林家貴

（海南路橋工程有限公司，海南 三亞 572000）

水泥混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)探討

林家貴

（海南路橋工程有限公司，海南 三亞 572000）

在公路施工中應(yīng)用水泥混凝土方式，其質(zhì)量控制難度較高，為確保其施工質(zhì)量，需要進(jìn)行水泥混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)。該公路工程在施工中，明確水泥混凝土試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目，確定監(jiān)督方式，并以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)、耐久性試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)、強(qiáng)度及彈性模量試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)為重點(diǎn)，為其質(zhì)量管理提供了相關(guān)依據(jù)，確保了該公路工程施工質(zhì)量，有效實(shí)現(xiàn)了公路工程綜合效益。

水泥混凝土；路面試驗(yàn)；檢測(cè)技術(shù)

1 水泥混凝土的特性

混凝土拌合物在一系列實(shí)際操作的過程中具有工作的特點(diǎn)，這一些列操作是指從澆注直至抹平等過程，由這一過程可以分析出水泥混凝土具有如下幾種特性：首先是流動(dòng)性。在使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行振搗的過程中，水泥混凝土所產(chǎn)生的拌合物能夠進(jìn)行自由的流動(dòng)，并且將拌合物均勻的鋪撒在模板之上。這一性能就被稱之為流動(dòng)性。其次，混凝土還具有可塑性的特點(diǎn)，在這一特點(diǎn)中，拌合物是處在外力的作用之下的，并且能夠進(jìn)行塑性的流動(dòng)，混凝土具有這種特性可以保證不會(huì)輕易的發(fā)生斷裂，有效的提升了混凝土的使用質(zhì)量。第三，混凝土還具有穩(wěn)定性，穩(wěn)定性是一個(gè)十分重要的特性，同樣是在外力的作用下，混凝土具有穩(wěn)定性可以保證避免泌水問題的產(chǎn)生，同時(shí)還不會(huì)出現(xiàn)離析的狀況，因此，保證水泥混凝土的穩(wěn)定性是進(jìn)行施工建設(shè)的前提。最后，水泥混凝土還具有易密性的特性。這一特性主要是在振搗的過程中得以體現(xiàn)的，因?yàn)樵谡駬v的過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦力。摩擦力的出現(xiàn)在一定程度上會(huì)影響到混凝土的密實(shí)程度，從而影響到最終的質(zhì)量，有效的克服摩擦力就能夠起到提高混凝土密實(shí)性的要求。

2 水泥混凝土路面試驗(yàn)項(xiàng)目及其監(jiān)督方法分析

2.1 水泥混凝土路面主要試驗(yàn)項(xiàng)目分析

在進(jìn)行水泥混凝土路面試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn):第一，原材料試驗(yàn)。針對(duì)混凝土砂石篩分進(jìn)行試驗(yàn)分析，開展石料抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，并分析砂石堅(jiān)固性能，檢測(cè)砂石含泥量，合理設(shè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度，確保用水量科學(xué)合理，分析原材料其凝結(jié)時(shí)間等;第二，開展公路土工試驗(yàn)。針對(duì)路基土壤的實(shí)際含水量進(jìn)行試驗(yàn)，可以采取灌砂法進(jìn)行土壤密度試驗(yàn)，并研究土壤液限與塑限程度，進(jìn)行土壤擊實(shí)試驗(yàn)，分析土壤無(wú)側(cè)壓強(qiáng)度等;第三，混凝土路面試驗(yàn)分析。在進(jìn)行混凝土路面試驗(yàn)時(shí)，需要重點(diǎn)對(duì)粗集料、細(xì)集料篩分進(jìn)行分析，進(jìn)行集料壓碎試驗(yàn)，進(jìn)行集料水泥用量測(cè)定等。此外，還需要進(jìn)行路面工程回彈模量試驗(yàn)，進(jìn)行平整度檢測(cè)。

