The Application of Impact Echo Scanning on Nondestructive Test of Pavement

A new nondestructive test method-Impact Echo Scanning was introduced. Application of this method on pavement structure test was discussed. A method to increase the measurement accuracy of the test on multi-layers was proposed, and was verified by field test. The test results show that the basic structural information can obtained rapidly and accurately by 3-D scanning of the impact echo system.

玄武岩筋混凝土桥面铺装试验研究

目的研究玄武岩筋替换桥面铺装层中传统钢筋的抗弯性能,为该类加铺玄武岩筋混凝土铺装层提供参考。方法笔者制作了7根玄武岩筋混凝土桥面铺装试验梁和3根普通钢筋混凝土梁对其进行四点加载试验,研究钢筋直径、数量以及铺装层厚度等对试验梁抗弯性能的影响。结果只改变铺装层纵筋类型,铺装层纵筋为玄武岩筋的矩形梁屈服荷载提高了1.23%~8.96%,抗弯承载力提高了0.6%~2.65%;相同筋材类型,随着钢筋直径增大到10 mm,普通钢筋混凝土梁的抗弯承载力提高了13.86%,玄武岩筋混凝土梁的抗弯承载力提高了16.17%;铺装层纵筋数量的改变,对梁的开裂荷载、抗弯承载力的作用较小;只增加铺装层厚度,玄武岩筋混凝土桥面铺装试验梁开裂荷载最大提高了50%,屈服荷载最大提高了14.47%,极限荷载最大提高了11.43%。结论在一定的铺装层厚度和纵筋根数条件下,将铺装层中玄武岩筋代替普通钢筋,不仅可以发挥玄武岩筋抗腐蚀的特点,还能提高抗弯承载力。

基于多尺度加载试验的沥青路面结构参数设计方法

基于江苏省典型路面结构,通过改变试件尺寸、温度和荷载作用次数对SMA-13、SUP-20和SUP-253种材料开展动态模量和蠕变试验。将结果耦合到修正的Burgers模型并在ABAQUS中开发用户材料子程序模型。对室内单轴试验分别采用应变硬化和子程序模型进行模拟、对小型和大型路面加载试验分别进行车辙模拟。结果表明3种材料的动态模量随试件尺寸增加而增大、温度升高而减小;SUP-25的疲劳损伤效应最为明显,在重复加载5400次后损伤值达到了0.419。子程序模拟单轴试验的误差小于应变硬化模型、车辙模拟与小型和大型加载测试结果的误差分别为3.08%和2.83%,说明模型在单层及多层复合材料的应用中都是有效的。模拟表明夏季高温100万次加载的变形量为春季常温的1.8倍;行车速度由22 km/h增加至120 km/h时,变形量减少72.6%;轴载增加100%,车辙深度增加48.52%,表明在高温地区低速路段要尤其限制车辆超载。累计标准轴载作用次数超过2500万次,车辙变形进入加速累积阶段,须及时对该路面结构进行养护维修。

基于足尺加速加载试验的高速公路沥青面层力学性能与高温性能研究

针对高速公路改扩建工程老路沥青面层,在120万次足尺加速加载试验条件下,采用动态模量试验评价其力学性能,采用贯入强度试验与汉堡车辙试验评价其高温性能。动态模量试验结果表明,20℃、10 Hz条件下沥青面层芯样0~120万次的动态模量维持在相对稳定的状态,最大值与最小值偏差约为6.9%。贯入强度试验结果表明,0~120万次的沥青面层芯样的单轴贯入强度相对稳定,老路的加铺层、上面层、中面层、下面层的贯入强度变化量分别为-0.04 MPa、0.11 MPa、-0.03 MPa、0.18 MPa。汉堡车辙试验结果表明,加铺层和上面层的芯样总体维持在稳定的状态,中面层和下面层芯样试验结果有一定程度的波动,下面层变化相对明显:汉堡车辙深度的变化率为114.56%,蠕变斜率的变化率为150%。根据120万次足尺加速加载试验结果,该高速公路改扩建工程老路沥青面层在力学性能和高温性能方面表现稳定,扩建后的路面能够满足交通荷载的使用要求。

