新疆荒漠區(qū)級配碎石施工現(xiàn)場的質(zhì)量控制

陳 濤

(中交二航局，新疆 石河子 832066)

0 引 言

混合而成的混合料，當(dāng)顆粒比例復(fù)合級配標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則構(gòu)成級配碎石。其中，未篩分的碎石只對最大顆粒直徑進(jìn)行控制，石屑的顆粒直徑一般控制在5 mm以下。當(dāng)缺少石屑時(shí)，可通過沙礫進(jìn)行補(bǔ)充，與石屑相比，沙礫的穩(wěn)定性和強(qiáng)度會相對減弱。級配碎石一般用于路面的結(jié)構(gòu)層，對混合石料的比例有一定的要求，其具有良好的透水和擴(kuò)散應(yīng)力作用，且取材廣泛，便于機(jī)械鋪設(shè)，在公路路面墊層中得到廣泛應(yīng)用[1-4]。級配碎石在增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，對路面排水功能具有輔助作用，對提高路面性能具有重要意義。級配碎石施工質(zhì)量的控制，包括原材料質(zhì)量檢測，主要是砂當(dāng)量與塑性指數(shù)；級配碎石的含水率和級配，主要是4.75 mm和0.075 mm粒徑通過率；壓實(shí)度及承載能力四個(gè)部分[5，6]。

1 原材料的現(xiàn)場檢測

原材料的質(zhì)量控制是級配碎石施工質(zhì)量控制的第一步，只有高質(zhì)量的原材料才能修建出高質(zhì)量的級配碎石基層，在管理試驗(yàn)檢測好原材料的塑性指數(shù)，滿足實(shí)際的施工要求。《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40—2004)規(guī)定，級配碎石材料的砂當(dāng)量應(yīng)≥45，級配碎石原材料的塑性指數(shù)應(yīng)≤6[7-9]。通過連續(xù)5 d對原材料的砂當(dāng)量與塑性指數(shù)進(jìn)行隨機(jī)取樣，測試其平均數(shù)與極差，只有平均值在控制范圍內(nèi)方可用此料進(jìn)行施工，極差變化大時(shí)說明穩(wěn)定性不足，需加強(qiáng)檢測以控制其穩(wěn)定性。

2 施工現(xiàn)場含水率檢測及級配控制

2.1 含水率檢測

級配碎石含水率的控制主要通過以下兩方面實(shí)現(xiàn)。

(1)在檢測時(shí)要根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)，確定原材料含水量的級別之后，根據(jù)最終檢測結(jié)果來確定碎石拌合中的一些用水量。具體方法為：四檔集料的設(shè)計(jì)摻配比例分別為A、B、C、D，施工前測定各規(guī)格集料含水率分別為E、F、G、H，若A×(1+E)+B×(1+F)+C×(1+G)+D×(1+H)=Y，則施工中調(diào)整后的摻配比例為：1#∶ 2#∶ 3#∶ 4#=A×(1+E)/Y：B×(1+F)/Y：C×(1+G)/Y：D×(1+H)/Y。在實(shí)際工作中要考慮天氣和氣候方面的因素，適當(dāng)?shù)脑黾?%的含水量，根據(jù)各個(gè)級別來確定含水量的值，即A×E+B×F+C×G+D×H。

(2)在實(shí)際施工時(shí)，要根據(jù)級配碎石拌合后海水量的檢測結(jié)果進(jìn)行深入的分析。級配碎石的含水率檢測是極為重要的，控制含水量適宜是確保壓實(shí)質(zhì)量的關(guān)鍵要素。

測試試驗(yàn)段所用級配碎石在出料場、運(yùn)輸中與攤鋪現(xiàn)場的含水量，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示[10，11]。

表1 出料場與攤鋪現(xiàn)場含水量檢測對比

在實(shí)驗(yàn)時(shí)要根據(jù)含水率來確定最終值并且完成相關(guān)的試驗(yàn)，在試驗(yàn)結(jié)果確定之后，要和之前最佳含水率進(jìn)行相互的比較滿足實(shí)際的工作標(biāo)準(zhǔn)以及要求，另外還需要推斷出海水率的確定大概范圍，防止和實(shí)際施工存在著一定的偏差。

另一方面，新疆荒漠區(qū)氣候干燥，風(fēng)沙較大，水分損失較快，在級配碎石拌合時(shí)應(yīng)適當(dāng)增大用水量，以確保在最佳含水率下進(jìn)行碾壓。

