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(tǒng)隨機(jī)抽樣法不能完整判斷整個工程的質(zhì)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(guān)聯(lián)新鋪路面的空隙率和密度,可以識別新瀝青路面不均勻區(qū)域。
傳統(tǒng)取芯法判斷路面壓實度
基于此連續(xù)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(jìn)行了高速公路新鋪路段實地測試,并與取芯結(jié)果進(jìn)行完整對比,確認(rèn)此方法基本可以實現(xiàn)攤鋪路面壓實度(空隙率)的全過程精確測量。
連續(xù)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(xù)測量攤鋪路面壓實度的快速無損檢測設(shè)備。該設(shè)備基于雷達(dá)原理,可對測試對象進(jìn)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(shù)量,對保持路面結(jié)構(gòu)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(yīng)的介電常數(shù)對滾輪密度儀進(jìn)行修正。PaveScan通過現(xiàn)場芯樣修正有兩組公式可供選擇:
y = AeBx指數(shù)公式
y = A+Bx 線性公式
這樣修正完獲得相關(guān)性公式,即可實現(xiàn)壓實度的快速實時測量。
示例(非實際測的數(shù)據(jù))
這樣修正完獲得相關(guān)性公式,即可實現(xiàn)壓實度的快速實時測量。
案例一:山東省內(nèi)某高速新鋪路段
混合料類型:上面層 SMA-13級配
測試設(shè)備:PaveScan滾輪密度儀 無核密度儀 取芯機(jī)
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(yīng)位置的取芯點,在取芯點附近用無核密度儀進(jìn)行測試,同時使用滾輪密度儀對整個1km試驗段進(jìn)行了全長測量,同時獲取了對應(yīng)取芯樣點的介電常數(shù)。
根據(jù)在SMA-13面層測得的芯樣介電常數(shù)以及對應(yīng)芯樣測得的空隙率建立了SMA-13芯樣介電常數(shù)和空隙率的關(guān)系圖,關(guān)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(tǒng)中即可得到測量的全段的壓實度數(shù)據(jù),同時按照此修正結(jié)果,就可以對接著攤鋪的路面進(jìn)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(shù)即可獲得對應(yīng)樁號在修正后實際測得空隙率數(shù)據(jù),這樣就可以和取芯樣進(jìn)行對比分析,從而獲取相關(guān)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(guān)性如下圖。
測試結(jié)果分析
由SMA-13面層取芯法和Pavescan測得的空隙率相關(guān)性圖可以看出,Pavescan經(jīng)過修正后測得的空隙率和實際芯樣測得的空隙率的相關(guān)性擬合的R2為0.7734,可見兩者具有較高的相關(guān)性,Pavescan的測試結(jié)果可作為實際壓實度的一種評估手段。
案例二:福建省內(nèi)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(shè)備:PaveScan滾輪密度儀 無核密度儀 取芯機(jī)
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(yīng)位置的取芯點,在取芯點附近用無核密度儀進(jìn)行測試,同時使用滾輪密度儀對整個1km試驗段進(jìn)行了全長測量,同時獲取了對應(yīng)取芯樣點的介電常數(shù)。其中AC-20對應(yīng)測得的芯樣介電常數(shù)和空隙率見表3,兩者的關(guān)系粘合曲線見下圖。
根據(jù)在AC-20層測得芯樣介電常數(shù)以及對應(yīng)芯樣測得的空隙率建立了如圖8所示的關(guān)系,關(guān)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(tǒng)中即可得到測量的全段的壓實度數(shù)據(jù)。
AC20修正后的系數(shù)獲得對應(yīng)樁號在修正后實際測得空隙率數(shù)據(jù),這樣就可以和取芯樣進(jìn)行對比分析,從而獲取相關(guān)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(guān)性見下圖。
其中AC-16面層對應(yīng)測得的芯樣介電常數(shù)和空隙率見表5,兩者的關(guān)系粘合曲線見圖
根據(jù)在AC-16層測得芯樣介電常數(shù)以及對應(yīng)芯樣測得的空隙率建立了如圖10所示的關(guān)系,關(guān)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(tǒng)中即可得到測量的全段的壓實度數(shù)據(jù)。
AC-16修正后的系數(shù)獲得對應(yīng)樁號在修正后實際測得空隙率數(shù)據(jù),這樣就可以和取芯樣進(jìn)行對比分析,從而獲取相關(guān)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(guān)性見圖。
現(xiàn)場測試結(jié)論
根據(jù)對不同面層的新鋪路面以及對應(yīng)取芯測量,分別對SMA-13,AC-16以及AC-20進(jìn)行了測試,根據(jù)修正后的Pavescan測試結(jié)果和芯樣結(jié)果的對比,得出了以下的一些主要結(jié)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(yīng)芯樣空隙率的相關(guān)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(shù)量:修正后的Pavescan可對全路段進(jìn)行連續(xù)測量,大大減少取芯數(shù)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(xì)的評估手段。
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