馮英濤

【摘 要】文章以道路原材料及道路路基試驗檢測對工程質量的重要價值為研究對象,首先對道路原材料及道路路基試驗檢測作用價值進行了簡單的分析,然后探討了道路原材料試驗檢測方法,最后提出了一些實用的道路路基試驗檢測方法,以供施工單位參考。
【關鍵詞】道路路基;道路原材料;試驗檢測;作用價值
【中圖分類號】U414 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2021)04-0100-03
0 前言
隨著我國基礎設施建設的迅猛發展,人們對道路工程質量安全的要求越來越高,而在道路工程建設過程中,道路原材料及道路路基對于道路工程質量有著決定性作用。基于此,需要通過做好道路原材料及道路路基檢測試驗,從而及時發現道路原材料及道路路基存在的種種問題,并做好相應的彌補措施,保證道路地基穩固,充分滿足人們對道路工程建設安全及質量方面的要求 [1]。
1 道路原材料及道路路基試驗檢測的作用和價值
在道路工程建設過程中,針對道路建設的質量要求通常比較高,決定道路工程質量的因素有很多,例如管理及施工因素,其中最為關鍵的質量影響因素有兩個方面:一是建設道路的原材料,二是道路路基 [2]。道路原材料是組成道路工程的基礎,在實際道路工程建設過程中,無論采用何種先進的設備儀器、優質的施工技術,一旦道路原材料本身出現問題,那么上述措施方法均會失去應有的作用和價值。無論對于何種工程建設來說,原材料始終都是保障質量的基礎,因此只有在道路工程建設中加強道路原材料的試驗檢測,及時發現原材料本身存在的質量問題并做好彌補與改進工作,才能從根本上保證道路工程質量。在道路工程完工后,單從道路本身運行來看,其使用壽命長短取決于路基是否穩固,一旦路基出現質量問題,那么將會進一步加速外界各種因素對道路破壞的力度,導致道路工程各種故障問題頻發,嚴重威脅行車安全。因此,通過進行道路路基試驗檢測,能夠及時發現路基施工存在的種種質量問題,消除各種質量隱患,保障道路工程有一個穩定堅固的路基,這對于道路工程整體建設質量的提升有著非常重要的作用。
2 道路原材料試驗檢測方法
2.1 做好道路原材料取樣
在道路工程建設過程中,采用的原材料無論是數量還是種類方面均比較多,根據不同原材料的性質,我們可以將道路工程原材料歸結為以下3類:第一類是顆粒性物料,第二類是瀝青類原料,第三類是水硬性原料。在進行原材料試驗檢測前,通常需要先進行規范化的取樣。在取樣時,應保證取樣的科學性、隨機性與科學性。以水泥取樣為例,若是袋裝水泥,每次取樣檢查應在200 t以內,隨機取樣,控制好取樣水泥袋數,每次應大于20袋,取樣量應相同,還需要將取樣樣品充分混合,并從中稱取12 kg水泥,做后續試驗檢測。若是散裝水泥,每次取樣檢查量為500 t以內,在取樣時,取樣水泥罐車數量應大于3輛,在取樣過程中,注意控制好每次取樣的量應保持相等,最后稱取12 kg水泥,用于后續原材料試驗檢測。
2.2 做好道路原材料試驗檢測
在進行原材料試驗檢測時,仍以水泥為例,具體檢測過程中注重做好以下幾點:一是注意控制好水泥的比重與容量。一般而言,水泥比重控制在3∶1左右;水泥容量通常為1 300 kg/m3。二是注意加強對水泥粗細度的檢測。通常而言,水泥顆粒越細,后續硬化速度越快,早期的水泥強度也就越高。三是注意水泥凝結時間的檢測。具體包括初凝時間與終凝時間,其中前者是指水泥從開始加水攪拌到自身失去塑性的時間,后者是指水泥開始進行加水攪拌到完全失去塑性并開始具備強度的時間。不同類型的水泥初凝與終凝時間也有一定的差異,比如普通硅酸鹽水泥的初凝時間在45 min左右,終凝時間在12 h左右。四是注意做好水泥強度試驗檢測,要求檢測標準與國家相關標準相符。五是注意做好水泥體積安定性試驗檢測。水泥體積安定性具體是指水泥在硬化時,體積產生變化的均勻度。如果水泥中含有較多的雜質,在實際進行硬化時,體積本身會產生嚴重的不均勻形變,因此水泥體積安定性也是一項非常重要指標。六是注意做好水泥水化熱試驗與檢測。水泥在硬化過程中,自身會不斷放熱,做好該項指標的檢測對于后續裂縫控制有著重要的作用。
除了水泥原材料檢測需要注意上述事項,其他原材料的試驗檢測同樣需要確定各種檢測項目指標。各種原材料試驗檢測的代表數量、取樣規定重量檢測項目及檢測周期見表1。
3 路基試驗檢測方法
3.1 灌砂法
