交通運輸部門計量檢定規程

《車轍試驗機》

（征求意見稿）

編寫說明

規程起草組

2023年2月

一、任務來源

根據《交通運輸部關于下達2022年交通運輸標準化計劃（第一批）的通知》

（交科技函〔2022〕313號）要求，由交通運輸部公路科學研究所與中路高科交

通科技集團有限公司、北京公科固橋技術有限公司等共同承擔了《車轍試驗機

計量檢定規程》的編制工作，計劃編號：JJG2022-01。

二、編寫背景

我國以前公路等級較低，交通量小，基本上未形成渠化交通，且瀝青面層

較薄，因此車轍沒有成為主要問題，路面設計規范也未考慮車轍設計?，F在我

國廣泛采用半剛性基層瀝青路面，目前主要表現出來的早期破壞形式是路面裂

縫及水損壞，但隨著經濟建設的快速發展，公路交通量的不斷增加，交通渠化

以及重型車輛的出現，瀝青層厚度增加，路面車轍問題逐漸變得突出，必須引

起重視。

車轍的形成有眾多原因，其中溫度、荷載及路面瀝青混合料的高溫抗車轍

能力三項因素影響最大。在道路修筑前期，如果能按照一定環境條件對瀝青混

合料進行模擬試驗，反映通車后的路面使用情況，對于路面的使用壽命和保養

周期將具有重大意義。瀝青混合料車轍試驗機是作為目前交通行業測定瀝青混

合料的高溫抗車轍能力的主要設備，在交通行業道路檢測試驗室使用率高、覆

蓋面廣。作為主要試驗設備，早在2006年交通部就頒布了JT/T670-2006車轍試

驗機行業標準。標準中對試驗設備各項參數進行了規定。同時，在2011年頒布

并實施的交通行業標準JTGE20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》

T0719-2011中也對試驗設備及設備參數進行了規定。但是至今，仍然沒有制定

相關產品的檢定規程。造成了國內車轍試驗機設備生產商為市場競爭和低價投

標，降低成本，對產品粗制濫造、質量參差不齊。國內各檢測單位、科研院所

等使用單位無法甄別產品是否合格，導致試驗結果不準確，無法出具權威檢測

報告，給道路工程帶來了潛在質量危害。

2020年，在項目入庫的基礎上照草案稿執行建標過程，如下：

1

（1）使用規定的標準器，送檢并進行證書確認，保證切實可行。

（2）制定校準實施細則，做了實際設備實驗驗證，并出具了模擬報告和試

驗驗證。

（3）經多家機構進行測試并獲得好評。

三、編寫過程

（一）主要起草人員及其所做的工作

本規程主要起草人：張金凝、周毅姝、任勵碩、王佳妮、于博雅、王義旭、

朱靜等，承擔的主要工作情況如表1所示。

表1主要起草人及其所做工作

人員工作單位所做工作

協調規程內容的編制，規劃安排編制過程

張金凝交通運輸部公路科學研究所涉及的試驗，負責編寫規程第4、5、6章

節，并完成規程的統稿工作。

主要計量技術指標的調研、分析，實驗裝

周毅姝交通運輸部公路科學研究所置的選型設計、試驗方案設計等，負責編

寫規程第1、2、3章節。

組織開展規程的適用性試驗和分析，主要

任勵碩中路高科交通科技集團有限公司

計量技術指標的實驗驗證。

本規程的適用性分析，試驗方案的論證，

王佳妮北京建筑大學關鍵技術指標的確定，負責規程附錄表格

的編制。

組織完成設備關鍵計量技術指標的實驗分

于博雅北京交通大學

析和驗證。

組織協調相關試驗設備，計量方法的現場

王義旭交通運輸部公路科學研究所

試驗驗證，完成試驗數據的初步整理。

開展計量方法的現場試驗驗證，完成試驗

朱靜中路高科交通科技集團有限公司

數據的初步整理。

（二）工作進程

2022年7月，本規程制訂項目任務下達后，交通運輸部公路科學研究所作

為主要起草單位成立規程起草組，明確了各參加單位和人員的分工。

2

主要完成的工作如下：

