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9页关于高速公路沥青路面回弹弯沉修正系数的改进建议 摘要:高速公路作为交通基础设施,其为城市建设、区间建设提供了基础保障但是随着高速公路交通量的递增,对高速公路路基路面的质量要求提高为了确保高速公路路基路面的质量,需要借助对其进行回弹弯沉质量检测本文主要针对回弹弯沉检测方法在高速公路路基中的检测做简要的阐述,从而确保高速公路路基的质量满足设计需求贝克曼梁法是现今各级高速公路工程交竣工质量检验的路面强度重要检测方法,但现行规范仍存在多处不合理或者不详尽的地方本文通过对现今道路检测工作的研究,尝试提出相关改进的建议 关键词:回弹弯沉;温度修正; 0.前言 贝克曼梁测定路基路面的回弹弯沉,可用以评定路基路面的整体承载能力,以供路面结构设计使用;另外,贝克曼梁法是现今福建省内对各级高速公路工程交竣工质量检验的仲裁方法 由于沥青混合料对温度敏感度较高,在弯沉检测期间路面温度对测试结果有明显的影响,按《高速公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)规定,对厚度小于或等于5cm时,或路表温度在20℃±2℃范围内,可不进行温度修正,除此以外应按下列公式进行修正: L20=LT×K 式中,K 为温度修正系数;L20 为换算为20℃的沥青路面回弹弯沉值(0.01mm);LT 为测定时沥青面层内平均温度为t时的回弹弯沉值(0.01mm)。
可见,沥青路面回弹弯沉的温度修正主要在于确定温度修正系数[1]高速公路作为交通基础设施,其为城市建设、区间建设提供了基础保障但是随着高速公路交通量的递增,对高速公路路基路面的质量要求提高为了确保高速公路路基路面的质量,需要借助对其进行回弹弯沉质量检测本文主要针对回弹弯沉检测方法在高速公路路基中的检测做简要的阐述,从而确保高速公路路基的质量满足设计需求1回弹弯沉检测方法回弹弯沉检测法主要是指路基、路面在标准轴载车辆作用下,其在轮迹带处所表现出的总体垂直变形和回弹值,其测试值以0.01mm作为计算单位研究发现,路基路面回弹弯沉值不仅与路基路面的整体强度和刚度存在直接的联系,且与路面在实际运行过程中的状态存在直接的关系根据检测经验可知,当回弹弯沉检测的结果相对比较大时,表明该高速公路路面已经发生了塑性变形,该路面的抗疲劳能力下降,从而无法继续承载较大的交通流量2回弹弯沉检测法的应用基本原则(1)管理科学在高速公路回弹弯沉检测过程中,需要严格按照相关检测标准编制科学、合理的检测方案,从而确保整个回弹弯沉检测过程科学、合理,其检测结果真实可靠,且可加快高速公路路基路面检测的进度,在保障检测结果真实可靠的基础上,缩短路基路面检测的时间。
2)质量优先原则回弹弯沉值的大小与高速公路路基路面的强度和刚度有直接的关系,可以对高速公路的使用状态进行指导,并可评判路基路面的施工质量,保障路基路面使用的耐久性因此,为了确保路基路面的质量,需要提高回弹弯沉检测结果的质量3)程序公正原则在整个路基路面回弹弯沉检测过程中,需要严格遵守国家、行业相关法律法规的规定,对整个检测过程透明化,并依照回弹弯沉检测程序进行科学检测,从而提高了检测结果的真实性3回弹弯沉检测法在路基路面检测中的应用3.1路面结构设计中的应用在高速公路工程施工建设过程中,对于高速公路的施工质量涉及了工程施工中的多个环节,其中就包括对路基路面结构的垂直变形和回弹值的检测例如,在某高速公路工程建设中,预计该路线的交通量每年车辆总量以10%的水平增长,且车辆类别多以解放、东风等车辆为主根据上述条件,可以对路基路面结构的弯沉值进行预测,主要反映在路基路面结构的强度和刚度方面通过对回弹弯沉值的精准计算,可以满足高速公路路基路面的塑性变形要求,确保高速公路拥有充足的抗疲劳能力3.2施工控制、施工验收之中的应用在高速公路工程施工过程中,施工单位需要根据要求对高速公路施工质量进行定期的检测,主要应用回弹弯沉检测方法,根据对路基路面弯沉值进行综合评判工程施工质量,对不符合设计要求的路段,需要采取治理措施以提高路基、路面的承载能力,减小弯沉值。
然后再对路基路面进行弯沉检测4 4回弹弯沉检测法在路基路面检测中存在的问题及解决对策4.1存在的问题在高速公路工程路基路面回弹弯沉检测过程中,主要存在检测设备、检测环境、检测人员等方面的问题,具体如下所示1)缺少温度修正根据工程回弹弯沉检测经验可知,回弹值对环境温度的影响较为明显,在实际检测过程中,为了确保对路基路面弯沉值检测结果的精度,需要对环境温度进行修正但是一些检测单位或者检测人员为了加快检测工作进度、减少检测工作量,不进行检测过程中的温度修正,从而导致回弹弯沉检测结果与真实值存在一定的出入,无法真实的反应高速公路路基路面的实际性能2)操作人员水平有限,影响回弹弯沉检测结果的精度在实际的高速公路工程路基路面回弹弯沉检测工作人员,其对学历、经验要求较低,大多是一些大专院校的刚毕业的学生,由于缺少实际的检测工作经验,以及对检测工作的责任意识较为淡薄,或者对检测设备的操作较为生疏,无法熟练操作设备从而不仅影响检测工作的进度,且影响检测结果的精度,无法综合对路基路面进行评价4.2解决措施(1)回弹弯沉检测工作人员的监控措施人员是回弹弯沉检测工作的主要、直接参与者,其对检测结果的真实性具有关键性的作用,为了确保回弹弯沉检测结果的真实、准确,需要对人员加强以下几方面:第一,提高检测人员质量责任意识。