2.2 級配控制

級配是影響級配碎石強(qiáng)度及穩(wěn)定性的重要條件，控制混合料的級配穩(wěn)定是保證施工質(zhì)量的重要因素，級配碎石的級配控制主要包括拌合站出料口的級配檢測，攤鋪過程中的級配檢測，要保證各處的級配與設(shè)計(jì)級配相差不大，不可有明顯的離析。級配控制主要通過以下幾方面實(shí)現(xiàn)：

集料經(jīng)專人檢測方可進(jìn)入料場，各檔集料應(yīng)分開堆放以防止串料；每日施工前對各檔集料進(jìn)行篩分，根據(jù)篩分結(jié)果確定拌合站各檔料的摻配比例；拌合站各料斗間用隔板隔開，謹(jǐn)防串料；按照前中后的順序裝料并避免出現(xiàn)高的錐形料堆，行駛中注意控制車速，避免顛簸引起的離析；卸料時(shí)呈品字形料堆以免出現(xiàn)離析帶；攤鋪中注意取樣篩分，若與設(shè)計(jì)級配有偏差應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在這次研究中根據(jù)級配的變化進(jìn)行檢測，和級配碎石級配原設(shè)計(jì)保持一致。

表2 級配碎石取樣干篩級配與設(shè)計(jì)級配數(shù)據(jù)對比

在對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，要根據(jù)實(shí)際的施工情況來確定及配各個(gè)篩孔的通過率之后，在繪制相對的曲線，在分析曲線時(shí)可以發(fā)現(xiàn)級配曲線整體是接近于設(shè)計(jì)曲線的，但是在各個(gè)點(diǎn)中有所差異，但是變化幅度并不是那么的大，多數(shù)是在0～3之間浮動，從中可以看出生產(chǎn)及配飾公眾非常的均勻和穩(wěn)定，級配良好，各個(gè)指標(biāo)符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)[12]。

通過級配碎石取樣的試驗(yàn)，能夠更加直觀的了解材料的質(zhì)量，并且深入的掌握拌合后生產(chǎn)級配和設(shè)計(jì)匹配之間的差異程度，在分析時(shí)要做好數(shù)據(jù)記錄工作，從而為后續(xù)施工質(zhì)量控制提供重要的基礎(chǔ)，提高實(shí)際試驗(yàn)的可靠性。

3 壓實(shí)度檢測

在具體施工時(shí)只有滿足壓實(shí)方面的要求，才可以使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能夠得到充分的保證，所以在具體管理時(shí)需要注重這一問題。級配碎石厚度在一定情況下需要具備本身的性能，并且確定最終的碾壓工藝，這些條件都要和含水率進(jìn)行相互的聯(lián)系。

《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》(JTG T F20—2015)規(guī)定級配碎石基層的壓實(shí)度不低于98%，底基層壓實(shí)度不低于97%[13，14]。本試驗(yàn)段采用挖坑灌砂法檢測級配碎石層壓實(shí)度，分別在結(jié)構(gòu)一和二的行車道上取點(diǎn)。

表3 壓實(shí)度檢測結(jié)果

4 承載能力檢測

待級配碎石養(yǎng)生完成后需對其承載能力進(jìn)行檢測，主要檢測項(xiàng)目是CBR值與回彈模量。優(yōu)質(zhì)級配碎石層的CBR值和回彈模量較高，具有一定良好的荷載分布能力和較高的抗剪切能力，能有效緩解車輛荷載作用下的不均勻變形，《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50—2017)規(guī)定級配碎石基層的CBR值應(yīng)不小于160%，回彈模量應(yīng)不小于350 MPa。根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場檢測規(guī)程》(JTG E60—2008)，級配碎石CBR和回彈模量的檢測頻率為每車道100 m/次，檢測結(jié)果見表3所示。

表3 級配碎石CBR和回彈模量檢測結(jié)果

5 小 結(jié)

綜上所述，本文主要得出以下結(jié)論：(1)為了提高實(shí)際施工效果，要加強(qiáng)對攤鋪整個(gè)過程級配碎石含水量的全面監(jiān)測，按照級配的變化完成動態(tài)化監(jiān)測的任務(wù)。(2)對試驗(yàn)段級配碎石基層壓實(shí)度、回彈模量和CBR等指標(biāo)進(jìn)行檢測，均符合規(guī)范要求。