（一）2022年7月，本規程制訂項目任務下達后，交通運輸部公路科學研

究所作為主要起草單位成立規程起草組，明確了各參加單位和人員的分工。

（二）2022年7月-8月，成立規程編寫課題組，召開工作會議，討論并編

寫規程草案案。

（三）2022年9-2023年1月，對規程草案稿進行試驗論證、理論分析確定

參數指標，形成征求意見稿內容；對規程參數指標進行了驗證，并通過試驗操

作流程、試驗操作方法進行了驗證。其中2022年10月17日，項目組織召開了

中期專家咨詢會，對車轍試驗機計量檢定規程研究和編制過程中的關鍵問題進

行了專家咨詢。

（三）重大分歧意見的處理經過和依據

本規程在編制過程中無重大分歧意見。

四、編寫依據

（一）編寫原則

本標準在編寫過程中遵循如下原則：

一是科學性。在理論分析及試驗驗證的基礎上，針對試驗用車轍試驗機的

關鍵計量性能參數的計量問題，提出簡單適用的計量試驗方法，注重計量檢定

規程和產品標準的定位差異性，適度控制規程的技術邊界。

二是繼承性。車轍試驗機在交通領域應用廣泛，在現行JTGE20-2011《公

路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》及JT/T670-2006《車轍試驗機》中提出了詳

細的技術要求和試驗方法。但對于計量問題，卻缺少必要的依據。本規程重點

針對本試驗設備的計量問題制定有針對性的檢定方法。

三是適用性。規范的編制應充分考慮國內市場大多數儀器設備的校準需求，

對國產設備的技術特點具有共同的適用性。

規程編制格式依據JJF1002-2010《國家計量檢定規程編寫規則》。根據車轍

3

試驗機機使用的實際情況，對行業內目前的使用范圍及需求進行了廣泛的調研，

確定了需計量的技術指標。規程的具體內容包括范圍、引用文件、術語、概述、

計量性能要求、通用技術要求、計量器具控制（包括檢定條件、檢定項目、檢

定方法、檢定結果的處理及檢定周期等）。

（二）參考文獻

在編寫過程中，檢定規程的部分內容參考了以下標準：

JJF1002-2010《國家計量檢定規程編寫規則》

JTGE20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》

JT/T670-2006《車轍試驗機》

JJF1059《測量不確定度評定與表示》

JJF1001《通用計量術語及定義》

（三）國內外標準技術文件的兼容情況

依據JJF1002-2010《國家計量檢定規程編寫規則》的要求對車轍試驗機檢

定規程進行了制定。規程的具體內容包括范圍、引用文件、術語、概述、計量

性能要求、通用技術要求、計量器具檢定控制（包括檢定條件、檢定項目、檢

定方法、檢定結果的處理及檢定周期）。

依據JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》對車轍試驗機的校準結果

不確定度進行評定。

本規程與國內外標準技術文件的要求無不兼容情況。

（四）與國家或其他行業計量校準規范的關系

本規程是國家計量技術規范體系的重要組成部分，對國家或其他行業計量

校準規范形成必要的補充，且與國家或其他行業計量校準規范不存在明顯的技

術沖突。

五、主要技術內容

（一）概述

本規程適用于車轍試驗機的首次檢定、后續檢定和使用中檢查。

4

車轍試驗機是測定瀝青混合料高溫抗車轍能力的設備，也可以供瀝青配合

比設計時高溫穩定性檢驗和現場瀝青混合料的高溫穩定性檢驗使用。該設備是

公路水運工程試驗檢測機構等級標準中公路工程綜合甲級強制性必備設備和公

路工程綜合乙級要求設備。設備使用廣泛，全國100多家綜合甲級檢測單位和

近1000家綜合乙級檢測單位均使用。且設備利用率高，試驗使用次數多、使用

