【摘 要】隨著我國市政工程的迅猛發(fā)展,道路管網(wǎng)隨著城市規(guī)劃的更新而日趨完善,無機結合料穩(wěn)定類基層越來越多的應用到市政道路結構中來。作為傳統(tǒng)無機結合料穩(wěn)定類材料,水穩(wěn)材料在道路工程中被廣泛采用。水穩(wěn)材料屬半剛性基層材料,其抗凍抗?jié)B性良好,雨季施工影響小,強度高,適用于施工工期要求高的路段施工。筆者根據(jù)多年從事的檢測工作中總結心得,分析論述如何從原材及施工方面控制水穩(wěn)材料質量。
【關鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石;材料檢測
一、施工前期材料檢測。
1原材料的檢測。原材料是組成水泥穩(wěn)定碎石的重要基礎,其材料性能直接決定基層的質量。因此做好原材料的試驗檢測對工程質量尤為重要。對于水泥要選擇符合規(guī)范要求的并有出廠合格證、化驗單的水泥、工地試驗室取樣進行水泥細度、稠度、初凝時間、終凝時間、安定性及水泥膠砂強度試驗 。
1.1不合格的水泥堅決拒絕進場。對于碎石、砂、水等原材料也均應符合規(guī)范要求
1.2嚴格按照規(guī)范做好原材料檢測工作,以確保原材料質量受控。過篩后再摻水泥來做試驗,就會改變試樣種類,使試驗室所做試驗與今后現(xiàn)場檢測的混合料種類不符,不能達到試驗室標準試驗是模擬施工現(xiàn)場情況繪制、準確計量得到結果的目的。
1.3混合料組成設計通過對單料級集料的篩分,根據(jù)一定的方法合成礦質混合料
1.4確定礦料目標配合比。級配應符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質量驗收規(guī)范》CJJ1-2008的要求。
1.5指導拌和站調配生產(chǎn)配合比。礦料配合比設計完成后,按照設計的水泥劑量制作試件進行無側限抗壓強度試驗,以測定是否能達到強度要求?;旌狭喜贿^篩,直接按照配合比取干混合料摻兌水泥繪制標準曲線,這種做法符合現(xiàn)場實際。試樣中水泥顆粒無丟失,水泥劑量較準。每一份標準試樣的顆粒級配可能不同,而且施工現(xiàn)場的混合料顆粒級配也不可能與標準試樣土相同,由于標準試樣所取樣較少(300g),有時試樣級配差異大,影響了試驗精度。
二、水泥穩(wěn)定碎石配合比設計階段材料檢測。
水泥穩(wěn)定碎石作為路面結構的骨架,應具有足夠的強度和穩(wěn)定性。我國較早就確定以回彈模量作為評價路面結構強度與穩(wěn)定性的力學指標,并形成了成套的室內外試驗標準方法和儀器。為了在施工中以物理量指標控制工程質量從而保證達到規(guī)定的強度指標,廣泛開展了不同土種的最佳含水量和最大密實度相關關系的研究,并且統(tǒng)一以重型擊實試驗法作為基本控制標準。為了提高路基的強度和穩(wěn)定性。
在原材料選定后,進行混合料的配合比設計,配合比設計主要是確定水泥用量和最佳含水量。
2.1取用工地水泥,按不同水泥劑量分組試驗。水泥用量宜控制在3.%~4.5%范圍。分別取4~5種比例(以碎石質量為6000g)制備混合料,每組試件個數(shù)13個。用重型擊實法確定各組混合料的最佳含水量和最大干密度;
2.2根據(jù)確定的最佳含水量,拌制水泥穩(wěn)定碎石混合料,按壓實度(98%)制備混合料試件,在標準條件下養(yǎng)護6天,浸水1天后取出,進行無側限抗壓強度試驗;
2.3水泥穩(wěn)定碎石試件的標準養(yǎng)護。將制好的試件脫模稱重后,應立即用塑料薄膜包覆,放入養(yǎng)護室內養(yǎng)生,養(yǎng)護溫度為20℃±2℃。在浸泡之前,應再次稱試件的質量,水的深度應使水面在試件頂上約2.5cm,浸水的水溫應與養(yǎng)護溫度相同。將已浸水一晝夜的試件從水中取出,用軟的舊布吸去試件表面的可見自由水,并稱試件的質量。前6天養(yǎng)生期間試件水分損失應不超過10g,超過此規(guī)定的試件,應予作廢;
2.4水泥穩(wěn)定碎石試件抗壓強度試驗。水泥穩(wěn)定碎石基層7天浸水無側限抗壓強度代表值R代不小于3.5MPa。
