陳裕權(quán)

（廣州誠安路橋檢測有限公司，廣東廣州 510420）

0 引言

平整度是評定路面施工質(zhì)量的重要手段之一，同時也是反映公路運營質(zhì)量的關(guān)鍵點。在公路路面施工過程中，如果路面出現(xiàn)與平整度相關(guān)的病害，則會影響到車輛行駛的舒適性，嚴重的還會危及車輛行駛的安全性。

為此，在公路路面施工或公路日常養(yǎng)護過程中，需對公路的路面進行平整度檢測，以便相關(guān)工作人員根據(jù)檢測數(shù)據(jù)判斷路面平整度病害類型，并采取相對應(yīng)的質(zhì)量控制措施，以確保公路行車安全。

1 工程概況

某高速公路K210+000～K260+380 段，全長58km。該路段于2010年完成路面改擴建工程，運營了8年之后，由于使用年齡增長、車流量加大等因素的影響，路面開始出現(xiàn)平整度差、抗滑性不足等病害問題，已嚴重威脅到車輛行駛安全。因此，為了提高該路段行車的安全性和舒適性、延長該路段使用壽命，亟須對該段路面進行平整度檢測工作。

2 工程區(qū)域路面平整度存在的病害及原因

2.1 路面病害類型及影響

當(dāng)前，該段瀝青路面在行駛車輛荷載長時間持續(xù)碾壓作用下，路面開始出現(xiàn)一些與平整度相關(guān)的病害，不僅產(chǎn)生大小不一致的紋波、大波浪，還產(chǎn)生大面積起伏現(xiàn)象，已形成嚴重的安全隱患。

紋波、大波浪病害會影響路面的平整度，導(dǎo)致車輛在行駛過程中出現(xiàn)劇烈顛簸，而車輛顛簸造成的沖擊荷載作用又進一步加劇路面損壞程度，降低路面密實度，導(dǎo)致路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)孔洞等嚴重病害，從而形成惡性循環(huán)，危及公路的安全運營。

2.2 產(chǎn)生病害的原因

該段路面的平整度病害類型及其產(chǎn)生原因如下：

其一，紋波或暗波。施工人員在路面施工時，由于沒有掌控好攤鋪機，使得攪籠中的混合料出現(xiàn)高低不一致的現(xiàn)象，導(dǎo)致路面出現(xiàn)紋波或暗波。施工材料在從刮板傳送到熨平板前端攪籠的過程中，或多或少會存在材料高于或低于攪籠料位的情況，使得熨平板系統(tǒng)內(nèi)部受到影響而失去平衡，導(dǎo)致攤鋪厚度發(fā)生變化，最終形成紋波或暗波。此外，還有熨平板設(shè)備連接部位不密實、駕駛員在推動料車時不停踩剎車、施工時所使用的鋼絲線不平整，或施工材料成分比例不對等原因，使得混合料硬度發(fā)生變化，都會導(dǎo)致路面產(chǎn)生紋波或暗波。

其二，大波浪。大波浪的產(chǎn)生原因和紋波差不多，如熨平板運行狀態(tài)不佳、攤鋪機操作次數(shù)過頻、料車與攤鋪車相撞、施工人員調(diào)錯攤鋪厚度參數(shù)等都會使路面產(chǎn)生大波浪。此外，壓路設(shè)備在施工時突然快速轉(zhuǎn)彎、倒車時也會使路面產(chǎn)生大波浪。

其三，搓板式波浪。該種病害的產(chǎn)生一般是因為壓路設(shè)備沒有根據(jù)路面攤鋪厚度設(shè)置振動頻率，頻率過高或過低都會使得路面形成搓板式波浪。

3 路面平整度檢測技術(shù)的應(yīng)用

3.1 路面平整度檢測方法

為了能精準(zhǔn)地檢測出該高速公路路面所存在的平整度問題，對路面平整度檢測方法進行分析和比選，以便能根據(jù)該段路面所存在的平整度病害類型采用相應(yīng)的檢測方法進行檢測，具體如下：

3.1.1 3m 直尺檢測法

3m 直尺檢測法是公路路面平整度檢測最常用到的一種方法，操作過程是將直尺放在測試路面上，然后將畫圖儀從直尺的一側(cè)移動到另一側(cè)，以此測量出3m 直尺下方路面與存在病害路面之間的高度差。一般情況下，在檢測存在平整度問題的路面時，畫圖儀上的測輪會發(fā)生上下旋轉(zhuǎn)移動，據(jù)此數(shù)據(jù)便能測量出路面的平整度參數(shù)。該方法檢測范圍比較有限，且檢測效率、精度較低，一般只有公路路面出現(xiàn)大波浪病害時才會采用該檢測法。

