市政工程材料的檢測及控制措施研究

徐 艷

(山西誠信市政建設(shè)有限公司,山西 太原 030024)

1 項(xiàng)目概況

市政公路是忻州市境內(nèi)市政公路的重要組成部分。我公司承建了該項(xiàng)目段。采用四車道公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速為：40 km～60 km，因?yàn)椴糠致范螘?huì)受到某些條件的限制，在確保車子正常運(yùn)行時(shí)，將時(shí)速設(shè)計(jì)成30 km，路面結(jié)構(gòu)為15 cm，水泥穩(wěn)定碎石底基層、水泥穩(wěn)定碎石基層分別增加15 cm,20 cm。

2 碾壓工藝配置方案

1)壓路機(jī)的配置：攤鋪機(jī)在運(yùn)行時(shí)它的夯錘會(huì)先預(yù)壓，完成其中一個(gè)作業(yè)段之后壓路機(jī)進(jìn)行工作。利用以下設(shè)備來碾壓：1臺(tái)膠輪壓路機(jī)(型號為XP301)、1臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)(型號為XS202)和1臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)(型號為YZ32D2)。

2)碾壓機(jī)械組合的優(yōu)化：基于工程試驗(yàn)路里為獲取最佳的碾壓工藝，以及最好的碾壓機(jī)械組合方法，其最佳的碾壓方案取決于測試壓實(shí)度的具體情況。也就是此工程應(yīng)該按照32 t重的壓路機(jī)振動(dòng)為主。

3 主要材料檢測結(jié)果及變異性分析

結(jié)合依托工程試驗(yàn)路的施工，這篇文章檢測了施工時(shí)水泥穩(wěn)定碎石混合料的含水量和水泥劑量等，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方式來處理所收集到的數(shù)據(jù)。針對主要的檢測指標(biāo)，不僅對水泥穩(wěn)定碎石基層施工時(shí)做了變異性的分析，同時(shí)對施工后也做了變異性分析[2]，并具體分析了導(dǎo)致變異性的因素與影響，進(jìn)而做出與之相對的控制措施，使施工質(zhì)量的均勻性提升。

3.1 水泥劑量

水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度主要由兩部分作用構(gòu)成:一部分是水泥的水化作用，另一部分是粗集料之間的嵌擠作用。假如水泥劑量的強(qiáng)度不大，便無法確保基層的強(qiáng)度，假如水泥的劑量太大，便會(huì)出現(xiàn)許多裂縫且還不利于節(jié)省經(jīng)濟(jì)。所以穩(wěn)定的水泥劑量有利于確保路面的質(zhì)量。這篇文章在試驗(yàn)段鋪筑的過程中測定了水泥的劑量，如表1對影響條件和變異性進(jìn)行分析，并控制其質(zhì)量，使水泥劑量的變異大大減少。

表1 基層水泥劑量取值檢測表

由表1能夠知道基層水泥劑量的最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)分別是4.7,3.5,0.038和0.071。這便顯示出在水泥穩(wěn)定碎石基層施工時(shí)存在水泥劑量的變異，此種變異使基層強(qiáng)度不一樣，所以基層裂縫導(dǎo)致的間距也不一樣。為了更好地分析其變異性，還進(jìn)一步分析了基于工程水泥的劑量檢測。

1)水泥劑量的變異影響因素。

a.級配變異對水泥劑量的影響。

和粗集料作比較，細(xì)集料有著更大的變異，然而細(xì)集料有著較大的表面積，因?yàn)榘韬蜁r(shí)水泥分散于集料的表層，所以細(xì)集料有很大的變異使得水泥劑量發(fā)生變異，這便需要均勻地取料。

b.水泥劑量的控制方法。

在具體操作時(shí)，因?yàn)椴磺‘?dāng)?shù)娜藶楹腿×戏椒ㄊ沟脵z測結(jié)果不準(zhǔn)確；此外便是利用計(jì)算相比法。利用混合料總量的計(jì)算理論來使用數(shù)量，之后計(jì)算拌和樓水泥罐里的具體用量。

c.水泥計(jì)量系統(tǒng)精度對水泥劑量的影響。

施工時(shí)還有一個(gè)因素會(huì)給混合料水泥劑量的變異性帶來影響，那就是拌和樓水泥計(jì)量系統(tǒng)，對劑量系統(tǒng)有著很高的精度要求，良好的穩(wěn)定性，生產(chǎn)時(shí)基本沒有波動(dòng)。

2)減小水泥劑量變異性的措施。

a.提高混合料拌和的均勻性。

不管如何取樣，拌和均勻性差都不會(huì)獲得較好的均勻性，也不會(huì)獲取有代表性的試樣，所測得的結(jié)果一定有變異，所以拌和均勻性要從根本上使水泥劑量變異。所以在生產(chǎn)時(shí)一定要將均勻性提高。在拌和時(shí)應(yīng)該按照拌和樓參數(shù)來進(jìn)行，防止出現(xiàn)過多拌和的情況，拌和時(shí)間應(yīng)該根據(jù)試拌來確定。

b.減小試驗(yàn)檢測誤差的影響。

經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)知道，假如取樣的樣品量不足、任意取樣，水泥劑量的檢測結(jié)果有極大的變異性。建議通過4.75 mm的篩子稱取4 000 g混合料，之后利用四分法再從中選取兩份，每份300 g。此種措施可以降低水泥劑量的檢測誤差。

