王衍旭(中鐵二十三局集團(tuán)第一工程有限公司測(cè)試中心,山東 日照 276826)
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探析高速公路試驗(yàn)檢測(cè)中需要注意的一些問題
王衍旭
(中鐵二十三局集團(tuán)第一工程有限公司測(cè)試中心,山東 日照 276826)
摘 要:對(duì)高速公路試驗(yàn)檢測(cè)工作中存在的問題進(jìn)行分析并探究解決對(duì)策,有助于全面提升試驗(yàn)檢測(cè)工作水平與數(shù)據(jù)可信度,有助于工程的順利進(jìn)行。本文從鋼筋試驗(yàn)、混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、路基壓實(shí)度試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)和CBR試驗(yàn)四個(gè)方面探討了試驗(yàn)工作中存在的問題與解決對(duì)策,希望能為高速公路施工服務(wù)。
關(guān)鍵詞:高速公路;試驗(yàn)檢測(cè);壓實(shí)度;擊實(shí)試驗(yàn);問題
高速公路作為我國(guó)重要基建項(xiàng)目,建設(shè)中試驗(yàn)檢測(cè)工作結(jié)果與質(zhì)量直接影響工程施工進(jìn)度、質(zhì)量、效率與成本等諸多指標(biāo),雖然近年來我國(guó)高速公路試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)與理念有所進(jìn)步,但是在實(shí)際工程建設(shè)中仍然存在不少問題,這對(duì)于工程建設(shè)產(chǎn)生了一定影響,因此做好高速公路試驗(yàn)檢測(cè)中問題的解決具有重要意義。
高速公路鋼筋最容易出現(xiàn)鋼筋質(zhì)量問題:
(1)瘦身鋼筋:小型鋼筋加工企業(yè)購(gòu)買國(guó)標(biāo)產(chǎn)品經(jīng)過熱處理后進(jìn)行拉伸減小工程直徑以追求經(jīng)濟(jì)效益一種非標(biāo)鋼筋。主要表現(xiàn)形式鋼筋外觀尺寸、延米重量均小于國(guó)家規(guī)定下限值,這種加工方式不僅使得鋼筋混凝土的握裹力嚴(yán)重降低、降低了鋼筋在混凝土的韌性作用直接影響到實(shí)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。同時(shí)鋼筋經(jīng)適當(dāng)冷拉后屈服強(qiáng)度明顯提高、極限強(qiáng)度也有所增加,屈服強(qiáng)度的增加也降低了鋼筋混凝土的安全系數(shù),降低混凝土抵抗外力的彈性空間。(2)非標(biāo)鋼筋或小廠鋼筋:生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平、生產(chǎn)水平及控制能力均達(dá)不到國(guó)家要求生產(chǎn)的品質(zhì)較差鋼筋。這種鋼筋不合格表現(xiàn)形式較多外觀質(zhì)量、延米重量、力學(xué)指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)等。而且在質(zhì)量的穩(wěn)定性上更差,爐號(hào)不同質(zhì)量偏差很大,有的可能超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),有的則嚴(yán)重不合格。(3)國(guó)標(biāo)大型企業(yè)生產(chǎn)的鋼筋在普遍瘦身的形式下,基本上為GB1499規(guī)定尺寸和延米重量的負(fù)偏差,生產(chǎn)控制中也會(huì)出現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)臨近或不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象。這些不合格源頭就要求試驗(yàn)檢測(cè)在技術(shù)上更加標(biāo)準(zhǔn)和精細(xì)。
目前鋼筋的主要檢測(cè)項(xiàng)目:外觀尺寸、延米重量偏差、拉伸、彎曲、伸長(zhǎng)率、強(qiáng)屈比等。鋼筋進(jìn)場(chǎng)后要嚴(yán)格對(duì)應(yīng)出場(chǎng)材質(zhì)單與線材實(shí)物鐵牌進(jìn)行對(duì)應(yīng),避免非標(biāo)產(chǎn)品冒用國(guó)標(biāo)牌號(hào)及材質(zhì)單,按標(biāo)準(zhǔn)取代表性試樣對(duì)鋼筋外觀尺寸、延米重量偏差、力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè),需要注意的是彎曲試驗(yàn)經(jīng)沖頭冷彎后,并不能達(dá)到規(guī)范要求90度,需要進(jìn)行平行壓板再次冷彎,只有標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的試驗(yàn)才能為施工鋼筋材料的應(yīng)用提供指導(dǎo)。
試驗(yàn)中認(rèn)識(shí)不到位、操作不準(zhǔn)備、設(shè)備未提前檢查或數(shù)值未矯正、冷彎試驗(yàn)壓頭選擇不當(dāng)?shù)纫蛩氐拇嬖跁?huì)影響檢測(cè)結(jié)果,具體試驗(yàn)過程中必須做好試驗(yàn)準(zhǔn)備,對(duì)材料、儀器設(shè)備等進(jìn)行校正,對(duì)試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行校核,對(duì)于出現(xiàn)誤差情況要及時(shí)進(jìn)行分析,誤差較大者要追根溯源并進(jìn)行重新試驗(yàn),確保最終結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。
