水穩(wěn)碎石基層的試驗(yàn)檢測控制

劉利

（北新四方工程檢測咨詢有限公司 新疆烏魯木齊 830000）

引言

近些年，社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，公路工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大，為了保證工程質(zhì)量，相關(guān)的質(zhì)控工作得到了人們高度關(guān)注，本文從水穩(wěn)碎石基層角度出發(fā)，探討了其相關(guān)的試驗(yàn)檢測工作，提出了幾點(diǎn)控制對策，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 工程概況

本文以新疆烏魯木齊某公路工程為例，該工程中的路基全寬大約為25m，局部寬度為26m，采用水穩(wěn)碎石基層30cm。瀝青混凝土下層厚度在7cm和瀝青混凝土上層厚度5cm以及厚度為0.6cm的乳化瀝青稀漿下封層共同構(gòu)成該公路工程的路面結(jié)構(gòu)。工程中的基層和底基層均為水穩(wěn)碎石，其厚度分別為30cm以及20cm。在瀝青混凝土路面的上面層則統(tǒng)一使用SBS改性瀝青。為了能夠盡可能加快工程進(jìn)度，同時保障工程質(zhì)量水平并有效控制工程成本，工程水穩(wěn)碎石基層施工當(dāng)中所需碎石、水泥以及水等材料統(tǒng)一采用就地取材原則，并嚴(yán)格依照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行科學(xué)配比與試驗(yàn)，從而確保其具有較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2 水穩(wěn)碎石基層試驗(yàn)檢測中的原材料與混合料

2.1 原材料

依照相關(guān)要求，碎石壓碎值與含泥量分別不得超過26%以及2%，并且需要將其最大粒徑嚴(yán)格控制在30mm以內(nèi)[1]。通過結(jié)合該公路工程水穩(wěn)碎石基層的實(shí)際需要，直接從施工場地附近石料廠中獲取相應(yīng)碎石，結(jié)合國家對于公路工程集料試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定要求，對碎石材料進(jìn)行逐一篩選，對于每2000m3材料需要選取兩個以上的試樣展開相應(yīng)的試驗(yàn)，在保障試驗(yàn)結(jié)果全部合格之后才可正式允許其投入到后續(xù)的工程施工使用當(dāng)中。最后確定出如表1所示的碎石級配組成要求。

表1 公路工程水穩(wěn)碎石基層級配組成要求

作為水泥和集料實(shí)現(xiàn)充分混合的重要介質(zhì)，水的合理選用可以有效幫助提高集料間的粘結(jié)力。在該公路工程的水穩(wěn)碎石基層施工當(dāng)中，直接選擇施工地人畜飲用水作為水源并對其進(jìn)行相應(yīng)檢驗(yàn)，證明水源各項(xiàng)指標(biāo)要求均與施工要求相符合。新疆從2017年5月份開始正式全面取消32.5等級水泥之后，本地區(qū)內(nèi)所有公路、建筑以及市政和城市軌道交通等工程，一律改使用等級為42.5水泥。因此在該公路工程中，依舊采用就地取材原則使用本地區(qū)水泥廠自主生產(chǎn)制造的等級為42.5的緩凝水泥，其終凝時間不大于600min，抽檢結(jié)果顯示與水泥各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均與國家標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合。

