路面基層級配碎石試驗檢測控制探討

裘 吉

（河北承德承唐高速公路管理處，河北 承德 067000）

公路由面層、基層、墊層等三部分構(gòu)成，每個結(jié)構(gòu)之間共同維持了公路整體的穩(wěn)定性。市場經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢下區(qū)域交通活動日趨頻繁，不僅增加了交通部門的日常管理難度，也對新公路建設(shè)質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求。路面基層是公路最底層的構(gòu)造，其施工質(zhì)量對路面穩(wěn)定性具有強(qiáng)大的作用。為了避免基層作業(yè)質(zhì)量不合格造成的破壞，施工單位在正式動工前應(yīng)注重級配碎石的試驗檢測，再制定切實可行的施工改良決策。

1 路面基層的作用

公路工程建造是一項復(fù)雜的施工活動，對于施工活動組織管理有著比較高的要求。伴隨著建筑產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，工程單位對于公路性能的研究更加深入，尤其是對公路各個層面的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)一步熟悉。從位置角度來說，公路分為面層、基層、墊層等核心結(jié)構(gòu)，面層處于公路最表面，與交通車輛直接接觸；基層承接著面層與墊層，對上有支撐作用，對下有保護(hù)作用；墊層是鋪設(shè)于基層以下的結(jié)構(gòu)，常設(shè)置排水管道等設(shè)施[1]。由此可見，路面基層在公路筑造環(huán)節(jié)中發(fā)揮了重要的作用，也是決定公路建筑交通性能高低的關(guān)鍵層面。過去對公路層面結(jié)構(gòu)分析不透徹，在建造階段易發(fā)生多種病害現(xiàn)象，導(dǎo)致工程質(zhì)量及交付周期達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。建筑理論研究取得顯著成果之后，對路面基層材料應(yīng)用提出了新的方法，為路面基層施工改良提供了科學(xué)的指導(dǎo)。

2 級配碎石的性能特點

級配碎石一般是由預(yù)先篩分成幾個大小不同粒級的碎石組配而成，主要用未篩分碎石和石屑組配成。未篩分碎石如超過最大粒徑，可以用碎石機(jī)軋制成未經(jīng)篩分的碎石料，將其粉碎以后達(dá)到級配要求。石屑指碎石場孔徑5mm篩下的篩余料，其實際顆粒組成常為0～10mm，并具有良好的級配。缺乏石屑時，也可以添加細(xì)砂礫或粗砂，也可以用顆粒組成合適的含細(xì)集料較多的砂礫與未篩分碎石配合成級配碎礫石。社會現(xiàn)代化改造進(jìn)程步伐逐漸加快，與公路相關(guān)的配套設(shè)施越來越多，這也帶動了建筑材料行業(yè)的優(yōu)化改革。原材料配制可選用多種碎石組成，改變了傳統(tǒng)材料配制的單一性。級配碎石選擇了不同大小、粒級的碎石配合使用，經(jīng)過層層篩選后編制混合料制作方案，這種多樣選擇優(yōu)點能夠最大程度的滿足路基的施工需要。

3 路面基層級配碎石試驗檢測的控制

控制級配碎石材料是保證公路建設(shè)質(zhì)量的基本要求，也是決定公路結(jié)構(gòu)性能的有效方法。當(dāng)前，我國交通運(yùn)輸行業(yè)呈現(xiàn)了良好的發(fā)展趨勢，以公路設(shè)施為主的道路施工項目持續(xù)增多，施工單位需要采購大量的級配石料。為了避免材料對公路路面造成的不利影響，應(yīng)加強(qiáng)原材料質(zhì)量的檢查處理。材料試驗是檢驗原材料質(zhì)量的有效措施，通過試驗數(shù)據(jù)可以分析出碎石料是否符合路面施工質(zhì)量要求，以更好地應(yīng)用于公路作業(yè)。

3.1 原材料質(zhì)量

對級配碎石進(jìn)行試驗檢測，要控制所用原材料的質(zhì)量，這也是提高公路建造質(zhì)量的有利條件。一般情況下，原材料試驗質(zhì)量控制措施包括：粒徑大于1.7mm顆粒的洛杉磯磨耗率應(yīng)不大于30%，硫酸鈉溶液浸泡損失率應(yīng)不大于6%；粒徑小于0.5mm的細(xì)顆粒的液限應(yīng)不大于25%，塑性指數(shù)應(yīng)小于6，這些都是試驗過程需要重點控制的指標(biāo)[2]。施工單位每一料場抽樣檢驗洛杉磯磨耗率、硫酸鈉溶液浸泡損失率、液限和塑性指數(shù)2次。

3.2 表層級配碎石

級配碎石材料由開山塊石、天然卵石或砂礫石經(jīng)破碎篩選而成，每種石料在公路攤鋪時分布的位置有所不同，應(yīng)注重表層級配碎石質(zhì)量的控制。試驗中，級配碎石顆粒級配不均勻系數(shù)Cu不得小于15，0.02mm以下顆粒質(zhì)量百分率不得大于3%，大于22.4mm的粗顆粒中帶有破碎面的顆粒所占的質(zhì)量百分率不應(yīng)小于30%，不得含有黏土及其他雜質(zhì)[3]。除了這些試驗要求外，質(zhì)檢人員還需考慮碎石在實際應(yīng)用時的性能要求，選擇最優(yōu)石料用于公路建造。

