淺談市政道路路面水穩(wěn)基層材料檢測(cè)

【摘 要】隨著我國(guó)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(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層越來越多的應(yīng)用到市政道路結(jié)構(gòu)中來。作為傳統(tǒng)無機(jī)結(jié)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(qiáng)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(cè)工作中總結(jié)心得，分析論述如何從原材及施工方面控制水穩(wěn)材料質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石；材料檢測(cè)

一、施工前期材料檢測(cè)。

1原材料的檢測(cè)。原材料是組成水泥穩(wěn)定碎石的重要基礎(chǔ)，其材料性能直接決定基層的質(zhì)量。因此做好原材料的試驗(yàn)檢測(cè)對(duì)工程質(zhì)量尤為重要。對(duì)于水泥要選擇符合規(guī)范要求的并有出廠合格證、化驗(yàn)單的水泥、工地試驗(yàn)室取樣進(jìn)行水泥細(xì)度、稠度、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間、安定性及水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn) 。

1.1不合格的水泥堅(jiān)決拒絕進(jìn)場(chǎng)。對(duì)于碎石、砂、水等原材料也均應(yīng)符合規(guī)范要求

1.2嚴(yán)格按照規(guī)范做好原材料檢測(cè)工作，以確保原材料質(zhì)量受控。過篩后再摻水泥來做試驗(yàn)，就會(huì)改變?cè)嚇臃N類，使試驗(yàn)室所做試驗(yàn)與今后現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的混合料種類不符，不能達(dá)到試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)是模擬施工現(xiàn)場(chǎng)情況繪制、準(zhǔn)確計(jì)量得到結(jié)果的目的。

1.3混合料組成設(shè)計(jì)通過對(duì)單料級(jí)集料的篩分，根據(jù)一定的方法合成礦質(zhì)混合料

1.4確定礦料目標(biāo)配合比。級(jí)配應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ1-2008的要求。

1.5指導(dǎo)拌和站調(diào)配生產(chǎn)配合比。礦料配合比設(shè)計(jì)完成后，按照設(shè)計(jì)的水泥劑量制作試件進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，以測(cè)定是否能達(dá)到強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)曲線，這種做法符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。試樣中水泥顆粒無丟失，水泥劑量較準(zhǔn)。每一份標(biāo)準(zhǔn)試樣的顆粒級(jí)配可能不同，而且施工現(xiàn)場(chǎng)的混合料顆粒級(jí)配也不可能與標(biāo)準(zhǔn)試樣土相同，由于標(biāo)準(zhǔn)試樣所取樣較少（300g），有時(shí)試樣級(jí)配差異大，影響了試驗(yàn)精度。

二、水泥穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計(jì)階段材料檢測(cè)。

水泥穩(wěn)定碎石作為路面結(jié)構(gòu)的骨架，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。我國(guó)較早就確定以回彈模量作為評(píng)價(jià)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性的力學(xué)指標(biāo)，并形成了成套的室內(nèi)外試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法和儀器。為了在施工中以物理量指標(biāo)控制工程質(zhì)量從而保證達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)，廣泛開展了不同土種的最佳含水量和最大密實(shí)度相關(guān)關(guān)系的研究，并且統(tǒng)一以重型擊實(shí)試驗(yàn)法作為基本控制標(biāo)準(zhǔn)。為了提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

在原材料選定后，進(jìn)行混合料的配合比設(shè)計(jì)，配合比設(shè)計(jì)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(yàn)。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(zhì)量為6000g）制備混合料，每組試件個(gè)數(shù)13個(gè)。用重型擊實(shí)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(shí)度（98%）制備混合料試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)6天，浸水1天后取出，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；

2.3水泥穩(wěn)定碎石試件的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。將制好的試件脫模稱重后，應(yīng)立即用塑料薄膜包覆，放入養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)生，養(yǎng)護(hù)溫度為20℃±2℃。在浸泡之前，應(yīng)再次稱試件的質(zhì)量，水的深度應(yīng)使水面在試件頂上約2.5cm，浸水的水溫應(yīng)與養(yǎng)護(hù)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(zhì)量。前6天養(yǎng)生期間試件水分損失應(yīng)不超過10g，超過此規(guī)定的試件，應(yīng)予作廢；

2.4水泥穩(wěn)定碎石試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。水泥穩(wěn)定碎石基層7天浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值R代不小于3.5MPa。

