郭 英 輝
(山西路橋集團試驗檢測中心有限公司,山西 太原 030006)
公路檢測中道路綜合檢測車的推廣應用
郭 英 輝
(山西路橋集團試驗檢測中心有限公司,山西 太原 030006)
針對公路檢測任務繁重、傳統檢測方法無法適應現實需求的現狀,提出在公路檢測工作中合理應用綜合檢測車的新方法,在介紹綜合檢測車基本組成、功能、特點和數據處理方式的基礎上,通過和手工方法的定性試驗對比,驗證綜合檢測車所具有的優勢,最后得出綜合檢測車的推廣應用能大幅提高檢測效率、檢測精度,保證安全的結論。
公路檢測,綜合檢測車,應用
目前,我國公路路網日益完善,公路總長度及占地面積都在不斷增加,這使得公路狀況調查及養護維修等工作面臨前所未有的壓力。然而,可用于路況調查、病害分析等工作的資源往往有限,短期還無法真正適應需求。因此,應加大先進技術裝備的引入力度,比如借助綜合檢測車來完成車轍、平整度及構造深度等指標的檢測任務,將檢測數據作為依據,預測公路實際狀況與使用性能,再通過深入的分析,為相關管理者和決策者提供可靠的依據。同時,檢測車的普及還能徹底解放檢測人員雙手,將他們的精力集中到數據分析和處理方面,進一步提高檢測效率和結果的準確度。
1.1綜合檢測車組成
利用綜合檢測車可以對路面實際狀況與損傷進行測量,為路面管理提供依據[1]。其組成復雜,大致可分為以下幾部分:
1)路面裂縫探測:在車輛安裝攝像機拍攝路面實際情況,探測路面裂縫。
2)路況攝像:拍攝待測路段,在存儲媒介當中保存記錄,以便隨時取用。
3)定位定向:由參數測量系統構成,可對待測路段高度、坡度等進行測試。
4)橫縱斷面測量:不僅能對縱斷面數據進行測量,還能確定路面平整度能否滿足要求。橫斷面測量不僅能對橫斷面具體數據進行測量,為車轍情況的判斷提供依據,還能通過計算確定用于車轍處理的混凝土方量。
5)全球定位:能確定路面上所有物體所在位置的三維坐標,并提供相應經緯度,借助繪圖軟件支持地圖的繪制。
6)構造深度測量:構造深度是對路面抗滑性及排水能力進行評估的重要指標,根據測量所得數據,能綜合評價路面,確認是否遭到損壞,最終圈定需要進行維修加固的路段。
1.2綜合檢測車功能、特點
在各項指標當中,PCI,RQI、車轍和紋理幾項較為重要,能反映公路實際狀況。其中,PCI可反映出公路路面情況,如是否存在損壞及損壞的程度和范圍;RQI可反映出公路行車舒適度,主要和平整度有關;而車轍和紋理可以反映出公路抗滑性及排水能力,用于判斷排水是否良好[2]。
1.3綜合檢測車數據處理
除了進行檢測,綜合檢測車還能分析測量得到的數據,對關鍵信息,如路容路況等進行攝像,同時將所有的數據以文檔形式保存,方便取用。在圖像瀏覽的基礎上,還支持實時查看,以便更詳盡的掌握信息。除此之外,綜合檢測車還設有公路病害等級評價軟件,能在檢測的同時進行既有病害分析,刻畫存在病害的路段的基本情況,并進行等級和類型劃分。
為對綜合檢測車的實際運行進行定性試驗,并確定其檢測結果的可重復性與準確性,需進行對比試驗,同時對綜合檢測車所得結果和傳統手工檢測所得結果進行對比,以此獲得定性結果的同時明確綜合檢測車優勢所在。
2.1試驗內容
試驗內容包括:路面平整度、構造深度與車轍。選取六個路段進行以上內容的試驗,其中,用于平整度試驗的路段,其長度確定為300 m;用于構造深度和車轍試驗的路段,其長度均為200 m。
2.2試驗方法
由供貨商安排技術人員對綜合檢測車進行操作,對以上六個試驗路段以三種行駛速度(20 km/h,50 km/h和75 km/h)分別采集共五組數據。綜合檢測車操作內容為:
1)標定設備:試驗路段距離、攝像系統、測量儀器;
2)調試:機械設備、胎壓、設備連接、攝像頭、光圈、增益和焦距;
3)現場采集:參數設置、數據采集、特征數據記錄。根據現行規范要求,采用手工方式開展對比試驗。路面平整度測試由水準儀對縱斷面進行測量完成。紋理測試由手工鋪砂完成。車轍測試由直尺完成。至于手工法的具體操作步驟,以下將構造深度的手工測量為例進行分析,該方法可在水泥和瀝青路面中使用,可對路面抗滑性、排水能力和粗糙度進行評價。采用手工方法對路面的構造深度進行測定,所用的鋪砂系統主要由以下部分構成:圓筒、推砂板、量尺與其他輔助工具。試驗的具體步驟為:首先,對測點及其周圍路面進行清掃;其次,向圓筒內注入砂,注滿后手提圓筒自由向路面落下,促使筒內砂密實,填平表面,將圓筒倒扣在路面,使用推砂板按從內到外的順序進行攤鋪,用力使砂向外側攤開,確保空隙被砂填滿;再次,采用鋼尺對形成的圓的直徑進行測量,求取均值,將結果精確至mm;最后,采用相同的方法在相同位置連續測定3次,將3次測定結果均值為試驗結果,再算出變異系數、均值和標準差等相關數據[3]。
2.3結果對比
1)準確性。
從車轍試驗結果看,兩種檢測方法誤差都滿足小于3 mm的要求;從構造深度試驗結果看,兩種方法的結果沒有明顯差異。
2)可重復性。
綜合檢測車的平整度檢測結果具有良好的可重復性,平均偏差的最大值在3.6%左右;其次是綜合檢測車的車轍檢測結果,平均偏差的最大值在10.7%左右;構造深度檢測結果的可重復性與平整度檢測結果相當,平均偏差的最大值小于5.0%。考慮到綜合檢測車所得結果可重復性良好,故在精確標定后,對指標準確值進行計算。