准备工作是检测工作开展过程中较为重要的环节之一,为了确保桥梁回弹弯沉试验检测结果的真实性,需要采用标准轴载的车辆,且车辆前进方向、距离应满足要求第二,提高检测人员的操作技能检测人员作为回弹弯沉检测过程中人、机、料、法、环之一,其对检测结果的重要性不容质疑而检测人员的操作技能以及熟练程度对检测工作具有决定性作用因此,针对检测人员需要制定适宜的操作培训,不断提高检测人员的操作熟练度,并定期对其进行操作考核,对不满足要求的人员采取换岗或者接收培训等措施,保障检测工作真实、有效2)检测仪器、设备规范化管理在高速公路工程路基路面回弹弯沉检测过程中,贝克曼梁作为回弹弯沉检测工作的主要设施,其对回弹弯沉检测结果的准确性具有决定性作用 4.案例分析 现行规范中的温度修正方法在一般情况下适用情况良好,修正后的回弹弯沉值与标准温度20℃±2℃范围内的回弹弯沉值接近相等;但是在沥青路面温度较高(50℃以上)的情况下,会出现修正方法无法弥补因面层高温而出现的差值的情况而在福建省夏季持续高温的晴天里,沥青面层计算温度达到50度以上的情况并不罕见 针对这种情况,笔者按照《高速公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450-2019)在福建某高速随机抽取两段路面,在不同温度下进行贝克曼梁弯沉试验。
各试验参数要求见表1试验结果对比桩号段K17+360-K18+360左幅K82+000-K83+300左幅检测温度35553559修正后平均值(0.01mm)6.910.567.4标准差(0.01mm)3.24.92.23.3代表值(0.01mm)12.218.69.712.8 各个轮迹带的换算回弹弯沉值曲线走向基本一致,同时大部分高温检测值经换算以后,结果仍高于低温时的换算检测值试验统计结果见表1,由表中结果可见,面层温度在较高值时的回弹弯沉值,在修正后的平均值与代表值均明显高于低温时的试验结果由此笔者推断,现行规范里的修正系数,在面层平均温度处于较高程度时,不足以修正抵消弯沉值受温度影响的偏差部分 贝克曼梁法至今作为我省的弯沉仲裁方法,回弹弯沉的温度修正,对沥青路面工程质量的客观评定有重要的意义所以,建议有关部门组织各单位进行试验检测,采集足够广泛的数据展开研究,,对现行规范里的温度修正经验公式在我省的适用性加以验证,建议补充制定地区性或专用性的温度修正公式,使得今后的弯沉检测数据更加客观准确 按照《高速公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450-2019)规定,当沥青面层厚度大于5cm,回弹弯沉值应进行温度修正,温度修正及回弹弯沉的计算按下列步骤进行。
先测定路表温度与前5天日平均气温之和,然后采用查图法对沥青路面回弹弯沉进行温度修正,先查取测定时的沥青层平均温度,再根据基层类型查取路面弯沉温度修正系数事实上这种查图法在实际操作中并不方便,容易由于图形在绘制、印刷、量取各环节中产生的误差实际上,查图法的各条直线段均可用转换为二元一次线性方程式表达,从而将查图法转变为公式计算法 下面以厚度为18cm 的沥青层为例加以说明从中得到路表下25mm、中间深处90mm、底面180mm三处的温度公式: T25=0.61T0-11.2 T90=0.52T0-7.4 T180=0.48T0-6.9 将上面三个公式综合起来,转化为求厚度18cm 的沥青层平均温度T 公式(a): T=(T25+T90+T180)/3=(1.61T0-25.5)/3 (a) 从中得到沥青面层平均温度大于20℃,面层厚度为18cm时的温度修正公式(b): K=-0.0169T+1.356 (b) 将公式(a)代入公式(b)中,得到公式(c): K=1.5-0.00907T0 (c) 实际上公式(C)由于印刷、量取等因素仍存在不小的误差,因此建议有关部门在以后更新规范时能提供各个参数适用的具有权威性的修正公式,以克服查图法既慢又累且误差大的缺点,为试验检测数据的自动化处理提供方便。
5.结语 沥青路面回弹弯沉在道路建设和设计中是非常重要的一项内容,而温度修正的计算直接影响了回弹弯沉的检测结果笔者通过工程实践,根据理论分析对沥青路面回弹弯沉的温度修正系数提出两点修改意见,希望能使温度修正方法更加准确与方便 参考文献: [1]高英.关于弯沉综合修正系数的探讨[J].高速公路交通科技.2018[2]《高速公路路基路面现场测试规程》.人民交通出版社.2019[3]《高速公路工程质量检验评定标准》.人民交通出版社.2017 -全文完-。












