公路水泥穩(wěn)定碎石層試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用研究

李夢妍

(通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)(天津有限公司)，天津 300000)

基層是公路工程重要組成部分，水泥穩(wěn)定碎石憑借其良好的強(qiáng)度、抗?jié)B性與抗凍性，得到了越來越廣泛的使用。施工中，為明確水泥穩(wěn)定碎石基層或底基層的質(zhì)量狀況，或在施工完成后的質(zhì)量評定過程中，都需要進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)檢測。

1 壓實(shí)度檢測

對于路面基層而言，其壓實(shí)度指的是現(xiàn)場混合料干密度和通過試驗(yàn)確定的最大干密度之比。目前，對于路基土最大干密度，主要采用以下兩種方法檢測確定：其一，擊實(shí)法，主要在以下幾種路基土類型中使用：水穩(wěn)材料、石灰及粉煤灰穩(wěn)定材料。試驗(yàn)時，所用集料的粒徑應(yīng)小于37.5 mm。其二，振動壓實(shí)法，主要在水泥、石灰或粉煤灰穩(wěn)定粒料土基層中使用。

而對于基層材料的現(xiàn)場密實(shí)度，主要采用以下幾種方法檢測確定：

(1)灌砂法。可在現(xiàn)場對基層或底基層所用材料經(jīng)壓實(shí)后的密實(shí)程度進(jìn)行檢測。其具體操作步驟為：①采用與灌水法相同的方法進(jìn)行挖坑，并對挖出的材料的實(shí)際含水率進(jìn)行測定，試坑尺寸根據(jù)試樣最大粒徑確定，如表1所示；②將容砂瓶注滿量砂，并將閥門關(guān)好，對整個容砂瓶的質(zhì)量予以稱取，結(jié)果精確到10 g；③將密度測定裝置到放在洞口處，將容砂瓶的閥門打開，開始向坑中注砂。注砂時注意不可振動。待砂注滿試坑后，將閥門關(guān)閉，對剩余量砂、容砂瓶與漏斗的質(zhì)量進(jìn)行稱取，結(jié)果精確到10 g，同時通過計(jì)算確定將試坑注滿所需量砂的數(shù)量；④密度=挖坑時取出樣品的質(zhì)量÷(將試坑注滿所需量砂質(zhì)量÷量砂密度)；⑤干密度={[挖坑時取出樣品的質(zhì)量÷(1+0.0實(shí)測含水率)]}÷(將試坑注滿所需量砂質(zhì)量÷量砂密度)。該方法是現(xiàn)階段最常用的壓實(shí)度檢測方法，從表面上比較簡單，但操作過程中如果掌握不好將產(chǎn)生很大的誤差，導(dǎo)致施工單位和監(jiān)督及質(zhì)量檢測等部門之間出現(xiàn)爭議，因此必須要有足夠高的操作水平，保證檢測結(jié)果的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。

表1 試坑尺寸確定

(2)環(huán)刀法。可以對細(xì)粒土和無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土進(jìn)行密度檢測。當(dāng)采用此法檢測確定無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土實(shí)際密度時，應(yīng)注意混合料的齡期不能超出2 d。其具體操作步驟為：①將環(huán)刀擦拭干凈，并稱取其質(zhì)量，結(jié)果精確到0.1 g；②在現(xiàn)場選出一塊長、寬均為30 cm的部分作為試驗(yàn)點(diǎn)，將其表面清掃干凈后，將表面不平整與浮動的部分鏟除，具體的深度以環(huán)刀進(jìn)入到能達(dá)到要求的深度且避免對下層造成擾動為準(zhǔn)確定；③將地面鏟平以后，將定向筒固定好，然后依次在定向筒中放入環(huán)刀和環(huán)蓋，使其和地面保持垂直；④使導(dǎo)桿始終處在垂直的狀態(tài)，借助取土器落錘把環(huán)刀持續(xù)打入至壓實(shí)層當(dāng)中，直到環(huán)蓋和定向筒的上口達(dá)到平齊；⑤將擊實(shí)錘與定向筒去除，并由人工使用工具取出試樣；⑥輕取環(huán)蓋，利用修土刀按照從邊側(cè)到中間的順序?qū)h(huán)刀兩側(cè)的剩余土削除，隨時用直尺進(jìn)行檢測，直到完全修平；⑦將環(huán)刀壁擦拭干凈，使用天平對環(huán)刀與試樣的總質(zhì)量進(jìn)行稱取，結(jié)果精確到0.1 g；⑧從環(huán)刀中將試樣取出，從中選取有代表性的部分，對其含水量進(jìn)行測定。環(huán)刀法密度試驗(yàn)記錄表格如表2所示。

