【摘要】隨著我國(guó)公路網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，為更好地提供交通服務(wù)，必須保證公路健康使用狀況，做好公路安全評(píng)估具有重要意義。本文以落錘式彎沉儀在公路工程檢測(cè)中的應(yīng)用為主要研究對(duì)象，詳細(xì)分析了落錘式彎沉儀的優(yōu)勢(shì)、工作原理以及應(yīng)用步驟，并圍繞工程案例展開(kāi)論述，以期提供參考。

【關(guān)鍵詞】落錘式彎沉儀；公路工程；檢測(cè)
引言
近年來(lái)，我國(guó)公路交通事業(yè)發(fā)展迅猛，但是隨著大量的公路投入運(yùn)行后，也發(fā)現(xiàn)了不少問(wèn)題，如：公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低、使用中存在超載、重載問(wèn)題，以致路面結(jié)構(gòu)性能降低，過(guò)早出現(xiàn)破損。彎沉是表征公路路基路面強(qiáng)度的重要參數(shù)，本文主要就落錘式彎沉儀檢測(cè)方法的運(yùn)用展開(kāi)分析，為路面結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)與維修提供可靠依據(jù)。1落錘式彎沉儀概述落錘式彎沉儀最早生產(chǎn)于20世紀(jì)70年代，是一種先進(jìn)的路面強(qiáng)度檢測(cè)設(shè)備。近些年，我國(guó)公路工程檢測(cè)中落錘式彎沉儀運(yùn)用越加廣泛，并開(kāi)發(fā)了國(guó)產(chǎn)落錘式彎沉儀。與傳統(tǒng)貝克曼梁法相比，落錘式彎沉儀測(cè)量更便利、安全，可模擬實(shí)際情況施加動(dòng)態(tài)荷載，適用范圍廣，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、連續(xù)測(cè)定。落錘式彎沉儀與貝克曼梁的運(yùn)用比較如表1所示。
2落錘式彎沉儀的工作原理與應(yīng)用步驟
2.1落錘式彎沉儀組成
圖1為車載式落錘彎沉儀，主要組成包括承載車、測(cè)試機(jī)構(gòu)（荷載傳感器、彎沉傳感器、液壓模塊、緩沖塊、標(biāo)準(zhǔn)落錘）以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。
2.2落錘式彎沉儀工作原理
落錘式彎沉儀工作原理如下：基于計(jì)算機(jī)控制下，將一定質(zhì)量重錘（根據(jù)不同公路情況選擇落錘質(zhì)量、高度，一般為10～20kg）由液壓傳動(dòng)裝置提升至一定高度自由下落，沖擊力作用在承載板上并傳遞至路面；在測(cè)點(diǎn)周邊布設(shè)7～9個(gè)傳感器，以此檢測(cè)結(jié)構(gòu)層表面變形情況；采集所得數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)，反算路面結(jié)構(gòu)層模量，實(shí)現(xiàn)路面承載能力評(píng)價(jià)。落錘式彎沉儀工作原理框圖如圖2所示。
2.3落錘式彎沉儀應(yīng)用步驟
（1）測(cè)試車移動(dòng)至指定測(cè)試地點(diǎn)，提前做好準(zhǔn)備工作，啟動(dòng)主系統(tǒng)設(shè)備連接的便攜式電腦并錄入測(cè)試項(xiàng)目的相關(guān)參數(shù)，如路面溫度、樁位等。（2）下放液壓升降架與測(cè)架至地面，液壓架與測(cè)架分離并升至指定高度。（3）開(kāi)啟測(cè)架上的傳感器，維持待測(cè)狀態(tài)，落錘在與吸鐵分離后自由落體，錘擊承載板，對(duì)路面造成較大的沖擊力，路面形成彎沉盆。（4）傳感器自動(dòng)監(jiān)測(cè)，對(duì)彎沉盆進(jìn)行參數(shù)測(cè)量，便捷式電腦及時(shí)錄入，上傳至數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行計(jì)算，獲得中心彎沉值與彎沉盆。所有測(cè)試工作均由系統(tǒng)軟件完成，主系統(tǒng)中的處理器可對(duì)大儲(chǔ)量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，操作難度低、效率高。需注意的是，在上述工作過(guò)程中，對(duì)于彎沉盆的測(cè)量至關(guān)重要，誤差要求為精度小于0.01mm，分辨率小于0.005mm。
