落锤式弯沉仪测定弯沉试验检测方案

fwd落锤式弯沉仪［整理版］FWD落锤式弯沉仪1落锤式弯沉仪的工作原理落锤式弯沉仪通过讣算机系统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III落下，冲击力作用于承载板上并传递到路面，从而对路面施加脉冲荷载，导致路面表面产生瞬时变形，分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号传输至计算机，即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。

测试数据可用于反算路面结构层模量，从而比较科学地评价路面的承载能力。

2与常规检测手段的比较2.1常规检测方法我国现行的路面弯沉常规检测手段采用的是贝克曼梁法，基本原理是杠杆原理。

在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的垂直变形值（回弹弯沉），利用黄河载重汽车加载，人工读取口分表的读数，以此来测量路基或路面表面的回弹弯沉值。

存在主要问题有：（1）以人工操作为主，工作强度大，效率低，可靠性差；（2）支点变形，影响检测结果，对支点变形的修正很难测准；（3）仅测得静态汽车荷载作用下路基路面单点（最大）回弹弯沉值；（4）没有反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状；（5）不适用于对路网进行大范围长期跟踪观测。

2.2高效检测方法1、数据釆集传输通过高精度传感器完成，路面结构不同，弯沉盆半径亦不同。

路基或柔性基层沥青路面传感器分布在距荷载中心2. 5米范围内即可。

口前，我国高等级公路大多采用半刚性基层沥青路面结构，弯沉影响半径已达3-5米，传感器分布范围应布置在距荷载中心3—4米范围内，以量测路面弯沉盆形状；2、FWD主要的技术特点是测速快（每测点约40多秒），精度高（分辨率为1微米），并较好地模拟了实地行车荷载对路面的动力作用，能根据上一锤荷载和压强数值自动调整下一锤的荷载，向设定荷载逼近，从而能准确地测定较完整的弯沉盆信息。

3、操作方式为讣算机控制下的自动量测，所有测试数据均可显示在屏幕上或打印出来或存储在软盘上。

弯沉检测技术方案目录一.概述 (4)1. 概念、测试方法 (4)2.贝克曼梁法弯沉检测 (4)（1）弯沉值的几个概念 (5)（二）弯沉值的测试方法 (5)二、贝克曼梁法弯沉检测 (6)（一）适用范围 (6)前言一.弯沉检测重要指标。

对公路工程质量鉴定而言，弯沉检测指标是否决性指标，是反映路基或路面承载能力的重要指标。

如果不合格，工程决不能通过质量鉴定。

同时反映工程质量存在实质性问题。

二.弯沉检测工作。

无论采取何种方法进行弯沉检测，工作强度均很重，尤其是贝克曼梁法。

工程有多长，人在路上就得走多远。

三.弯沉检测影响因素多。

获得一个标准弯沉检测结果，涉及到的因素很多，车型、轴载、轮压、结构、气候、人员素质、现场管理等。

四.弯沉检测时间长。

弯沉检测按每公里80-100点计算，行进速度为单幅每小时3公里，每天每台车检测单幅平均20公里左右。

一.概述1. 概念、测试方法2.贝克曼梁法弯沉检测使用范围、仪器与材料、检测准备工作、检测步骤、修正系数、结果评定一、概述国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基、路面的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之则越大。

通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。

在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基路面的综合承载能力。

回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多的经验及研究成果，它不仅用于路面结构的设计中（设计回弹弯沉）；用于施工控制及施工验收中（竣工验收弯沉值）；同时还用在旧路补强设计中，是公路工程的一个基本参数，所以正确的测试具有重要的意义。

回弹弯沉值在我站主要用于公路工程的竣(交)工程项目的质量鉴定工作。

（1）弯沉值的几个概念1、弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形（总弯沉）或垂直回弹变形值（回弹弯沉），以0.01mm为单位。

2、设计弯沉值根据设计年限内一个车道上预测通过的累积当量轴次、公路等级、路面和基层类型而确定的路面弯沉设计值。

2023（7）总第1488期落锤式弯沉仪（FWD）在市政道路检测中的应用徐贲阳滁州市佳诚建设工程检测有限公司摘要：现如今，时代的前进与科技水平的提升为我们国家城市化进程创造了难得的发展机遇，市政交通道路作为市政基础工程中相当重要的一个组成部分，直接关乎着城市内的交通状况，关乎车辆能否正常通行，还有人们能否正常出行。

对于市政道路的路面质量，采用无损检测技术展开检测，对于强化路面的养护管理和确保施工质量均体现出重要意义。

本文围绕市政道路检测工作，针对落锤式弯沉仪的具体应用情况展开了着重分析，并结合实例项目中的应用要点与注意事项加以探讨，旨在更全面地了解落锤式弯沉仪可以在市政道路检测工作中发挥出何等应用效果。

