路面弯沉检验规范

路面弯沉检验规范1范围本规范规定了公路路面弯沉检验的术语和定义、检验基本要求、检验设备、检验方法、数据处理与评定、检验报告等内容。本规范适用于新建、改扩建公路路面工程的交竣工验收弯沉检验，以及在役公路路面的技术状况评定弯沉检验，城市道路、厂矿道路等其他类型道路的路面弯沉检验可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JTGE60公路路基路面现场测试规程JTGD50公路沥青路面设计规范JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范JTG5210公路技术状况评定标准3术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1弯沉deflection路面在荷载作用下产生的垂直变形，总弯沉是指荷载作用下的最大垂直变形，回弹弯沉是指荷载卸除后路面恢复的垂直变形，残余弯沉是指总弯沉与回弹弯沉的差值。3.2贝克曼梁弯沉仪Benkelmanbeamdeflectometer利用杠杆原理，通过测头接触路面测定路面在汽车荷载作用下产生的回弹弯沉的设备，分为3.6m和5.4m两种长度规格。3.3落锤式弯沉仪fallingweightdeflectometer，FWD通过落锤自由下落产生冲击荷载模拟行车荷载作用，利用传感器测定路面动态弯沉盆的设备，可快速获取多点弯沉数据，适用于路面结构强度的无损检测。3.4激光弯沉仪laserdeflectometer采用激光传感器测定路面在荷载作用下的弯沉，具备非接触、检测速度快的特点，适用于长距离路面弯沉的快速检测。3.5代表弯沉representativedeflection按保证率要求计算得到的路段弯沉特征值，用于评定路段的整体承载能力。4检验基本要求4.1一般规定路面弯沉检验应根据检验目的选择合适的检验方法和设备，新建路面交竣工验收应优先采用贝克曼梁法或落锤式弯沉仪法，在役公路路面技术状况评定可采用落锤式弯沉仪法或激光弯沉仪法。检验前应收集待检验路段的设计资料、施工资料、历年养护资料，明确路面结构类型、设计弯沉值、通车年限、交通荷载等级等基础信息。同一检验项目应尽量采用同一种检验方法，当需采用不同方法对比检验时，应提前对不同方法的检验结果进行相关性标定，保证数据的可比性。4.2检验环境要求沥青路面弯沉检验宜在气温为20℃±2℃的条件下进行，当气温不在该范围时，应对检测结果进行温度修正。温度修正系数应根据当地沥青面层材料类型、厚度、气温及路表温度实测值确定，修正方法参照JTGE60的相关规定执行。路面表面应干燥、清洁，无积水、积雪、油污及其他杂物，避免影响检测设备与路面的接触状态，若路面存在积水应在积水清除且路面干燥后再开展检验工作。落锤式弯沉仪和激光弯沉仪检验时，风力不应大于5级，避免风荷载对设备传感器精度产生影响，遇雷雨、大雾等恶劣天气应停止检验作业。4.3检验路段划分检验路段应根据路面结构类型、施工时间、通车年限、交通荷载分布等因素进行划分，每段长度宜为1km~5km，对于结构类型或损坏状况差异较大的路段，应单独划分检验单元。每个检验单元内的测点应均匀分布，测点间距根据检验方法确定：贝克曼梁法测点间距宜为20m~50m，落锤式弯沉仪法和激光弯沉仪法测点间距宜为10m~20m，特殊路段如桥头搭板、过渡段、施工缝等位置应加密测点，加密点间距不大于5m。每个检验单元的有效测点数量不应少于20个，当路段长度较短时，有效测点数量可适当减少，但不得少于10个，且保证数据具备统计代表性。5检验设备5.1贝克曼梁弯沉仪贝克曼梁弯沉仪的杠杆比应为1:2，测头直径应为10mm±0.2mm，测头顶面应与梁底平行，梁身应具备足够的刚度，在最大量程范围内变形量不应大于0.01mm。