時間長。生產廠家也較多，國內廠家如北京航天科宇測試儀器有限公司、上海

昌吉地質儀器有限公司、天津市美特斯試驗機廠等，國外廠家如英國Cooper公

司等。設備主要有試件臺、試驗輪、加載裝置、試件變形測量裝置、溫度測量

裝置等組成。試驗輪以一定的荷載、速度在一定溫度條件下反復碾壓試樣，連

續監測碾壓過程中車轍的發展。

（二）計量性能要求

按照《國家計量檢定規程編寫規則（JJF1002―2010）》的要求制定車轍試

驗機檢定規程。在內容格式上保持一致，規程的具體內容有范圍、引用文件、

術語、概述、計量性能要求、通用技術要求、計量器具控制、附錄等內容。

車轍試驗機主要由外部機箱和內部的試驗輪、試驗輪支架、滑動板、升降

裝置、配重、立柱、位移傳感器、恒溫室、曲柄連桿、保溫層、運行導軌、變

速器、溫度傳感器、試驗臺等部分構成。車轍試驗機結構簡圖如圖1所示。

5

圖1車轍試驗機結構簡圖

1——試件；2——試驗輪；3——試驗輪支架；4——滑動板；5——加載裝置；6——配重；7——立

柱；

8——位移傳感器；9——恒溫室；10——曲柄連桿；11——保溫層；12——運行導軌；13——變速器；

14——溫度傳感器；15——試驗臺

根據JTGE20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程T0719-2011試驗的

特點及調研結果，并查閱相關資料，試驗中的溫度、試驗輪壓強、試件變形量

及往返碾壓速率等幾項參數對試驗結果影響最大。因此確定這幾項為關鍵量值。

1溫度傳感器測量誤差的確定

JTGE20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程T0719-2011試驗中，對

溫度的要求為60℃、45℃、和70℃，對溫度傳感器的精度要求為±0.5℃。JTT

670-2006車轍試驗機中，測溫傳感器要求量程0℃~100℃，準確度為0.3%。可

以確定，E20中溫度傳感器的最大允許誤差為±0.5℃，無測量要求，單至少包含

45℃、60℃和70℃三個溫度值。JJT670中，可以確定溫度傳感器最大允許誤差

應為100℃*±0.003=±0.3℃，要求高于E20。調研各個生產廠家設備顯示，每

6

個廠家設備雖然溫度傳感器測量范圍和最大允許誤差不相同，都是按照E20規

范設計，滿足試驗要求，甚至部分儀器超過設備要求。調研檢測單位設備使用

情況時候，大部分設備溫度傳感器均能滿足E20規程，并且試驗溫度均是60℃，

極少或者沒有用其他溫度試驗?；谝陨蠋c，檢定溫度設定為60℃，最大允

許誤差為±0.5攝氏度。增加特殊工況溫度為45℃和70℃。

2試驗輪壓強確定

試驗輪輪壓測量，是分別測量試驗輪載荷和試驗輪與試件的接觸面積后計

算得到。T0719-2011試驗中，試驗輪總荷載為780N左右，可以根據需要調整總

荷載大小。接觸面積測量，試驗輪按照780N力壓在復寫紙上，留下復寫紙痕跡

面積為壓痕面積。由于溫度對橡膠硬度影響較大，因此以上檢測時，溫度要求

為試驗溫度60℃。

3變形測量裝置誤差確定

E20中要求測量裝置測量范圍為（0~130）mm，測量精度為±0.01mm，即

最大允許誤差為±0.01mm。JT/T670中要求測量范圍為（0~30）mm，準確度為

0.3%，即最大允許誤差為±0.009mm，各個廠家設備測量范圍均在（30~50）mm，

測量最大允許誤差均等于或小于±0.01mm。在調研檢測單位使用時候，均表示

30mm范圍已經滿足大部分試驗要求。因此建議測量范圍不小于30mm即可，分

辨力為±0.01mm，最大允許誤差為±0.3%。

4試驗輪尺寸

