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從國內應用案例看路面壓實度連續測量,不再紙上談兵
發布時間:2021-08-05 瀏覽次數:33803 來源:歐美大地

瀝青路面壓實度判定時,由于路面工程實際施工中,整體壓實度存在一定的差異性,因此,傳統隨機抽樣法不能完整判斷整個工程的質量情況,局限明顯。以無損測試的方法確定瀝青路面在服役期間的介電值,通過介電值作為一種手段來關聯新鋪路面的空隙率和密度,可以識別新瀝青路面不均勻區域。


傳統取芯法判斷路面壓實度

基于此連續無損檢測方法,采用 PaveScan RDM 2.0滾輪密度儀,在山東、福建兩地進行了高速公路新鋪路段實地測試,并與取芯結果進行完整對比,確認此方法基本可以實現攤鋪路面壓實度(空隙率)的全過程精確測量。



PaveScan RDM 2.0滾輪密度儀

連續測量攤鋪路面壓實度

GSSI PaveScan RDM 2.0滾輪密度儀是一款用于連續測量攤鋪路面壓實度的快速無損檢測設備。該設備基于雷達原理,可對測試對象進行全過程的實時測試,可大大減少工程驗收過程中的取芯數量,對保持路面結構完整性具有重要作用。

#  測試方法  #

通過取芯件測得的空隙率以及對應的介電常數對滾輪密度儀進行修正。PaveScan通過現場芯樣修正有兩組公式可供選擇:

  • y = AeBx 指數公式

  • y = A+Bx 線性公式

這樣修正完獲得相關性公式,即可實現壓實度的快速實時測量。


示例(非實際測的數據)

這樣修正完獲得相關性公式,即可實現壓實度的快速實時測量。


案例一

山東省內某高速新鋪路段

混合料類型

上面層

SMA-13級配

測試設備

PaveScan滾輪密度儀

無核密度儀

取芯機

在本試驗段中,選擇的測試距離為1km,并在路線上選擇了對應位置的取芯點,在取芯點附近用無核密度儀進行測試,同時使用滾輪密度儀對整個1km試驗段進行了全長測量,同時獲取了對應取芯樣點的介電常數。


根據在SMA-13面層測得的芯樣介電常數以及對應芯樣測得的空隙率建立了SMA-13芯樣介電常數和空隙率的關系圖,關系式采用了y=A+Bx線性公式,得到的A、B值分別為-1.1209和8.5824,通過輸入到PaveScan RDM 2.0的軟件系統中即可得到測量的全段的壓實度數據,同時按照此修正結果,就可以對接著攤鋪的路面進行實時測量,獲得測量1km距離壓實度的散點圖。

通過修正后的系數即可獲得對應樁號在修正后實際測得空隙率數據,這樣就可以和取芯樣進行對比分析,從而獲取相關性和誤差分析。取芯法和修正后的Pavescan測得的空隙率和誤差見表2,取芯法和修正后的Pavescan測得的空隙率相關性如下圖。


測試結果分析

由SMA-13面層取芯法和Pavescan測得的空隙率相關性圖可以看出,Pavescan經過修正后測得的空隙率和實際芯樣測得的空隙率的相關性擬合的R2為0.7734,可見兩者具有較高的相關性,Pavescan的測試結果可作為實際壓實度的一種評估手段。


案例二

福建省內某高速新鋪路段

混合料類型

上面層

AC-16級配

中面層

AC-20級配

測試設備

PaveScan滾輪密度儀

無核密度儀

取芯機

在本試驗段中,AC-20和AC-16分別選擇的測試距離為1km,并在路線上選擇了對應位置的取芯點,在取芯點附近用無核密度儀進行測試,同時使用滾輪密度儀對整個1km試驗段進行了全長測量,同時獲取了對應取芯樣點的介電常數。其中AC-20對應測得的芯樣介電常數和空隙率見表3,兩者的關系粘合曲線見下圖。


根據在AC-20層測得芯樣介電常數以及對應芯樣測得的空隙率建立了如圖8所示的關系,關系式采用了y = A+Bx 線性公式,得到的A、B值分別為-3.2167和19.405,通過輸入到PaveScan RDM 2.0的軟件系統中即可得到測量的全段的壓實度數據。

AC20修正后的系數獲得對應樁號在修正后實際測得空隙率數據,這樣就可以和取芯樣進行對比分析,從而獲取相關性和誤差分析。取芯法和修正后的Pavescan測得的空隙率和誤差見表4,取芯法和修正后的Pavescan測得的空隙率相關性見下圖。


其中AC-16面層對應測得的芯樣介電常數和空隙率見表5,兩者的關系粘合曲線見圖


根據在AC-16層測得芯樣介電常數以及對應芯樣測得的空隙率建立了如圖10所示的關系,關系式采用了y = A+Bx 線性公式,得到的A、B值分別為-2.5116和17.58,通過輸入到PaveScan RDM 2.0的軟件系統中即可得到測量的全段的壓實度數據。

AC-16修正后的系數獲得對應樁號在修正后實際測得空隙率數據,這樣就可以和取芯樣進行對比分析,從而獲取相關性和誤差分析。取芯法和Pavescan測得的空隙率和誤差見表6,取芯法和Pavescan測得的空隙率相關性見圖。



現場測試結論

根據對不同面層的新鋪路面以及對應取芯測量,分別對SMA-13,AC-16以及AC-20進行了測試,根據修正后的Pavescan測試結果和芯樣結果的對比,得出了以下的一些主要結論:

滿足實際工程快速檢測

Pavescan修正后測得的SMA-13,AC-16以及AC-20空隙率和對應芯樣空隙率的相關性R2分別為:0.7734,0.8617和0.8001,擬合度高,滿足實際工程快速檢測的需求;

減少取芯數量

修正后的Pavescan可對全路段進行連續測量,大大減少取芯數量;

全面評價壓實狀況

Pavescan滾輪密度儀作為一種快速無損測試方法,可以更加全面評價路面的壓實狀況,可提供更加詳細的評估手段。


END

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