米俊偉
(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,河北石家莊 050000)
公路施工中的試驗(yàn)檢測(cè)是指在分部分項(xiàng)工程施工完成后針對(duì)不同的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),以確定各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)能否達(dá)到要求。為保證試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果真實(shí)反映施工質(zhì)量狀況,需針對(duì)不同的技術(shù)指標(biāo),確定適宜的試驗(yàn)檢測(cè)策略,并明確試驗(yàn)檢測(cè)注意事項(xiàng)及要點(diǎn)。
連續(xù)式平整度儀度對(duì)路面進(jìn)行不平整度實(shí)測(cè),并確定其標(biāo)準(zhǔn)差,單位為mm。在檢測(cè)過(guò)程中,應(yīng)先確保平整度儀保持正常,并保證牽引速度保持均勻,具體的牽引速度以5km/h 為宜。完成測(cè)定后,按照10cm 的間隔距離進(jìn)行位移值采集,并自動(dòng)計(jì)算確定單位區(qū)間實(shí)測(cè)平整度及其標(biāo)準(zhǔn)差,在此基礎(chǔ)上還能對(duì)測(cè)試長(zhǎng)度進(jìn)行準(zhǔn)確記錄[1]。
采用專門(mén)的承載車輛進(jìn)行牽引,其應(yīng)具備以下條件:正常行駛狀態(tài)下的里程不少于20 000km;標(biāo)定間隔需達(dá)到1年以上;若輪胎或減震部件進(jìn)行過(guò)維修或更換,則應(yīng)做好相關(guān)性標(biāo)定,對(duì)于相關(guān)系數(shù),需達(dá)到0.99以上。在平整度檢測(cè)開(kāi)始前,應(yīng)先使車輛按照正常測(cè)試速度連續(xù)行駛5~10km的距離,同時(shí)按照相關(guān)的操作手冊(cè)對(duì)其進(jìn)行充分預(yù)熱。在測(cè)試車到達(dá)測(cè)試起點(diǎn)之前約300m 后,將測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)啟,根據(jù)操作手冊(cè)提出的要求及測(cè)試路段各項(xiàng)技術(shù)要求進(jìn)行測(cè)試狀態(tài)設(shè)置。測(cè)試車在正式進(jìn)入測(cè)試路段之前,應(yīng)確保車速處在要求的范圍之內(nèi),并沿預(yù)先規(guī)劃好的路徑及軌跡進(jìn)入測(cè)試路段當(dāng)中[2]。
采用該儀器設(shè)備對(duì)新建或改建工程的路面進(jìn)行平整度檢測(cè)及質(zhì)量驗(yàn)收過(guò)程中,應(yīng)對(duì)路段的平整度數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)采集。采用該方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí),需在檢測(cè)開(kāi)始前使測(cè)試車輛按照測(cè)試要求的速度連續(xù)行駛5~10km的距離,并嚴(yán)格按照使用說(shuō)明對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行充分預(yù)熱。操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)要求控制車輛,將行駛速度控制50~80km/h 范圍內(nèi),并注意避免突然加減速與制動(dòng),即將進(jìn)入急彎段落前需減慢車速,沿之前劃出的行車軌跡勻速進(jìn)入測(cè)試路段當(dāng)中。該平整度儀實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)為路面相對(duì)高程,然后用標(biāo)準(zhǔn)程序通過(guò)計(jì)算得出路面的IRI值,單位為m/km[3]。
(1)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好臨時(shí)交通封閉,將測(cè)試路段表面存在的污染物清除干凈,以免給檢測(cè)數(shù)據(jù)采集造成影響。
(2)在施工過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí),需根據(jù)具體的要求確定檢測(cè)地點(diǎn)。