3.3 過渡段級配碎石

路基過渡段級配碎石填料粒徑、級配及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求。碎石顆粒中針狀和片狀碎石含量不大于20%；質(zhì)軟和易破碎的碎石含量不得超過10%。為了保證級配碎石試驗操作的質(zhì)量，現(xiàn)場人員可采用最大干密度試驗方案，驗證材料的性能指標(biāo)。施工單位每5 000m3檢驗1次，當(dāng)級配碎石材質(zhì)發(fā)生變化或更換石場時應(yīng)重新進(jìn)行檢驗。施工單位在級配碎石生產(chǎn)期間，每工班抽樣檢驗1次粒徑級配、黏土及其他雜質(zhì)含量、大于22.4mm的粗顆粒中帶有破碎面的顆粒含量[4]。

4 基于材料試驗的施工方案改良

路面基層級配碎石試驗不僅是為了掌握材料的質(zhì)量性能，最終目標(biāo)是引導(dǎo)施工活動的有序性，為現(xiàn)場作業(yè)人員提供切實可行的方案?；仡櫾缙诠饭こ痰尿炇涨闆r，施工單位往往因為材料控制不當(dāng)而降低了總工程質(zhì)量，既延遲了項目交付使用的時間，也增加了總成本。從上述試驗結(jié)果分析，未來公路建設(shè)應(yīng)以材料性能為參考指標(biāo)，制定出符合公路性能特點的施工方案。

4.1 現(xiàn)場勘測

項目正式動工前期，應(yīng)安排專業(yè)人員到達(dá)現(xiàn)場勘測，對公路建造路段的地質(zhì)條件進(jìn)行測量檢查?？睖y過程中必須要明確路基層面的結(jié)構(gòu)狀況，如：利用電子勘探儀器檢查路段墊層以下的水文運(yùn)動情況，做好勘測數(shù)據(jù)的錄入，為施工工藝決策提供可靠的參照依據(jù)。通常，公路勘測需考察的幾個參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：受力指標(biāo)、路基構(gòu)造、環(huán)境溫度等，收集這些資料可以提醒施工單位避免結(jié)構(gòu)性病害的發(fā)生。

4.2 方案編制

根據(jù)公路路段勘測結(jié)果，由施工指導(dǎo)小組統(tǒng)一制定作業(yè)方案，在保證工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，選擇最佳方案參與施工。可從材料方案、工藝方案兩個方面考慮：首先，材料方面，路面基層級配碎石本質(zhì)上屬于混合料，制定方案時要考慮集料的選用，必須注意原材料配制方法的改進(jìn)，選擇高質(zhì)量集料配制，且嚴(yán)格控制粗細(xì)碎石料的比例；其次，工藝方案設(shè)計方面，公路建造工藝應(yīng)符合周邊環(huán)境的要求，如：碎石攤鋪、碾壓、密實等處理后要確保耐久性；此外，考慮現(xiàn)場作業(yè)空間的大小，合理地調(diào)配機(jī)械設(shè)備，為施工人員創(chuàng)造更大的作業(yè)環(huán)境。

4.3 抽樣檢測

已經(jīng)完成施工的路段，應(yīng)安排人員定期對基層的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行測試，檢驗施工質(zhì)量是否達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定?？刹捎谩笆悍ā睂方Y(jié)構(gòu)性能進(jìn)行測試，先選定某個路段為試驗區(qū)域，再擬定施壓方法。技術(shù)人員應(yīng)配備專用的壓力儀器，以承載壓力標(biāo)準(zhǔn)為最大限度，不斷地向路面基層施壓，觀察其在臨界值是否出現(xiàn)斷裂、沉降等問題。若基層無異常狀況，說明性能指標(biāo)符合要求；若發(fā)生異常變形或損壞，應(yīng)及時安排人員重新檢修加固，綜合防范公路使用后期發(fā)生異常狀況。

5 結(jié)語

路面基層級配碎石是一種常見的混合料，保證混合料材質(zhì)有助于公路性能的改善。新時期國家對公路設(shè)施提出了新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，施工單位應(yīng)從材料質(zhì)量抓起，嚴(yán)格控制現(xiàn)場施工的質(zhì)量指標(biāo)。材料試驗是判斷原材料性能是否達(dá)標(biāo)的重要措施，用其檢測級配碎石是最為合適的。

[1]李天澤.研究公路路面基層結(jié)構(gòu)的特性及施工對策[J].山西建筑科技，2011，28（10）：172-173.

[2]張德文.分析級配碎石應(yīng)用于公路建設(shè)需要注意的幾點[J].甘肅建筑科技，2011，19（12）：90-91.

[3]朱友偉.特殊路段公路項目施工實施勘測方案的必要性探究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009，17（6）：57-68.

[4]陳維燕.論述我國公路建造過程中級配碎石試驗問題的處理[J].科技博覽，2010，14（8）：70-72.