T0719-2011試驗中，要求試驗輪為橡膠制實心輪胎，外徑200mm，輪寬50mm，

橡膠層后15mm，橡膠硬度20℃時為（84±4）HA,60℃時為（78±2）HA。JT/T670

中試驗輪為橡膠制實心輪胎，外徑（200±5）mm，輪寬（50±1）mm，橡膠層后

（15±1）mm，橡膠硬度20℃時為（84±4）HA,60℃時為（78±2）HA。在調研

各廠家設備，均表示符合E20要求。E20中沒有給出公差，公差均按照JT/T670

要求控制。橡膠硬度只檢試驗溫度60℃時硬度，20℃不是試驗溫度，不做特殊

要求。

5試驗輪往返碾壓速率和行走距離

7

在E20和JT/T670中，均要求往返碾壓速度為（42±1）次/min，試驗輪行走

距離為（230±10）mm。設備生產廠商均表示這兩項參數都可以達到。檢測單位

表示，設備均按照E20參數購買，由于沒有檢定規范，均為自校。

（2）檢定方法

1溫度傳感器測量誤差

將標準溫度計（或溫度巡檢儀探頭）置于恒溫室內，檢測點選擇在試驗臺

中心點及對角線的1/4和3/4位置的上方40-60mm處，進行恒溫室內60℃時

溫度示值誤差的檢查，待恒溫室溫度穩定30min后，觀測設備顯示溫度和標準

溫度計溫度，計算設備顯示溫度和標準溫度計溫度的差值。然后每隔10min記

錄一次差值，共記錄6次差值，取最大差值作為結果記錄

2試驗輪壓強測量。

a）啟動車轍試驗機恒溫室使溫度達到60℃，試驗臺上放置一塊鋼板或試模

底板；

b）在鋼板或者試模底部上鋪一張新的毫米方格紙，毫米方格紙上再鋪上復

寫紙；

c）按照JTGE20-2011要求的700N荷載，試驗輪靜壓復寫紙上1分鐘左右。

撤去載荷，取出毫米方格紙并讀取方格紙上輪壓面積（輪壓方格個數）。按公式

（2）計算試驗輪與試件的接觸壓強；

F

P………（2）

S

式中：

P——試驗輪與試件的接觸壓強，MPa；

F——試驗輪加載力，N；

2

S——試驗輪與試件的接觸面積，m。

d）重復步驟b）~c），重復測量3次，取算術平均值作為壓強測量結果。

3總荷載檢定方法如下：

a）車轍試驗機試驗臺放置一塊鋼板或試模底板；

8

b）將平板式壓力傳感器置于鋼板或試模底板上，加載780N荷載；

c）讀取平板式壓力傳感器壓力示值，并記錄。

d）按照公式（3）計算總荷載示值誤差。

FF=-F10………（3）

式中：

F——試驗輪總荷載示值誤差，N；

F1——試驗輪加載荷載，N；

F0——平板式壓力傳感器顯示示值，N。

4變形測量裝置誤差測量

a）在位移傳感器探測頭下方放置檢測平板，使探測頭與平板接觸，記錄位

移傳感器初值；

b）在位移傳感器探測頭和檢測平板中間放置1mm量塊，記錄位移傳感器終

值；

c）按照公式（4）計算位移傳感器示值誤差；

LLLL=(-)10………（4）

式中：

L——位移傳感器示值誤差，mm；

L1——位移傳感器終值，mm；

L0——位移傳感器初值，mm；

L——量塊標稱值，mm。

d）重復步驟b）~c），測量3次，取算術平均值作位移傳感器在1mm點處

的示值誤差；

e）重復步驟b）~d），分別放入5mm、10mm、20mm、30mm量塊，分別記

錄位移傳感器在5mm、10mm、20mm、30mm處的示值誤差。

4試驗輪尺寸

9

a）試驗輪外徑

用游標卡尺測量試驗輪的外徑，每120°測量1次，共測量3次，取算術

平均值。

b）試驗輪輪寬

用游標卡尺測量試驗輪輪寬，每120°測量1次，共測量3次，取算術平

均值。

c）試驗輪橡膠層厚度

用游標卡尺測量試驗輪橡膠層厚度，每120°測量1次，共測量3次，取算

術平均值。

d）試驗輪橡膠層硬度

用橡膠硬度計測量試驗輪橡膠層硬度，每