公路回弹弯沉检测技术的应用

肖晨辉

（河北盛通公路建设有限公司，河北承德 068150）

0 引言

在公路检测中回弹弯沉检测作为常用的检测方法，可以较好地反映公路性能和质量，应进一步加强对公路回弹完成检测技术的应用分析。

1 工程概况

某公路工程设计全长21.58km，路基宽度26.8m，路面宽度25.6m，公路于2014年底完工投入使用。多年运营中，公路性能难免出现下降，为保证公路的使用安全，决定使用贝克曼梁弯沉仪和落锤石弯沉仪两种检测方法对路基路面进行回弹弯沉检测，结合检测结果制定经济可行的养护方案，提升公路的使用性能。

2 回弹弯沉检测技术的应用

2.1 落锤式弯沉仪检测

2.1.1 检测原理

落锤式弯沉仪检测是指使用重锤，在一定的高度向下自由落体并砸击路基路面，在重锤砸击的瞬间，由于受到巨大的冲击力，路基路面会产生形变，此时检测人员利用弯沉仪将路基路面出现的形变进行详细记录，并在此数据的基础上计算得到路基路面的动态弹性模量，最终得到路基路面的回弹弯沉值，判断道路的承载能力。

2.1.2 检测准备

（1）利用落锤检测进行回弹弯沉检测前，要结合本工程实例情况，选择落锤的质量和下落高度，在保证落锤冲击力满足检测要求的同时，避免对路基路面造成结构性的破坏。此外，根据检测要求，在公路上选取检测位置，路面的测点布置在车辆的行驶轨迹上，路基的测点要具有代表性，测点选取后安装传感器[1]。

（2）准备落锤式弯沉仪，主要作用是记录落锤实验过程中的相关参数，落锤式弯沉仪在使用前，对机械的性能参数进行检测与调试，使其满足使用要求，然后将落锤式弯沉仪牵引至检测点的位置，牵引速度控制在550km/h，到达测点后按照机械的使用说明开启落锤式弯沉仪，使其处于工作状态，并对机械的测量精度进行复核。

（3）由于落锤式试验检测为高空检测，存在较大的安全隐患，因此在检测作业前，要准备安全防护装备，如安全帽、安全防护服等，同时制定检测方案。方案中明确发生安全事故后的紧急处理措施，以降低风险。此外，在检测过程中应时刻监测施工现场，严禁落锤下方出现车辆、行人，避免被落锤砸伤。

2.1.3 检测步骤

（1）测点选择完毕后，在测点位置安装承载板与传感器。安装过程中，承载板的中心位置与检测点的中心位置一致，同时安放好传感器。

（2）设备全部到位后，开始进行落锤试验，先将落锤提高至设计的位置，再开启落锤装置，使落锤呈现自由落体的状态并向路基路面进行冲击，此时由于测点位置设置有承载板和传感器，会通过弯沉仪将承载板遭受的冲击力以图像的形式呈现于计算机中，一组数据记录完成后，由检测人员将承载板上的重锤提升至下落前的位置，再次进行自由落体，检测共持续3次，完成后将落锤提升至指定位置并固定[2]。

（3）落锤在自由落体的运动中，对路基路面造成的冲击通过图像呈现于计算机中，此时由专业人员对图像进行分析和计算，最终得到公路回弹弯沉的检测结果。每个测点均进行三次检测，由于第一次检测数据存在差异较大，所以计算过程中要去除第一次检测数据，只计算后两组的平均值，待所有测点全部检测完成后，根据所有的检测数据最终判断本工程路基路面的基本性能，制定养护方案。

2.2 贝克曼梁法检测

2.2.1 检测原理

贝克曼梁检测法主要是利用杠杆原理，在接受检测的路基路面上进行静压，此时测定路基路面的回填变形量，再通过公式对参数进行计算和分析，最终得到路基路面的回弹弯沉值，并以此为依据判断路面的承载能力是否需要进行养护施工，此检测方式操作简单，人工即可完成[3]。