2.2 混合料

對于公路工程中的混合料，同樣需要嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對實(shí)際粉料含量進(jìn)行嚴(yán)格控制，并在確保其具有較高強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，盡量減少水泥用量，但需保障水泥用量在混合料總量中的占比至少為4%，以此有效防止出現(xiàn)基層裂縫等問題。結(jié)合新疆烏魯木齊地區(qū)特殊的氣候條件，需要適當(dāng)優(yōu)化集料級配，以便可以在合理限度范圍內(nèi)，使得水泥實(shí)際用量可以達(dá)到最小值。一般可以在4～6%之間，以0.5%的標(biāo)準(zhǔn)依次增加水泥用量，進(jìn)而確定出最佳用量值。針對各種用量，需要至少獲取9個與之相對應(yīng)的無側(cè)限抗壓試樣。在完成試樣的制取之后需要將其放置在溫度為20℃，溫度允許誤差為±2℃，濕度最少為95%的環(huán)境下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，6d之后需保障試樣可以浸水1d，隨后通過精準(zhǔn)測定試樣強(qiáng)度，確定試驗(yàn)結(jié)果均值以及偏差系數(shù)[2]。對二者數(shù)值大小進(jìn)行比較，以此在結(jié)合具體強(qiáng)度需求下，選擇用量最小值，但需保障用量不超過6%，防止出現(xiàn)水穩(wěn)碎石基層裂縫?？紤]到延遲時間會在一定程度上直接影響著混合料的強(qiáng)度大小，因此在進(jìn)行試驗(yàn)時同樣需要嚴(yán)格控制延遲時間。而在后期的實(shí)際施工當(dāng)中，則需要將水泥實(shí)際用量進(jìn)行適當(dāng)增加，使其可以高出設(shè)計(jì)值大約0.5%，從而有效防止其他各項(xiàng)因素影響混合料的強(qiáng)度。在確保7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度至少為4.0～6.0MPa下完成水泥劑量的配制之后需對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，從而有效確定出最佳含水量以及最大干密度。最終測試結(jié)果如表2所示。

表2 成型試件的7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測定結(jié)果

需注意的是，在擊實(shí)試驗(yàn)之前，需要先對試驗(yàn)樣品進(jìn)行為時1h的加水混合攪拌，在最后一層完成所有標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)操作之后，此時需要檢測樣品實(shí)際高度是否比試筒頂端要高出大約6mm。此時便可以通過根據(jù)記錄獲取的擊實(shí)試驗(yàn)對樣品最大干密度以及最佳含水量進(jìn)行有效明確。根據(jù)最終試驗(yàn)結(jié)果可知，混合料以5%的水泥劑量，以2.432以及5.8%分別作為其最大干密度與最佳含水量為本公路工程的混合料設(shè)計(jì)組成。

3 水穩(wěn)碎石基層的試驗(yàn)檢測控制策略

3.1 明確重點(diǎn)控制對象

在進(jìn)行水穩(wěn)碎石基層的試驗(yàn)檢測控制過程中，首先需要結(jié)合具體操作規(guī)程對各項(xiàng)重點(diǎn)和關(guān)鍵控制對象進(jìn)行統(tǒng)一明確。如在拌和混合料的過程中，其控制重點(diǎn)在于水泥用量以及含水量的檢測上，通過嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行規(guī)范檢測，從而在有效保障最終檢測結(jié)果真實(shí)可靠的同時，可以根據(jù)具體檢測結(jié)果以及混合料級配判斷其是否與規(guī)定要求相符合。而在攤鋪和碾壓混合料的過程中，則需要精準(zhǔn)控制混合料的均勻度、平整性以及松鋪厚度，在確保攤鋪機(jī)以及壓路機(jī)各項(xiàng)工作指標(biāo)以及使用性能正常的情況下，完成混合料的均勻平整攤鋪并進(jìn)行反復(fù)多次碾壓即可。但需注意保障碾壓后混合料表面無任何輪跡，并且嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求精準(zhǔn)測定壓實(shí)度，確保其與規(guī)定要求相符合[3]。

在完成全部碾壓工作并且壓實(shí)度與規(guī)定要求完全相符后，需要立即對其進(jìn)行灑水養(yǎng)生，控制養(yǎng)生時間至少為7d。而考慮到烏魯木齊屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候，晝夜溫差巨大且降水量相對較少，因此需要適當(dāng)增加灑水頻率。利用專門的灑水車進(jìn)行均勻、充足灑水養(yǎng)生。

