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1、公路交通技术2006年2月第1期TechnologyofHighwayandTransportFeb.2006No.1落锤式弯沉仪工作原理及检测应用12易文成,徐继欣(1安徽省公路管理局,合肥230022;2安徽省公路工程检测中心,合肥230022)摘要:落锤式弯沉仪是目前国际上最先进的路面强度无破损检测设备之一。通过与传统检测设备的对比,系统全面地介绍了该设备的工作原理及其在公路路基路面检测中的实际应用。关键词:落锤式弯沉仪;工作原理;无损检测;应用文章编号:1009-6477(2006)01-0049-04中图分类号:U
2、416文献标识码:BDropHammerTypeDeflectometerOperationPrincipleandDetectionApplication12YiWencheng,XuJixin随着我国高速公路里程数的逐年增长,对高速稳态动力弯沉检测阶段的产品多产于美国,常用的公路实现科学的管理,已越来越受到人们的重视。有德州HPIDG公司制造的振动弯沉仪(Dynaflect),目前我国路面检测技术总体上比较落后,各级公路其测试原理为利用动荷发生器对路面施加周期性荷管理部门主要根据对现有状况的直观或定性了解,载,然后由分布于路面的一组传感器采集弯沉
3、盆信采用经验方法制定路网养护对策,难免受主观因素息。脉冲动力弯沉检测阶段的主要产品为落锤式弯的影响;另一方面,我国沥青路面技术设计的重要指沉仪。标是容许弯沉值。用贝克曼梁测量其现有弯沉值,计算参数受主观因素影响和室内实验条件的限制比2FWD总体评价较大。因此,研究和开发新型的检测工具和评价方美国是各类弯沉检测设备拥有数量较多、型号法受到日益广泛的重视,新一代路面无损检测设备较为齐全的国家。下面是美国公路合作研究计划及其相应的检测技术也得到了迅速的发展。(NCHPR)项目对几种路面弯沉检测设备的造价、使落锤式弯沉仪(FWD)这种动态检测设备代替传用特点、数据质
4、量、适用性及可靠性等指标进行的综统的贝克曼梁(BB)来实现对弯沉的无损检测已越合评价。综合评价结果见表1。来越得到人们的认可,对FWD的开发和应用也取得表1弯沉检测设备总评结果了大量的成果。FWD测定路面的动态弯沉,并可以用于项目观用于路网观设备反算路面的回弹模量。我国公路路基路面现场测设备测的评价测的评价类型试规程(JTJ059-95)也已将FWD列为弯沉检测设排名总评结果排名总评结果备,对更深一步的开发使用FWD,充分发挥FWD的Dynatest8000FWD脉冲10.74810.713优点,准确的评价路面的结构状况具有重要的现实PaveTech(
5、KUAB)FWD脉冲20.69330.658意义。RoadRater400B稳态30.67020.664Dynaflect稳态40.65950.6491弯沉检测技术的发展现状及应用前景RoadRater2000稳态50.65240.652弯沉即指在规定的汽车标准轴载作用下,路基PhonixFWD脉冲60.65170.628或路面表面汽车轮隙位置产生的垂直变形。根据对RoadRater2008稳态70.65060.648路面加载方式的不同,路面弯沉检测技术的发展大BenkelmanBeam静力80.55080.554致经过了3个阶段:静力弯沉检测,稳态动力弯沉
6、检测和脉冲动力弯沉检则。静力弯沉检测的主要代表从表1可以看出动力弯沉检测设备明显优于静产品有传统的贝克曼梁式弯沉仪、自动弯沉检测仪。力弯沉检测设备。收稿日期:2005-06-1350公路交通技术2006年术参数。3FWD测试原理(5)应用广。FWD可以测定沥青路面和水泥混3.1FWD的组成凝土路面弯沉,通过对回弹模量的反算,能定性评价(1)FWD拖车:包括加载系统和位移传感器。路面各结构层强度,还可识别水泥路面混凝土板脱(2)微机控制系统:包括控制及数据采集处理空情况并分析混凝土板
7、之间的接缝传荷效率。另外部分。通过对弹性模量的检测还可以进一步进行路面寿命3.2FWD的工作原理的评定和罩面设计。FWD的工作原理是通过计算机控制下把一定质量的重锤由液压传动装置提升至一定高度,然后5与贝克曼梁的相关性对比释放,使其自由下落,落在一刚性圆盘上(荷载盘),因为我国路面设计和检测均以贝克曼梁回弹弯对路面产生一个脉冲荷载,其作用时间和振幅值非沉值为准,所以公路路基路面现场测试规程(JTJ常接近于运动着的汽车轮载。在该荷载作用下,路059-95)要求FWD测试值必须根据对比试验换算面产生变形,形成弯沉盆。弯沉盆各处的变形或者成贝克曼梁测试值,
8、而且相关系数不得小于0.9。最大位移值