基于SCB和3D-DIC技术的既有沥青路面剩余寿命预估

在改扩建项目中准确评价超服役周期高速公路沥青路面的剩余寿命,对于合理制订既有高速公路沥青路面的利用策略至关重要。从服役周期超过20 a的高速公路上钻取27个沥青混凝土芯样,并制作成54个半圆试件,分别进行半圆弯曲(SCB)断裂和半圆弯曲(SCB)疲劳试验,评价既有沥青混凝土路面的抗疲劳特性和剩余寿命。为解决传统测试方法无法实时捕捉沥青混凝土在高周疲劳试验中试件表面裂缝拓展问题,引入立体数字图像关联(3DDIC)技术监测试件表面应变场以及裂缝长度随疲劳荷载次数的演化趋势,结合K-d tree算法计算了每个疲劳荷载循环对应DIC图像中裂缝长度的变化。同时,采用双线性软化内聚区模型(CZM)确定沥青混凝土裂缝的应变阈值,从而保证了K-d tree算法计算裂缝长度的准确性。构建了Paris方程主曲线消除沥青混凝土开裂参数在不同应力比下的不一致性,在宽荷载域范围内表征各种路段沥青混凝土的抗疲劳性能。结果表明:既有沥青混凝土裂缝的应变阈值为1980με;随着应力比的增大,Paris方程A和n参数分别表现出波动增加和平稳下降趋势,而应力强度因子阈值呈平稳上升趋势;K84,K124,K165路段沥青面层剩余寿命分别为2.13E+08,3.57E+08,1.02E+07,除K165路段外,其他路段的剩余疲劳寿命均满足路面设计年限内交通量要求。

沥青路面内部缺陷无损检测技术研究综述

为了快速、准确地检测出沥青路面内部缺陷和病害,以便及时采取养护或其他处理措施,保障道路行车安全。同时,为促进沥青路面内部隐性病害和缺陷无损检测技术的发展,对现有沥青路面内部缺陷的无损检测技术进行了综述。分别综述了探地雷达的基本原理、在沥青路面检测中的应用以及探地雷达图谱的智能识别,超声波检测技术的检测原理、超声波的衰减规律研究和其在路面内部缺陷检测中的应用与研究,红外热成像技术、核子密度仪、无核密度仪和瑞利波法的检测原理和在沥青路面内部缺陷检测中的应用与研究,最后汇总了各检测技术的检测原理、检测缺陷类型和优缺点等,并探讨了各检测技术存在的问题和未来的发展方向,为沥青路面内部缺陷无损检测技术的进一步应用与研究提供了参考和依据。

土工格室加固砂基未铺路面APT试验研究

加速路面试验是在相关环境条件下通过施加受控车轮载荷来评价路面性能的一种有效方法。将四个未铺路面路段分为加固和未加固两部分进行加速路面试验。第1和第4部分是砂基,是在破坏后用骨料基替换的未加固部分。第2和第3部分是在骨料覆盖层下用新型聚合物合金(NPA)土工格室加固的砂层。在经过一定次数车轮碾压后,测量每个路段的车辙深度。用应变片监测NPA土工格室不同位置的水平应变。试验结果表明,NPA土工格室在改善未铺路面的稳定性和减少永久变形方面具有显著效果。在特定的试验条件下,土工格室加筋砂层的性能相当于相同厚度的A-1-a骨料,显示出保持土工格室结构完好无损对确保NPA土工格室加固基底的足够性能具有重要意义。最后的试验应变片测量显示,车轮路径下的NPA土工格室承受拉伸应力,而车轮路径外的土工格室承受压缩应力。

基于足尺节段模型的正交异性钢桥面疲劳性能

为了研究正交异性钢桥面的疲劳性能,根据新结构细部焊接工艺的研究成果和合理的结构参数,设计了足尺节段疲劳试验模型,通过足尺模型试验确定不同焊接工艺下各疲劳易损细节的实际疲劳抗力。铺装层作为钢桥面板之上的行车功能层,直接承担车辆轮载。分别设计了树脂沥青铺装和浇注式沥青铺装两种铺装结构,进行武汉市江汉七桥铺装层与正交异性钢桥面板协同受力体系的模型试验,并考虑温度的影响。研究结果表明:有铺装层的钢桥面板U肋与顶板构造细节,由于铺装层与钢桥面板的协同作用,其应力幅值相较于无铺装层时显著降低;该应力幅值随着铺装层温度的升高而增大。

ARHM-13橡胶沥青混合料配合比设计性能及施工技术研究

本文以某高速公路扩建工程通过ARHM-13沥青混凝土面层试验段施工为依据,验证按沥青混凝土下层生产配比的混合料是否能达到设计指标和验收规范的要求,同时也检验所采用的沥青混合料及设备的上料速度、拌和数量、拌和时间、拌和温度等指标,铺装设备铺装速度,温度,自动找平;本工程段试验施工通过对试验段施工的总结,为今后指导大面积ARHM-13沥青混凝土下层施工提供重要的依据,并经工程试验段施工结果评价取得了较为理想的施工效果。

