公路水穩(wěn)碎石基層施工和試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)控制探析

駐馬店市公路工程開發(fā)有限公司 河南駐馬店

摘要：公路作為重要的交通運(yùn)輸方式之一，其路基的施工將會(huì)直接關(guān)系到整個(gè)公路施工的質(zhì)量，在此過(guò)程中，水穩(wěn)碎石基礎(chǔ)施工和試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)將會(huì)直接關(guān)系到施工的質(zhì)量。本文將從試驗(yàn)檢測(cè)的目的及意義，影響強(qiáng)度的因素等方面進(jìn)行分析，并提出了試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：公路工程；水穩(wěn)碎石；基層施工；試驗(yàn)檢測(cè)

一、前言

在公路施工過(guò)程中，水穩(wěn)碎石是其中十分重要的組成部分，將會(huì)直接關(guān)系到施工質(zhì)量，其試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的好壞，對(duì)整個(gè)施工的安全和效益也會(huì)有著關(guān)鍵影響，在公路工程日漸增多的背景下，加強(qiáng)對(duì)其試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的探討具有十分重要意義。

二、水穩(wěn)碎石層質(zhì)量檢測(cè)的目的及影響強(qiáng)度的因素

1、檢測(cè)的目的及意義

水穩(wěn)碎石層是由水泥、粗細(xì)集料和水拌合的混合料經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)、養(yǎng)生而成，其質(zhì)量控制的最終目標(biāo)是獲得強(qiáng)度穩(wěn)定性好、收縮變形小、無(wú)裂 縫的基層，而施工中的變異性如水泥劑量波動(dòng)、級(jí)配改變、含水量變化、壓實(shí)度差異等對(duì)水穩(wěn)碎石層的質(zhì)量都有影響。據(jù)相關(guān)研究，影響7d無(wú)側(cè)限壓抗壓強(qiáng)度及90d劈裂強(qiáng)度的影響因素依次為水泥劑量、集料級(jí)配、壓實(shí)度和含水量；影響干縮應(yīng)變和干縮系數(shù)的影響因素依次為水泥劑量、集料級(jí)配、失水率和暴露時(shí)間。另外，工程上一般不直接以水泥的凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行施工時(shí)間控制，而引入了延遲時(shí)間這個(gè)概念，即混合料可以達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度而從加水拌合到完成碾壓成型的最長(zhǎng)時(shí)間。因此，在公路水穩(wěn)碎石層施工中可通過(guò)控制這些因素來(lái)確保施工質(zhì)量。

2、影響強(qiáng)度的試驗(yàn)因素

干密度對(duì)強(qiáng)度影響很大，施工單位一般采用配比試驗(yàn)所得出最大密度定值。但是作為基層所采用的原材料一般都不是很穩(wěn)定，材料變化沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，一方面不符合實(shí)際，另一方面沒(méi)有能很好的控制施工。預(yù)定的干密度宜為當(dāng)天混合料擊實(shí)的干密度，測(cè)定混合料的干密度試驗(yàn)也是很快的完成的。建議壓實(shí)度也采用此值，就不會(huì)出現(xiàn)路面不論怎么碾壓，路面壓實(shí)度也不滿足的情況了。

制備方法 我國(guó)對(duì)無(wú)側(cè)限強(qiáng)度試件應(yīng)用的是靜壓法，在試驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵守試驗(yàn)規(guī)程，試模兩端的壓柱應(yīng)勻速的壓入試模內(nèi)，這樣試件的兩端密度才能達(dá)到一樣，一組試件的強(qiáng)度變異性才可能小。

脫模時(shí)間的影響 水泥的初凝時(shí)間在3h以上，終凝在6h以上，過(guò)早的脫模會(huì)破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形成，會(huì)影響其強(qiáng)度的形成，過(guò)早脫模有時(shí)就形不成整體。濕度、溫度的影響 試件用塑料薄膜包復(fù)后宜放在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)，在北方應(yīng)保持20±2℃，在南方地區(qū)應(yīng)保持25±2℃，不論水泥混凝土還是水穩(wěn)碎石，濕度和溫度是試件強(qiáng)度形成不可缺少的條件，也是很重要的條件。

