弯沉法测试水泥混凝土路面脱空方法   
   
JTG 3450—2019《公路路基路面现场测试规程》中T0975-2019 弯沉法测试水泥混凝土路面脱空方法  

1 适用范围
  本方法适用于落锤式弯沉仪和贝克曼梁弯沉仪测试水泥混凝土路面的板底脱空，为水泥混凝土路面的养护处治提供依据。
2 仪具与材料技术要求
（1）落锤式弯沉仪：符合本规程T 0953 中的技术要求。
（2）贝克曼梁和加载车：采用5.4m 贝克曼梁，并符合本规程T 0951 中的技术要求。
（3）百分表及表架。
（4）其他：钢卷尺等。
3 方法与步骤
3.1 落锤式弯沉仪法
（1）准备工作
①收集水泥路面材料、结构、厚度等路面资料信息。
②确定测试桩号，并标识测点位置。当测试板角或板边位置时，承载板边缘应距纵、横缝不大于200mm。当测试板中位置时，承载板中心与板中距离偏差应不大于200mm，承载板位置摆放如下图0975-1 所示。 图T 0975-1 FWD 承载板位置摆放平面示意图
③清扫水泥路面，使测试点位置无明显砂粒、积泥。
④脱空测试应避开晴天正午前后温度较高及显著负温度梯度（夜晚或清晨）时段，宜选择在早晚板块上下表面温差较小时段，或者凉爽多云、阴天温差变化不大的天气进行测试。
（2）测试步骤
按照本规程T 0953 的方法检测测试位置的弯沉。采用截距值判定板底脱空时，应测试板角弯沉，并对同一测点施加3 级荷载进行测试。采用弯沉比值判定板底脱空时，应采用同一恒定荷载对板角、板中和板边进行弯沉测试。
3.2 贝克曼梁弯沉仪法
（1）指挥测试车使其后轮摆放于要求测点处。当测试板角或板边位置时，后轴轮胎外侧边缘应距纵缝（100～200）mm。
（2）当只测试受荷板的板角弯沉时，可将贝克曼梁测头放置于距接缝（50～100）mm 处，贝克曼梁的支座与测点不应在同一块板上。弯沉车车轮和贝克曼梁测头摆放如图0975-2 所示。
（3）安放百分表于弯沉仪的测定杆上，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分
表能否稳定回位。百分表回位稳定后，记录初始读数L1，精确到0.01mm。
（4）测试者发令指挥汽车以5km/h 左右的速度缓缓前进驶离测试混凝土板块，待表针回转稳定后，读取终读数L2，精确到0.01mm。
（5）承载车向前移动至下一个测点，重复上述步骤（1）～（4）进行测试。
贝克曼梁
轮胎边缘距横缝50mm～100mm
轮胎边缘距纵缝
测头距横缝50mm～100mm
测头距纵缝50mm～100mm
100mm～200mm
图T 0975-2 弯沉车车轮和贝克曼梁测头摆放平面示意图
4 数据处理
4.1 落锤式弯沉仪法
当采用落锤式弯沉仪进行脱空测试时，可采用截距值法和弯沉比值两种测试方法之一进行脱空判定，具体计算方法如下：
（1）通过FWD 测试出不同荷载等级的弯沉值，按照线性回归统计方法，计算得到式T 0975-1 中的回归系数a、b。
W=Ap+b
式中：W ——弯沉值（0.001mm）；
P ——荷载值（kN）；
a ——回归曲线斜率；
b——回归曲线截距值。
当测点的线性回归截距值b 大于50μm 时可判定为脱空。
（2）通过FWD 测试出水泥混凝土板块不同位置的弯沉值，按公式（T 0975-2）、
（T0975-3）计算弯沉比值λ1、λ2。
（T 0975-3）
式中： λ1——板角弯沉/板中弯沉的比值；
λ2——板边中点弯沉/板中弯沉的比值；
板角W ——水泥混凝土板角处弯沉值（0.001mm）；
板边W ——水泥混凝土板边中处弯沉值（0.001mm）；
板中W ——水泥混凝土板中处弯沉值（0.001mm）。
采用FWD 分别测试同一板块板中、板边中点和板角位置的弯沉，当1＞3.0
且2＞2.0 时可判定为脱空。
4.2 贝克曼梁弯沉法
路面测点的回弹弯沉值按式（T 0975-4）计算：
  式中： t L——路面回弹弯沉值(0.01mm)；
1 L——百分表的初读数(0.01mm)；
2 L ——百分表的终读数(0.01mm)。
采用单点弯沉测值进行脱空判定时，当弯沉值大于0.2mm 可判定为该处脱空。
5 报告
本方法应报告以下技术内容：
5.1 落锤式弯沉仪法
（1）测试位置信息（桩号等）。
（2）线性回归系数a、b或弯沉比值λ1、λ2 及相应的脱空判定标准。
（3）脱空测点位置桩号。
5.2 贝克曼梁弯沉仪法
（1）测试位置信息（桩号等）。
（2）各测点的弯沉及采用的脱空判定标准。
（3）脱空测点位置桩号。
 
条文说明
 
  水泥路面板底脱空的存在严重影响其使用性能和疲劳寿命，也是沥青层加铺前旧水泥路面处治中最难处治的一类病害，为做好路面的脱空处治需完成路面水泥板脱空的测试和判别。《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）给出了贝克曼梁弯沉法测试脱空的判定标准，《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）提到了利用落锤式弯沉仪进行多级加载进行脱空测试，但原规程中无相关的测试方法。为此，采用弯沉法进行水泥混凝土路面脱空测试急需统一标准的测试方法，以利于相关养护、设计规范的配套使用和推动新仪器、新技术的进一步发展。
  弯沉测试期间的温度状况，对于脱空测试来说尤为重要。试验表明，当板块表面温度明显高于板底温度时，板中会出现凸起，板角下挠，板角下挠中和了板角脱空，弯沉测值随着温差的增大而变小，从而影响脱空的判定。当板块表面温度明显低于板底温度时，板块会发生翘曲，即使没有任何地基问题，大量的脱空还是会在板角处出现，从而增加脱空的误判。因此在进行脱空测试时，应避开晴天正午前后温度较高及显著负温度梯度（夜晚或清晨）时段，宜选择在早晚板块上下表面温差较小时段，或者凉爽多云、阴天温差变化不大的天气进行测试。
  采用美国AASHTO 路面设计指南利用FWD 多级加载后进行线性回归，荷载等级设置为6、9、12 千磅，当截距达到50um 时可表明板下存在脱空。结合国内研究及应用情况，FWD 三级荷载推荐设置为50 kN、70 kN、90kN，由于不同路面结构和区域环境状况都会对测试结果造成影响，针对不同需求可使用经验证可靠的截距值来判定脱空。
  当采用FWD 弯沉比进行脱空判定时，可参考《民用机场道面评价管理技术规范》（MH/T5024-2009）中的规定进行判定，既当“板边中点弯沉/板中弯沉＞2.0”和“板角弯沉/板中弯沉＞3.0”可判定为脱空。
  《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）的板块脱空处治中提到，采用5.4m 长杆弯沉仪和BZZ-100 重型标准汽车所测水泥混凝路面弯沉超过0.2mm 的，应确定为面板脱空。

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