道路改造工程中贝克曼梁法测试路基路面回弹弯沉的影响因素分析

马秀丽

（中国建材检验认证集团厦门宏业有限公司）

0 前言

回弹弯沉作为道路路面结构性能的表征应用较为广泛，一般通过路基、路面的弯沉值来控制。在道路表面开展回弹弯沉测试，能够有效得出道路路基及路面的综合承载能力。回弹弯沉值不仅用于道路路面结构的弯沉设计，也广泛应用在道路施工、竣工验收以及道路补强、修补等方面，对道路工程的设计、施工等具有重要意义。

路面弯沉值的测试方法比较多，当前使用最广泛的是贝克曼梁检测法。该方法是比较早的检测方法，具有成熟度高、速度慢、测试准确性高等优点。

1 道路改造工程项目概况

沧林东二路及沧林东五路是厦门市海沧区片区路网的重要组成部分，道路等级城市支路，起到承接主干路网与街区的主要作用，目前路面破损较为严重，经批准立项进行道路改造。沧林东二路长度约396m，沧林东五路长度约159m，道路红线宽均为18m，为双向2车道道路，沥青混凝土路面结构型式。本次的道路改造工程具体建设内容包括：路面病害的处理及路面的修复、人行道的提升改造、路面标线的恢复等。

2 项目道路检测过程及结果

2.1 检测目的

作为改造项目，需要对改造后的路面、路基进行弯沉检测，以作为工程验收和日常道路维护的依据。此次检测采用贝克曼梁检测法测定道路弯沉。

工程建设中弯沉检测的主要目的通常是在路面实施过程中，提供弯沉值用以对路面质量进行评定，最终在交工、竣工验收中作为验收指标之一。路面回弹弯沉测定的各种数值，同时也可以作为路面状况评定指标，在道路养护过程中为养护管理部门反映路面状况。

2.2 检测工具

加载车：单后轴、单侧双轮组的载重车，双轮轮隙应满足自由插入贝壳曼梁侧头的要求，轴载、轮胎气压等技术参数要求。

贝壳曼梁：由合金铝制成，上有水准泡，其前臂与后臂长度比为2:1。贝壳曼梁按长度分为5.4m梁和3.6m梁两种。长度为5.4m贝壳曼梁适用于各种类型的路面结构，长度3.6m的贝壳曼梁适用于柔性基层沥青路面。

百分表及表架。

路表温度计：分辨力不大于1℃。

其他：钢直尺、口哨一个、50m皮尺一个、喷漆或粉笔数个、指挥旗帜等。

2.3 检测步骤

⑴检测前应根据测试路段车行道数量，在待检行车道路面的轮胎轨迹带上标记测点。

⑵测试点设置完毕后，驾驶测试车辆停放在准测试点附近，测点设置在试验车后轴正前方约3～5cm处的位置上，严禁置于后方。

⑶安装弯沉仪，弯沉仪的安装对试验结果的影响较大，因此在安装测头时，应尽量安装在两个轮子中间位置，且不能置于轮胎前进影响位置上，避免测试车辆行驶时触碰仪器，影响弯沉测试结果。

⑷在弯沉值检测过程中，应做好开始读数L0、最大读数L1、最终读数L2的记录。仪器安装后可以先读出并记录好百分表的开始读数，然后记录在测试标准车向前行驶达测点时的最大读数，最后记录在测试标准车驶出距离测点约3m以上的百分表最终读数，测试标准车在检测过程中的前进速度宜控制在5公里/小时左右。

2.4 结果计算及温度修正

路面测点的回弹弯沉值计算：

LT=（L2－L1）×2；若 L2＞L0

LT=（L0－L1）×2；若 L2＜L0

LT——路面温度T摄氏度下检测的回弹弯沉数值，0.01mm；

L0——百分表的原始数值，0.01mm；

L1——初读数，表示测试标准车轮轴到达弯沉仪测头前后时，体现出来的百分表最大读数，0.01mm；

L2——终读数，表示测试标准车驶出弯沉影响半径后，体现在百分表的最大读数，0.01mm。

一般采用5.4m贝壳曼梁可不进行支点变形修正，在检测沥青面层时，沥青路面的回弹弯沉受温度变化影响较大，为保证回弹弯沉值的可比性，现场测试的沥青路面弯沉值以沥青面层平均温度20℃为准。考虑到沥青路面对温度的敏感性，路面结构层较薄时，温度变化较小。当面层厚度大于5cm时，路面结构对温度反映出不一致情况，就要对路面上中下位置进行量测，取均值再换算到路面标准温度20摄氏度的值。对检测回弹弯沉值进行温度修正：