百分表量程不应小于10mm，分度值不应大于0.01mm，使用前应进行校准，校准有效期不超过12个月，检验过程中百分表应安装牢固，无松动、晃动现象。配套测试车应为后轴重100kN±1kN的标准轴载汽车，轮胎充气压力应为0.7MPa±0.01MPa，轮胎接地面积应为单轮平均接地压力不小于0.7MPa，接地印记面积应符合JTGE60的相关要求。5.2落锤式弯沉仪落锤质量应可调节，最大冲击荷载应能达到100kN±2.5kN，荷载脉冲宽度应为15ms~30ms，模拟标准轴载的作用效果。弯沉传感器应采用高精度位移传感器，量程不应小于2000μm，分度值不应大于1μm，传感器数量不应少于7个，沿荷载作用中心径向分布，距荷载中心的距离分别为0mm、200mm、300mm、450mm、600mm、900mm、1200mm，特殊情况下可增加传感器数量以获取更完整的弯沉盆数据。设备使用前应进行计量校准，校准内容包括荷载精度、传感器精度、时间同步性等，校准有效期不超过6个月，每次检验前应对设备进行自检，确认荷载、传感器工作状态正常后方可开展检验。5.3激光弯沉仪激光传感器的测距精度不应低于0.1mm，采样频率不应低于10kHz，检测速度范围应为30km/h~80km/h，保证在正常行驶状态下获取准确的弯沉数据。设备应具备同步的定位功能，定位精度不应大于1m，能够准确记录每个测点的桩号位置，配套的温度传感器、速度传感器精度应满足检验要求。激光弯沉仪应定期与贝克曼梁法或落锤式弯沉仪法进行比对标定，标定路段长度不应小于1km，有效测点数量不应少于50个，相关性系数R²不应小于0.9，否则应对设备参数进行调整。5.4设备维护所有检验设备应由专人负责维护，每次检验完成后应及时清洁设备表面，检查传感器、连接件是否损坏，定期对设备进行充电、校准，长期不用时应存放在干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中，避免设备受潮、锈蚀。6检验方法6.1贝克曼梁法6.1.1准备工作将测试车停放在待检验路段外，安装贝克曼梁，调整梁身水平，使测头对准后轮轮隙中心前方3cm~5cm处的路面测点，百分表调零，记录初始读数。检查测试车后轴重、轮胎气压是否符合要求，确认路面温度、湿度满足检验条件，在检验路段起点处标记测点位置，按设定的测点间距依次标记测点。6.1.2检验步骤指挥测试车以不超过5km/h的速度缓慢驶向测点，当后轮轮隙对准测点后约3cm~5cm位置时停车，此时百分表指针会随着路面变形转动，待百分表指针稳定后读取最大读数，即为初读数。迅速将贝克曼梁从轮隙中取出，待百分表指针回弹稳定后读取终读数，初读数与终读数之差的2倍即为该测点的回弹弯沉值，单位为0.01mm。每个测点应重复检验2次，两次检验结果的差值不应大于5（0.01mm），取平均值作为该测点的弯沉值，若差值超出允许范围，应重新进行检验。对于半刚性基层沥青路面，当采用3.6m贝克曼梁检验时，若出现支点变形影响检验结果的情况，应更换为5.4m贝克曼梁，或对支点变形进行修正，修正方法参照JTGE60的相关规定。6.2落锤式弯沉仪法6.2.1准备工作启动落锤式弯沉仪系统，进行设备自检，确认荷载系统、传感器系统、数据采集系统工作正常，输入待检验路段的基础信息，包括桩号范围、路面结构类型、设计参数等。在检验路段起点处进行试检测，检查落锤高度、荷载大小是否符合要求，传感器采集数据是否正常，调整设备水平，保证所有传感器与路面接触良好。6.2.2检验步骤将设备移动到测点位置，使荷载作用中心对准测点标记，释放落锤产生冲击荷载，数据采集系统自动记录各传感器的弯沉时程曲线，获取弯沉盆各点的最大弯沉值。每个测点应重复冲击3次，每次冲击的荷载偏差不应大于2%，3次检验得到的荷载中心处弯沉值的变异系数不应大于5%，取3次结果的平均值作为该测点的弯沉值。