陈伟平
(广东粤东高速公路实业发展有限公司,广东 广州 515525)
高速公路路况调查是掌握路面病害分布状况、评估路面病害的危害程度,以及查清路面病害成因的一个重要手段,也是制定路面病害处治方案和预防性养护方案的最重要依据之一。
调查的项目主要包括路面破损状况、面板脱空状况、抗滑能力、平整度、排水系统等。
测定水泥混凝土路面的路面板开裂、接缝损坏等各种破损情况,供路面质量管理与验收、建立路面管理系统和决定路面维修方案时使用。
1.2.1 量尺:钢卷尺、皮尺、钢尺等。
1.2.2 记录纸(毫米方格纸)。
1.2.3 其它:改锥、粉笔、扫帚、小红旗及安全标志等。
1.3.1 准备工作
选定路段并量测其路面的长度及宽度。
如路面不洁妨碍观测时,可用扫帚清扫裂缝附近路面。为便于观测,宜选择在雨后路面已干燥但裂缝尚有水迹的时机观测。观测应有专人指挥交通(需要时可封闭交通),并设置交通安全标志等以确保观测者的安全。
1.3.2 裂缝调查
沿路面纵向1~2个人观察混凝土板宽度,仔细观察裂缝等各种破损情况,必要时用粉笔做出标记。
用目测或量尺分别测量测试路段的路面上每条裂缝长度及破损面积,准确至10cm。对伸缩缝接缝处的破坏及边角部已成块的破坏都应单独记录条数、面积。其中接缝拱起还应记录高度。记录板块号、破损位置(桩号),在方格纸上按比例绘制裂缝及破损情况图。
根据需要,拍摄照片或录像备查。
1.3.3 错台调查
错台的测定位置以行车车道错台最大处纵断面为准,根据需要也可以其他代表性纵断面为测定位置。选择需要测定的断面,记录位置及桩号,描述发生错台的原因。
构造物端部由于沉降造成的接头错台的测定步骤:①将精密水准仪架在距构造物端部不远的路面平顺处调平。②从构造物端部无沉降或鼓包的断面位置起,沿路线纵向用皮尺量取一定距离,作为测点,在该处立起塔尺,测量高程,再向前量取一定距离,作为测点,测量高程。如此重复,直至无明显沉降的断面为止。无特殊需要,从构造物端部起的2m内应每隔0.2m量测一次,2~5m宜每隔0.5m量测一次,5m以上可每隔lm量测一次由此得出沉降纵断面及最大沉降值,即最大错台高度(Dm),准确至lmm。
测定由水泥混凝土路面或桥梁的伸缩缝或路面横向开裂造成的接缝错台、裂缝错台时,可按上述的方法用水准仪测定接缝或裂缝两侧一定范围内的道路纵断面,确定最大错台位置及高度(Dm),准确至1mm。
当发生错台变形的范围不足3m时,可在错台最大位置沿路线纵向用3m直尺架在路面上,其一端位于错台高出的一侧,另一端位于无明显沉降变形处,作为基准线。用钢板尺或钢卷尺每隔0.2m量取路面与基准线之间高度(D),同时测记最大错台高(Dm),准确至lmm。
1.3.4 路面板块脱空调查
脱空判别的主要方法有外观判别法、弯沉检测法和探地雷达法。实践证明这三种方法的应用前提和判断精度有很大的差异,一般采用外观判别法与弯沉检测法相结合比较合理。
①外观判别法
该法是通过观察水泥混凝土路面的外观特征来判别水泥混凝土板底是否存在脱空,脱空的程度怎样。水泥混凝土路面板呈现严重的断裂、错台和下沉,板底脱空是严重的,须立即采取压浆稳板进行病害治理,延长病害板的使用寿命;水泥混凝土路面板呈现轻微的冒水、唧泥现象,板底脱空介于轻微至严重之间,须尽快采取压浆稳板进行预防性处理,防止板块断裂;水泥混凝土路面外观上没有呈现明显的病害特征,但在重车行走时发出不规则的“咚咚”声,或感觉面板松动,可能有脱空现象,须进一步采用弯沉检测法和探地雷达法诊断是否存在板底脱空现象。
