落锤式弯沉仪工作原理及使用的范围

Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　２０１２年９月第２５期　科技视Ｗｉｔ　公路科技　落锤式弯沉仪工作原理及使用的范围　乔兵张云燕　（驻马店市公路规划勘察设计院河南驻马店４６３０００）　落锤式弯沉仪（Ｆａｌｌｉｎｇ　Ｗｅｉｇｈｔ　Ｄｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ，ＦｗＤ）是目　（２）ＦＷＤ主要的技术特点是测速快（每测点约４０多秒），　前国际上最先进的路面弯沉检测设备，它具有无破损、测速　精度高（分辩率为１微米），并较好地模拟了实地行车荷载对　快、精度高等优点，并很好地模拟了行车荷载作用，检测结果　为弯沉盆数据，因此在国际上的应用也日益广泛。其应用范　围主要是在路面养护管理方面及后续路面结构设计提供依　据。　１　落锤式弯沉仪的工作原理　落锤式弯沉仪通过计算机系统控制下的液压系统启动　落锤装置，使一定质量的落锤从一定高度自由落下，冲击力　作用于承载板上并传递到路面，从而对路面施加脉冲荷载，　导致路面表面产生瞬时变形，分布于距测点不同距离的传感　器检测结构层表面的变形，记录系统将信号传输至计算机，　即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。测试数　据可用于反算路面结构层模量，从而比较科学地评价路面的　承载能力。　２与常规检测手段的比较　２．１　常规检测方法我国现行的路面弯沉常规检测手段采用　的是贝克曼梁法，基本原理是杠杆原理。在规定的标准轴载　作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的垂直变形值（回弹　弯沉）。利用黄河载重汽车加载，人工读取百分表的读数，以　此来测量路基或路面表面的回弹弯沉值。存在主要问题有：　（１）以人工操作为主，工作强度大，效率低，可靠性差；　（２）支点变形，影响检测结果，对支点变形的修正很难测　准：　（３）仅测得静态汽车荷载作用下路基路面单点（最大）回　弹弯沉值：　（４）没有反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和　整个弯沉盆形状；　（５）不适用于对路网进行大范围长期跟踪观测。　２．２高效检测方法　（１）数据采集传输通过高精度传感器完成，路面结构不　同，弯沉盆半径亦不同。路基或柔性基层沥青路面传感器分　布在距荷载中心２．５米范围内即可。目前，我国高等级公路大　多采用半刚性基层沥青路面结构，弯沉影响半径已达３—５　米．传感器分布范围应布置在距荷载中心３－４米范围内，以　量测路面弯沉盆形状；　３５０　Ｉ科技视界ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＶＩＳＩＯＮ　Ｉ　路面的动力作用，能根据上一锤荷载和压强数值自动调整下　一锤的荷载。向设定荷载逼近．从而能准确地测定较完整的　弯沉盆信息。　（３）操作方式为计算机控制下的自动量测，所有测试数　据均可显示在屏幕上或打印出来或存储在软盘上。可输出作　用荷载、弯沉（盆）、路表温度及测点间距等。可打印弯沉平均　值、标准差、变异系数及代表弯沉值等数据。　３落锤式弯沉仪与贝克曼梁的相关性　落锤式弯沉仪（ＦＷＤ）所测的弯沉为动态总弯沉，与贝克　曼梁所测的静态回弹弯沉不同。可通过对比试验得到两者之　间的相关关系，并据此将落锤式弯沉仪测定的动态弯沉换算　成贝克曼梁测定的静态回弹弯沉值。　３．１路段的选择选择结构类型完全相同的路段，针对不同地　区选择某种路面结构代表性路段，进行两种测定方法的对比　试验．选择对比路段的长度理论上应是越长越好，但在实际　应用中，每种相同结构、每次对比试验不应少于５０个测试　点．弯沉值应有一定的变化幅度。　３．２根据量测数据计算两者间相关关系；我们在Ｇ１０７国道　西平段进行了对比试验，以６５个实测点进行回归分析，求出　回归参数Ｒ２＝０．９８０１后，得出相关性方程为ＬＢ＝　１．０９５６＊ＬＦＷＤ一６３．４８８（式中ＬＢ、ＬＦＷＤ分别为贝克曼梁、落　锤式弯沉仪测量的弯沉值）。对比试验弯沉分布以及ＦＷＤ与　贝克曼梁检测的相关分析ＦＷＤ与贝克曼梁的测试结果具有　良好的对应关系，ＦＷＤ测得的弯沉值越大，贝克曼梁测得的　弯沉值也越大，反之亦然，两种检测结果也很接近。但ＦＷＤ　测试精度远高于贝克曼。　两种方法存在良好的相关性．其相关系数Ｒ达到９９％。　如果对比试验结果相关性较差，应对结果进行分析比较，以　确定合理检测方案。可见在工程检测中，完全可以根据实际　情况选择一种检测方法，而不必对于每个路段检测时均需进　行对比试验。　４在工程检测中的实际应用　利用ＦＷＤ能够快速、准确地检测和评价路面各结构层　或路基的强度，在施工过程中通过逐层检测（下转第３９５页）　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　理论争鸣　科技视界　２０１２年９月第２５期　２．