目前混凝土強(qiáng)度的評(píng)定方法主要以立方體28天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件的抗壓強(qiáng)度為基本方法,雖然試驗(yàn)很簡(jiǎn)單,但出現(xiàn)問題往往會(huì)引發(fā)比較大的糾紛、經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重影響到施工進(jìn)度、企業(yè)形象、工程造價(jià)等問題,往往問題的關(guān)鍵都出在混凝土試件的制作、養(yǎng)護(hù)、試驗(yàn)等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。
這就要求制取的相對(duì)于體積很小的試件如何在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后能具有代表性,反應(yīng)實(shí)體的真實(shí)強(qiáng)度。凝土強(qiáng)度試件的制作,要根據(jù)集料最大粒徑選擇規(guī)定尺寸試模,對(duì)相鄰面夾角、邊長(zhǎng)尺寸、內(nèi)部允許偏差等進(jìn)行嚴(yán)格控制,結(jié)合混凝土塌落度采用適當(dāng)成型方式進(jìn)行試件制作,確保試件質(zhì)量。要嚴(yán)格注意塑料試模帶來的不均勻變形問題與誤差,注意二次收漿確保平整性等確保試件制作的標(biāo)準(zhǔn)。試件修整時(shí),將養(yǎng)護(hù)到指定齡期的混凝土試件取出,擦除表面水分,檢查測(cè)量試件外觀尺寸,看是否有幾何形狀變形,如果出現(xiàn)蜂窩缺陷,可在試驗(yàn)前二天用水泥漿填補(bǔ)修整,但需在報(bào)告中加以說明。
進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn)時(shí),嚴(yán)格按照GB/T 50081標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn),注意要試件取出后要立即進(jìn)行試驗(yàn),以成型時(shí)的側(cè)面作為受壓面,將混凝土置于壓力機(jī)中心并使位置對(duì)中,按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定施加荷載,當(dāng)試件接近破壞而開始迅速變形時(shí),應(yīng)停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的油門,直到試件破壞,記錄破壞時(shí)的極限荷載,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并出具試驗(yàn)報(bào)告,混凝土強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)要注意嚴(yán)格控制施加荷載的速度以免數(shù)據(jù)誤差過大,對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。
路基壓實(shí)度作為高速公路試驗(yàn)檢測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)之一,主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)后密實(shí)情況進(jìn)行檢測(cè),公路路基土最大干密度的測(cè)定結(jié)果決定于本身的基土類型與性質(zhì)。路基壓實(shí)度實(shí)際檢測(cè)中經(jīng)常出現(xiàn)壓實(shí)度達(dá)不到要求和超密現(xiàn)象。除了實(shí)體填筑壓實(shí)質(zhì)量、壓實(shí)工藝出現(xiàn)問題,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的不標(biāo)準(zhǔn),土的擊實(shí)試驗(yàn)不具有代表性等試驗(yàn)檢測(cè)檢測(cè)的不標(biāo)準(zhǔn)操作造成。
以較多應(yīng)用的灌砂法為例,灌沙法適用于細(xì)粒土、砂類土和礫類土的密度,是高速公路路基檢測(cè)比較常用的一種檢測(cè)方法。JTGE60-2008做出了明確的試驗(yàn)方法,應(yīng)當(dāng)注意的是量砂的粒徑要求、洗凈烘干且與施工現(xiàn)場(chǎng)濕度達(dá)到平衡;用標(biāo)定好的砂再標(biāo)定圓錐體;圓錐體標(biāo)定及現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)是灌砂筒內(nèi)砂的初始質(zhì)量應(yīng)保持一致,灌砂筒內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量或高度會(huì)給下部圓錐體及試坑內(nèi)砂密度產(chǎn)生影響,造成試驗(yàn)偏差;試坑保證垂直度,倒錐形時(shí)由于土的支撐作用砂密度降低,使試驗(yàn)結(jié)果偏大,正錐形則偏??;會(huì)影響到壓實(shí)結(jié)果,將取出土樣密封好防止水分流失并進(jìn)行稱重與記錄;在試坑上進(jìn)行灌砂操作期間嚴(yán)禁晃動(dòng)與振動(dòng)等等諸多細(xì)節(jié)因素的影響。