表2 環(huán)刀法密度試驗(yàn)記錄表格

(3)鉆芯法。當(dāng)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層的實(shí)際齡期較長時，可采用此法對其密度進(jìn)行檢測確定。其具體操作步驟為：①利用取樣機(jī)在基層或底基層當(dāng)中取出試樣，將取出的試樣用小毛刷清掃干凈，去除的雜物要用塑料袋盛裝，并為了避免混淆，還需要在袋中放入取樣位置的樁號單；②將試樣移交至試驗(yàn)室后，將其放到水槽中浸水，試樣的頂面要沒過水，直到試樣達(dá)到飽和狀態(tài)；③對達(dá)到飽和后試樣的吸水率進(jìn)行測定，按照實(shí)測吸水率，采用表干法或蠟封法確定其密度，如果吸水率在2%以內(nèi)(包括2%)，則采用表干法進(jìn)行；而當(dāng)吸水率超過2%時，需采用蠟封法進(jìn)行。

2 平整度檢測

平整度是對路面質(zhì)量和服務(wù)水平進(jìn)行評價的一項(xiàng)重要指標(biāo)，指的是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)，對基層表面凹凸?fàn)顩r進(jìn)行連續(xù)或間斷測試。對于基層平整度，它和其它結(jié)構(gòu)層次實(shí)際平整情況存在一定程度的聯(lián)系，即其它結(jié)構(gòu)層次實(shí)際平整情況可能會累積反映至基層表面。

目前對于基層平整度，主要采用以下幾種方法檢測：3 m直尺法，以最大間隙為主要評價指標(biāo)；連續(xù)式平整度儀法，以標(biāo)準(zhǔn)差為主要評價指標(biāo)；顛簸累積儀法，以顛簸累積值為主要評價指標(biāo)；斷面儀法，包括水準(zhǔn)儀、斷面尺和激光技術(shù)，以國際平整度指數(shù)為主要評價指標(biāo)。在實(shí)際的檢測工作中，無論采用何種方法，都要將結(jié)果監(jiān)理和國際平整度指數(shù)之間的關(guān)系。

以目前最常用的3 m直尺法為例，其具體操作步驟為：

(1)檢測開始前，先做好以下各項(xiàng)準(zhǔn)備工作：按照相關(guān)規(guī)范提出的要求選取試驗(yàn)段落；在選擇好的試驗(yàn)段落中選出測點(diǎn)，如果是施工中的質(zhì)量檢測，則測點(diǎn)要根據(jù)具體需要確定，以單桿檢測為主；如果是質(zhì)量檢驗(yàn)或路況綜合評定，應(yīng)連續(xù)測量10尺。當(dāng)沒有特殊要求時，將行車道其中一側(cè)作為進(jìn)行連續(xù)測定的具體位置。完成上述工作后，將基層表面的垃圾和雜物清掃干凈。

(2)當(dāng)檢測是在施工中進(jìn)行的，沿需要的反向放好3 m直尺；將3 m直尺放好后，對其底面和基層表面之間的縫隙大小進(jìn)行觀察，并找出縫隙為最大的部位；在找出的最大縫隙部位塞入塞尺，對縫隙高度進(jìn)行測量，結(jié)果精確到0.2 mm； 當(dāng)檢測是在施工完成后進(jìn)行的，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出的要求，每處都要連續(xù)測10尺，即按照以上步驟對10個最大縫隙的值進(jìn)行測定和記錄。

(3)單桿檢測基層平整度計(jì)算，將3 m直尺和路面之間的最大縫隙值作為最終結(jié)果。當(dāng)連續(xù)測10尺時，需判斷各測定結(jié)果是否滿足要求，按照具體要求對合格的百分率進(jìn)行計(jì)算，并對10尺檢測結(jié)果平均值進(jìn)行計(jì)算。

(4)在單桿檢測過程中，應(yīng)隨時對測試的具體位置和該位置對應(yīng)的檢測結(jié)果進(jìn)行記錄。而在連續(xù)測10尺的過程中，應(yīng)對平均值、不滿足要求的尺數(shù)和合格率進(jìn)行報告。

水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度和平整度檢測方法、頻率及規(guī)定值或允許偏差如表3所示。

表3 水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度和平整度檢測方法、頻率及規(guī)定值或允許偏差

3 結(jié) 語

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石基層是現(xiàn)階段公路工程最常用的基層或底基層形式，以上對水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度和平整度兩項(xiàng)重要指標(biāo)的試驗(yàn)檢測方法進(jìn)行了分析，旨在為實(shí)際的試驗(yàn)檢測工作提供參考借鑒，保證試驗(yàn)檢測順利完成，并保證試驗(yàn)檢測結(jié)果的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，為之后的施工或質(zhì)量評定提供可靠參考依據(jù)。