3.1.2 連續(xù)式平整度儀檢測法

連續(xù)式平整度儀檢測法的操作過程是工作人員利用車輛驅(qū)動連續(xù)式平整度儀（即前后各有4 個測定車輪、前后兩組輪的軸間距離為3m 的檢測車，且每個測定車輪上均安裝了傳感器，見圖1）對存在平整度問題的路面進行檢測。在進行測量時，工作人員會將車速控制在7～10km/h 之間，車輪上的傳感器隨著車子的移動記錄路面平整度信息。當(dāng)車子行駛到凹凸不平的路面時，平整度儀上的參數(shù)便會呈現(xiàn)出分布狀態(tài)，且標(biāo)準(zhǔn)差也越來越大，通過傳感器收集到的參數(shù)，采用數(shù)理統(tǒng)計的方法進行計算，便能準(zhǔn)確測出該段路面的具體平整度數(shù)據(jù)。該檢測法不僅檢測速度快、準(zhǔn)確度高、容易操作，而且能夠減輕測量人員工作強度，目前在路面平整度檢測中已得到廣泛應(yīng)用。

圖1 連續(xù)式平整度儀

3.1.3 車載顛簸累積儀檢測法

工作人員將顛簸累積儀裝載在車輛中，通過驅(qū)動車輛對路面進行平整度檢測。在檢測之前，一般要求車輛行駛里程不低于2 萬km，國際平整度指數(shù)IRI 在0.99 以上，如果達不到該要求，則不能將此車輛作為路面平整度檢測車輛。在進行檢測之前，檢測車輛的行駛速度應(yīng)控制在5～10km/h 之間，并按照規(guī)定的預(yù)熱時間對檢測系統(tǒng)進行預(yù)熱。在開始檢測時，工作人員應(yīng)按照檢測要求，將檢測車輛的車速控制在40km/h 左右，且需要保持勻速行駛，避免急加速和急減速，急彎路段應(yīng)放慢車速，沿正常行駛軌跡駛?cè)霗z測路段。在進入檢測路段后，工作人員應(yīng)啟動系統(tǒng)采集和記錄程序，以測量車輛在路面行駛時后軸與車廂之間的單向位移累積值，因為該數(shù)值代表著路面的平整度。當(dāng)路面平整度較差，檢測車輛出現(xiàn)顛簸現(xiàn)象時，傳感器測量到的累積值會越大；反之，當(dāng)路面平整度較好，檢測車輛行駛平穩(wěn)時，其累積值就越小。該檢測法一般在評定路面的施工質(zhì)量和使用期的舒適性時應(yīng)用較多，而對于一些破損較為嚴重的路面則不適合使用該檢測法。

3.1.4 激光斷面儀檢測法

該檢測法是當(dāng)前一種較為先進的檢測技術(shù)，所使用的激光斷面儀是一種不接觸路面的檢測儀器。工作人員在檢測車內(nèi)安裝了激光傳感器、加速度儀等，且還裝載了比較先進的數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)（見圖2）。在進行檢測時，安裝在車輛前面的激光傳感器能快速地讀取到所測量出的路面平整度信息，然后將這些信息轉(zhuǎn)換成國際平整度指數(shù)IRI。該儀器檢測速度為20～120km/h，速度快，結(jié)果精準(zhǔn)，且檢測范圍相對比較廣，目前，已被廣泛應(yīng)用到高速公路路面平整度病害檢測中。

圖2 激光斷面儀檢測車

3.2 檢測結(jié)果分析

通過對以上幾種檢測方法進行分析、對比，再結(jié)合該路段所存在的與平整度相關(guān)的病害，分別采用連續(xù)式平整度儀檢測法和激光斷面儀檢測法進行測量，具體測量結(jié)果如下。

3.2.1 連續(xù)式平整度儀測量結(jié)果

針對K210+200～K210+800 段路面存在的紋波、暗波，對該路段左右幅路面采用連續(xù)式平整度儀進行檢測，并以每100m 作為測量單位，測量結(jié)果以國際平整度指數(shù)IRI 為指標(biāo)。該段路面測量結(jié)果如表1所示。

表1 K210+200～K210+800 段路面測量結(jié)果

根據(jù)表1 所示可以看出，該段路面國際平整度指數(shù)IRI 均超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的≯2.0m/km，由此可以看出該段路面平整度較差。

3.2.2 激光斷面儀測量結(jié)果

而針對K230+100～K230+700 路段所存在的搓板式波浪病害，考慮到其他幾種檢測方法難以精準(zhǔn)地將該路段實際情況反映出來，故采用激光斷面儀進行測量，具體測量結(jié)果如表2 所示。

表2 K230+100～K230+700 段路面測量結(jié)果

根據(jù)表2 激光斷面儀測量結(jié)果，可以看出該段路面國際平整度指數(shù)IRI 都高于標(biāo)準(zhǔn)值，由此可以判斷出該段路面較為粗糙，且搓板式波浪病害較為嚴重，需盡快對其采取必要的控制措施，以提高路面舒適性。

4 結(jié)語

綜上所述，平整度是準(zhǔn)確反應(yīng)高速公路路面實際使用情況與質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，通過對平整度進行檢測，可以為公路管理部門提供路面養(yǎng)護參考依據(jù)，能夠根據(jù)路面實際使用情況制定修復(fù)措施，從而提高路面平整度、減少高速公路路面因素引起的安全事故、提升車輛行駛安全性和舒適性，對于推進高速公路的不斷發(fā)展具有十分重要的意義。