T=（T25+Tm+Te）/3

T——检测时路面沥青层的平均温度，℃；

T25——在路面表面下25mm处的温度，℃；

Tm——中间深度的温度，℃；

Te——路面沥青结构层底面处的温度，℃。

回弹弯沉值的计算：

L20=LT×K

K——温度修正系数；

L20——换算为20摄氏度（18～22摄氏度不换算）的沥青路面回弹弯沉值，0.01mm；

LT——测定沥青面层内平均温度为T时的回弹弯沉值，0.01mm。

2.5 检测结果

此次共检测40个点，其中达到设计值的有40个点，占检测数的100%。40个检测点均满足弯沉设计值的要求。

3 项目贝克曼梁检测存在的不足及影响因素分析

在以上检测的40个点中，弯沉值最大的达到22、最小的8，变化幅度较大。路面弯沉值反映的是道路路面各层次的强度，因此，弯沉值偏大需要引起重视，要对路面材料、施工、路基以及压实度等方面进行检查分析，主要有以下方面的因素。

3.1 检测存在的不足

⑴贝克曼梁检测是一种静态检测，受周边车辆通行、施工震动影响较大。不适用于有大型车辆通行的道路以及强夯地基处理的工程周边。

⑵为方便检测，检测仪器采用的是杠杆原理，通过仪器支架传递测点弯沉数据，当弯沉影响范围较大时，会影响弯沉值准确性。

⑶人为因素影响较大，在贝克曼梁弯沉检测过程中主要采用人工操作，专业人员的熟练程度及测点的摆放位置均对检测结果有影响。

⑷贝克曼梁检测法大量使用人工架设、安放、读取数据，检测速度较慢，不适用于大范围路网调查。受作业面影响，不适于通车状况下路面指标检测，适用性较差。

3.2 影响贝克曼梁检测结果的因素

⑴季节。沥青路面受季节影响较大，在不同季节、不同温度、不同降水情况下，具有不同的承载力，这种差别会在检测过程中通过路面弯沉值来体现。相关研究资料表明，在季节性雨水期及夏季高温期尤为明显。

⑵温度。温度是沥青主要指标之一，温度的变化对沥青结构层影响明显，通过弯沉的反映，温度较高时，弯沉值普遍较低温时大。

⑶路面结构。路面结构以弯沉值作为验算指标，因此路面结构类型、路面结构的厚度以及路基土回弹模量大小均影响弯沉值。

⑷弯沉仪。检测仪器的正常与否，是检测结果的正确性的基本保障，回弹弯沉仪主要通过支架杠杆来方便检测，因此日常仪器保养对仪器性能影响较大。

⑸准备工作。各种准备工作均是检测工作的基础，仪器的准备、各种参数的测定都关系到试验的成败。如检测车辆的车况及性能、检测设备的灵敏度、环境温度的测定及修正、相关设计资料的收集等。

⑹检测人员。该检测主要采用人工方法，因此现场测试人员须经过严格的操作培训。现场测试人员在检测过程中需严格按照规范的操作步骤进行。

4 加强道路回弹弯沉检测的主要措施

4.1 检测人员的专业素质

随着各地区经济快速发展，基础设施建设增多，检测人员需求增加。各地区检测人员专业素质参差不齐，影响了路基路面弯沉检测的整体质量。因此在主要人员有相关检测证书的要求下，对所有检测参与人员均需进行技术培训，提高检测专业素养。通过管理部门的不定期检查，把控专业技术培训活动，提高检测能力，最终提高工程质量。

4.2 资金投入

检测单位作为检测工作的具体执行单位，检测仪器的质量是各种试验检测的基础，应做好检测仪器的维护。鉴于检测受人工因素影响较大，各专业技术人员基本素质是试验检测的保障，应加强对各专业人员进行相关专业技能培训。建设工程中各项检测数据对项目设计、施工以及竣工验算均起到至关重要的作用，数据的齐全是判断及确定工程质量的重要依据。因此在检测过程中应保障充足的经费，并建立健全各专项费用使用制度，确保工程建设质量。

4.3 健全弯沉检测档案管理机制

检测数据作为反映工程指标情况的依据，需建立健全档案管理，做到有源可溯。比如在路基路面回弹弯沉检测中，数据要反映检测过程中的真实情况，检测完成后做好弯沉检测数据的归档整理，以确定记录完整可靠可查。同时可以利用电子技术以及互联网技术，提高档案可查可溯性，并提高工作效率，降低人工成本。

5 结语

路基路面弯沉值检测结果可以反映检测状态下的路面结构情况，包括整体刚度以及段落内路面结构层强度的均匀情况。通过路面检测数值可以分析检测路段路面结构情况，根据现行规范评定状况，采取对应修复措施。弯沉检测可以弥补压实度检测、强度检测等破坏性检测的不足，通过测点加密方式，可以细分各段落路面情况，提出切实可行的措施，减少工程投资，提供经济效益。