体现整体功能，为后期公路工程的路面结构和材料设计提供良好的参数和指标。

2检测方法和基本流程

公路工程检测的发展对后期项目的稳定实施和项目维护体系的建立起着非常重要的作用。在公路检测中，落锤偏转器的应用由于其操作过程相对较小，操作方便，受到了检测人员和研究者的广泛关注。本文主要分析落锤式弯沉仪在公路检测中的操作过程，具体涉及三个方面，即前期准备、检测、操作、数据分析等。结合这些内容和操作中需要注意的要点进行分析。

2.1准备

(1)结合项目发展实际，确定重锤坠落高度，严格控制整体质量，确保重锤坠落产生的冲击载荷符合标准要求。

(2)测点应布置在试验路线上，测点的位置和距离应严格按照项目的基本要求选择。在路面上进行测试时，测量点的位置可以设置在驱动轮的履带中，距离传感器也可以用于测试时的定位。

(3)重点检查落锤式弯沉仪设备。检查主要通过人工操作进行。应对各项指标进行规定，使其符合规定的要求，以发挥设备的整体功能和使用性能。

(4)将落锤式弯沉仪拉到测试点。启动设备，使其保持稳定的工作状态。弯沉仪牵引过程中，必须严格控制速度，保持合理性。

2.2基本测试流程

(1)承压板中心点的位置必须与测点一致。承载板自动下降，然后弯曲装置中的传感器下降。

(2)根据下落高度的要求，合理提升重物。达到标准高度后，启动落重装置，按照自由落体的方式在承载板上形成冲击载荷。重物应提升至原始位置，并严格固定。在冲击载荷下，结构层表面会发生一定的变形现象。使用高效率的传感器可以有效地检测出变形问题，通过记录系统，将检测到的位移数据信号反馈给计算机中的位移数据。峰值显示为道路挠度。可重复测量三次以上。可以去掉第一个测量值，取后面几个测量值的平均值，或者取第三个落锤的测量值作为基本计算依据。

(3)完成测试工作后，抬起传感器和承压板，将弯沉仪移动到下一个测点，重复上述步骤，完成另一点的弯沉测量。

(4)公路检测实施过程中，点检测的关键点较多，需要做好运行过程中公路工程路面弯沉数据的评估工作，结合整体检测数据的综合分析，通过对比贝克曼弯沉仪同步测试，可以对落锤弯沉仪的测试方法进行对比分析。在贝克曼梁湾服装测试技术的应用过程中，相关人员必须通过贝克曼梁偏转器实现对车辆后轮双轴载荷的测量，以保持与落锤偏转器冲击力的一致性。基本负荷参数确定后，为了避免点误差造成的不良现象，需要加强对这两项的控制。同时，为了保证两项测量数据的外部环境与地面现状的一致性，实际操作中两项检测的时间间隔必须控制在10min左右，以保证两项实验检测项目具有良好的相关性。

3与常规检测方法的对比分析

路面弯沉值是路面验收评价的基本参考依据。面对传统路面弯沉值测量方法检测速度慢、受主观因素影响大等缺点，应用落锤弯沉仪法后，贝克曼梁法的缺陷得到有效解决。本文结合实际情况，对这种检测方法的实际实施进行了系统的探索。结合所包含的关键点和项目实施效果可以看出，落锤弯沉检测法既能保证数据准确，又能产生极高的效果，更适合大规模的路面弯沉值检测。

3.1常规检测方法-贝克曼梁法

目前，我国常规的路面弯沉检测方法是贝克曼梁法。这种方法的原理主要基于杠杆原理。在标准轴载作用下，路基或路面上轮隙位置形成的竖向变形称为回弹弯沉。根据货车的载重，人工读取百分表的读数，利用贝克曼梁有效地测试路基或路面的回弹弯沉值，贝克曼梁法测试回弹弯沉值仪也存在一些困难，主要涉及以下几个方面。

(1)这种方法主要是人工操作，面临极高的工作难度，可靠性和稳定性差。

(2)对检测数据有直接影响。支点变形数据很难修正。只能获得静态车辆荷载下路基路面的单点回弹弯沉值。它不能清楚地反映路面结构在行车荷载下的动力特性和整个弯沉盆的形状。同时也不适合对路网的长期观测和跟踪。

3.2高效检测方法:落锤式弯沉仪

(1)在数据采集期间，可以借助高精度传感器来完成。由于路面结构不同，弯沉盆半径也不同。路基或柔性基层沥青路面传感器可位于负载中心的2.5范围内。我国高等级公路一般采用半刚性基层沥青路面结构，影响半径达到5m左右，传感器的分布范围应设置在距荷载中心4m左右，道路两侧动态弯沉盆的形状。

(2)落锤式弯沉仪技术测量速度快，精度高。能清晰模拟行驶载荷对路面的动态作用，根据垂直载荷和压力值自动调整下一锤的载荷，逼近设定载荷，从而准确测试完整信息。

3.3两种方法的对比实验

落锤式偏转器测得的偏转器动态总偏转量与贝克曼梁测得的静态回弹偏转量有许多不同之处。两者之间的关系可以通过对比实验得出，落锤偏转器测得的动态挠度可以换算成贝克曼梁测得的静态回弹挠度。

4结论

由以上论述可知，落锤式弯沉仪在公路检测中的应用是一种常见的公路工程检测技术。在具体应用过程中，具有工艺操作方便、检测效率高的优点。而且，创建标准化的装载平台是一项基础工作内容。传感器的安装对于检测点的设置和选择非常重要。一方面，在实际操作过程中，为了提高检测效率，充分发挥操作效果，工程检测人员还需要注意重复性的检测操作。比如单点检测必须在3点以上。为了避免单一检测操作带来的分析数据的单一性，检测人员可以将贝克曼梁检测和落锤式弯沉仪检测方法结合起来，对检测方法进行综合比较、分析和评价，从而保证公路工程弯沉检测结果的准确性，在一定程度上促进公路工程的安全发展。

参考文献：

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