落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用

2021-01-07马广顺

黑龙江交通科技 2021年8期

马广顺

(黑龙江省工程质量道桥检测中心有限公司，黑龙江哈尔滨 150080)

1 落锤式弯沉仪的工作原理

工作原理：试验阶段，通过计算机实时的进行液压系统的操控和控制，或者将落锤直接释放，使其落入到橡胶垫上，然后通过与路面紧密连接的承载板，将落锤的冲击力传递到路面中，计算机在该过程中控制重锤在路面上加载半正弦脉冲荷载，此过程中直接导致了路面发生了变形的情况，然后在落锤弯沉仪通过在测量点的传感器进行数据的检测，通过获得了静荷载影响之下，而形成的动态弯沉以及弯沉盆。

落锤式弯沉仪是一种在公路工程专用的动态弯沉测试设备，由于落锤半正弦脉冲荷载冲击与通路交通车辆载荷极为相似，这就可以模拟车辆的动载荷情况，并且能够根据公路要求进行载荷加载。由于所有的测试数据都是通过计算机进行收集和整理，所以其数据的处理非常的迅速，并且能够保证数据的精度满足要求，能够适应较大工程中进行弯沉数据的测试。此外，使用这种技术能够及时的检测多层路面的弯沉情况。

2 落锤式弯沉仪试验检测准备工作

2.1 FWD拖车的检查

首先将落锤的位置确定在最高的位置上，然后检查其中央传感器的检测杆，是否处于荷载中心位置上的1～2 cm范围内，并且还需检查弹簧和传感器等系统是否满足要求，保证弹簧的弹量符合要求，检查FWD加载板在提升过程中是否顺利进行，保证正常操作的过程中，能够充分的保证落锤高度做出适当的调整和处理。在实验中，适当的调整落锤的重量以及高度，能够模拟在实际运行中的荷载数据，保证检测数据更加的准确。

2.2 FWD的试验检测准备

检查落锤式弯沉仪的各个装置，是否准确连接以及质量、高度适当的调整之后，然后在试验场地中，检查其最终的落入位置的轮胎压力相差情况，液压油面以及电池的酸液面保持在正常的状态下，同时保证荷载盘能够工作顺畅，这样能够可以保证牵引车和拖车的连接都准确，能够及时将弯沉仪的锁定状态，并且将FWD与拖车分离。在牵引行进的过程中，必须保证行驶速度在50 km/h以下。

3 落锤式弯沉仪检测路基路面弯沉值

3.1 测点的布置

在需要检测数据的位置和路面上均匀的分布检测点。测点的位置通过工程的具体情况才能进行确定。如果需要测量工程表面结构的弯沉数据，一般需要将测点布置在行车道区域内的车轮印迹区域，然后将传感器放置在这些检测的位置上。在将该检测设备牵引至指定的测试位置时，能够直接打开仪器进行测试，然后整体的检查其性能是否满足工程的实际需要，保证其各项技术参数都符合工程的需要。

3.2 FWD的试验检测

试验的过程中，需要根据工程实际情况，调整承载板所在的位置和检测点，当承载板自由落下之后，同时将各个弯沉仪的传感器都放下。然后打开落锤的装置，当落锤自由落下之后，能够对承载板产生一定的作用，然后再将其提升到原定的高度位置上。传感器能够实时的检测落锤落下之后的冲击力，然后将结构表面产生了一定的变形量，此时可以将该变形量的数据传输到计算机内，此时可以对变形数据的准确检测，保证动态弯沉数据就到计算机中。试验时，应该在同一个测试位置上至少试验三次，将三次测试的平均值作为最终的测试数据。在完成了某一测试点位置检测之后，根据工程实际要求，对落锤式弯沉仪的传感器和承载板进行适当的调整，然后再进行其他位置的检测测试。

3.3 FWD试验结果对比

为了能够保证其最终数据的准确性，在使用落锤式弯沉仪进行公路数据的检测过程中，可以使用贝克曼梁弯沉仪来进行最终的数据测试。此时需要注意的是，必须要保证落锤式弯沉仪的载荷数据与贝克曼梁弯沉仪测试中的后轮载荷一致。首先要做的就是精确的标定落锤的具体位置，然后按照工程的具体检测规定的方法和规定，使用贝克曼梁，对于同一个测试点进行检测。试验的过程中，应该保证所有的测量点都在同一个位置上，必须保证其偏差在3 cm以内。为了充分的调整工程检测数据的准确性，上述两种检测方式间隔时间不能超过10 min。在获得了检测数据之后，按照公式Lb=a+BLFWD(Lb为贝克曼梁完成值，LFWD为FWD弯沉值)进行回归分析，确保所有的数据相关系数在90%以内。

4 水泥混凝土路面的落锤式弯沉仪试验检测

在对混凝土结构路面的测试过程中，也可使用落锤式弯沉仪进行工程数据的检测和测试。如果需要检测水泥混凝土路面的接缝载荷，此时需要将检测的点安装在混凝土路面的接缝一侧位置上，传感器需要放置在接缝的两侧位置上。如果需要对混凝土路面的结构的表层进行板底脱壳的检测时，测试点位置应该随机确定，这样可以充分的保证所有检测的数据能够反应路面的实际情况。测试的过程中需要全面的检测所有的测点弯沉以及弯沉盆数据，并且准确的计算所有的数据，包含了平均值、标准差以及变异系数，准确的确定变形值的差异以及弯沉盆的形状，确定路面接缝的荷载能力以及板底脱空数据的准确试验。