(3)當(dāng)路面寬度小于9m 時(shí),僅檢測(cè)1 幅路面的平整度即可;當(dāng)路面寬度大于9m,但小于15m 時(shí),需檢測(cè)2 幅路面的平整度;而當(dāng)路面寬度超過(guò)15m 時(shí),需連續(xù)檢測(cè)3幅路面的平整度。另外,采用連續(xù)式平整度進(jìn)行檢測(cè)時(shí),評(píng)定段的長(zhǎng)度應(yīng)為100m。
目前,路面彎沉值主要采用貝克曼彎沉儀進(jìn)行檢測(cè),其檢測(cè)所需設(shè)備、準(zhǔn)備工作及操作步驟如下。
2.1.1 貝克曼彎沉儀
主要由三部構(gòu)成,即貝克曼梁、測(cè)試百分表與表架,材質(zhì)為鋁合金,長(zhǎng)度分5.4m 與3.6m 兩種,前、后臂的比值通常為2,有效測(cè)試范圍為0~10mm,精度可達(dá)±0.01mm,為保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性,應(yīng)有較高的剛度,其重量不能過(guò)大[4]。
2.1.2 測(cè)試車
測(cè)試車應(yīng)為雙軸,且后軸雙側(cè)四輪,以BZZ-100為宜,其后軸載重需按公路技術(shù)等級(jí)確定,如一級(jí)、二級(jí)與高速公路,應(yīng)達(dá)到100kN,即10t,而其他技術(shù)等級(jí)的公路,測(cè)試車后軸載重達(dá)到60kN 即可,即6t。在此基礎(chǔ)上,車輪輪胎花紋應(yīng)保持清晰,無(wú)明顯磨損。在測(cè)試車上放置的重物應(yīng)達(dá)到均勻和穩(wěn)固,并且在行駛過(guò)程中不能發(fā)生移動(dòng)。在測(cè)試開(kāi)始前需對(duì)測(cè)試車的胎壓進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)[5]。
2.1.3 溫度計(jì)
采用專門(mén)在路面上使用的接觸式溫度計(jì),其端部應(yīng)為平頭,且分度值不能超過(guò)1℃,在條件允許的情況下,亦可借助紅外測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)溫。
2.1.4 其他器具
為確保測(cè)試順利完成,還需配備皮尺、粉筆與指揮旗等一系列其他器具。
(1)做好測(cè)試車檢查,確定其車輛是否良好,包括制動(dòng)性能與輪胎胎壓等。然后給測(cè)試合格的測(cè)試車進(jìn)行加載,加載物可使用鐵塊、砂石或磚,加載時(shí)確保重物堆放整齊和穩(wěn)固。完成加載后對(duì)其后軸重力進(jìn)行稱量,將車輛前輪從地磅范圍內(nèi)駛離,根據(jù)稱量結(jié)果對(duì)加載進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,確保測(cè)試車的后軸重量達(dá)到以上要求。
(2)對(duì)測(cè)試車輪胎的接地面積進(jìn)行檢測(cè),具體方法為米格紙法,然后根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)單位面積壓力與傳壓面的當(dāng)量直徑進(jìn)行計(jì)算。
(3)對(duì)彎沉儀百分表進(jìn)行檢查,確保其靈敏度符合要求。
(4)對(duì)瀝青路面進(jìn)行檢測(cè)時(shí),需用溫度計(jì)度試驗(yàn)過(guò)程中的氣溫與路表實(shí)際溫度進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)通過(guò)氣象臺(tái)確定測(cè)試前5d氣溫情況。
(5)做好路面修建記錄。
(1)先在測(cè)試路段進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置,通常在每條車道的輪跡帶按照20m的間距設(shè)置,現(xiàn)場(chǎng)利用粉筆做好標(biāo)記,并對(duì)其具體里程與位置進(jìn)行記錄。若情況特殊,需結(jié)合具體情況對(duì)測(cè)點(diǎn)與適當(dāng)加密。另外,在條件具備的情況下,可使用兩臺(tái)彎沉儀對(duì)兩條行車道予以同時(shí)測(cè)定。
(2)具體的測(cè)定方法為前進(jìn)卸載法,先將測(cè)試車其中一側(cè)后輪停在測(cè)點(diǎn)上,然后在這一側(cè)車輪兩條輪胎之間裝好彎沉儀測(cè)頭,同時(shí)將彎沉儀調(diào)平,測(cè)頭的具體安裝位置為兩臺(tái)輪胎之間的縫隙中心向前3~5cm。接著對(duì)百分表進(jìn)行調(diào)整,使其讀數(shù)保持在4~5mm 范圍內(nèi)。完成以上操作后,對(duì)彎沉儀進(jìn)行輕叩,以確定其百分表能否可靠回零。