②弯沉判别法。判断水泥混凝土路面板块是否脱空,可使用弯沉仪进行测定,其方法简述如下:
加载车:加载用黄河JN150型或其他型号载重汽车,要求后轴重为10t。
仪表:长杆贝克曼梁、百分表、至少三套。
测点:路面每幅每条横向接缝或裂缝测4个点位,测点在每块面板接、裂缝两侧的4个角点上。
车轮位置:角点处,车轮着地矩形的边缘离纵缝及横向接(裂)缝的距离不大于10cm。
变位感应支点位置:贝克曼梁的变位感应支点落在两轮胎之间的空隙处。相隔两道缝,贝克曼梁的中间支点及百分表支座点,应与变位感应点保持相隔两道接(裂)缝,不得已时也要相隔一道缝。尽可能落在交叉板上,不能落在同一块面板上。
读数:汽车应驶离测点至少5m以上,并且相隔至少一道缝,才能读数;一般就在车轮驶离影响区后,等待10秒钟以上再报出读数。当百分表读数不稳定时,应耐心等待,直到稳定为止。
记录:应在裂缝图上标记测点位置,并记录弯沉值。凡弯沉值超过0.2mm的,应确定为板块脱空。
通过对路面平整度调查,掌握其行驶质量情况,为日常养护、预防性养护方案的制定提供依据。
采用激光平整度仪进行检测。利用激光的光时差原理来测定路面的凹凸状况。RSP在安装和以后的使用过程中,要定期进行标定,全部标定过程中都根据提供的软件来完成,并将参数存贮到系统软件中。经标定后的测试车,启动系统处理器,通过电脑输入各参数(如起始桩号,数据采集间隔等),测试系统处于待测状态。
测试车从检测路段前方一段距离开始行驶,保证到达测试路段达到某一恒定速度开始采集数据,距离传感器测定行驶距离,通过系统控制激光发生器以0.16m间距发射激光束,经路面反射后由集光器接收,该过程的光时差经放大器、模数转换器及数字处理器得到路面与光平面的差di(0.1mm),输出到电脑中贮存,再经运行系统自身的系统软件处理可得到所需要间距段内的国际平整度指标IRI(m/km)。
通过抗滑能力测试,评价其现有抗滑能力,为预防性养护方案的制定提供依据。
采用横向力系数测试车(SCRIM)对全线主车道进行检测,测试时为湿测,SCRIM测试轮和行车方向成20°夹角,轮的前缘向内,对路面施加200kgf的竖向恒定作用力。行驶时路面对该测试轮产生横向摩阻力,该摩阻力的大小被荷载传感器测量出来。测得力值与测试轮和路面的摩擦系数成正比。侧向力与作用在SCRIM测试轮上的垂直荷载之间的比值就是侧向摩阻力系数,或者简称为SR(SFC)。路面抗滑检测前,先对测试系统进行自身的静态标定,标定值在容限值的范围內表明标定成功。测点间距选择为20m,SCRIM横向力摩阻系数测试车直接输出横向力系数测试结果。
通过路面排水系统的调查,掌握路面的排水状况及排水效果,为路面病害成因分析和预防性养护方案的制定提供依据。
从上述可知,水泥砼路面路况调查,采取何种方法来调查,须先根据要调查的对象来确定。不同的调查内容,其侧重点不同,其调查的手段和方法往往也是不同的,我们必须区别而视。但无论是进行路面破损状况的调查,还是进行面板抗滑能力、平整度、排水系统等内容的调查,随着路面检测设备和检测技术的不断提升、不断发展,未来路面病害的检测方法也将发生新的变革,因此,我们除了掌握和了解现有的调查方法外,往后还需不断学习、不断关注检测新技术的应用,才能为路面病害、路况的调查质量提供一个更为便捷、准确的检测方法。
[1]张学刚.旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面前的病害处理[J].山东交通科技.2006.
[2]谭宝龙.水泥混凝土路面板底脱空的原因及防治措施[J].广州大学学报.2006.