2.2.2 检测设备

（1）标准车：贝克曼梁回弹弯沉检测中，标准车的作用十分重要，根据国家标准规范规定，检测使用的标准车荷载等级要达到BZZ-100kN 荷载等级，同时标准车的轴重、轮压、气压等主要参数要满足规范要求，结合工程实际情况及规范要求，本次贝克曼梁检测选取东风车型作为标准车，单侧荷载为

50±0.5kN。

（2）弯沉仪：贝克曼梁检测中弯沉仪主要由贝克曼梁、表架和百分表组成，贝克曼梁弯沉仪的主要材料为铝合金，上方设置有水准仪，仪器的前臂与路面接触，后臂上安装有百分表，其前臂长度为后臂长度的2倍。此外，贝克曼梁弯沉仪共分为两种，一种长度为3.6m，另一种长度为5.4m，结合工程实际情况本次检测选用5.4m的弯沉仪。

2.2.3 检测准备

（1）贝克曼梁法检测前要进行充分的准备工作，对选用的东风牌标准车进行检查，检查内容包括车辆的刹车、车身完整性、车胎及其他性能。车胎检查中，轮胎内部的气压要达到0.7±0.05MPa，如不满足要求需进行充气，刹车检查中要确保刹车的灵敏性，车身检查中，要求车身前后轴均符合轴重的标准，检测过程中轴重要保持一致。

（2）测定标准车与路面的接触面积，提供检测中的计算参数，接触面积计算时，先利用千斤顶将标准车顶起，在轮胎正下方铺设一张复写纸，再缓慢地将千斤顶落下，此时轮胎与复写纸接触，通过接触形状利用计算机测定接触面积，标准车与路面的接触面积与计算结果相一致，面积的计算精度要求精确到0.1cm2。

（3）对贝克曼梁弯沉仪进行检测调试，保证弯沉仪与百分表的精确度，同时利用温度计对检测当日路面的温度进行测量和记录，在检测过程中温度的变化会对检测结果造成直接影响，最佳的检测温度为20℃。若当日温度存在较大的差异，此时可以更换检测日期[4]，此外，检测前要调查相关资料，对路面建设时的相关参数进行核对，包括路面的厚度、结构、混合料配比、养护次数等。

2.2.4 检测步骤

（1）贝克曼梁检测的测点均设置于行车道的轮胎印记上，在检测过程中利用橡皮尺量取检测点，本次施工检测点之间的间隔距离为20m，检测点量取后将弯沉仪安装至标准车后轮之间的空隙中，安装方向与车辆方向一致，安装后弯沉仪的检测头位于测点上，百分表安装于后臂的测定杆上，前臂接触地面，此时应开始检测并记录百分表的初读数。

（2）检测人员发出指令后，方可开始车辆的缓慢前行，此时百分表的读数会根据路面的变形情况发生变化，当百分表读数达到最大时要将此参数记录下来，数据记录为L1，然后继续向前行驶车辆，百分表的读数会从最大值慢慢下降，当标准车的弯沉值可以影响曲率半径后，停止车辆移动，稳定后记录百分表读数为L2，标准车检测过程中的行进速度应始终控制在5km/h以内。

（3）贝克曼梁检测完成后，需要检测人员对检测数据进行整理，然后通过相关公式对路面的回弹弯沉值进行计算，公式如式（1）：

LT=（L1-L2）×2 （1）

式（1）中：LT 为路面的回弹弯沉值；T为当日检测过程中路面的温度；L1为检测过程中百分表的最大读数；L2为检测过程中标准车的弯沉值影响曲率半径时的读数，通过公式的计算最终得出回弹弯沉值，根据此检测结果可以对本工程路基路面的承载力及基本性能进行判断，并制定养护方案。

3 结语

回弹弯沉检测法是检测公路路面路基强度和承载力的重要手段，在检测时要严格结合公路情况选择合适的检测技术，并充分做好准备工作，包括所用的材料、仪器、设备等，检测过程中遵守试验步骤，避免漏检问题，从而保证检测结果的准确性，为公路的施工质量提供依据，实现公路的长期运营。