3.2 礦料級配

工地試驗(yàn)室的取樣利用拌和樓或者是施工現(xiàn)場的水穩(wěn)料來進(jìn)行，通過水洗法進(jìn)行篩分試驗(yàn)，獲取級配曲線，并將其迅速反饋至施工現(xiàn)場，時(shí)刻了解拌和樓的出料情形。因?yàn)?0 mm～20 mm粒徑及低于0.075 mm的集料在施工時(shí)易出現(xiàn)離析情況，如圖1所示。利用貝雷法評析還原級配的最大、最小值，相對而言它們通過9.5 mm～19 mm的集料不多，但是可以利用細(xì)集料來填充粗集料導(dǎo)致的空隙。

按照圖1統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)能夠知道4.75 mm篩孔的通過率為32%～37%，在總數(shù)中占45%，接下來如果通過率是32%～42%，那么在總數(shù)中占27%。施工時(shí)有很多因素會(huì)影響級配變異，通常有攤鋪、運(yùn)輸、拌和與原材料。

4)改善措施。

從以上數(shù)據(jù)能夠知道現(xiàn)場施工時(shí)級配有很大的變異性，所以要對其進(jìn)行控制。施工時(shí)能夠利用下面的措施來減小級配變異性：

a.粗集料的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

篩分各種規(guī)格的集料，發(fā)現(xiàn)細(xì)集料的含量導(dǎo)致混合料級配變異。所以，在采購集料時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制其篩孔處的通過率。

b.料場集料的管理和控制。

因?yàn)槊糠N集料均有相應(yīng)的變異性，相對而言細(xì)集料的變異性更大，所以在備料和料場建設(shè)時(shí)必須要重視料堆間的隔離，不至于出現(xiàn)混料導(dǎo)致的集料級配變異。

3.3 壓實(shí)度檢測

按照現(xiàn)場的具體情形，鋪筑試驗(yàn)段時(shí)要檢測其壓實(shí)度，也就是利用超厚寬幅一次性攤鋪壓實(shí)，之后檢測上半層15 cm，再檢測下半層20 cm，如表2所示。

表2 壓實(shí)度取值檢測表

通過表2能夠知道20個(gè)樣品里，只有下層壓實(shí)度是97.8%，除此之外別的檢測點(diǎn)壓實(shí)度都符合98%，這說明在一定的施工工藝條件下35 cm水泥穩(wěn)定符合需求。還能夠知道試驗(yàn)段壓實(shí)度的變異系數(shù)和平均值分別是0.47%和98.6%。

3.4 含水量測定

一般情況下要檢測以下階段的含水量，分別是混合料拌和之后、攤鋪和壓實(shí)等，分析含水量的具體情況，并反饋此情況至拌和站使相關(guān)操作人員能夠合理調(diào)整混合料拌和以及進(jìn)水量。

經(jīng)過查看施工現(xiàn)場的含水量和壓實(shí)度，逐步分析它們的內(nèi)外關(guān)聯(lián)，如圖2所示。

通過圖2能夠知道，壓實(shí)度的平均值會(huì)由于含水量變異系數(shù)的增大而減小。從相同的工藝碾壓來看，如果含水量的變異系數(shù)超過10%，基層壓實(shí)度往往比需求的98%低，所以就現(xiàn)場施工而言要確保足夠的壓實(shí)度。

4 結(jié)語

本文依托某市政公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工項(xiàng)目，探究水穩(wěn)基層的以下施工工藝，如碾壓和攤鋪等，嚴(yán)格控制施工的質(zhì)量，進(jìn)而獲得了以下結(jié)論：

1)從壓實(shí)度的增長率出發(fā)建議利用以下碾壓工藝，也即是水泥穩(wěn)定碎石基層混合料。

2)施工時(shí)級配10 mm～20 mm有很大的變化范圍，由于0.075 mm篩孔通過率有很大的變異系數(shù)使得粗集料無法很好地發(fā)揮嵌擠功能。所以礦料在進(jìn)場的過程中要對集料的質(zhì)量進(jìn)行把控。

3)就壓實(shí)度來看，上部分和下部分的差值不大，顯示出利用恰當(dāng)?shù)氖┕すに囉欣谒喾€(wěn)定碎石基層壓實(shí)度的確保。改造罐砂筒能夠很好地檢測水泥穩(wěn)定碎石基層整個(gè)范圍里的壓實(shí)度。

4)為了很好地確保水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度，一定要控制好含水量的變異系數(shù)，小于10%是最為恰當(dāng)?shù)摹?/p>