陳 濤
(中交二航局,新疆 石河子 832066)
混合而成的混合料,當顆粒比例復合級配標準時,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行控制,石屑的顆粒直徑一般控制在5 mm以下。當缺少石屑時,可通過沙礫進行補充,與石屑相比,沙礫的穩(wěn)定性和強度會相對減弱。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散應力作用,且取材廣泛,便于機械鋪設,在公路路面墊層中得到廣泛應用[1-4]。級配碎石在增強路面結(jié)構(gòu)強度的同時,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;壓實度及承載能力四個部分[5,6]。
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,在管理試驗檢測好原材料的塑性指數(shù),滿足實際的施工要求?!豆窞r青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40—2004)規(guī)定,級配碎石材料的砂當量應≥45,級配碎石原材料的塑性指數(shù)應≤6[7-9]。通過連續(xù)5 d對原材料的砂當量與塑性指數(shù)進行隨機取樣,測試其平均數(shù)與極差,只有平均值在控制范圍內(nèi)方可用此料進行施工,極差變化大時說明穩(wěn)定性不足,需加強檢測以控制其穩(wěn)定性。
級配碎石含水率的控制主要通過以下兩方面實現(xiàn)。
(1)在檢測時要根據(jù)以往工作經(jīng)驗,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:四檔集料的設計摻配比例分別為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。在實際工作中要考慮天氣和氣候方面的因素,適當?shù)脑黾?%的含水量,根據(jù)各個級別來確定含水量的值,即A×E+B×F+C×G+D×H。
(2)在實際施工時,要根據(jù)級配碎石拌合后海水量的檢測結(jié)果進行深入的分析。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質(zhì)量的關鍵要素。
測試試驗段所用級配碎石在出料場、運輸中與攤鋪現(xiàn)場的含水量,試驗結(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
在實驗時要根據(jù)含水率來確定最終值并且完成相關的試驗,在試驗結(jié)果確定之后,要和之前最佳含水率進行相互的比較滿足實際的工作標準以及要求,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,風沙較大,水分損失較快,在級配碎石拌合時應適當增大用水量,以確保在最佳含水率下進行碾壓。
級配是影響級配碎石強度及穩(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計級配相差不大,不可有明顯的離析。級配控制主要通過以下幾方面實現(xiàn):
集料經(jīng)專人檢測方可進入料場,各檔集料應分開堆放以防止串料;每日施工前對各檔集料進行篩分,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,若與設計級配有偏差應及時進行調(diào)整。在這次研究中根據(jù)級配的變化進行檢測,和級配碎石級配原設計保持一致。
表2 級配碎石取樣干篩級配與設計級配數(shù)據(jù)對比
在對實驗結(jié)果進行分析時,要根據(jù)實際的施工情況來確定及配各個篩孔的通過率之后,在繪制相對的曲線,在分析曲線時可以發(fā)現(xiàn)級配曲線整體是接近于設計曲線的,但是在各個點中有所差異,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,各個指標符合相關的標準[12]。
通過級配碎石取樣的試驗,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)級配和設計匹配之間的差異程度,在分析時要做好數(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,提高實際試驗的可靠性。
在具體施工時只有滿足壓實方面的要求,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行相互的聯(lián)系。
《公路路面基層施工技術細則》(JTG T F20—2015)規(guī)定級配碎石基層的壓實度不低于98%,底基層壓實度不低于97%[13,14]。本試驗段采用挖坑灌砂法檢測級配碎石層壓實度,分別在結(jié)構(gòu)一和二的行車道上取點。
表3 壓實度檢測結(jié)果
待級配碎石養(yǎng)生完成后需對其承載能力進行檢測,主要檢測項目是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,《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTG D50—2017)規(guī)定級配碎石基層的CBR值應不小于160%,回彈模量應不小于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
綜上所述,本文主要得出以下結(jié)論:(1)為了提高實際施工效果,要加強對攤鋪整個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。(2)對試驗段級配碎石基層壓實度、回彈模量和CBR等指標進行檢測,均符合規(guī)范要求。