2.2 試驗(yàn)監(jiān)督方法分析

為確保水泥混凝土路面耐久性試驗(yàn)的準(zhǔn)確性與可靠性，需要加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土試驗(yàn)過程的監(jiān)督與管理。一般而言，施工單位所進(jìn)行的各種常規(guī)試驗(yàn)，均要求監(jiān)理單位安排專業(yè)人員旁站監(jiān)督，如在制作試塊，進(jìn)行原材料取樣與試驗(yàn)、測(cè)定彎沉等時(shí)，均應(yīng)安排監(jiān)理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督與指導(dǎo)。針對(duì)一些水泥混凝土路面試驗(yàn)項(xiàng)目，其試驗(yàn)結(jié)果屬于控制水泥混凝土路面質(zhì)量的依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)，這些試驗(yàn)項(xiàng)目的結(jié)果對(duì)整個(gè)工程的影響較大，為此，在試驗(yàn)檢測(cè)的基礎(chǔ)上還需要開展平行試驗(yàn)以確保其質(zhì)量。依據(jù)施工單位所開展的試驗(yàn)檢測(cè)與其提供的試驗(yàn)資料，查看數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系是否準(zhǔn)確，從多個(gè)角度去評(píng)估論證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。如在土壤壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)中，如其試驗(yàn)數(shù)據(jù)超出 100%，則說明其數(shù)據(jù)中存在著一定問題，應(yīng)及時(shí)查明原因確保其數(shù)據(jù)可靠性。

3 水泥混凝土路面耐久性試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

在規(guī)定的使用年限內(nèi)，無(wú)論環(huán)境的狀況如何，如果混凝土都能夠得以使用，則說明混凝土的耐久性良好，尤其是在極端的條件下，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的混凝土經(jīng)常會(huì)收到強(qiáng)度的影響，亦或是其他性質(zhì)的影響而出現(xiàn)裂縫的狀況，這就說明混凝土的耐久性不能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，因此在今后的工作中，應(yīng)該將水泥混凝土的耐久性作為一項(xiàng)重要的指標(biāo)，這樣在道路路面的檢測(cè)過程中就能夠保證車輛的安全通行，保證人們的人身安全，水泥混凝土的耐久性決定了在特殊的環(huán)境中也能正常的使用，但是如果耐久性失效，就會(huì)出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象甚至其他影響工程質(zhì)量的狀況，導(dǎo)致這一問題的原因是多方面的，主要應(yīng)該從內(nèi)部的原因進(jìn)行考慮，而混凝土的使用能力的減弱對(duì)于工程的建設(shè)來說其打擊無(wú)疑是巨大的。要想對(duì)混凝土的耐磨性進(jìn)行檢驗(yàn)，首先應(yīng)該確定相應(yīng)的步驟以及具體的方法，只有按照規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)，才能保證最終的結(jié)果是準(zhǔn)確的，根據(jù)規(guī)定的要求，耐磨性是水泥混凝土的一大特性，將磨損的部分進(jìn)行磨削，并且將這一相對(duì)面積的磨損作為測(cè)定水泥混凝土的重要指標(biāo)之一。在實(shí)驗(yàn)的過程中，可以拿出三個(gè)磨損量進(jìn)行進(jìn)一步的估量，最終計(jì)算出這三個(gè)指標(biāo)的平均值，以求得結(jié)果，要注意的是，最終結(jié)果的精準(zhǔn)值要精確到千分之一以內(nèi)，這樣才能在施工的過程中保證工程的質(zhì)量。如果實(shí)驗(yàn)對(duì)象中包含磨損值超過平均值15%以上的情況，則需要重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，否則會(huì)影響最終檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 水泥混凝土路面現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

4.1 水泥混凝土路面芯樣取樣技術(shù)

在開展水泥混凝土路面芯樣取樣前，應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆芯對(duì)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行充分考慮，進(jìn)行水泥混凝土路面芯樣取樣時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免在靠近混凝土構(gòu)件的接縫或邊緣處進(jìn)行芯樣的鉆取，同時(shí)避免在路面芯樣鉆取過程中觸碰到鋼筋。在進(jìn)行水泥混凝土路面芯樣取樣時(shí)，應(yīng)當(dāng)確鉆取保芯樣的直徑為混凝土所用集料最大粒徑的 4倍，通常情況下，水泥混凝土路面芯樣取樣的芯樣直徑為（150±10）mm或（100±10）mm。對(duì)于路面，芯樣的長(zhǎng)徑比應(yīng)當(dāng)控制在1.9～2.1之間。若試件的芯樣的長(zhǎng)徑比大于 2.1時(shí)，應(yīng)當(dāng)減少鉆芯深度，同時(shí)也可以先取芯樣長(zhǎng)度與路面厚度相等，再在室內(nèi)將試件加工成為長(zhǎng)徑比達(dá)到 2;若試件的長(zhǎng)徑比小于 1.8時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同試驗(yàn)項(xiàng)目分別進(jìn)行修正。在進(jìn)行水泥混凝土路面芯樣取樣，應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)芯樣進(jìn)行明確標(biāo)號(hào)，同時(shí)對(duì)芯樣所處的混凝土結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行記錄，并對(duì)芯樣的有關(guān)裂縫、接縫、分層、麻面或離析等不均勻性進(jìn)行詳細(xì)地描述[1,2]。

