T0933-2008车载式颠簸累积仪测定平整度试验方法
1 目的与适用范围
1.1本方法适用于各类颠簸累积仪在新建、改建路面工程质量验收和无严坑槽、车辙等病害的正常行车条件下连续采集路段平整度数据。
1.2本方法的数据采集、传输、记录和处理分别由专用软件自动控制进行。
2仪具与材料技术要求
(1)测试系统
测试系统由承载车俩、距离测量装置、颠簸累积值测试装置和主控制系统组成。主控制系统对测试装置的操作实施控制,完成数据采集、传输、存储与计算过程。
(2)设备承载要求
根据设备供应商的要求选择测试系统承载车辆。
(3)测试系统基本技术要求和参数
①测试速度:30~80Km/h。
②最大测试幅值:±20cm。
③垂直位移分辨率:1mm。
④距离标定误差:<0.5%.
⑤系统工作环境温度:0~60℃
⑥系统软件能够依据相关关系公式自动对颠簸累积值进行换算,间接输出国际平整度指数IRI。
3方法步骤
3.1准备工作
(1)测试车辆具备下列条件之一时,都应进行仪器测值与国际平整度指数IRI的相关性标定,相关系数R应不低于0.99:都在正常状态下行驶超过20000Km;标定的时间间隔超过1年;减震器、轮胎等发生更换、维修。
(2)检查测试车轮胎气压,应达到车辆轮胎规定的标准气压;车胎应清洁,不得黏附杂物;车上载重、人数及分布应与仪器相关型标定试验时一致。
(3)距离测量系统需要现场安装的,根据设备操作手册说明进行安装,确保紧固装置安装牢固。
(4)检查测试系统,各部分应符合测试要求,不应有明显的可视性破坏。
(5)打开系统电源,启动控制程序,检查系统各部分的工作状态。
3.2测试步骤
(1)测试开始之前应让测试车以测试速度行驶5~10Km,按照设备操作手册规定的预热时间对测试系统进行预热。
(2)测试车停在测试起点前300~500m处,启动平整度测试系统程序,按照设备操作手册的规定和测试路段的现场技术要求设置完毕所需的测试状态。
(3)驾驶员在进入测试路段前应保持车速在规定的测试速度范围内,沿正常行车轨迹驶入测试路段。
(4)进入测试路段后,测试人员启动系统的采集和记录程序,在测试过程中必须及时准确地将测试路段的起终点和其他需要特殊标记点的位置输入测试数据记录中。
(5)当测试车辆驶出测试路段后,仪器操作人员停止数据采集和记录,并恢复仪器各部分至初始状态。
(6)操作人员检查数据文件,文件应完整,内容正常,否则需要重新测试。
(7)关闭测试系统电源,结束测试。
4 计算
颠簸累积仪直接测试输出的颠簸累积值VBI,要按照相关性标定试验得到相关关系式,并以100m为计算区间换算成IRI(以m/Km计)。
5 颠簸累积仪测值与国际平整度指数IRI相关关系对比试验
5.1基本要求
由于颠簸累积仪测值受测试速度等因素影响,因此测试系统的每一种实际采用的测试速度都应单独进行标定,建立相关关系公式。标定过程及分析结果应详细记录并存档。
5.2 试验条件
(1)按照每段IRI值变化幅度不小于1.0的范围选择不少于4段不同平整度水平的路段,且有足够加速或减速长度的路段。根据实际测试道路IRI的分布情况,可以增加某些范围内的标定路段。
(2)每路段长度不小于300m。
(3)每段内的平整度应均匀,包括路段前50m的引道。
(4)选择坡度变化较小的直线路段,路段交通量小,便于疏导。
(5)标定宜选择在车道在正常行驶轮迹上进行,明确标出标定路段的轮迹、起终点。
5.3试验步骤
(1)距离标定
①依据设备供应商建议的长度,选择坡度变化较小的平坦直线路段,标注起终点和行驶轨迹。
②标定开始之前应让测试车以测试速度行驶5~10Km,按照设备操作手册规定的预热时间对测试系统进行预热。
③将测试车的前轮对准起点线,启动距离校准程序,然后令车辆沿着路段轨迹直线行驶,避免突然加速或减速,接终点时,看指挥人员手势减速停车,确保测试车的前轮对准终点线,结束距离校准程序。重复此过程,确保距离传感器脉冲当量的准确性,应在允许误差范围之内。
(2)参照第3.2条,令颠簸累积仪按选定的测试速度测试速度测试每个标定路段的反应值,重复测试至少5次,取其平均值作为该路段的反应值。
(3)IRI值的确定
①以精密水准仪作为标准仪具,分别测量标定路段两个轮迹的纵断高程,要求采样间隔为250mm,高程测试精度为0.5mm;然后用IRI标准计算程序对每个轮迹的纵断面测量值进行模型计算,得到该轮迹的IRI值。两个轮迹IRI值的平均值即为该路段的IRI值,
②其他符合世界银行一类平整度测试标准的纵断面测试仪具也可以作为确定标定路段标准IRI值的仪具。
5.4试验数据处理
用数理统计的方法将各标定路段的IRI值和相应的颠簸累积仪测定值进行回归分析,建立相关关系方程式,相关系数R不得小于0.99.
6报告
(1)平整度测试报告应包括颠簸累计值VBI、国际平整度IRI平均值和现场测试速度。
(2)提供颠簸累计值VBI与国际平整度指数IRI在选定测试条件下的相关关系及相关系数。
条文说明
目前国内车载式反应类平整度仪(如颠簸累积仪)由于结构和原理简单、价格便宜,故使用范围依然较广,但由于反应类系统的测试结果与自身的动态性能、测试的速度以及路面类型有关,放置较长时间、行驶较长距离以及轮胎和减震器维修、更换等都会影响其动态性能,因此必须制定更为完善的测试规程保证测试结果的准确性。
本方法适用于车载式颠簸累积仪,其他反应类测试设备可参考使用。车载式颠簸累积仪由位移累积仪机械传感器安装在测试车上组装而成,故组装必须严格按要求做好。如有松动,测定数据将产生偏差。本规程规定了用钢丝绳连接机械传感器的方法,也可采用链条连接,方法可参照本规程执行。
建立反应类平整度仪测试结果(如VBI)与国际平整度指数IRI的相关关系时,可选择不同的测试速度进行标定试验。由于不同车辆承载体系对行驶速度的反应不同,因此应根据不同测试速度分别建立与IRI的相关关系。实际现场测试时也必须采用相应的标定速度。