２要分析、明确工会工作对象　在新的历史时期，电力企业工会只有彻底摆脱旧的工作　模式，以与时俱进的开展工作。一是工会工作要“求变”。要学　会根据不同的企业类型。确立工会的工作内容、工作重点，体　现出针对性、特色性、灵活性和实效性。二是工会工作要“做　职工合法权益是工会的基本职责，要履行好这一基本职　责必须把工作对象搞清楚。一是要认真调查了解企业不同职　工群体的实际情况，了解他们不同的思想动态以及迫切需求；　既要关心他们不同的经济利益，又要关心他们共同的政治权　专”。工会要想完成繁重而艰巨的任务，必须加快工会干部队　利。二是要积极参与协调企业不同职工群体间的利益关系。工　会要按照经济上兼顾公平，注重效率，政治上相互平等的原　则，来协调不同职工群体问的利益关系，调动各方面的积极　伍专业化进程．履行好自己的职责。三是工会工作要“依法”。　必须运用法律武器．坚持依法建会、依法治会、依法维权。工　会干部要学深、学透《工会法》、《劳动法》，成为依法维护职工　性，推动企业的发展。三是工会真正有效地履行维护职能，必　合法权益的专家。四是工会工作要“干实”。通过深入基层，深　须把一线职工作为主要工作对象，把低收入职工、困难职工作　入职工，了解情况．最大限度地调动职工的积极性、创造性，　为突出维护职能的重点。只有把这部分职工的利益维护好，工　干党政所需、职工所求、工会所能的实事。　会的基本职责才能得到充分的体现，发挥应有的作用。　面对企业工会职能拓展．任务加重，难度加大的客观现　２．３要建立健全工会工作机制　实。工会干部要想适应新形势，迎接新挑战，真正履行好自己　据当前电力企业现状，我感到应建立五个方面的工作机　的职责，必须提高自身素质，提高工作能力和水平。一要解放　制。一是民主管理机制。就是要根据企业的实际，不断丰富和　思想、更新观念。培养开放、创新、务实的思维方式，用市场经　充实职代会内容，创新职代会组织形式，重点处理好董事会、　济的竞争观念、效益观念、法制观念、信息观念、人才观念和　监事会与党委会、工会和职代会之间的关系。二是职工经济　权利义务观念取代旧观念。二要勇于开拓创新。目前工会面　权益保障机制。就是要建立平等协商、集体合同制度，把平等　临的许多新情况、新问题，要用创新的思维去解决问题。敢于　协商作为签订和履行集体合同的法定程序和关键环节，使合　提出新假设、新观点、新方法。三要熟悉和运用法律武器。工　同条款与企业生产经营实际、与职工关心的经济利益紧密结　会干部要树立强烈的法律意识，作到言行都有法律、法规为　合。三是宏观参与机制。就是要建立参与涉及职工切身利益　依据。善于运用法律观点分析认识问题，用法律知识指导工　的政策制定，与企业及有关部门建立联系会议制度。最终实　作。在参与制定涉及职工切身利益的政策时，能够及时、准　现宏观维护的目的。四是调查研究机制。就是要深入基层和　确、科学合理地提出法律依据。四要学会调查研究。调查研究　职工群众，让工会的工作始终贴近实际，贴近职工，具有时代　是工会工作的重要方法和优良传统，通过调查研究能够正确　特色与活力。五是工会工作评判机制。就是要建立让职工群　地反映事物的本质．精确把握事物发展规律，这也是我们做　众来评说工会工作，以职工满意不满意，高兴不高兴作为衡　好工会工作的基本功之一。　量工会工作好坏的根本标准。　２．４要转变、创新工会工作方法　［责任编辑：尹雪梅］　（上接第３５０页）和结构层的模量反算可及时发现质量隐患，　质量检验评定标准》对已竣工的路面进行弯沉检测，采集全　并迅速采取处理措施．从而在根本上控制了工程质量。　线路面弯沉（盆）信息资料，根据路面弯沉资料，分标段对路　４。１施工过程控制检测实例某段公路路基工程施工结束并　基路面的综合承载能力、施工质量进行评定。　经检测交工后，转入路面底基层施工，该段路面结构底基层　为厚度１５ｃｍ、８％的石灰土。在底基层施工结束后，我们利用　５总结　ＤｙｎａｔｅｓｔＦＷＤ对该层进行了弯沉检测，发现其中４００ｍ路段　通过本文分析，可以得出如下结论：　底基层顶面弯沉值较大，通过采集的弯沉盆资料进行路面结　５．１　ＦＷＤ与贝克曼梁的测试结果具有良好的相关性，工程　构层模量反算，反算结果显示底基层的模量值极不均匀且数　检测中可任选一种方法，在正常情况下，不必每次测试都进　值大部分比土基模量值小。根据路面结构层设计模量值自上　行对比试验。　而下递减的规律，判定该层施工质量存在问题。建设单位据　５．２由于ＦＷＤ测试消除了认为读表误差、气压随气温变化　此检测结果及时责令施工单位进行返工，杜绝了质量隐患，　产生误差等多种因素的影响，加之位移传感器精度高，故其　避免了不良的社会影响和更大的经济损失。　测试结果具有较高的精度．其测试数据可用于路面结构的模　４．２交（竣）工验收检测利用ＦＷＤ可以对新（改）建公路的路　量反算，以此用于对各层质量进行分析。　基、路面综合承载能力进行检测和评定，为工程的交（竣）工　验收提供数据资料和评定质量等级的依据。根据《公路工程　［责任编辑：王迎迎］　ｓｃＩＥ▲　ｃＥ＆ＴＥｃＨＮ。Ｌ。ＧＹ　ＶＩｓＩ。Ｎ科技视界ｌ　３９５