4.2 水泥混凝土路面抗滑性能試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

在進(jìn)行水泥混凝土路面抗滑性能試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，其檢測(cè)方法主要有以下兩種:(1)擺式儀測(cè)定路面摩擦系數(shù)試驗(yàn)方法。擺式儀測(cè)定路面摩擦系數(shù)試驗(yàn)通過對(duì)瀝青路面、標(biāo)線或其他材料試件的抗滑值的測(cè)定，來對(duì)水泥混凝土路面在潮濕狀態(tài)下的抗滑能力進(jìn)行測(cè)試。單點(diǎn)的路面抗滑檢測(cè)值以擺值 BPN表示，取整數(shù)。在進(jìn)行擺式儀測(cè)定路面摩擦系數(shù)試驗(yàn)時(shí)，用溫度計(jì)記錄下測(cè)試點(diǎn)潮濕路面溫度，并將測(cè)試溫度精確到1℃。每個(gè)測(cè)試點(diǎn)均包括3個(gè)單點(diǎn)，取3次測(cè)量的平均值作為測(cè)量值代表，并將其數(shù)值精確到 1。測(cè)量時(shí)，測(cè)試的3個(gè)單點(diǎn)均應(yīng)當(dāng)在輪跡帶上，同時(shí)單點(diǎn)間距應(yīng)當(dāng)保持在3～5 m范圍內(nèi)。（2）手工鋪砂法測(cè)定路面構(gòu)造深度試驗(yàn)法。該方法主要采用手工鋪砂法來進(jìn)行瀝青路面及水泥混凝土路面表面構(gòu)造深度的測(cè)量，來進(jìn)行水泥混凝土路面宏觀構(gòu)造的評(píng)價(jià)。路面表面的構(gòu)造深度是路面粗糙度的重要指標(biāo)，與路表抗滑性能、排水、噪聲等有著一定關(guān)系。

5 水泥混凝土強(qiáng)度及彈性模量試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

5.1 水泥混凝土抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)方法

在水泥混凝土力學(xué)性質(zhì)檢測(cè)時(shí)，多將強(qiáng)度作為其最重要指標(biāo)。水泥混凝土抗彎強(qiáng)度，即為水泥混凝土棱柱體試件在承受彎拉應(yīng)力時(shí)，其單位變形所需要的應(yīng)力。水泥混凝土抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)測(cè)混凝土抗彎極限強(qiáng)度測(cè)試方法進(jìn)行了規(guī)定。在進(jìn)行混凝土質(zhì)量控制或進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，多將抗彎拉強(qiáng)度作為其重要指標(biāo)，并對(duì)其混凝土產(chǎn)品質(zhì)量及其標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。一般而言，標(biāo)準(zhǔn)的水泥混凝土抗彎拉強(qiáng)度其尺寸規(guī)格為150 mm× 150 mm×600（550）mm，非標(biāo)準(zhǔn)試件規(guī)格為100 mm× 100 mm×400 mm，要求試件區(qū)域內(nèi)不可存在著深度大于2 mm直徑超出5 mm的孔洞。選擇同一齡期混凝土進(jìn)行抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)，如選擇三根試件，則可以通過計(jì)算其試件平均值進(jìn)行檢測(cè)，如三件試件中，其最值與中間值相差超出15%，則應(yīng)將最值刪除，選擇中間值試件進(jìn)行抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)。如果這兩個(gè)測(cè)值的差值不大于這兩個(gè)測(cè)值中較小值的15%，則以兩個(gè)測(cè)值的平均值為測(cè)試結(jié)果，否則結(jié)果無(wú)效。如果有兩根試件均出現(xiàn)斷裂面位于加荷點(diǎn)外測(cè)，則該組結(jié)果無(wú)效。