3.2 底基層應(yīng)全面檢測

圖1 烏魯木齊某公路工程在碾壓成型后立即覆蓋土工布進(jìn)行灑水養(yǎng)生

在攤鋪前需要對底基層的寬度與厚度、強(qiáng)度、高程等各個方面進(jìn)行全面檢測。將檢測結(jié)果與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行逐一對比，以有效檢驗(yàn)檢測結(jié)果是否與相關(guān)要求相吻合，如果存在檢測結(jié)果與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值不相符的情況，則需要立即結(jié)合實(shí)際情況采取有效措施進(jìn)行處理。如在該烏魯木齊公路工程中，底基層檢測當(dāng)中發(fā)現(xiàn)其水穩(wěn)碎石底基層局部厚度與標(biāo)準(zhǔn)要求不相符，此時工程人員通過將底基層表面起皮以及松散部位徹底清除干凈，一方面有效控制其厚度，另一方面也可以達(dá)到防止出現(xiàn)軟弱層的目的。在底基層完成全部檢測之后，通過采用均勻撒布水泥的方式使得基層可以有效粘結(jié)，而后對其進(jìn)行均勻?yàn)⑺Ｕ掀渚哂幸欢ǖ臐穸鹊淮嬖诜e水情況下進(jìn)行攤鋪施工即可。

3.3 制造相應(yīng)的培土模

在完成對底基層的全面檢查之后，工作人員在正式進(jìn)入到攤鋪施工之前還需要依照具體要求，在底基層的兩側(cè)位置處制作相應(yīng)的培土模。要求高度應(yīng)當(dāng)同松鋪高度保持一致，但其寬度需比設(shè)計(jì)寬度要大，一般需要比設(shè)計(jì)寬度大10～20cm左右。結(jié)合該公路工程的實(shí)際情況，利用拉線法垂直切割，并通過有效控制水穩(wěn)碎石基層當(dāng)中的水泥含量以及混合料含水量，并且針對烏魯木齊當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件適當(dāng)增加養(yǎng)生期間中的灑水次數(shù)，保證基層表面始終處于比較濕潤的狀態(tài)，在完成所有養(yǎng)生工作后立即進(jìn)行厚度為0.6cm的乳化瀝青稀漿下封層鋪筑，從而使得該公路工程中未出現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石基層開裂的情況。

3.4 加強(qiáng)現(xiàn)場控制管理

在進(jìn)行公路水穩(wěn)碎石基層的試驗(yàn)檢測控制當(dāng)中，還需要結(jié)合工程實(shí)際情況以及各項(xiàng)關(guān)于水穩(wěn)碎石基層試驗(yàn)檢測的具體要求，加強(qiáng)現(xiàn)場的控制管理。針對水穩(wěn)碎石基層試驗(yàn)檢測委派專門的工作人員組建相應(yīng)的現(xiàn)場控制管理小組，要求其在主動加強(qiáng)與試驗(yàn)檢測人員的溝通交流，掌握水穩(wěn)碎石基層試驗(yàn)檢測各項(xiàng)關(guān)鍵要點(diǎn)以及常見問題及其處理對策的前提下，對公路工程水穩(wěn)碎石基層的試驗(yàn)檢測進(jìn)行全過程的嚴(yán)格監(jiān)督和管理，確保每一項(xiàng)試驗(yàn)檢測步驟均符合相關(guān)技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)要求，從而在根本上保障水穩(wěn)碎石基層試驗(yàn)檢測的順利進(jìn)行，使得最終的試驗(yàn)檢測結(jié)果得以具有較高的真實(shí)性、可靠性、科學(xué)性。

4 結(jié)束語

在我國公路事業(yè)的持續(xù)發(fā)展下，特別是在“一帶一路”戰(zhàn)略逐漸落實(shí)的過程中，新疆烏魯木齊等地區(qū)還將建設(shè)更多的公路工程。針對公路工程中的水穩(wěn)碎石基層，則需要嚴(yán)格遵循國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求以及技術(shù)規(guī)程，規(guī)范進(jìn)行水穩(wěn)碎石基層的試驗(yàn)檢測，并通過在試驗(yàn)檢測過程中對水泥劑量、最佳含水量等進(jìn)行重點(diǎn)控制。同時結(jié)合所在地區(qū)的具體氣候條件適當(dāng)調(diào)整養(yǎng)生策略，在參考標(biāo)準(zhǔn)水穩(wěn)碎石基層施工工藝的基礎(chǔ)上，全面檢驗(yàn)所用拌和機(jī)、壓實(shí)機(jī)、攤鋪機(jī)等相關(guān)儀器設(shè)備的使用性能，確保其與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求相符后對其合理、規(guī)范運(yùn)用，進(jìn)而確?；鶎釉囼?yàn)檢測以及后續(xù)各項(xiàng)施工工程的順利進(jìn)行。