水泥混凝土路面板底脱空检测技术研究

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【摘 要】一直以来，水泥混凝土路面板底脱空问题都是道路工程领域中备受人们关注的内容，其不仅严重破坏了道路结构的安全性，很容易引发安全事故，造成人员的伤亡，严重制约了我国道路建设的可持续发展。因此，笔者结合多年的工作经验，针对水泥混凝土路面板底脱空检测技术进行初步，结合某工程实例，重点介绍了落锤式弯沉仪与探地雷达的检测方法，并总结出一些自身看法。

【关键词】水泥混凝土；路面；板底脱空；检测技术

目前，水泥混凝土路面普遍存在板底脱空的现象，大大降低了水泥混凝土路面的强度，再加之长期的承载压力，路面积水的损坏，常常导致水泥混凝土路面板底发生断裂或裂缝等质量问题，极大的威胁了水泥混凝土路面的安全性，这一问题也逐渐受到了社会各级的高度关注。然而，随着各种检测技术和检测方法的出现，已经能够对水泥混凝土路面板底的脱空程度进行检测，并采取有效的预防性措施，尽可能的减少了水泥混凝土路面板底脱空问题的发生。因此，本文针对水泥混凝土路面板底脱空检测技术进行研究分析，得出以下相关结论，以供参考。

1.水泥混凝土路面板底脱空的原因

一般来说，水泥混凝土路面板底发生脱空的因素有很多，本文就结合某个水泥混凝土路面实例进行叙述，通过相关调查分析得知，水泥面 产生了严重的破裂，并在距车道3-8mm处呈现纵向沉降的状态。因此，根据上述的病害特征，可以看出，导致水泥混凝土路面板出现脱空的主要原因有以下几方面：

（1）在大部分的水泥混凝土路面板底脱空实例中，自然沉降是一种常见的脱空现。

（2）对于任何建筑物而言，产生质量危害的原因是与水有着很大的关系，水泥混凝土路面也是一样，在长期经受雨水的冲刷后，水体中的腐蚀物将会渗入到路基中，使基础地基土质逐渐软化，导致承载能力受到了极大的影响，最终造成水泥路面板底发生脱空。

（3）由于本地的气候环境因素，冰雪较多，这就给公路的交通运行造成了极大的不便，相关道路部门为了尽快消除冰雪，通常都会采用盐或者其他消融剂来融解冰雪，而本地的土质条件属于盐碱性，那么，在盐的作用下，水体的渗透力就会变大，再加之盐土在热胀冷缩之后，土地的粘连力也会逐渐降低，严重破坏了土体结构的稳定性。

（4）由于该路段是当地主要的物资道路，有很多大型集装车路过，这就加大了水泥混凝土路面的承载压力，并且，这条高速公路采用了以往传统的轴载设计，存在很多的不足和缺陷，已经远远无法在适应于现代道路设计的需求。

（5）因为本条高速公路盐碱性土质较多，土体很容易受到雨水的腐蚀，导致土壤中的额颗粒大量流失，这势必会对路基造成一定的影响，很容易引发路面板底脱空问题。

2.水泥混凝土路面脱空检测的重要性

对于上述中存在的几种质量危害，可以得知，施工单位不仅要加强做好现场施工质量的控制工作以外，还需要对水泥混凝土路面进行定期的养护和管理，并对危害产生的原因进行深入的调查分析，通过利用有效的检测技术，快速判断出危害的大小，发生故障的部位，才能从根本上彻底解决问题。

3.落锤式弯沉仪对水泥混凝土路面检测

落锤式弯沉仪是直接量测行车荷载或模拟的行车荷载下路表的弯沉盆，以分析实际荷载作用下的路面的动力刚度组成，准确预估路面的承载能力的弯沉量测仪器。

3.1落锤式弯沉仪检测板底脱空的主要工作原理

通常情况下，落锤式弯沉仪在对水泥混凝土路面板底进行检测时，会采用单位多级加载的形式，在每一级上不断累加，这样就可以通过弯沉程度的大小来判断出脱空的使其情况。其次，随意在路面上选择一个位置，并用落锤多次锤敲，以此来检测出路面的弯沉值，在这一过程中，施工人员一定要注意落锤的力度，应该逐次加力，只有这样，弯沉的测量值才会呈现依次递增的状态。

在弯沉值与落锤力关系平面坐标上可以用4个点拟合出一条曲线，它应该是一条斜线，因为水泥板受到冲击力作用而产生弹性变形。当水泥板与地层紧密接触时，这条斜线的延长线应该通过坐标原点；当水泥板与地层脱空时，这条斜线的延长线则不通过坐标原点。

3.2板角弯沉判断脱空

综合以上几种方法及我国水泥混凝土路面设计规范《公路水泥混凝土路而养护技术规范》的规定，在脱空检测时，需要将FWD与贝克曼梁进行比对试验，建立动态弯沉与静态弯沉的相关关系。

3.3 FWD判断板底脱空的分级标准的确定

目前，对于利用FWD判断板底脱空的分级标准，国内外尚无形成统一的标准。我国新版的《公路技术状况评定标准》中规定，将脱空的程度按照外观调查分为轻微和严重两种。本公司在某高速公路水泥混凝土路面，进行了长期的检测追踪，得到了高速公路普通水泥硅板底脱空评定的经验标准。

4.探地雷达对水泥混凝土路面进行检测

4.1雷达检测脱空的原理

探地雷达作为工程物探检测的一项新技术，具有连续、无损、高效和高精度等优点。探地雷达山一体化主机、天线及配套软件等部分组成，根据电磁波在有耗介质中的传播特性，探地雷达以宽频带短脉冲的形式向介质内发射高频电磁波。当其遇到不均匀体（界面）时，会反射部分电磁波，其反射系数由介质的相对介电常数决定。通过对雷达主机所接收的反射信号进行处理和图像解译，达到识别隐蔽目标物的目的。

4.2雷达与FWD相结合判断板底脱空

运用弯沉和雷达相结合的方式来探测水泥混凝土面板下的脱空区。①通过落锤式弯沉仪的板角弯沉值检测板下是否有脱空以及初步判断脱空程度。②通过雷达对同一位置进行扫描和图解分析，就像我们人体的B超图一样，可以自观地分析病害的具置和估算病害尺寸。③通过两者的同位置检测结果对比，提高脱空区域位置和程度判断的准确性。

在雷达测试中，我们发现该水泥混凝土板底脱空距地面深2530 cm，处于水泥混凝土而板和基层之间的脱空。该处板角弯沉值为20mm。

两者结合可以看出，弯沉值判断有脱空区的面板，雷达显示也可看出病害的异常反射现象，更准确地确定了脱空区域的程度和位置，可为维修和处治提供客观的量值依据。

5.结束语

综上所述，可以得知，落锤式弯沉仪和探底雷达是当前一种高效的检测技术，能够对水泥混凝土路面进行全面的检测分析，并且，可以快速的检测出路面板底产生危害的原因，这样就为公路的养护工作提供了极大的便利。因此，我国要大力推广水泥混凝土路面板底脱空检测技术的宣传应用，采取更多先进的检测技术和检测方法，有效的防止水泥土混凝土路面底板脱空现象的产生，确保水泥土混凝土路面的使用品质，促使公路的正常运行，从而促进水泥土混凝土路面板底脱空检测技术的可持续发展。

【参考文献】

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