三、公路水穩(wěn)碎石基層施工和試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

1、混合料的含水量檢測(cè)

當(dāng)混合料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)該首先進(jìn)行含水量檢測(cè)，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行含水量的試測(cè)方法，通常采用酒精法。先將蒸發(fā)器清洗干凈后烘干，再稱其質(zhì)量設(shè)其為m1，然后取樣本放在蒸發(fā)器中，再稱蒸發(fā)器和樣本的總質(zhì)量設(shè)為m2，取適量酒精倒在樣本上點(diǎn)燃，再對(duì)燃燒的酒精進(jìn)行攪拌，通常需要燃燒兩到三次，當(dāng)酒精燃燒完冷卻以后，現(xiàn)稱蒸發(fā)器和試樣的總質(zhì)量設(shè)為m3。計(jì)算混合物材料的公式為w=（m2 - m3）*100/（m3 - m1）*100%?；旌狭系暮恳话闩c施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度、現(xiàn)場(chǎng)材料的溫度、攪拌人員的技術(shù)水平和工作態(tài)度決定。如果混合料的含水量過(guò)小，集料就得和水泥爭(zhēng)水，水泥就不能完全的水化和水解，水泥通常水化時(shí)所需要的水大約是水泥重量的20%左右，所以容易影響強(qiáng)度的形成，也能影響到現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)度，而含水量過(guò)大的話卻容易造成翻漿。所以在攪拌時(shí)，要嚴(yán)格控制混合料的含水量。

2、水泥劑量的檢測(cè)

每2000m2需要進(jìn)行6次以上的檢測(cè)，如果施工中發(fā)現(xiàn)異常也要隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)是采用EDTA滴定法進(jìn)行試驗(yàn)，并需要與水泥的用量進(jìn)行校核。試驗(yàn)時(shí)取規(guī)定質(zhì)量的試樣放入搪瓷杯中（穩(wěn)定中、粗粒土約3000g，穩(wěn)定細(xì)粒土約1000g），在杯內(nèi)加入10%的氯化銨溶液，然后采用攪拌棒進(jìn)行充分的攪拌5min，并靜放10min；用移液管將上層的懸浮液吸取10ml，放到200ml容積的三角瓶中，用量管量取1.8%氫氧化鈉溶液50ml倒入三角瓶中，然后加入約0.2g的鈣紅指示劑進(jìn)行搖勻，當(dāng)溶液呈紅色時(shí)，用EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴入直到呈現(xiàn)純藍(lán)色，同時(shí)記錄EDTA二鈉的使用量，根據(jù)EDTA的標(biāo)準(zhǔn)曲線就能夠參考出灰劑的值?；覄┝靠刂仆ǔＪ軘嚢璧臅r(shí)間、實(shí)際水泥的用量和混合料的出料量校核影響。如果劑量過(guò)小的話強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，但灰劑量過(guò)大又會(huì)增加收縮裂縫的產(chǎn)生。在采用集中廠拌法施工時(shí)，水泥的劑量應(yīng)該比試驗(yàn)確定的劑量略大0.5%，而且應(yīng)該采用終凝的時(shí)間在6小時(shí)以上的32.5號(hào)的水泥。水泥穩(wěn)定碎石的混合料一定要攪拌均勻，以確保水穩(wěn)碎石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性能夠瞧達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果混合料攪拌不均勻，當(dāng)混合料發(fā)生離析時(shí)，水泥劑量少的地方強(qiáng)度就很難滿足規(guī)范要求，而在水泥劑量多的地方就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這就必須加強(qiáng)灰劑量的滴定力度，所以取樣時(shí)，一定要有代表性，不合格一定要在攪拌場(chǎng)進(jìn)行處理。

3、級(jí)配篩分

級(jí)配在每2000平方米或者當(dāng)觀察發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行檢測(cè)，級(jí)配應(yīng)該完全符合設(shè)計(jì)需要。要按四分法進(jìn)行采集和試樣，烘干以后需要用標(biāo)準(zhǔn)的篩進(jìn)行篩試驗(yàn)，然后根據(jù)篩子上的剩余物的質(zhì)量和試樣的總量，計(jì)算各篩上的分計(jì)篩余的百分率、累計(jì)篩余的百分率和通過(guò)篩分量的試驗(yàn)參數(shù)。材料的堆放是否緊湊或者各種材料上料的轉(zhuǎn)速變化是影響級(jí)配控制的是主要因素。而級(jí)配的質(zhì)量又會(huì)直接的影響到水泥穩(wěn)定碎石的密實(shí)度和壓實(shí)度。所以要進(jìn)行級(jí)配試驗(yàn)時(shí)，一定要嚴(yán)格控制。

