水泥混凝土路面板底脫空檢測(cè)技術(shù)研究

【摘 要】一直以來(lái)，水泥混凝土路面板底脫空問(wèn)題都是道路工程領(lǐng)域中備受人們關(guān)注的內(nèi)容，其不僅嚴(yán)重破壞了道路結(jié)構(gòu)的安全性，很容易引發(fā)安全事故，造成人員的傷亡，嚴(yán)重制約了我國(guó)道路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)水泥混凝土路面板底脫空檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行初步，結(jié)合某工程實(shí)例，重點(diǎn)介紹了落錘式彎沉儀與探地雷達(dá)的檢測(cè)方法，并總結(jié)出一些自身看法。

【關(guān)鍵詞】水泥混凝土；路面；板底脫空；檢測(cè)技術(shù)

目前，水泥混凝土路面普遍存在板底脫空的現(xiàn)象，大大降低了水泥混凝土路面的強(qiáng)度，再加之長(zhǎng)期的承載壓力，路面積水的損壞，常常導(dǎo)致水泥混凝土路面板底發(fā)生斷裂或裂縫等質(zhì)量問(wèn)題，極大的威脅了水泥混凝土路面的安全性，這一問(wèn)題也逐漸受到了社會(huì)各級(jí)的高度關(guān)注。然而，隨著各種檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)方法的出現(xiàn)，已經(jīng)能夠?qū)λ嗷炷谅访姘宓椎拿摽粘潭冗M(jìn)行檢測(cè)，并采取有效的預(yù)防性措施，盡可能的減少了水泥混凝土路面板底脫空問(wèn)題的發(fā)生。因此，本文針對(duì)水泥混凝土路面板底脫空檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究分析，得出以下相關(guān)結(jié)論，以供參考。

1.水泥混凝土路面板底脫空的原因

一般來(lái)說(shuō)，水泥混凝土路面板底發(fā)生脫空的因素有很多，本文就結(jié)合某個(gè)水泥混凝土路面實(shí)例進(jìn)行敘述，通過(guò)相關(guān)調(diào)查分析得知，水泥面 產(chǎn)生了嚴(yán)重的破裂，并在距車(chē)道3-8mm處呈現(xiàn)縱向沉降的狀態(tài)。因此，根據(jù)上述的病害特征，可以看出，導(dǎo)致水泥混凝土路面板出現(xiàn)脫空的主要原因有以下幾方面：

（1）在大部分的水泥混凝土路面板底脫空實(shí)例中，自然沉降是一種常見(jiàn)的脫空現(xiàn)。

（2）對(duì)于任何建筑物而言，產(chǎn)生質(zhì)量危害的原因是與水有著很大的關(guān)系，水泥混凝土路面也是一樣，在長(zhǎng)期經(jīng)受雨水的沖刷后，水體中的腐蝕物將會(huì)滲入到路基中，使基礎(chǔ)地基土質(zhì)逐漸軟化，導(dǎo)致承載能力受到了極大的影響，最終造成水泥路面板底發(fā)生脫空。

（3）由于本地的氣候環(huán)境因素，冰雪較多，這就給公路的交通運(yùn)行造成了極大的不便，相關(guān)道路部門(mén)為了盡快消除冰雪，通常都會(huì)采用鹽或者其他消融劑來(lái)融解冰雪，而本地的土質(zhì)條件屬于鹽堿性，那么，在鹽的作用下，水體的滲透力就會(huì)變大，再加之鹽土在熱脹冷縮之后，土地的粘連力也會(huì)逐漸降低，嚴(yán)重破壞了土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（4）由于該路段是當(dāng)?shù)刂饕奈镔Y道路，有很多大型集裝車(chē)路過(guò)，這就加大了水泥混凝土路面的承載壓力，并且，這條高速公路采用了以往傳統(tǒng)的軸載設(shè)計(jì)，存在很多的不足和缺陷，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法在適應(yīng)于現(xiàn)代道路設(shè)計(jì)的需求。

（5）因?yàn)楸緱l高速公路鹽堿性土質(zhì)較多，土體很容易受到雨水的腐蝕，導(dǎo)致土壤中的額顆粒大量流失，這勢(shì)必會(huì)對(duì)路基造成一定的影響，很容易引發(fā)路面板底脫空問(wèn)題。

2.水泥混凝土路面脫空檢測(cè)的重要性

對(duì)于上述中存在的幾種質(zhì)量危害，可以得知，施工單位不僅要加強(qiáng)做好現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的控制工作以外，還需要對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)和管理，并對(duì)危害產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入的調(diào)查分析，通過(guò)利用有效的檢測(cè)技術(shù)，快速判斷出危害的大小，發(fā)生故障的部位，才能從根本上徹底解決問(wèn)題。

3.落錘式彎沉儀對(duì)水泥混凝土路面檢測(cè)

落錘式彎沉儀是直接量測(cè)行車(chē)荷載或模擬的行車(chē)荷載下路表的彎沉盆，以分析實(shí)際荷載作用下的路面的動(dòng)力剛度組成，準(zhǔn)確預(yù)估路面的承載能力的彎沉量測(cè)儀器。

