摘要：文章通過對車載式顛簸累積儀的檢測路面平整度方法的介紹和影響瀝青混合料路面平整度因素的分析，為提高公路工程試驗檢測水平、指導高速公路瀝青混合料路面施工保證平整度指標提供了參考。 關鍵詞：瀝青混合料路面；平整度；檢測 1平整度路面概述 平整度是路面施工中體現質量與服務水平的重要指標之一，是指以規定的標準量具，間斷的或連續的測量路表面的凹凸情況，即不平整度指標。其直接影響到汽車在公路上快速、舒適、安全、經濟地運營等基本功能。不平整路面會增大行車阻力，并且使車輛產生附加振動。影響行車速度和安全；同時，振動作用會對路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車的損壞；而且，不平整路面的積水可能導致路面的破壞，影響使用年限。 本文主要介紹車載式顛簸累積儀檢測方法與步驟，并結合施工實際情況，分析平整度影響原因，對今后相關試驗檢測工作及施工管理均有一定的意義。 2檢測設備及方法 路面平整度的檢測設備分為斷面類和反應類兩種。斷面類是測定路表面凹凸情況，常用的儀器有3m直尺，連續式平整度儀；反應類是測定由于路表面凹凸不平引起的車輛顛簸情況，其反應的是舒適性能指標。表1為兩種檢測設備的比較。為了更加可靠地反映路面在正常運營過程中平整度情況，目前高速公路竣工檢測常采用車載式顛簸累積儀，并通過換算求出國際平整度指數IRI，作為竣工驗收的依據。 筆者主要針對車載式顛簸累積儀設備構造、使用方法和規程進行介紹。其可以檢測車輛行駛于路面的顛簸累積值VBI、路面的國際平整度指數IRI、平整度標準差σ和行駛質量指數RQI等路面性能指標。適用于各等級公路、市政道路和機場跑道的路面施工現場平整度控制和路面施工平整度質量交工、竣工驗收為路面養護管理系統(CPMS)、路網普查進行路面平整度數據采集。 2.1測試原理 測試車在經過被測路面時，由于路面的不平整度使得測試車后軸與車身之間產生相對位移，固定于車身的拉繩式位移傳感器通過一根高柔性的不銹鋼芯同正下方汽車后軸相連，測量車身與車軸之間懸架位移。 2.2系統組成 ①拉繩式位移傳感器，見圖2，圖3所示；②數據處理上位機：便攜式計算機+數據采集器；③數據采集下位機：前置信號調理控制單元；④高精度DMI距離測量系統；⑤實時數據采集及處理軟件；⑥SUNPOWER 300W／12V～220V／逆變電源；⑦儀器裝載車。 2.3儀器主要技術指標 ①位移傳感器分辨率：0.1mm；②測量范圍：＞1m(±50cm)③距離測量系統(DMI距離檢測精度：＜0.1％；④距離檢測分辨率：＜10mm；⑤IRI報告間隔：10m～1000m；⑥測試速度：20km／h～100km／h；⑦平整度測試類別：響應類平整度測試儀器；⑧國際平整度指數IRI相關系數R2(參照精密手推式斷面儀)：＞0.98；⑨檢測范圍：0～15m／km；⑩檢測重復性：變異系數＜5％；⑩測試數據：顛簸累積位移值VBI、國際平整度指標IRI、平整度標準差σ、行駛質量指數RQI；⑩輸出格式：Excel、ASCII文本文件。 2.4測試步驟 ①汽車停在測量起點前約300m～500m處，打開數據處理器的電源；②在鍵盤上輸入測試年、月、日，確定測試日期；③在鍵盤上輸入測試路段編碼；④在鍵盤上輸入測試起點公里樁號及百米樁號；⑤發動汽車向被測路段駛去，逐漸加速，保證在到達測試起點前穩定在選定的測試速度范圍內，但必須與標定時的速度相同，然后控制測試速度的誤差不超過±3km／h。除特殊要求外，標準的測試速度為32km／h；⑥到達測試起點時，開始測量鍵，儀器即開始自動累積被測路面的單向顛簸值；⑦當到達預定測試路段終點時，按所選的測試路段計算區間長度將測試路段的顛簸累積值換算成以公里計的顛簸累積值，單位為“cm／km”；⑧連續測試。在測試中被測路段長度可以變化，儀器除能把不足1km的路段長度測試結果換算成以公里計的測試結果VBI外，還可把測過的路段長度自動累加后連同測試結果一起顯示出來；⑨測試結果。常規路面調查一般可取一次測量結果，如屬重要路面評價測試或與前次測量結果有較大差別時，應重復測試2～3次，取其平均值作為測試結果；⑩測試完畢，關閉儀器電源，把掛在差速器外殼的鋼絲繩摘開，鋼絲繩由車廂底板下拉上來放好，以備下次測試。注意松鋼絲繩時要緩慢放松，因機械傳感器的定量位移輪內部有張緊的發條，松繩過快容易損壞儀器，甚至會被鋼絲繩劃傷。 注：裝好儀器(掛好鋼絲繩)的汽車不測量時不要長途駕駛。 2.5試驗結果與IRI等其他平整度指標建立相關關系 (1)用車載式顛簸累積儀測定的VBI值需要與其他平整度指標進行換算時，應將車載式顛簸累積儀的測試結果進行標定，即與相關的平整度儀測量結果建立相關關系，相關系數均不得小于0.90。見圖4。 (2)選擇的標定路段應符合下列要求：①有5～6段不同平整度的現有道路，從好到壞不同程度的都應各有一段。②每段路長宜為250m～300m。③每一段中的平整度應均勻，段內應無太大差別。④標定路段應選縱坡變化較小的平坦、直線地段。⑤選擇交通量小或可以疏導的路段，減少標定時車輛的干擾。 標定路段起訖點用油漆作好標記，并每隔一定距離作中間標記。標定宜選擇在行車道的正常輪跡上進行。 (3)連續式平整度儀標定步驟：①按現行操作規程用連續式平整度儀沿選擇的每個路段全程連續測量平整度3～5次，取其平均值作為該路段的測試結果(以標準差表示)。②按2.4的步驟，用車載式顛簸累積儀沿各個路段進行測量，重復3～5次后，取其各次顛簸累積值的平均值作為該路段的測試結果，與平整度儀的各段測試結果相對應。標定時的測試車速應在30km／h～50km／h范圍內選用一種或兩種穩定的車速分別進行，記錄車速及搭載量，以后測試時的情況應與標定時的相同。③整理相關關系。 將連續式平整度儀測出的標準差及車載式顛簸累積儀測出的顛簸累積值VBL繪制出曲線并進行回歸分析，建立相關關系： σ=a+b×VBIv(1) (4)將車載式顛簸累積儀測定結果換算成國際平整度指數的標定方法：①將所選擇的標定路段在標記上每隔0.25m作出補充標記。②在每個路段上用經過校準的精密水平儀分別測出每隔0.25m標點上的標高，按有關方法計算國際平整度指數IRI(m／km)。③按2.5.3的方法用車載式顛簸累積儀測試得到各個路段的測試結果。④將各個路段的國際平整度指數IRI與顛簸累積值VBI，繪制出曲線并進行回歸分析，見圖5所示，建立相關關系： IRI=a+b×VBIv(2) 2.6報告