4、壓實(shí)度的試驗(yàn)檢測(cè)

每2000平方米或者在某個(gè)作業(yè)段應(yīng)該檢測(cè)6次。檢測(cè)時(shí)，在檢測(cè)點(diǎn)鑿開直徑與灌砂筒一致，深度為測(cè)定厚度的圓洞，并將洞鑿松，取出材料稱出總的重量，在進(jìn)行鑿開作業(yè)時(shí)要注意鑿松的材料不丟失，并測(cè)出其含水量，把灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)試洞，并打開筒的開關(guān)直到砂不再下滑為止。稱出洞內(nèi)砂的質(zhì)量；按公式計(jì)算其濕密度和干密度，最后確定其壓實(shí)度。影響壓實(shí)度控制的主要因素為碾壓的厚度、碾壓的遍數(shù)以及碾壓的機(jī)械型號(hào)。而壓實(shí)度又是公路質(zhì)量的主要保障，一般情況下壓實(shí)的厚度應(yīng)該為10cm～20cm之間。壓實(shí)度的檢測(cè)要在碾壓施工完成之后及時(shí)進(jìn)行。

四、水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、含水量控制

當(dāng)實(shí)際含水量W接近最佳含水量（W0）時(shí)，壓實(shí)度才能保證，當(dāng)W>W0時(shí)，水分過(guò)大碾壓時(shí)容易“彈簧”，且在振動(dòng)碾壓時(shí)，容易將水泥漿集聚在表面。這樣在取芯檢查時(shí)，試件下部易出現(xiàn)松散或強(qiáng)度不夠，當(dāng)W

2、原材料控制

第一，水泥作為穩(wěn)定劑，其質(zhì)量至關(guān)重要。在進(jìn)場(chǎng)過(guò)程中每批次或每500t檢測(cè)一個(gè)樣品，進(jìn)行水泥標(biāo)號(hào)初、終凝時(shí)間、安定性和細(xì)度指標(biāo)的檢驗(yàn)。第二，砂、碎石每天使用前取2個(gè)樣品測(cè)其含水量，以便及時(shí)調(diào)整施工配合比；碎石在使用過(guò)程中，每2000m3 取2個(gè)樣品進(jìn)行顆粒分析、相對(duì)密度，吸水率、壓碎值試驗(yàn)，杜絕不合格材料進(jìn)場(chǎng)。

加強(qiáng)混合料拌和質(zhì)量的控制：檢查生產(chǎn)的實(shí)際配合比是否在容許的偏差范圍內(nèi)，尤其是級(jí)配和水泥劑量的控制。拌和場(chǎng)需配置一名試驗(yàn)工程師和一名試驗(yàn)員，隨時(shí)抽查水泥劑量和級(jí)配情況。水泥劑量檢測(cè)EDTA標(biāo)準(zhǔn)曲線，一旦發(fā)現(xiàn)混合料的質(zhì)量有異常，及時(shí)通知拌和機(jī)手查找機(jī)械和配料系統(tǒng)，待排除故障后再繼續(xù)生產(chǎn)。

壓實(shí)后的基層表面應(yīng)達(dá)到平整，無(wú)輪跡和隆起的現(xiàn)象，平均壓實(shí)度達(dá)98%以上，使其滿足《公路工程質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ071-98）的要求。

五、結(jié)束語(yǔ)

公路工程水穩(wěn)碎石的基層施工及其試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，是整個(gè)施工過(guò)程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，在此過(guò)程中，要不斷提高施工人員的綜合素質(zhì)，提升試驗(yàn)檢測(cè)水平，改善試驗(yàn)檢測(cè)方法，從而確保整個(gè)施工的質(zhì)量，確保公路運(yùn)行的安全。

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