3.1落錘式彎沉儀檢測(cè)板底脫空的主要工作原理

通常情況下，落錘式彎沉儀在對(duì)水泥混凝土路面板底進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，會(huì)采用單位多級(jí)加載的形式，在每一級(jí)上不斷累加，這樣就可以通過(guò)彎沉程度的大小來(lái)判斷出脫空的使其情況。其次，隨意在路面上選擇一個(gè)位置，并用落錘多次錘敲，以此來(lái)檢測(cè)出路面的彎沉值，在這一過(guò)程中，施工人員一定要注意落錘的力度，應(yīng)該逐次加力，只有這樣，彎沉的測(cè)量值才會(huì)呈現(xiàn)依次遞增的狀態(tài)。

在彎沉值與落錘力關(guān)系平面坐標(biāo)上可以用4個(gè)點(diǎn)擬合出一條曲線，它應(yīng)該是一條斜線，因?yàn)樗喟迨艿經(jīng)_擊力作用而產(chǎn)生彈性變形。當(dāng)水泥板與地層緊密接觸時(shí)，這條斜線的延長(zhǎng)線應(yīng)該通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)；當(dāng)水泥板與地層脫空時(shí)，這條斜線的延長(zhǎng)線則不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。

3.2板角彎沉判斷脫空

綜合以上幾種方法及我國(guó)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范《公路水泥混凝土路而養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，在脫空檢測(cè)時(shí)，需要將FWD與貝克曼梁進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，建立動(dòng)態(tài)彎沉與靜態(tài)彎沉的相關(guān)關(guān)系。

3.3 FWD判斷板底脫空的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的確定

目前，對(duì)于利用FWD判斷板底脫空的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)新版的《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，將脫空的程度按照外觀調(diào)查分為輕微和嚴(yán)重兩種。本公司在某高速公路水泥混凝土路面，進(jìn)行了長(zhǎng)期的檢測(cè)追蹤，得到了高速公路普通水泥硅板底脫空評(píng)定的經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

4.探地雷達(dá)對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行檢測(cè)

4.1雷達(dá)檢測(cè)脫空的原理

探地雷達(dá)作為工程物探檢測(cè)的一項(xiàng)新技術(shù)，具有連續(xù)、無(wú)損、高效和高精度等優(yōu)點(diǎn)。探地雷達(dá)山一體化主機(jī)、天線及配套軟件等部分組成，根據(jù)電磁波在有耗介質(zhì)中的傳播特性，探地雷達(dá)以寬頻帶短脈沖的形式向介質(zhì)內(nèi)發(fā)射高頻電磁波。當(dāng)其遇到不均勻體（界面）時(shí)，會(huì)反射部分電磁波，其反射系數(shù)由介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)決定。通過(guò)對(duì)雷達(dá)主機(jī)所接收的反射信號(hào)進(jìn)行處理和圖像解譯，達(dá)到識(shí)別隱蔽目標(biāo)物的目的。

4.2雷達(dá)與FWD相結(jié)合判斷板底脫空

運(yùn)用彎沉和雷達(dá)相結(jié)合的方式來(lái)探測(cè)水泥混凝土面板下的脫空區(qū)。①通過(guò)落錘式彎沉儀的板角彎沉值檢測(cè)板下是否有脫空以及初步判斷脫空程度。②通過(guò)雷達(dá)對(duì)同一位置進(jìn)行掃描和圖解分析，就像我們?nèi)梭w的B超圖一樣，可以自觀地分析病害的具體位置和估算病害尺寸。③通過(guò)兩者的同位置檢測(cè)結(jié)果對(duì)比，提高脫空區(qū)域位置和程度判斷的準(zhǔn)確性。

在雷達(dá)測(cè)試中，我們發(fā)現(xiàn)該水泥混凝土板底脫空距地面深2530 cm，處于水泥混凝土而板和基層之間的脫空。該處板角彎沉值為20mm。

兩者結(jié)合可以看出，彎沉值判斷有脫空區(qū)的面板，雷達(dá)顯示也可看出病害的異常反射現(xiàn)象，更準(zhǔn)確地確定了脫空區(qū)域的程度和位置，可為維修和處治提供客觀的量值依據(jù)。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，可以得知，落錘式彎沉儀和探底雷達(dá)是當(dāng)前一種高效的檢測(cè)技術(shù)，能夠?qū)λ嗷炷谅访孢M(jìn)行全面的檢測(cè)分析，并且，可以快速的檢測(cè)出路面板底產(chǎn)生危害的原因，這樣就為公路的養(yǎng)護(hù)工作提供了極大的便利。因此，我國(guó)要大力推廣水泥混凝土路面板底脫空檢測(cè)技術(shù)的宣傳應(yīng)用，采取更多先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)方法，有效的防止水泥土混凝土路面底板脫空現(xiàn)象的產(chǎn)生，確保水泥土混凝土路面的使用品質(zhì)，促使公路的正常運(yùn)行，從而促進(jìn)水泥土混凝土路面板底脫空檢測(cè)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

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