公路混凝土路面沥青混合料试验检测分析

公路路面施工普遍需要应用到沥青混合料,沥青混合料在使用过程中会面临老化及破坏、裂缝和变形等各种问题及挑战。对公路混凝土路面沥青混合料进行水稳定性试验能确保公路的安全性、耐久性,确保路面材料的合理选用和质量控制,同时检测结果也可用于评估路面的使用寿命和维护周期。以某公路工程为研究对象,设计了3种沥青混合料,并对其进行了冻融劈裂试验,根据试验得出取孔隙率7%来评价水稳定性能。

基于气象条件的路面状况影响预报研究

立足于城市交通环卫的气象服务需求,利用近65年逐日气温和地温资料,结合智能网格总云量、气温数值预报和Micaps地面天气形势资料及近两年逐日智能气象灾害监测站采集的路面温度数据和国家气象观测站日照时数(天空状况)和降水量实况数据,利用气候统计方法、天气学原理和BP神经网络算法,逐“候”精细统计分析了不同天空状况(晴天、多云、阴雨)、不同天气形势下气温与地面温度差值的变化特征,建立了72候气温与地面温度的差值定量指标库、智能网格地面温度预报和基于地面温度的路面温度预报模型,确定冬、夏半年五级路面状况预警等级指标,利用matlab程序语言搭建基于气象条件的路面状况影响预报服务系统,为交通环卫开展路面温度数值预报和路面状况预警等级预报的专业气象服务。

低噪声沥青路面研究进展(续1)——路面纹理对胎路噪声的影响

汽车行驶过程中,轮胎与路面之间接触所产生的胎路噪声是道路交通噪声主要来源之一。路面纹理是影响胎路噪声的关键因素。文章综述了沥青路面纹理的测试方法和表征指标,梳理了路面纹理与胎路噪声的相关性,总结了基于路面纹理的胎路噪声数值模拟方法及进展,以期为优化路面纹理、降低胎路噪声提供技术参考。

预应力空心板桥加固试验效果对比分析

预应力钢筋混凝土空心板桥具有结构简单、经济、耐久性高、造型美观等优点,是我国应用最广泛的桥梁类型之一。对某空心板简支桥梁进行加固改造,在原型试验理论分析基础上进行加固试验,比较3根简支空心板梁在荷载作用下的抗弯性能及不同配筋形式下的抗弯性能。结果表明,在公路一级荷载下,铺面层可使空心楼板的弯曲刚度增加20.2%,桥面铺装层植筋后,路面层与主梁之间的黏结得到加强,可有效克服混凝土在组合结构受压区的应变滞后问题,加铺层的参与可提高组合结构截面的高度,增加梁的刚度,降低混凝土边缘纤维的应变,提高梁的抗裂性能。

大厚度柔性基层长寿命沥青路面试验研究

为研究大厚度柔性基层沥青路面结构内部力学行为特征及疲劳寿命,以田新高速试验段、主路面结构为原型,分别制作全厚路面结构模型,开展同条件下沥青稳定碎石柔性基层和水泥稳定碎石半刚性基层沥青路面结构静力加载对比试验。采集不同轴载、温度工况下各层位力学响应值,进行变化规律拟合分析,并根据实际工况计算分析疲劳寿命。结果表明,同条件下,沥青稳定碎石柔性基层沥青路面结构下面层底、基层底的横向及纵向应变和竖向压应力指标均明显小于水泥稳定碎石半刚性基层沥青路面结构,且2种结构的下面层底各力学指标均大于其对应基层底指标;2种结构下面层、基层的疲劳寿命对数值随荷载等级增加呈线性下降,前者受温度变化影响更小,且数值均较后者明显提高;正常环境温度和标准交通荷载下,沥青稳定碎石柔性基层大厚度沥青路面结构下面层与基层预期可实现长寿命。研究结果为长寿命沥青路面结构提供新的试验途径与评定方法。