关键词：落锤式弯沉仪；市政道路；应用分析引言目前，FWD落锤式弯沉仪可以算得上是国际上较为先进的一种路面检测设备，在检测速度及其应用场景等多方面均体现出了明显的优势，尤其是与以往的常规弯沉检测相比，体现出了更加明显的优势。

在将其应用于市政道路路面检测的时候，可以将梁式弯沉仪中存在的不足之处给予充分弥补，再引入现代化技术来收集相关数据，不仅检测速度快，其结果精确性也更高，在相关领域当中获得了广泛的认可。

一、落锤式弯沉仪（FWD）的构成与基本原理落锤式弯沉仪（FWD）当中，包括由液压落锤、承载板构成的荷载发生装置，还包括冲击力检测装置和弯沉检测装置，再加上计算机控制装置和信息采集运算装置，这几种装置与基础机动装置结合起来，就组成了落锤式弯沉仪、全自动落锤式弯沉仪（CFWD-10T）的基本原理，就是通过自由降体现象，与基于计算机技术组建的控制系统结合，实现检测系统的功能，作为落锤装置的重锤需要具有一定的重量，当它从高处被释放并自动下落时，其重力、速度会给路面带来一份不小的冲击力，这样一来路面就会发生瞬间变形的现象，分布在离测点不同远近的多个传感器负责检测路面结构出现的变形情况。

从表面变形情况来测定，在重锤作用下所形成的动态弯沉，还有弯沉盆荷载的大小，其实也可以借由改变锤体自身重量、调整提升高度等方式展开适当的调整。

落锤式弯沉仪在公路检测中的实践与分析当代交通运输的不断发展和巩固，为人民的生活和物流带来了极大的便利，与此同时，交通部门对于公路的检查、维修和防护也日益加强，及时的检测和维修可以延长公路的使用寿命，对于公路的养护来说，质量检测评定是重要实施依据，要检测公路的各项指标，然后分析之后制定养护方案，在公路检测指标当中很重要的一项便是弯沉。

一、落锤式弯沉仪的工作原理落锤式弯沉仪通过计算机系统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，冲击力作用于承载板上并传递到路面，从而对路面施加脉冲荷载，导致路面表面产生瞬时变形，分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号传输至计算机，即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。

测试数据可用于反算路面结构层模量，从而比较科学地评价路面的承载能力。

二、落锤式弯沉仪的特点落锤式弯沉仪是目前国际上最先进的路面弯沉检测设备，它具有无破损、测速快、精度高等优点，并很好地模拟了行车荷载作用，检测结果为弯沉盆数据，因此在国际上的应用也日益广泛。

其应用范围主要是在路面养护管理方面及后续路面结构设计提供依据。

目前来说，常规检测方法我国现行的路面弯沉常规检测手段采用的是贝克曼梁法，基本原理是杠杆原理。

在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的垂直变形值（回弹弯沉），利用黄河载重汽车加载，人工读取百分表的读数，以此来测量路基或路面表面的回弹弯沉值。

存在主要问题有：（1）以人工操作为主，工作强度大，效率低，可靠性差；（2）支点变形，影响检测结果，对支点变形的修正很难测准；（3）仅测得静态汽车荷载作用下路基路面单点（最大）回弹弯沉值；（4）没有反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状；（5）不适用于对路网进行大范围长期跟踪观测。

落锤式弯沉仪发相较于传统的贝克曼梁法的优点:（一）测试快、效率高。

在这一方面相较于传统的检测方法来说有了更进一步的提升，以前的测试方法得出数据的时间太长，而现在落锤式弯沉仪的测试时间大概是在40秒，而且还是在落锤自由下落三次的情况下进行测量，因而对于工程检测来说有较高的效率。

第一部分：路基路面回弹弯沉测试方法试验一贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法一、试验目的1．测定各类路基路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载能力，供路面结构设计使用。

2．沥青路面的弯沉以路表温度20℃时为准，在其他温度测试时，对厚度大于5cm的沥青路面，弯沉值应予温度修正。

二、试验原理利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉。

三、仪具与材料1．标准车：双轴、后轴双侧4轮的载重车，其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合表1－1的要求。

测试车可根据需要按公路等级选择，高速公路、一级及二级公路应采用后轴100kN的BZZ－100标准车；其他等级公路可采用后轴60kN的BZZ－60标准车。

2．路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表及表架组成。

贝克曼梁由合金铝制成，上有水准泡，其前臂（接触路面）与后臂（装百分表）长度比为2 ：1。

弯沉仪长度有两种：一种长3.6m，前后臂分别为2.4m和1.2m；另一种加长的弯沉仪长5.4m，前后臂分别为3.6m和1.8m.。

当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时，宜采用长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪，并采用BZZ－100标准车。