施工工藝不符合要求、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作不規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果誤差控制不當(dāng)、實(shí)際填土與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)土樣存在變化性等,這些因素都會(huì)影響最終結(jié)果。比如施工工藝符合要求,同等荷載作用下但層次填土厚度偏薄則會(huì)造成壓實(shí)度大幅度提升甚至超密,厚度偏厚則壓實(shí)度不夠,實(shí)際含水量不在最佳含水量有效范圍內(nèi)都會(huì)嚴(yán)重影響到壓實(shí)效果。試驗(yàn)中儀器、環(huán)境、設(shè)備、試樣等受到干擾時(shí)都會(huì)影響結(jié)果可靠性與準(zhǔn)確性。在檢測(cè)中要合適的測(cè)定方法并規(guī)范檢測(cè)盡量減小試驗(yàn)不確定度,以提升數(shù)據(jù)可靠性。確保標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)的代表性,對(duì)結(jié)果進(jìn)行控制要注意土樣本身的個(gè)性,做到同源土樣同樣的擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn),盡可能降低以上因素對(duì)結(jié)果的干擾以及人為因素帶來的負(fù)面影響,為試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取提供保障。
擊實(shí)試驗(yàn)與CBR試驗(yàn)是路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度、使用壽命的關(guān)鍵,擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果與CBR試驗(yàn)的進(jìn)行息息相關(guān),擊實(shí)試驗(yàn)過程中要準(zhǔn)確求出土的最大干密度和最佳含水量為后續(xù)CBR試驗(yàn)奠定良好基礎(chǔ),前者試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果一旦出現(xiàn)較大誤差,對(duì)于后續(xù)結(jié)果的準(zhǔn)確性將會(huì)帶來嚴(yán)重負(fù)面影響,更甚者會(huì)導(dǎo)致CBR試驗(yàn)無法進(jìn)行,因此必須要先做好擊實(shí)試驗(yàn),削弱各類人為因素與意外因素的影響。
擊實(shí)試驗(yàn)嚴(yán)格按照J(rèn)TGE40試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行操作,要注意提前備料,應(yīng)用風(fēng)干試料按照四分法取樣,以確保有充足試驗(yàn)試樣,按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)定對(duì)試樣的粒徑進(jìn)行控制,風(fēng)干試料搗碎直徑則要進(jìn)行控制,確保其具有試樣代表性。為確保試驗(yàn)結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性,要對(duì)土粒直徑進(jìn)行嚴(yán)格控制,及時(shí)剔除不合格者以削弱其對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。土樣制備干土法最佳,濕土法則要先進(jìn)行天然含水量的測(cè)定再進(jìn)行風(fēng)干、干土制備,操作工序的增加導(dǎo)致誤差增大,一般而言干土法最好,制備過程中要將環(huán)境溫濕度變化帶來的影響考慮在內(nèi),拌合過程中要保證同組試樣含水量在偏差允許控制范圍內(nèi),隨后應(yīng)用人工或機(jī)械施加夯壓能量,使土顆粒重新排列緊密,短時(shí)間內(nèi)得到新的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
根據(jù)擊實(shí)得到的最佳含水量即可進(jìn)行CBR試件的制備,制備時(shí)至少要準(zhǔn)備三個(gè)試件以滿足實(shí)驗(yàn)需要,對(duì)試料按照規(guī)定層數(shù)、每層擊數(shù)擊實(shí),求試料的最大干密度和最佳含水量。CBR試驗(yàn)中要做好貫入實(shí)驗(yàn),完成單位壓力與貫入量之間間關(guān)系曲線的繪制,必要時(shí)進(jìn)行原點(diǎn)修正,通過所得數(shù)據(jù)完成試驗(yàn)結(jié)果整理,獲得材料膨脹量、干密度、吸水量等數(shù)據(jù)。試驗(yàn)過程中要注意均勻?yàn)⑺?、充分浸?rùn),試驗(yàn)結(jié)果可為公路路基填料質(zhì)量控制提供有力支持,能夠更加準(zhǔn)確評(píng)定出填料狀況,為公路施工中填料選用起到指導(dǎo)性意義。
綜上所述,高速公路試驗(yàn)檢測(cè)工作的進(jìn)行對(duì)于確保工程進(jìn)度與質(zhì)量、加強(qiáng)造價(jià)管控有重要意義,要從多個(gè)試驗(yàn)檢測(cè)環(huán)節(jié)入手加強(qiáng)控制提升施工水平,確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性,減少試驗(yàn)工作中各類問題的負(fù)面影響,最大限度的服務(wù)高速公路建設(shè)。
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