在配合比設計過程中,如果水泥用量過少,水泥分布不均相對偏差較大,強度難以滿足要求;反之水泥用量過多,費用增加,混合料的收縮系數(shù)增大,出現(xiàn)裂縫的機率也就愈大。同時過多的水泥用量,其基層過高的強度和剛度與瀝青面層的強度相差過大,對面層結構不利。所以要嚴格控制水泥用量。
含水量也是影響水泥穩(wěn)定碎石質量的又一項重要控制指標。水分在壓實過程中起潤滑作用,壓實時的含水量控制直接壓實度。施工實踐證明,含水量過低小于最佳含水量2%,基層表面松散,碾壓容易起皮,混合料難以成型,壓實度達不到設計要求;如果含水量大于最佳含水量2%,碾壓有明顯輪跡,混合料粘輪,有時還會出現(xiàn)局部彈簧,成型后會有明顯的干縮裂縫。根據(jù)試驗結果,最佳含水量應控制在4%~6%之間,考慮到混合料在運輸、碾壓過程中的水分損失,施工過程中含水量應控制在比最佳含水量大1%左右。水泥穩(wěn)定碎石的拌和方法主要有集中廠拌法和路拌法。由于路拌法容易影響基層,質量難以保證,且混合料粉塵容易污染環(huán)境,一般推薦采用廠拌法。廠拌有拌和設備,進料有電腦控制,精度較高。但拌前應反復測試調整,使其級配符合要求。攪拌混合料必須連續(xù)穩(wěn)定作業(yè),嚴格控制攪拌時間,使拌出的混合料處于最佳的混合狀態(tài)。
三、水泥穩(wěn)定碎石施工階段材料檢測。
水泥穩(wěn)定碎石施工過程中應重點加強原材料和道路現(xiàn)場檢測。水泥穩(wěn)定碎石現(xiàn)場施工時一般要分成后場和前場兩個區(qū)域。后場就是水泥穩(wěn)定碎石拌合樓現(xiàn)場,應在附近設立試驗室,方便隨時對現(xiàn)場剛拌合好的水泥穩(wěn)定碎石混合料進行材料級配、水泥劑量、含水量等項目的試驗檢測。前場就是道路上水泥穩(wěn)定碎石施工現(xiàn)場。水穩(wěn)施工中的常見問題就是水泥劑量不穩(wěn)定,碎石備料時由于串倉導致級配波動,現(xiàn)場施工段落個別部位出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
3.1水泥劑量檢測。水泥劑量是水泥穩(wěn)定碎石混合料檢測的關鍵參數(shù),如果水泥用量過少,水泥分布不均相對偏差較大,強度難以滿足要求,水泥用量過多,費用增加,混合料的收縮系數(shù)增大,路面基層出現(xiàn)裂縫的機率也就愈大。水泥劑量應安排試驗人員在后場試驗室進行,一般施工日每天上下午各抽查一次,允許波動范圍在±0.5%。
3.2級配檢測。集料級配也是影響水泥穩(wěn)定碎石強度、穩(wěn)定性和耐久性的重要因素。經(jīng)水洗篩分試驗測得的水泥穩(wěn)定碎石混合料中的集料各篩孔的通過率應在JTJ034-2000《路面基層施工技術規(guī)范》中允許波動范圍內。
3.3含水量檢測。由于拌合樓和攤鋪碾壓現(xiàn)場一般要相距一段或遠或近的距離,因此在這兩處測得的含水量會有差異,一般相差±0.5%左右。為了盡快得到結果,一般采用現(xiàn)場煤氣爐加熱翻炒迅速檢測法測含水量。施工單位和監(jiān)理單位試驗人員應經(jīng)常抽查前后場的含水量,以確定是否和最佳含水量相符,一般要控制在最佳含水量±1.0%,超出范圍則需查找原因,關鍵分析結果進行調整。
3.4壓實度檢測。只要水泥穩(wěn)定碎石芯樣完整,芯樣級配良好,一般可以認為路基驗收、水泥劑量和壓實度的控制。一般通過灌砂法測定,上下基層每50米每車道一個點進行壓實度檢測,上、下基層壓實度均要符合設計和規(guī)范要求,壓實度的控制難點在于兩臺攤鋪機的拼縫出,容易出現(xiàn)壓實工不夠。
結語:
綜上所述,路面基層是道路結構的主要承重層,基層質量的優(yōu)劣將直接影響瀝青路面的鋪筑質量和道路的使用壽命。標準的檢測工作應具有規(guī)范性、代表性,才能真實反映現(xiàn)場實際,才能真實有效地對工程質量進行控制。為水穩(wěn)施工提供第一手有用的數(shù)據(jù),針對出現(xiàn)的問題進行技術分析,研究出好的整改措施。還可總結出有益的優(yōu)良經(jīng)驗。為今后市政道路水泥穩(wěn)定碎石路面基層材料檢測提供可以借鑒的經(jīng)驗。
參考文獻:
[1] 交通部科學研究院:《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60-2008)[S],北京人民交通出版社