加拿大大陆性气候地区60年路面现场试验的经验与展望

20世纪60年代初,加拿大日益增长的交通量促使交通部门逐渐使用硬度较高的沥青来防止沥青路面轮迹带出现早期车辙。由于硬质沥青的内部低温温度应力较高,低温抗裂韧性较差,因此采用硬质沥青的路面表面通常会出现等间隔分布的横向裂缝。围绕低温裂缝的沥青路面试验段研究证实了沥青的一致性、温度敏感性、相态均匀性和耐久性的重要影响。为了解决改性沥青的使用对现有沥青性能评价体系带来的挑战,20世纪90年代,加拿大沥青路面试验段集中研究和评估了美国的Superpave^(TM)规范的可靠性,结果表明:吹制沥青的耐久性较差,聚合物改性剂只对软沥青的耐久性存在提升作用。21世纪初期,在安大略省政府的委托下,沥青路面试验段研究主要考虑了沥青的相分离、相转变和热可逆老化(凝胶化)等现象,以及聚合物和纤维对沥青耐久性的影响,进而对现有沥青性能测试规范进行改进。研究发现,对于相同的Superpave分级的不同胶体类型(溶胶,凝胶,溶凝胶)的沥青,相应沥青路面的收益/成本比最大可相差2~3倍。可通过合理评估和选择沥青的类型来延长沥青路面的使用寿命,比如阿尔伯塔油砂沥青(溶胶型),相比于高掺量的聚合物改性沥青、氧化程度较高的再生沥青或含蜡量较高的沥青(凝胶型),其蜡含量较低,只需要配合少量的聚合物或纤维改性即可显著提升沥青路面的使用寿命。改进的沥青胶结料测试规范有助于节约成本,有效应对全球气候变化下2500万km的沥青路面养护维护需求。在总结加拿大过去60年沥青路面现场试验段研究的基础上,该文对未来的寒区道路研究内容和关键技术问题提出了新的展望和建议,可为未来的研究提供参考。

吊连共筋装配式水泥混凝土路面传荷性能研究

针对具有双向传力特征的“吊连共筋”体系装配式水泥混凝土路面板间传荷能力不明晰的问题,采用自主研发的扣压式反向张拉连接件,将埋设于预制路面板内部的横向主筋与纵向主筋成对机械连接,并采用自密实水泥砂浆灌入填充接缝,开展路面板双向连接的装配式水泥混凝土路面现场试验,得出了预制水泥混凝土路面板间水平极限抗拉及竖向传荷能力,并结合路面板铺装传荷数值模拟,分析了吊连共筋装配式水泥混凝土路面板间传荷性能影响因素。结果表明,自主研发的单组连接件可承受约53 kN极限拉力,纵横双向连接可为路面板提供约300 kN水平抗拉能力,板间平均传荷效率达到75%,而基层调平后可将板间传荷效率提升到80%以上。板间传荷效率与板间机械连接刚度正相关,当机械连接刚度达到钢筋一体连接的1/4时,可实现一体化连接效果。传力连接布设间距不应小于0.3 m,且建议设置在路面板行车荷载轨迹下方。同时,装配式水泥混凝土路面宜采用柔性基层材料,且接缝处基层脱空对板间传荷效率及平整度影响较大。装配式水泥混凝土路面铺装前,尤其需要注意对接缝处基层找平及密封防水。研究结论为新型装配式水泥混凝土路面板间连接方式及结构组合设计提供了技术参考。

公路沥青路面热再生试验检测探讨

为了提高公路沥青路面热再生试验检测质量,提升工程项目的经济性和环保性,论文分析了公路沥青路面热再生试验的意义,对路面热再生试验检测主要内容进行了探析,并以某公路沥青路面工程为例,研究了公路沥青路面热再生试验检测过程。

公路沥青路面施工现场试验检测技术要点

本文结合公路沥青路面施工现场试验检测技术,深入分析了沥青路面施工的质量控制要点,重点讨论了几何尺寸、压实度、平整度、抗滑性和渗水能力等五个方面的试验检测技术。这些技术对于确保路面的结构稳定性、安全性和环境适应性至关重要。准确的试验检测不仅有助于在施工阶段及时发现并解决问题,还为道路的长期维护和可持续发展提供了重要依据。

高速公路路基路面无损检测技术分析

在公路管理和维护中,及时准确地发现和评估路面病害是确保道路安全和提高交通效率的关键。然而,传统的检测方法往往需要耗费大量人力、物力和时间,且容易受主观因素影响,难以满足现代快节奏社会对公路安全的迫切需求。文中探讨无损检测技术在公路路面管理中的应用,分析其优势、局限性以及质量控制措施,旨在为公路管理者提供一种更为先进、科学的管理方法,从而提高公路交通运行的安全性和效率。

沥青混凝土路面试验检测方法的应用要点分析

随着现代社会经济的飞速发展,交通流量不断增长,对于公路路面的质量要求也日益提高。沥青混凝土路面作为道路建设的重要部分,其平整性、抗滑性、耐磨性和耐久性直接影响了行车安全、驾驶舒适度和道路使用寿命。因此,对沥青混凝土路面的质量进行严格的试验检测显得尤为重要。沥青混凝土路面的施工质量不仅受材料性能、配合比设计的影响,还受到施工工艺、环境因素等多方面的制约。论文通过深入研究分析了沥青混凝土路面试验检测方法及要点,以期能够提高沥青混凝土路面使用寿命。