T0952-2008自动弯沉仪测定路面弯沉试验方法
1 目的与适用范围
1.1本方法适用于各类Lacroix型自动弯沉仪在新建、改建路面工程的质量验收中,在无严重坑槽、车辙等病害的正常通车条件下连续采集沥青路面弯沉数据。
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
2.1Lacroix型自动弯沉仪:由承载车、测量机架及控制系统、位移、温度和距离传感器、数据采集与处理系统等基本部分组成,
2.2设备承载车技术要求和参数:
自动弯沉仪的承载车辆应为但后轴、单侧双轮组的载重车,其标准条件参考贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法(T0951-2008)中BZZ-100车型的标准参数。
2.3测试系统基本技术要求和参数:
(1)位移传感器分辨率:0.01mm。
(2)位移传感器有效量程:≥3mm。
(3)设备工作环境温度:0~60℃
(4)距离标定误差:≤1%.
3方法与步骤
3.1准备工作
(1)位移传感器标定。每次测试之前必须按照设备使用手册规定的方法进行位移传感器的标定,记录标定数据并存档。
(2)检查承载车轮胎气压。每次测试之前都必须检查后轴轮胎气压,应满足0.70MPa±0.05MPa的要求。
(3)检查承载车轮载。一般每年检查一次,如果承载车因改装原因改变了后轴载,也必须进行此项工作,后再载应满足100kN±1kN的要求。
(4)检查测量架的易损部件情况,及时更换损坏部件。
(5)打开设备电源进行检查,控制面板功能键、指示灯、显示器等应正常。
(6)开动承载车试测2~3个步距,观察测试机构,测试机构应正常,否则需要调整。
3.2测试步骤
(1)测试系统在开始测试前需要通点预热,时间不少于设备操作手册要求,并开启工程警灯和和导向标等警告标志。
(2)在测试路段前20m处将测量架放落在路面上,并检查各机构的部件情况。
(3)操作人员按照设备使用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。
(4)驾驶员缓慢加速承载车到正常测试速度,沿正常行车轨迹驶入测试路段。
(5)操作人员将测试路段起终点、桥涵等特殊位置的桩号输入到记录数据中。
(6)当测试车辆驶出测试路段收,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,驾驶员缓慢停止承载车,提起测量架。
(7)操作人员检查数据文件,文件应完整,内容应正常,否则需要重新测试。
(8)关闭测试系统电源,结束测试。
4计算
(1)采用自动弯沉仪采集路面弯沉盆峰值数据。
(2)数据组中左臂测值、右臂测值按单独弯沉处理。
(3)对原始弯沉测试数据进行温度、坡度、相关性等修正。
5弯沉值的横坡修正
当路面横坡不超过4%时,不进行超高影响修正;当横坡面超过4%时,超高影响的修正参照表T0952的规定进行。
表T0952 弯沉值横坡修正
横坡范围 |
高位修正系数 |
低位修正系数 |
>4% |
|
|
注:i是路面横坡(%)。
6 自动弯沉仪与贝克曼梁弯沉测值对比试验
6.1试验条件
(1)按弯沉值不同水平范围选择不少于4段路面结构相似的路段。路段长度可为300~500m,标记好起终点位置。
(2)对比试验路段的路面应清洁干燥,温度应在10~35℃范围内,并且选择温度变化不大的时间,宜选择晴天无风的天气条件,试验路段附近没有重型交通和震动。
6.2试验步骤
(1)按照第3.2条的步骤,令自动弯沉仪按照正常测试车速测试选定路段,工作人员仔细用油漆每隔三个测试步距或约20m标记测点位置。
(2)自动弯沉仪测试完毕后,等待30min;然后,在每个标记位置用贝克曼梁按照贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法测定各点回弹弯沉值。
6.3试验数据处理
从自动弯沉仪的记录数据中按照路面标记点的相应桩号提出各试点测值,并与贝克曼梁测值一一对应,用数据统计的回归分析方法得到贝克曼梁测值和自动弯沉仪测值之间的相关关系方程,相关系数R不得小于0.95.
7报告
测试报告中应包括一下内容:
(1)弯沉平均值、标准差、代表值、测试时的路面温度及温度修正值。
(2)自动弯沉仪测值与贝克曼梁测值的相关关系式及相关系数。
条文说明
贝克曼梁测值属于静态弯沉,该方法存在工作效率低、测试精度不易保证的缺点。我国从20世纪80年代末期开始陆续引进了英、法等国生产的Lacroix型自动弯沉仪,国内科研人员也研制出了国产自动弯沉仪。这种类型的自动弯沉仪利用了贝克曼梁的测试原理,可以连续检测,工作效率得到很大提高,近年来在我国得到较广泛的应用,特别是在高速公路验收、养护检测中发挥了很大作用。原规程中列入的自动弯沉仪就是Lacroix型自动弯沉仪,但限于当时的编写条件,其所规定的内容已不适用于当前的设备,故本次参考美国ASTM标准和英国有关资料重新制定Lacroix型自动弯沉仪的测试规程。
英国及国内的试验资料表明,测试速度会影响弯沉的测试结果。试验结果显示,当弯沉水平小于40时,这种影响较小,可不予考虑;担当弯沉水平超过40时,测试结果的差别较大。为减小速度对测试结果的影响,自动弯沉仪测试时度一般控制在3.5km/h±0.5km/h的范围内。当实际采用的现场测试速度超出此范围时,应进行设备的相关性试验对测试结果进行修正。
一般公路横坡不会影响自动弯沉仪测值测有效性,但是在有较大超高路段,这种影响就不可忽略了。当横坡小于4%时,修正值非常小,可以不予修正;当超高大于4%时,按照给定公式进行修正。所给出的计算方法时根据物理模型计算并参照英国道路和运输研究所试验结论给出的。
贝克曼梁测值与自动弯沉仪测值都属于静态弯沉。但贝克曼梁测值时回弹弯沉,而自动弯沉仪测值是总弯沉,两者是由区别的,必须找到两者的相关关系式以进行换算。
由于路面结构和路基条件的不同都会影响相关关系式的建立,因此选择对比试验的路段时,路面路基条件应基本相同。对于一个地区而言,可以选择几种不同的路面结构及路基条件,分别建立相关关系进行换算。为了时关系式更具有代表性,对比试验路段的弯沉分布一个尽量加宽。在做对比试验时,路段附近应没有重型交通和震动,这两种情况都对测值有较大影响。
在做贝克曼梁测试时,承载车不可长时间作用在测点的路面上,因此,选择每隔三个测试步距确定的一个对比点。为了给路面一个充分的恢复时间,当自动弯沉仪测完后,等待30min后再进行贝克曼梁弯沉测试,