在配合比設(shè)計(jì)過程中，如果水泥用量過少，水泥分布不均相對(duì)偏差較大，強(qiáng)度難以滿足要求；反之水泥用量過多，費(fèi)用增加，混合料的收縮系數(shù)增大，出現(xiàn)裂縫的機(jī)率也就愈大。同時(shí)過多的水泥用量，其基層過高的強(qiáng)度和剛度與瀝青面層的強(qiáng)度相差過大，對(duì)面層結(jié)構(gòu)不利。所以要嚴(yán)格控制水泥用量。

含水量也是影響水泥穩(wěn)定碎石質(zhì)量的又一項(xiàng)重要控制指標(biāo)。水分在壓實(shí)過程中起潤(rùn)滑作用，壓實(shí)時(shí)的含水量控制直接壓實(shí)度。施工實(shí)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(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)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(shí)還會(huì)出現(xiàn)局部彈簧，成型后會(huì)有明顯的干縮裂縫。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，最佳含水量應(yīng)控制在4%～6%之間，考慮到混合料在運(yùn)輸、碾壓過程中的水分損失，施工過程中含水量應(yīng)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(zhì)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(shè)備，進(jìn)料有電腦控制，精度較高。但拌前應(yīng)反復(fù)測(cè)試調(diào)整，使其級(jí)配符合要求。攪拌混合料必須連續(xù)穩(wěn)定作業(yè)，嚴(yán)格控制攪拌時(shí)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(cè)。

水泥穩(wěn)定碎石施工過程中應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)原材料和道路現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。水泥穩(wěn)定碎石現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)一般要分成后場(chǎng)和前場(chǎng)兩個(gè)區(qū)域。后場(chǎng)就是水泥穩(wěn)定碎石拌合樓現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)在附近設(shè)立試驗(yàn)室，方便隨時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)剛拌合好的水泥穩(wěn)定碎石混合料進(jìn)行材料級(jí)配、水泥劑量、含水量等項(xiàng)目的試驗(yàn)檢測(cè)。前場(chǎng)就是道路上水泥穩(wěn)定碎石施工現(xiàn)場(chǎng)。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(shí)由于串倉(cāng)導(dǎo)致級(jí)配波動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)施工段落個(gè)別部位出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3.1水泥劑量檢測(cè)。水泥劑量是水泥穩(wěn)定碎石混合料檢測(cè)的關(guān)鍵參數(shù)，如果水泥用量過少，水泥分布不均相對(duì)偏差較大，強(qiáng)度難以滿足要求，水泥用量過多，費(fèi)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(jī)率也就愈大。水泥劑量應(yīng)安排試驗(yàn)人員在后場(chǎng)試驗(yàn)室進(jìn)行，一般施工日每天上下午各抽查一次，允許波動(dòng)范圍在±0.5%。

3.2級(jí)配檢測(cè)。集料級(jí)配也是影響水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性的重要因素。經(jīng)水洗篩分試驗(yàn)測(cè)得的水泥穩(wěn)定碎石混合料中的集料各篩孔的通過率應(yīng)在JTJ034-2000《路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中允許波動(dòng)范圍內(nèi)。

3.3含水量檢測(cè)。由于拌合樓和攤鋪碾壓現(xiàn)場(chǎng)一般要相距一段或遠(yuǎn)或近的距離，因此在這兩處測(cè)得的含水量會(huì)有差異，一般相差±0.5%左右。為了盡快得到結(jié)果，一般采用現(xiàn)場(chǎng)煤氣爐加熱翻炒迅速檢測(cè)法測(cè)含水量。施工單位和監(jiān)理單位試驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)常抽查前后場(chǎng)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(guān)鍵分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

3.4壓實(shí)度檢測(cè)。只要水泥穩(wěn)定碎石芯樣完整，芯樣級(jí)配良好，一般可以認(rèn)為路基驗(yàn)收、水泥劑量和壓實(shí)度的控制。一般通過灌砂法測(cè)定，上下基層每50米每車道一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，上、下基層壓實(shí)度均要符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，壓實(shí)度的控制難點(diǎn)在于兩臺(tái)攤鋪機(jī)的拼縫出，容易出現(xiàn)壓實(shí)工不夠。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，路面基層是道路結(jié)構(gòu)的主要承重層，基層質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響瀝青路面的鋪筑質(zhì)量和道路的使用壽命。標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)工作應(yīng)具有規(guī)范性、代表性，才能真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，才能真實(shí)有效地對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行控制。為水穩(wěn)施工提供第一手有用的數(shù)據(jù)，針對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行技術(shù)分析，研究出好的整改措施。還可總結(jié)出有益的優(yōu)良經(jīng)驗(yàn)。為今后市政道路水泥穩(wěn)定碎石路面基層材料檢測(cè)提供可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 交通部科學(xué)研究院：《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG E60-2008）[S]，北京人民交通出版社