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【摘  要】FWD落锤式弯沉仪具有适应多变交通环境检测速度快等特点，在目前自动化检测和路面交通安全复杂环境下其比传统贝克曼梁弯沉检测有着较大的优势。本文结合检测工程实例论述该设备在路面竣工验收弯沉检测中的应用及操作要点。

【关键词】落锤式弯沉仪;弯沉检测;运用研究

弯沉是路面强度检测的重要指标之一，是表征公路路面承受整体强度的主要参数，通过以规定标准车的荷载作用下轮隙处产生弯沉表征，单位为0.01mm 为。目前国内主要检测方法有：贝克曼梁法、自动弯沉仪法、FWD落锤式弯沉仪法、激光弯沉测定仪法。本文以本项目用丹麦产的DYNATEST 8000 FWD拖挂式落锤式弯沉仪为例，通过分析其检测结果与传统检测方法贝克曼梁对比，确定相关性，并阐释检测注意事项。FWD落锤式弯沉仪具有适应多变交通环境检测速度快等特点，在目前自动化检测和路面交通安全复杂环境下其比传统贝克曼梁弯沉检测有着较大的优势。本文结合检测工程实例论述该设备在路面竣工验收弯沉检测中的应用及操作要点。

1.项目简介

某高速公路项目路线全长130.750km。全线采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度120公里/小时，路基宽度28米，路面为沥青混凝土路面，上面层、中面层和下面层组成，桥涵设计汽车荷载等级采用公路-I级。该项目路面竣工验收中的弯沉检测采用FWD落锤式弯沉仪进行检测。

2落锤式弯沉仪工作原理

丹麦产的DYNATEST 8000 FWD拖挂式落锤式弯沉仪由牵引车和拖挂体两大部分组成，牵引车上配置电源控制系统和计算机控制系统。

计算机控制系统主要由便携式电脑和主系统处理器、系统软件组成，操作液压缸，使测架升降，同时操纵落锤下落与提升，另外还处理、存储、显示数据，控制打印输出等;拖挂体为检测装置部分，主要由液压升降架，弯沉盆测梁、传感器（位移传感器、压力传感器、距离传感器和温度传感器）、落锤和承载板等组成。液压升降架由液压筒、升降架、电磁铁等组成，整套架子固定在拖挂体上，升降受液压筒控制：弯沉盆测梁，测梁长3.5米，传感器包括承载板底部1个，共9个速度型传感器，单次可以完成9个弯沉值的测定。落锤重量5吨，承载板分割成4块，通过橡皮垫将落锤的冲击荷载传递给路面。

检测前将测定 车开到测定位置，通过计算机控制下的液压系统，启动落锤装置，使一定质量的落锤从一定高度自由落下，模拟标准测试车后轴单侧动荷载，冲击力作用于承载板上并传递到路面，通过承载板给路表面一半正弦脉冲力，导致路面产生弯沉，分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号输入计算机，即可自动显示弯沉盆及弯沉最大值等参数，评价路面承载能力。然后存贮、打印、显示。全部测试过程由系统软件通过主系统处理器迸行程序自动控制，操作简便。

3 FWD与贝克曼梁的相关关系分析

3.1重复性试验

本次试验中用重复性试验来检验Dynatest 8000 FWD测试车测试结果的稳定性。在所选试验路段上进行多次重复测试。测试结果如下图1所示。

从上面曲线图中可以看出，各次测试结果相差不大，重复试验曲线及其平均值曲线基本吻合，表明Dynatest 8000 FWD测试车有着很好的稳定性。

3.2 FWD与贝克曼梁相关性分析

由于FWD与贝克曼梁的荷载性质不同，即使两者的作用荷载的大小相同，但荷载脉冲的时间相差很大，所以测定值有差异。通过国内外己有研究可以表明：尽管两种试验方法性质不同，仍然有一定的内在联系，但对于不同的路面结构、不同的FWD型号、测定结果有差异，与BB的相关关系也有所不同。其中线性关系比较良好，可表示成 。

在试验路上，用FWD测试车测试路面的动弯沉，同时在对应点用贝克曼梁测定了静态弯沉，测试间距取50米，测定了共20个有效数据。荷载为5t，用FWD测试弯沉承载板直径为30cm，在同一测点锤击3次，取第3次测定值作为该测点的实际测定弯沉值。将对比试验测得的两种设备的弯沉值在轮隙中心位置的最大弯沉进行整理分析，利用对数据进行剔除，并对数据进行拟合回归，其回归结果见下图2所示。

可以看出，落锤式弯沉仪FWD和贝克曼梁弯沉测试结果有着很好的相关性。但是，由于不同路面结构下其转换公式各不相同，因此，交工验证性检测时应进行两者间的对比试验，建立该高速公路特定的转换公式。

4.FWD落锤式弯沉仪检测要点

4.1 准备工作

（1）检查测试系统各传感器，调整落锤质量和下落高度，使其符合规范要求。

（2）检查测试车轮轮胎气压，应达到车辆轮胎规定的标准气压，车胎应清洁，不得黏附杂物。

（3）打开系统电源，打开控制开关，打开前后保险装置，检查各部件的工作状态。

4.2 测试过程

（1）测试开始后，使承载板中心位置对准测点，导入路面温度。

（2）点击开始检测，输入测点位置，承载板与传感器自动落下后，落锤瞬间自由落下，冲击力作用于承载板上，再提升至原来的位置，同时各个传感器自动检测结构层表面变形，采集系统将位移信号传入计算机，得到峰值，即为路面弯沉值，同时得到弯沉盆。每一测点重复测定不少于3次，舍弃第1个测定值，取后2次测定值的平均值作为测定值。

（3）测点测试完成后，系统自动提起承载板及传感器，完全提起后，牵引车向前移动至下一个测点，重复上述步骤，进行测定。

（4）测试完成后，关闭测试软件，测试数据自动保存，检查测试数据完整性。

（5）关闭测试系统，卸压并关上保险装置，结束测试。

5 保证检测精度的技术措施

试验检测的精度关系到试验检测的质量和成败。为此，我们在项目执行中采取以下技术措施，确保试验检测的精度：

（1）对于不同的试验测试内容和量测值的大小和性质选用适当的仪器进行量测，试验前对测试值进行理论分析、预估，选择仪器的精度和量程;

（2）所有的仪器设备在测试前均应进行检验、标定和调试，一切符合要求后投入使用;

（3）采用先进的仪器设备，提高测试精度，减少不必要的误差和错误;

（4）对于重要测试项目，应考虑测试的冗余性和重复性，以便相互校核和验证;

（5）主要试验检测人员具备专业资格，熟悉仪器设备的性能参数和操作，操作严格按照有关规定进行;

（6）数据处理按照国家有关标准和规定进行，尊重原始数据，不得随意修改;

（7）注意环境变化对结构物及量测数据的影响，采取适当措施减小环境影响，在数据处理和修正过程中对环境影响进行修正。

（8）测量的基准点必须牢固可靠，连同量测仪器均予以防护，避免环境影响。

参考文献

[1]孙杨勇.落锤弯沉仪与贝克曼梁对比试验研究[J].交通世界，2018： 88- 90.

[2]吴勇.FWD弯沉仪在道路检测中的应用[J].建筑实践，2020（25）：72-73.