(3)通過(guò)吹口哨的方式指揮測(cè)試車緩慢前進(jìn),其速度按5km/h 控制,確保百分表的指針能伴隨路面上的變形情況持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。在指針轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到最大值以后,將其讀數(shù)讀出,測(cè)試車?yán)^續(xù)向前移動(dòng),此時(shí)百分表的指針應(yīng)向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在測(cè)試車從彎沉影響半徑范圍內(nèi)駛離后,指揮測(cè)試車停車,在百分表的指針停止回轉(zhuǎn),保持穩(wěn)定后,讀取最終數(shù)值。
(4)若需對(duì)總彎沉與殘余彎沉進(jìn)行測(cè)定,則要采用后退加荷的方法,即先將測(cè)試車停在彎沉檢測(cè)范圍外,并在測(cè)點(diǎn)處將彎沉儀的測(cè)頭裝好,對(duì)百分表讀數(shù)予以準(zhǔn)確讀取。之后指揮測(cè)試車以倒退的方式到達(dá)測(cè)點(diǎn),此時(shí)要使測(cè)頭與兩條輪胎之間的縫隙中心完全對(duì)準(zhǔn),在百分表的讀數(shù)保持穩(wěn)定后,指揮汽車使其從測(cè)試區(qū)域離開(kāi),在百分表的讀數(shù)保持穩(wěn)定后再次讀取其數(shù)值。
3.1.1 材料和儀器
采用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)時(shí),需備好以下材料和儀器:灌砂筒(分大小兩種)、標(biāo)定罐、基板、玻璃板、試樣盤(pán)、天平、鋁盒、酒精、量砂、塑料桶、工具(如鑿子、改錐、小錘、簸箕、毛刷、篩網(wǎng)等)。
3.1.2 操作方法及步驟
(1)打坑取樣灌砂
其目的在于確定濕試樣及坑中標(biāo)準(zhǔn)砂的重量,具體操作方法及步驟為:
①根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求確定取樣地點(diǎn)。
②根據(jù)基板中心圓尺寸進(jìn)行打坑,其深度以達(dá)到底面為準(zhǔn),通常按15cm控制。
③將試坑中的填料全部取出,并將其裝到試樣盤(pán)中。
④對(duì)濕試樣的重量進(jìn)行稱量與記錄,按g計(jì)。
⑤在坑中灌入標(biāo)準(zhǔn)砂之前,對(duì)灌砂筒與標(biāo)準(zhǔn)砂的重量進(jìn)行稱量,按g計(jì),其數(shù)值通常為9 000g。
⑥在向試坑中灌入標(biāo)準(zhǔn)砂的過(guò)程中,不得對(duì)灌砂筒進(jìn)行敲擊,在標(biāo)準(zhǔn)砂停穩(wěn)之后,將留口關(guān)閉,并取下灌砂筒。
⑦對(duì)完成灌砂后的灌砂筒與標(biāo)準(zhǔn)砂總重進(jìn)行稱量,按g計(jì)。
⑧將試坑中的標(biāo)準(zhǔn)砂取出,并進(jìn)行過(guò)篩。
(2)做樣
①取兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鋁盒,對(duì)其進(jìn)行編號(hào)和稱重,按0.1g計(jì)。
②在鋁盒中倒入至少300g 之前取得的濕試樣,然后進(jìn)行稱重與記錄,按0.1g計(jì)。
③在兩個(gè)鋁盒中分別倒入少量酒精并點(diǎn)燃,直至試樣達(dá)到干燥。
④對(duì)鋁盒與干燥后的鋁盒重量進(jìn)行稱量,結(jié)果精確到0.1g。
完成做樣環(huán)節(jié)后,方可按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行計(jì)算。
(3)錐體中砂重測(cè)試
①對(duì)灌砂筒和標(biāo)準(zhǔn)砂的總重進(jìn)行稱量。
②將灌砂筒和標(biāo)準(zhǔn)砂放到玻璃板的表面,然后打開(kāi)留口,在玻璃板上留砂,在灌砂筒中的標(biāo)準(zhǔn)砂保持穩(wěn)定后,將留口關(guān)閉。③取走灌砂筒,使錐體中的砂留在玻璃板上。④對(duì)玻璃板上的砂體重量進(jìn)行稱量。
3.2.1 材料和儀器