3實(shí)例探析落錘式彎沉儀在公路工程檢測(cè)中的應(yīng)用情況
本文以某公路工程檢測(cè)中落錘式彎沉儀的運(yùn)用為例展開(kāi)詳細(xì)分析。
3.1工程概況
本項(xiàng)目為高速公路工程，全長(zhǎng)77.739km，沿途礦產(chǎn)資源豐富，重型運(yùn)輸車輛較多，存在嚴(yán)重超載情況，建成通車后不久就出現(xiàn)了大量早期病害。隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加，路面病害發(fā)展越加迅速，2010年對(duì)公路進(jìn)行薄層中修罩面施工，但是補(bǔ)強(qiáng)效果有限，結(jié)構(gòu)疲勞開(kāi)裂、反射裂縫等病害持續(xù)發(fā)展，為此急需開(kāi)展路面維修改造。
3.2落錘式彎沉儀彎沉盆檢測(cè)
本項(xiàng)目利用落錘式彎沉儀，對(duì)K0+000～K77+739段開(kāi)展彎沉檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果與彎沉分布頻率如圖3、4所示。結(jié)合圖3、4分析可知，彎沉值15～30（0.01mm）占比40%，完成值在30（0.01mm）以上占比近乎30%，總的來(lái)說(shuō)彎沉值大、變異系數(shù)大，實(shí)測(cè)值大于設(shè)計(jì)彎沉。為減小環(huán)境影響所致的計(jì)算誤差，本項(xiàng)目考慮溫度、濕度進(jìn)行修正，彎沉結(jié)果分析值如下：①?gòu)澇疗骄担?5（0.01mm）；②標(biāo)準(zhǔn)差：15.26（0.01mm）；③變異系數(shù)：61.02%；④代表值：50.01（0.01mm），見(jiàn)表2。
3.3模量反算
考慮路面結(jié)構(gòu)層厚度對(duì)反算模量精度的影響，采取反算模量的方法。
3.3.1土基模量反算采用SIDMOD進(jìn)行模量反算，根據(jù)全線反算模量結(jié)果顯示，土基反算模量平均值小、波動(dòng)大，同時(shí)由于原路面結(jié)構(gòu)承載力弱，極易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損壞。
3.3.2基層模量反算本項(xiàng)目采用SIDMOD反算基層等有效模量，將水穩(wěn)碎石上基層、水穩(wěn)砂礫下基層等效為一層，總厚度不變，反算的基層等效模量反應(yīng)整體結(jié)構(gòu)承載力。根據(jù)基層反算模量結(jié)果顯示，基層模量波動(dòng)大，模量值越小，則表明該處結(jié)構(gòu)損傷越嚴(yán)重。此外，由于本項(xiàng)目面層病害嚴(yán)重，維修時(shí)需銑刨面層，面層反算模量不具有參考價(jià)值。
3.4路面結(jié)構(gòu)承載力評(píng)價(jià)
根據(jù)本次落錘式彎沉儀檢測(cè)與反算結(jié)果分析可得，實(shí)測(cè)彎沉顯著高于設(shè)計(jì)編程，且變異系數(shù)大。同時(shí)，根據(jù)彎沉盆面積結(jié)合分析可知，土基還具有一定承載力，但是有7處存在不足，這一結(jié)果與反算所得土基模量結(jié)果一致。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在我國(guó)公路檢測(cè)中，落錘式彎沉儀已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，依據(jù)實(shí)測(cè)彎沉盆數(shù)據(jù)可計(jì)算路面結(jié)構(gòu)層模量，評(píng)價(jià)路面結(jié)構(gòu)性能，由此為公路養(yǎng)護(hù)、維修提供可靠數(shù)據(jù)支撐，切實(shí)提高我國(guó)公路運(yùn)行安全性，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展夯實(shí)交通基礎(chǔ)。