弯沉采用百分表量得，也可用自动记录装置进行测量。

3．接触式路表温度计：端部为平头，分度不大于1℃。

4．其他：皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。

测定弯沉用得标准车参数表1-1四、试验方法1．准备工作（1）检查并保持测定用标准车况及刹车性能良好，轮胎内胎符合规定充气压力。

（2）向汽车车槽中装载（铁块或集料），并用地磅秤量后轴总质量，符合要求地轴重规定。

汽车行驶及测定过程中，轴载不得变化。

（3）测定轮胎接地面积：在平整光滑地硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起，在轮胎下方铺一张新的复写纸，轻轻落下千斤顶，即在方格纸印上轮胎印痕，用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积，准确至0.1cm2。

（4）检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。

（5）当在沥青路面上测定时，用路表温度计测定试验时气温及路表温度（一天中气温不断变化，应随时测定），并通过气象台了解前5d的平均气温（日最高气温与最低气温的平均值）。

弯沉检测技术方案目录一.概述 (4)1. 概念、测试方法 (4)2.贝克曼梁法弯沉检测 (4)（1）弯沉值的几个概念 (5)（二）弯沉值的测试方法 (5)二、贝克曼梁法弯沉检测 (6)（一）适用范围 (6)前言一.弯沉检测重要指标。

对公路工程质量鉴定而言，弯沉检测指标是否决性指标，是反映路基或路面承载能力的重要指标。

如果不合格，工程决不能通过质量鉴定。

同时反映工程质量存在实质性问题。

二.弯沉检测工作。

无论采取何种方法进行弯沉检测，工作强度均很重，尤其是贝克曼梁法。

工程有多长，人在路上就得走多远。

三.弯沉检测影响因素多。

获得一个标准弯沉检测结果，涉及到的因素很多，车型、轴载、轮压、结构、气候、人员素质、现场管理等。

四.弯沉检测时间长。

弯沉检测按每公里80-100点计算，行进速度为单幅每小时3公里，每天每台车检测单幅平均20公里左右。

一.概述1. 概念、测试方法2.贝克曼梁法弯沉检测使用范围、仪器与材料、检测准备工作、检测步骤、修正系数、结果评定一、概述国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基、路面的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之则越大。

通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。

在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基路面的综合承载能力。

回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多的经验及研究成果，它不仅用于路面结构的设计中（设计回弹弯沉）；用于施工控制及施工验收中（竣工验收弯沉值）；同时还用在旧路补强设计中，是公路工程的一个基本参数，所以正确的测试具有重要的意义。

回弹弯沉值在我站主要用于公路工程的竣(交)工程项目的质量鉴定工作。

（1）弯沉值的几个概念1、弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形（总弯沉）或垂直回弹变形值（回弹弯沉），以0.01mm为单位。

2、设计弯沉值根据设计年限内一个车道上预测通过的累积当量轴次、公路等级、路面和基层类型而确定的路面弯沉设计值。

落锤式弯沉仪（FWD）在老路改造工程中的应用实例在老路改造设计中，老路弯沉一直是一个重要的设计参数，我国目前常规的路面弯沉检测手段是采用贝克曼梁法，但由于贝克曼梁法仅能测得静载作用下路面单点（最大）回弹弯沉值，而没有反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状，所以不能科学地评价路面的承载能力，导致改造方案偏于保守。

落锤式弯沉仪（FWD）可以测定路面在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆，并通过刚度组成分析得到各结构层的回弹模量，再结合路面钻芯、DCP测试等检测手段，能较好地反映老路状况，从而指导老路改造设计，达到优化设计方案，降低工程投资的目的。

在2003年锡沙线养护改善工程中，我处委托江苏省交通科学研究院利用FWD对全线达不到设计弯沉的路段进行了检测，在分析得到各结构层回弹模量的基础上，确定了施工方案。

工程竣工通车一年多来运行状况良好，路面修补率为零。

一、改造前锡沙线概况锡沙线全长31.28km，二级公路标准，设计车速80km/h，路面结构形式为4cmAC-13Ⅰ上面层+5cm下贯式下面层+18cm路拌法施工的二灰碎石基层，路面宽度15m，日交通流量25000辆。

二、老路检测1、路面弯沉测试及各结构层模量分析⑴路面弯沉测试设备采用的是丹麦DYNA TEST公司开发的落锤式弯沉仪（FWD），属于脉冲式动力弯沉仪，系统包括九个弯沉传感器和一个荷载传感器，弯沉传感器的精度为2%±2μm。

测点分布为横向每车道设1个测点，纵向间距100m。

⑵各结构层模量分析图1系统识别原理采用的刚度组成分析方法是采用FWD测试的弯沉盆，应用图1所示的系统识别原理，通过参数（即各层模量）调整，以计算弯沉盆来模拟实际弯沉盆，得到收敛的各层模量。