采用蠟封法進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)時(shí),需備好以下材料和儀器:①浸水天平,如果最大稱量小于3kg,則感量不能超過(guò)0.1g;如果最大稱量超過(guò)3kg,則感量不能超過(guò)0.5g;如果最大稱量超過(guò)10kg,則感量不能超過(guò)5g;同時(shí)要配備可度水中重量進(jìn)行測(cè)試的掛鉤。②網(wǎng)籃。③溢流水箱,配備溢流裝置,確保試件與網(wǎng)籃進(jìn)入水中后的實(shí)際水位保持一定,試驗(yàn)中應(yīng)使用清水。④試件懸吊裝置,在天平下方對(duì)網(wǎng)籃進(jìn)行懸掛,以細(xì)尼龍線繩為吊線,注意不可吸水,同時(shí)有足夠長(zhǎng)度,若試件為板塊狀,則可使用鐵絲進(jìn)行懸掛。⑤石蠟,試驗(yàn)前應(yīng)知曉其熔點(diǎn)。⑥冰箱,使溫度保持在4~5℃。⑦重物,如鉛塊或鐵塊。⑧滑石粉。⑨秒表。⑩電風(fēng)扇。?加熱裝置,如電爐或燃?xì)鉅t。
3.2.2 操作方法及步驟
(1)需求符合要求的浸水天平,其最小稱量應(yīng)達(dá)到試件重量1.25 倍以上,但注意不能超過(guò)試件重量5倍。
(2)對(duì)干燥后試件在空氣中的質(zhì)量進(jìn)行稱取,其稱取精度和所用天平感量有關(guān)。對(duì)于采用鉆芯法制取的未達(dá)到干燥狀態(tài)的試件,需在稱重前用電風(fēng)扇將其吹干,直至重量達(dá)到恒定,注意不可采用烘干的方法。
(3)將干燥后的試件放到冰箱當(dāng)中,使其在4~5℃的溫度條件下連續(xù)冷卻30min以上。
(4)熔化石蠟,并使其溫度達(dá)到熔點(diǎn)以上5~6℃。
(5)將冰箱中的試件取出并馬上放到熔化的石蠟液當(dāng)中,石蠟將試件完全覆蓋后立即取出,放在常溫條件下30min左右,之后對(duì)試件重量進(jìn)行稱取。
(6)懸掛網(wǎng)籃,并浸入溢流水箱當(dāng)中,同時(shí)調(diào)節(jié)水位,使天平復(fù)零,然后把試件放到網(wǎng)籃中連續(xù)浸水1min左右的時(shí)間,對(duì)試件在水中的質(zhì)量進(jìn)行稱取。
(7)若試件在完成密度測(cè)定后還要進(jìn)行其他試驗(yàn),則為了給石蠟的去除提供方便,應(yīng)事先在達(dá)到干燥狀態(tài)后的試件表面均勻涂抹一層較薄的滑石粉,然后對(duì)試件和滑石粉總重進(jìn)行稱量。
挖方段:城市快速路與主干路路床頂面下部0~30cm 深度范圍內(nèi)壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到95%以上;次干路應(yīng)達(dá)到93%以上;支路與其他小路應(yīng)達(dá)到90%以上。
填方段:城市快速路與主干路路床頂面下部0~80cm 深度范圍內(nèi)壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到95%以上;次干路應(yīng)達(dá)到93%以上;支路與其他小路應(yīng)達(dá)到90%以上。城市快速路與主干路路床頂面下部80~150cm深度范圍內(nèi)壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到93%以上;次干路、支路與其他小路都應(yīng)達(dá)到90%以上。城市快速路與主干路路床頂面下部超過(guò)150cm 深部分及次干路的壓實(shí)度需達(dá)到90%以上,支路與其他小路應(yīng)達(dá)到87%以上。
為確保試驗(yàn)檢測(cè)工作順利完成,并達(dá)到預(yù)期真實(shí)性與準(zhǔn)確性要求,做好試驗(yàn)檢測(cè)計(jì)劃,并確定適宜的室內(nèi)檢測(cè)頻率是重要基礎(chǔ)。以下以某公路工程為例,其試驗(yàn)檢測(cè)計(jì)劃和室內(nèi)檢測(cè)頻率如表1、表2所示。
表1 試驗(yàn)檢測(cè)計(jì)劃
表2 室內(nèi)檢測(cè)頻率
綜上所述,試驗(yàn)檢測(cè)是公路工程建設(shè)中的一項(xiàng)重要工作,其目的在于公路施工質(zhì)量能否達(dá)到規(guī)范及設(shè)計(jì)的要求,為使試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果達(dá)到真實(shí)準(zhǔn)確,必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程操作,對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)各項(xiàng)要點(diǎn)引起足夠重視。本文對(duì)路面平整度、彎沉值和壓實(shí)度對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)具體方法及策略進(jìn)行分析,并提出試驗(yàn)檢測(cè)計(jì)劃制定及室內(nèi)檢測(cè)頻率確定的建議,旨在保證公路施工試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。