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摘要:本文主要围绕激光平整度检测系统在高速公路沥青路面施工中的应用展开研究,通过分析国内沥青路面和国际沥青路面平整度指标的差异,结合当前国内经常应用的车载式颠簸累计仪等技术优缺点,探究激光平整度检测系统在沥青路面施工检测中的应用优势,并对其应用精确度等进行合理对比分析,推动激光平整度检测系统在高速公路沥青路面施工中更好地应用。
关键词:激光平整度检测系统;高速公路;沥青路面;施工应用
高速公路是国内交通系统建设的重要组成之一,高速公路的发展有效连接了各个区域,对拉动经济发展、增强区域沟通具有十分重要的作用。高速公路建设过程中必须加强对路面整体平整度的重视,否则可能会导致车辆行驶体验以及行驶安全性等发生变化。通过使用激光平整度检测系统等相关系统,可以及时检查高速公路沥青路面的施工效果,并找出其平整度施工层的问题,及时改进,可有效提高高速公路通行舒适度。
一、沥青路面平整度指标
(一)国际沥青路面平整度指标
国内沥青路面平整度指标与国际沥青路面平整度指标之间存在一定差异。国际上的沥青路面平整度评价方法主要有三种,通过ARS来对路面平整度进行合理测试速度范围内的测定,经过相应计算方式的转化,最终得出测定距离和其标准悬挂垂直位移相应的比例,以此来形成路面行驶平整度相关的数据。其次,相关单位会通过纵断面平整度来对一定范围内的路面断面进行高度测量,以此得出一定范围内的路面高度测量数据,并通过数理统计法等对其数据进行比较分析,及时求出路面高度相关的方差和平方指数等数据[1]。在各类数据统计到位之后,只需要对其进行整合计算处理,即可得到最终的路面平整度评价指标,这是国际上经常应用的路面平整度评价方法。
(二)国内沥青路面平整度指标
国内路面平整度测量工作开展过程中,一般会在3m支持的帮助下测量最大间隙,同时在连续式平整度仪的帮助下测量路面的凹凸情况,当路面凹凸情况满足基本设置规定时,可以得出与沥青路面平整度相关的基础判定数据。部分工作人员也会在工作过程中使用车载式颠簸累计仪来对规定速度内行驶的车辆颠簸累计值记性测量计算,同时在相关测量工具和测量方法的帮助下完成后续计算工作,并将最终结果以驾驶者舒适感的形式呈现出来,可以在测定标准路面平整度数据的同时,给人以更直观的路面平整度数据体验。
二、国内高速公路沥青路面平整度检测方法
(一)3m直尺
国内沥青路面平整度检测工作开展过程中经常使用的方法之一即3m直尺。通过在路面上放置3m直尺,在直尺的一侧放置画图仪,将画图仪手动移动到直尺的另一侧,可以得到画图仪在移动过程中记录的移动数据和相应的路面几何量,可以得到较为标准的路面平整度数据,特别是在压实性路面检测工作开展过程中,利用该方法可以对路面压实效果进行评价,继而引导施工人员及时就出现的问题进行调整施工,可保证后续施工质量。但是在应用该方式的过程中也不难发现,受到其手动操作方式的影响,测量过程中可能因为人为因素等而出现测量误差问题,导致最终的测试结果与实际路面平整度之间存在一定的差异,同时人工操作也需要耗费相对较多的时间,因而该方法已经逐渐消失在当前国内沥青路面平整度测量工作中。
(二)连续式平整度仪
连续式平整度仪有时也会被称之为八轮仪,是指通过测量人员或车辆来拖动仪器前进的一种形式。
在实际测量工作开展过程中,部分路面的平整度与测量预期之间可能存在一定的差异,这就使得八轮仪在前进过程中出现车轮晃动,在连续式平整度仪整体设备协作的帮助下,可以及时将仪器移动过程中收集到的路面颠簸数据由传感器输出出来,通过计算数据的数据和其它测量值来得出与路面平整度相关的数据,整体测试效果相对较好[2]。该设备在应用过程中可以适应多样化地形和测量范围,因而具有较高的灵活性,在沥青路面测量过程中应用较多。但是该仪器在应用过程中也存在明显的弊端,只能应用于相对精确的沥青路面平整度测量工作中,对于受到破坏已经路面使用年限过长而出现较大颠簸的路面,应用该仪器很难收到预期效果。
(三)车载式颠簸累计仪
工作人员保持相对稳定的速度驾驶车辆前进,测量车在经过颠簸路面后会产生相应的震动,而车载式颠簸累计仪会通过机械传感器收集车辆前进过程中产生的颠簸数据,继而得出与车辆震动而导致后轴车厢单向位移相关的数据,该类数据累积起来便是与路面颠簸相关的VBI值。一般来说,车载式颠簸累计仪测量得到的VBI值越高,路面的平整度与标准之间的差异也就越大。该方式测量得到的路面平整数据较为规范且操作简单,是沥青路面平整度测量过程中经常使用的测量工具之一。
三、激光平整度检测系统简述
激光平整度检测系统是高速公路沥青路面平整度检测过程中效率较高的工具之一,系统工作过程中主要依靠激光和距离传感器配合运作,随着车辆前进,激光传感器可以收到道路纵断面高度的相关数据,同时还可以在惯性运动传感器和加速传感器等的帮助下将数据收集过程中可能受到的影响因素排除,在此基础上对收集到的数据进行综合处理,可以得出与道路各路段平整度相关的数据。因为设备的测量精度以及自动化程度等相对较高,只需要车辆平稳前进即可获得与路面平整度相关的数据,工作效率与人工操作测算相比大大提高,因而其应用范围也不断扩大,可以广泛应用于高速公路和城市道路等多种道路路面检测中。同时,由于该系统的数据输出直接由激光传感器完成,数据输出速度明显加快,出现测量误差等问题的几率明显下降,工作人员的工作效率和工作质量也会明显改善,大大节约了道路测量各环节的人力成本支出。最后,应用激光平整度检测系统可以帮助工作人员在检测道路平整度的同时,对路面车辙深度等数据展开同步测量,继而帮助相关人员对道路使用情况等进行全面分析,其工作质量进一步提高。
四、激光平整度检测系统应用简述
例如在对某高速公路进行检测时,工作人员可以先根据沥青路面长度和检测进度等进行预估,在此基础上将其划分为不同的路段,在激光平整度检测仪和精密水准仪等的帮助下测量得出不同路段高程变化数据,通过测量取平均值等方式得出路面平整度测量的规范结果[3]。在此基础上,将激光平整度检测系统测量得到的数据与精密水准仪进行比较,两者的测量相似度可以达到百分之九十九以上,基本可以证明激光平整度检测系统的检测结果和检测方式是有效的,能够应用于路面平整度精准检测等环节中。
结语
激光平整度检测系统是一种精确度和工作效率都相对较高的路面平整度检测系统,与传统检测方式相比具有较大的优势。高速公路沥青路面施工过程中可以应用激光平整度检测系统来开展路面平整度检测,在道路投入使用之后也可以应用该系统开展路面车辙深度等检测工作,是一种应用比较广泛的系统。
参考文献
[1]楼永磊,刘有根.激光平整度检测系统在高速公路沥青路面施工中的应用[J].建筑•建材•装饰,2019,(12):176,192.
[2]方威.浅析激光路面平整度检测系统[J].建筑•建材•装饰,2019,(10): 170.
[3]杨丽.沥青路面平整度影响因素及检测方法分析[J].智能建筑与工程机械,2020,2(5):87-88,99.
作者简介
陈智敏(1989),本科,从事公路工程研究。