检验过程中应随时检查设备工作状态，若出现传感器数据异常、荷载偏差过大等情况，应立即停止检验，排查故障后再继续作业，每检验10个测点应进行一次零点校核，保证数据准确性。6.2.3动态弯沉与回弹弯沉转换采用落锤式弯沉仪得到的动态弯沉值需转换为贝克曼梁回弹弯沉值时，应通过现场对比试验建立转换关系，对比试验的有效测点数量不应少于30个，覆盖不同弯沉区间，转换公式的相关性系数R²不应小于0.85，转换关系应结合当地路面结构类型、材料特性确定，不得直接套用其他地区的转换公式。6.3激光弯沉仪法6.3.1准备工作对激光弯沉仪进行预热，检查激光传感器、定位系统、速度传感器工作状态，输入路段基础信息，进行系统校准，确认设备输出正常。在检验路段起点处设置参考标记，采用贝克曼梁法或落锤式弯沉仪法对该位置进行对比检验，验证激光弯沉仪的检测精度，误差在允许范围内后方可开始正式检验。6.3.2检验步骤驾驶检测车以设定的匀速行驶，行驶速度宜控制在40km/h~60km/h，避免急加速、急刹车，数据采集系统自动连续采集路面弯沉数据，同步记录测点桩号、路面温度、行驶速度等信息。检验过程中应随时监控数据采集情况，若出现连续数据异常，应停车检查设备状态，排除遮挡激光传感器、定位信号丢失等问题，数据异常路段应重新进行检验。检验完成后，应对采集的原始数据进行预处理，剔除车辆加减速、路面障碍物等因素导致的异常数据，保证有效数据占比不低于95%。7数据处理与评定7.1异常数据剔除检验完成后应首先对原始数据进行异常值检验，采用格拉布斯检验法或狄克逊检验法识别异常数据，对于因测点位置存在裂缝、坑槽、修补等局部损坏导致的异常弯沉值，应予以剔除，同时记录异常测点的位置和损坏情况。剔除异常数据后的有效测点数量应满足本规范4.3.3的要求，若有效测点数量不足，应补充检验对应路段的测点，保证数据的统计有效性。7.2修正系数应用根据检验时的路面温度、路基湿度等条件对弯沉数据进行修正：沥青路面弯沉应按本规范4.2.1的要求进行温度修正，当路基处于潮湿状态时，应对路基湿度影响进行修正，修正系数根据当地路基土类型、含水量、压实度等参数确定。采用落锤式弯沉仪和激光弯沉仪检验的数据，若需与设计弯沉值（贝克曼梁法）对比，应采用经现场标定的转换公式进行转换，转换后的弯沉值方可用于评定。7.3代表弯沉计算路段代表弯沉按以下公式计算：$l_r=\bar{l}+Z_\alphaS$式中：$l_r$——路段代表弯沉值，单位为0.01mm；$\bar{l}$——路段内有效测点弯沉的平均值，单位为0.01mm；$Z_\alpha$——保证率系数，高速公路、一级公路交竣工验收取1.645，二级及以下公路取1.5，在役公路技术状况评定取1.282；$S$——路段内有效测点弯沉的标准差，单位为0.01mm。7.4合格评定新建路面交竣工验收时，路段代表弯沉值应不大于设计文件规定的路面设计弯沉值，否则判定该路段弯沉检验不合格。对于不合格路段，应进一步加密测点，确定薄弱区域的范围，分析弯沉偏大的原因，若为路面结构强度不足，应提出针对性的处治措施，如铣刨重铺、注浆补强等，处治后重新进行弯沉检验。在役公路路面弯沉评定按照JTG5210的要求执行，根据代表弯沉值计算路面结构强度指数PSSI，划分路面结构强度等级，为养护决策提供依据。水泥混凝土路面弯沉检验主要用于评价板底脱空情况，当板角弯沉值大于20（0.01mm）时，可判定为存在板底脱空，需进行脱空处治，具体评定标准可参照JTGD40的相关规定。8检验报告路面弯沉检验完成后应及时编制检验报告，报告内容应客观、准确、完整，包含以下内容：项目概况：项目名称、检验路段范围、路面结构类型、设计弯沉值、检验目的、检验日期等。检验依据：本规范及相关引用标准、设计文件、合同文件等。检验设备：