需要说明的是，采用FWD测试弯沉盆反演得到的路面各层模量是动模量，与我们在设计中所使用的静态回弹模量不同，根据美国AASHTO规范，一般情况下，动模量等于静态模量的2～3倍，本工程中取3倍。

落锤式弯沉仪（FWD）测试系统的标定落锤式弯沉仪的标定包括位移传感器的标定及距离的标定。

一、位移传感器的相对标定相对标定为用户提供了一种快速、方便的相对精度检测手段，可保证整套设备的传感器之间读数值的可比性，减少了相对误差。

传感器相对标定所需的设备是一个专用的由厂家提供的架子，此架子有十个用于安装传感器的座，由于这个架子的刚度很大，使得当把这个架子垂直放置时，可保证各个传感器座在垂直方向的振动信号与架子底部传来的振动信号足够的接近，也就是说可有此架提供一个标准的参考面，使得架子各点的垂直振动基本相同。

对于DYNA TEST FWD而言，其设计的标定过程较好的解决由于传感器座结构位置不同所带来的对振动信号的放大效应，可有效地评价各个传感器的相对误差，其基本原理是通过将每个传感器在每个传感器座上轮回一遍，有效地考虑了传感器座不同对振动信号的影响。

下面是标定过程：（1）选择一块平整场地，最好是标准路面；（2）关掉整套系统，从设备上卸掉9个位移传感器，并按顺序放好（D1—D9），最好在其上标上相应的序号（D1—D9），同时在标定架子上不同高度由低向高的9个位置上也标上对应的九个序号W1—W9。

（3）将传感器装入架子上的对应位置，D1-W1，D2-W2，…，D9-W9。

（4）启动整套系统，预热20分钟后，设置控制系统的基本参数，其中SET UP文件采用SHP9REL3。

（5）开始前，按SET UP文件设置的高度打几下，并调整传感器架子到垂直的距离，使记录的弯沉值大约在400—600um之间，如达不到这个要求，可调整重锤下落高度或传感器标定架子到加载板的距离，直到满足要求。

（6）在最终确定的传感器架子距落锤的位置处作一标记，将架子放于该处，同时为了使传感器标定架所处的位置每次相同，最好在确定好的位置处用胶在路面粘一个垫圈或在路面凿一个很小的坑，可使传感器架子每次放在位置相同，而且在落锤下落时架子不会滑动。

（7）将传感器标定架放于设定好的位置，做一个下落十次的一个实验序列，以考察所选择的标定位置是否合适。

市政道路检测中的落锤式弯沉检测技术发布时间：2023-06-29T02:05:41.363Z 来源：《新型城镇化》2023年12期作者：李勇[导读] 落锤式弯沉仪（FWD）是由荷载发生装置（包括液压落锤、承载板）、冲击力和弯沉检测装置、计算机控制及数据采集运算装置和机动装置组成。

合肥工大共达工程检测试验有限公司安徽合肥 230000摘要：目前，我国的道路交通行业在经济发展的同时，其运行速度也在逐步提高。

但目前我国公路运行中仍有许多问题，如未达到公路设计标准、明显超载、路面结构性能差、损坏严重等。

本文结合工程实例，对落锤弯曲试验的步骤及测试资料的分析进行了探讨，以期对城市道路的检测和分析有一定的参考价值。

关键词：市政道路检测；落锤式弯沉检测技术；应用1落锤式弯沉仪（FWD）概述落锤式弯沉仪（FWD）是由荷载发生装置（包括液压落锤、承载板）、冲击力和弯沉检测装置、计算机控制及数据采集运算装置和机动装置组成。

CFWD-10T 全自动落锤式弯沉仪的工作原理是利用自由降落的物理现象，在融入计算机技术中的控制系统，落锤装置具有较大重量的落槌会从高处自动落下，而重力会对路面带来一定的冲击力，使得路面能够出现瞬间变形的状态，分布在测之间不同距离的多个传感器检测结构。

从表面变形具体来测定，在动态荷载作用下所产生的动态弯沉和弯沉盆荷载的大小，也会通过改变垂体重量等提升高度进行适当的调整。

与传统贝克曼梁弯沉检测对比FWD落锤式弯沉仪主要有以下优点。

第一点是落锤式弯沉仪（FWD）的检测速度更快，并且应用场景更加灵活，即便是相对恶劣的交通环境下，也能够应用自如。

第二点是检测的结果，可以实时记录在相关软件系统中，使得数据更加真实、准确，且具有时效性。

第三点，在测试车操作室内即可完成一系列的工作，比起以往的检测方式而言更加科学合理。

2落锤式弯沉仪（FWD）检测方法和基本流程公路工程检测的发展对后期项目的稳定实施和项目维护体系的建立起着非常重要的作用。