此次試驗當中,對路面平整度的檢測而言,由于手工采集到的數據很少,所以不能完成定性試驗,準確性較差;車轍檢測兩者在結果誤差上沒有太大差距;而構造深度檢測的結果則十分接近。基于此,根據試驗結論得出,綜合檢測車可滿足以上三項指標信息采集基本要求,在實際工作中可直接投入應用[4]。
2.4使用對比
1)手工檢測弊端。
長期以來,公路現場檢測始終以手工檢測為主,但這種方式存在一些弊端:一方面,檢測效率較低,所用工具十分簡陋,涉及復雜操作步驟,造成效率低、進度慢,而且最終結果的精確度還很差,因為檢測人員的主觀因素往往直接影響檢測結果,如果手工檢測操作步驟錯誤,則最終結果必定存在較大偏差;另一方面,手工檢測存在一定危險性,檢測開始前要對待測路段進行徹底封閉,以免發生危險,這勢必影響該路段正常通行。
2)綜合檢測車優勢。
相比于傳統公路檢測方式,綜合檢測車主要具有以下優勢:其一,通過拍照與實時測量,能快速得到有關數據,包括距離、構造深度、平整度和路況等;其二,檢測結果準確可靠,而且經濟性好;其三,效率高,在開啟設備并完成儀器校準后,就能直接進行檢測作業,在車輛行駛的同時完成檢測,綜合檢測車最高行駛速度可以達到85 km/h,一條長為200 m的待測路段,檢測時間不超過20 s;其四,在路段正常通車的情況下就可以進行檢測,無需封閉,避免了由封閉交通帶來的麻煩和損失,杜絕了手工檢測的安全隱患;其五,可提供豐富可重復數據,支持相關數據信息的隨時取用;其六,非接觸式檢測,避免對路面造成不必要的損傷;最后,安全性好,極大的降低了事故發生率[5]。
綜合檢測車在公路檢測領域的成功驗收和大范圍使用,標志著數據采集與處理和檢測向一體化及自動化方向的成功邁進,真正實現了在提高效率的同時保證結果準確度的目標。此外,因綜合檢測車不會對路面造成損壞和污染,不會造成交通擁堵,而且還能杜絕檢測人員受傷,所以它具有極高的社會效益。未來的檢測工作必定向自動化與機械化等方面進一步發展,大量減少人工輔助。
[1] 李永勝,陳 璇,杜 鑫.淺談道路綜合檢測車在公路檢測中的推廣應用[J].江西建材,2017(1):168.
[2] 郭 陽.道路綜合檢測車在公路檢測中的推廣應用[J].黑龍江科技信息,2016(9):251.
[3] 王潤霞.道路綜合檢測車在公路檢測中的推廣運用[J].科技資訊,2015(18):91-92.
[4] 張文奇,許青華.淺談道路綜合檢測車在公路檢測中的推廣應用[J].黑龍江科技信息,2014(1):243.
[5] 張建軍.淺談道路綜合檢測車在公路檢測中的推廣應用[J].甘肅科技縱橫,2012(4):117-118.
Popularizationandapplicationofroadcomprehensiveinspectionvehicleinhighwaydetection
GuoYinghui
(ShanxiLuqiaoGroupTest&InspectionCenterCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)
Aiming at the highway detection task, traditional detection methods cannot adapt to the situation of practical needs, this paper presents a new method of reasonable application of comprehensive testing vehicles in highway inspection work, based on the comprehensive testing of basic composition, function, characteristics and the way of data processing, qualitative test by comparing with manual methods, comprehensive test verification the car has the advantages of application finally comprehensive detection car can greatly improve the detection efficiency and detection accuracy, ensure the safety of the conclusion.
highway inspection, comprehensive inspection vehicle, application
1009-6825(2017)32-0135-02
2017-09-02
郭英輝(1990- ),男,助理工程師
U216.3
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