5.2 水泥混凝土棱柱體抗壓模量的試驗(yàn)檢測(cè)方法

分析水泥混凝土抗壓彈性模量，屬于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制的重要參數(shù)值，是指圓柱體試件或棱柱體試件在應(yīng)用中其軸向上承受的壓力所引起變形的應(yīng)力。水泥混凝土其抗壓彈性模量檢測(cè)方法在進(jìn)行水泥混凝土直角棱柱體試件檢測(cè)中應(yīng)用十分廣泛。一般而言，水泥混凝土抗壓彈性模量設(shè)定為軸心抗壓強(qiáng)度 1/3時(shí)所表現(xiàn)出的彈性模量。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科技信息技術(shù)的創(chuàng)新和完善，水泥混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)逐漸被相關(guān)部門以及技術(shù)研究人員重視，嚴(yán)格按照相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥混凝土進(jìn)行試驗(yàn)。水泥混凝土作為路面工程施工中的關(guān)鍵材料，其作用效果非常顯著，不僅提高了工程施工質(zhì)量，還擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，使得我國(guó)工程項(xiàng)目質(zhì)量水平邁向了更高的階層。然而，在公路工程施工過程中應(yīng)用水泥混凝土，其質(zhì)量控制系數(shù)難度較大，所以對(duì)其進(jìn)行水泥混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)是必不可少的，并有相關(guān)監(jiān)管人員對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)過程進(jìn)行監(jiān)督，做好試驗(yàn)記錄，以便為后期質(zhì)量管理提供試驗(yàn)依據(jù)。總而言之，水泥混凝土在未來的公路工程施工中值得推廣和應(yīng)用，但是要做好水泥混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)工作，只有試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果合格才可用于施工中，以此為我國(guó)公路行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)和前提。

[1]JTG E30-2005,公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程[S].

[2]余意,袁建議,余宗源,等.既有水泥混凝土路面的破壞模式及路面強(qiáng)度評(píng)價(jià)的試驗(yàn)分析[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào),2012,28(5): 40-45.

深圳規(guī)劃32條地鐵線路，總長(zhǎng)1 142 km

截至2017年7月，深圳市共建成投入運(yùn)營(yíng)城市軌道線路8條，總里程約286 km，軌道站點(diǎn)199個(gè)，換乘站28個(gè)，日均客運(yùn)量約450萬(wàn)人次，高峰達(dá)530萬(wàn)人/日/次，地鐵客流占公交比重已達(dá)44%，占機(jī)動(dòng)化出行比例約15%。當(dāng)前，深圳正在建的城市軌道線路共10條（含7條延長(zhǎng)線），包括三期工程6、8號(hào)線（批復(fù)里程約62 km），三期調(diào)整工程2號(hào)線東延、3號(hào)線東延、3號(hào)線南延、4號(hào)線北延、5號(hào)線南延、6號(hào)線南延、9號(hào)線西延、10號(hào)線（批復(fù)里程85.1 km）。預(yù)計(jì)至2020年軌道三期及三期調(diào)整工程全部建成后，深圳市城市軌道運(yùn)營(yíng)里程約433 km。

深圳市軌道四期建設(shè)規(guī)劃，剛剛獲批。四期工程共有軌道線路5條，分別是6號(hào)線支線、12、13、14和16號(hào)線，總長(zhǎng)約148.9 km，項(xiàng)目總投資約為1 344.5億元，預(yù)計(jì)2022年可全部建成通車。屆時(shí)深圳市城市軌道運(yùn)營(yíng)里程約580 km。深圳市規(guī)劃國(guó)土委表示，對(duì)于軌道四期線路選擇，主要考慮支持城市發(fā)展戰(zhàn)略、緩解近期交通擁堵地區(qū)的壓力、覆蓋近期城市重點(diǎn)地區(qū)等因素。比如，14號(hào)線加強(qiáng)外圍龍崗、坪山副中心與中心區(qū)快速聯(lián)系，引導(dǎo)龍崗、坪山快速發(fā)展，12號(hào)線連接空港新城，16號(hào)線連接龍崗大運(yùn)新城、坪山中心區(qū)等。支持重點(diǎn)區(qū)域的開發(fā)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)城市新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)及發(fā)展。另外，為了緩解近期交通擁堵地區(qū)的壓力，重點(diǎn)考慮緩解跨二線關(guān)、南山科技園等地區(qū)交通壓力，12、13、14號(hào)線3條線路為跨二線關(guān)布置。

深圳市規(guī)劃國(guó)土委已于去年啟動(dòng)編制《深圳市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃（2016～2030）》，并向社會(huì)公開征求意見。至2030年，深圳規(guī)劃全市城市軌道線路32條，總規(guī)模約1 142 km（含彈性發(fā)展線路約53 km）。其中：市域快線8條，總規(guī)模約412 km；普速線路24條，總規(guī)模約730 km。目前，深圳市規(guī)劃國(guó)土委正在組織編制單位（深圳市規(guī)劃國(guó)土發(fā)展研究中心）結(jié)合政府各部門及社會(huì)各方意見，對(duì)軌道線網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行修改完善，預(yù)計(jì)今年底軌道線網(wǎng)規(guī)劃方案上報(bào)市政府。

U416.216

A

1009-7716（2017）09-0137-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.041

2017-04-27

林家貴（1986-），男，海南樂東人，助理工程師，從事路橋施工工作。