灌砂法是進行路基壓實度測定的一種比較常用的方法,相較于其他實驗測試方法,灌砂法具有以下優勢。一是技術操作難度相對較低,本身有著良好的穩定性,在外界環境測試中,數據波動的幅度比較小。這一方法經常被應用于道路路基層、砂石路面、瀝青路面的壓實度與密度檢測 [3]。在實際運用該方法時,可采用以下步驟進行:一是標定好標準砂的密度,然后在現場選擇一塊平整的地方,在完成灌砂桶內椎體體積后,需要挖洞,在挖洞深度方面,需要結合實際試樣粒徑要求確定。二是做好濕土質量的稱量工作,在灌砂筒內需要裝滿砂,砂土裝置距筒頂15 mm為止。三是首先將砂裝入下方柱體和灌砂桶的椎體內,然后做好主體質量計算,具體計算方法為先用最初砂質量減去椎體內砂質量,然后減去桶內剩余砂的質量。四是計算濕土質量與砂密度的乘積,再將剩余砂的質量、最大干密度、烘箱烘出來的含水量作商,即可獲得路基壓實度。
為了保證該方法能夠穩定、可靠實施,需要做好以下質量控制工作。一是針對參與試驗檢測的人員,需要做好崗前培訓,保證每一位工作人員均具有專業的能力完成試驗測試工作。二是加強對試驗檢測人員的管理,要求相應人員應嚴格按照相關規程做好試驗操作,保證實驗測試結果準確、可靠。三是做好試驗測試儀器準備工作,加強設備儀器的管理,相關儀器設備在使用前應做好整定,滿足試驗檢測基本要求。四是在進行數據的讀取和記錄時,需要嚴格根據現行標準進行,保證數據讀取的規范性和準確性。五是在完成檢測報告撰寫后,需要嚴格履行審核制度,審核完成簽字后再正式發出。六是加強對試驗檢測后獲取的數據的可靠性分析,并如實填寫到相關記錄當中。
3.2 土基回彈彎沉試驗檢測方法
在道路工程建設過程中,土基回彈模量是道路設計中一個不可或缺的重要參數,針對當下不同地區自然土質,我國《公路瀝青路面設計規范》(JTJ 014—97)已經給出了標準回彈模量值。但由于土基回彈模量參數非常重要,參數本身的變化將會對路面設計厚度帶來直接的影響,因此在實際開展道路工程建設時,建議結合實際條件,在現場直接進行測定。
在采用土基回彈彎沉試驗檢測方法前,需要做好以下準備工作:一是注意科學合理地選擇具有代表性的測點,要求測點在水平路基之上,測點所在的地面應平整,土質應均勻,不含雜物。二是做好土基表面平整工作,針對一些凹陷處,可以撒一些干燥、潔凈的細砂進行填平處理,注意砂子不可覆蓋全部土基表面,防止影響最終測試結果。三是試驗前要做好承載板的安置,在安置完成后,需要采用水平尺進行校正,保證承載板處于水平狀態。四是在承載板之上需要做好千斤頂的安置,在千斤頂之上,需要進行襯墊鋼圓筒。與此同時,應注意要將球座置于頂部,直接與加勁橫梁進行接觸。如果在試驗過程中,需要用到測力環,應注意將它置于千斤頂與橫梁中間,針對千斤頂與襯墊物而言,要求二者應保持垂直的狀態,如此一來,在后續進行加壓時,能夠有效防止千斤頂施加壓力不均引發的傾倒事故,不僅容易造成人員受傷,還會對數據準確性帶來不利影響。五是做好彎沉儀的合理安置。在具體安置過程中,注意要先將2臺彎沉儀測頭分別放在承載板立柱支座之上,然后進行百分表對零,選擇好初始位置。
在實際進行土基回彈模量測定時,需要落實以下步驟:一是采用千斤頂做好加載預壓工作,當預壓至0.5 MPa時,可以先進行一段時間的穩壓,一般1min左右即可,促使承載板與土基能夠緊密接觸在一起。在這一過程中,還可以對百分表工作情況進行檢查,確保它始終處于正常的工作狀態下,然后放松千斤頂油門,再進行1min左右的穩壓,做好初始讀數的記錄。二是做好土基壓力一變形曲線的測定,先在千斤頂的幫助下做好壓力加載,在這一過程中,可以采用逐步加載卸載的方式,并采用用壓力表做好加載量的控制,當荷載在0.1 MPa以內時,每級增加0.02 MPa,后續可以加大增加量,選擇每級增加0.04 MPa。與此同時,為了進一步簡化加載和計算的難度,針對加載數值,可以結合實際情況適當地調整,比如可以將其調整為整數,使計算更加簡單。每次加載至預定荷載后,需要注意做好一段時間的穩壓,穩壓時間為1 min左右,然后讀取并記錄2臺彎沉儀百分表的數值,在將千斤頂油門輕輕放開,使其壓力卸載至0。隨后需要間隔1 min,再進行百分表數值的讀取與記錄,每次卸載后,注意百分表不需要再進行對零。當2臺彎沉儀百分表讀數之差控制在平均值的30%時,可以直接取平均值。如果大于30%,說明測試失敗,需要重測。當回彈變形值超過1 mm時即可停止加載。三是進行各級荷載的回彈變形和總變形計算,在計算過程中,可以采用以下方法,比如針對回彈變形的計算,先采用加載后讀數平均值減去卸載后讀數平均值,再與調彎沉儀杠桿比相乘。在進行汽車總影響量測定時,需要在最后一次加載卸載循環結束后將千斤頂取走,重新進行百分表初讀數的讀取,然后將汽車開出測試范圍外,再對終值數進行讀取。在獲取相應數值后,即可采用以下方式進行計算,總影響量是兩只百分表的初、終讀數差之平均值與彎沉儀杠桿比的乘積。五是在試驗點下,先進行取樣,做好材料含水量的測定,在這一過程中,注意做好取樣數量的控制,如果樣品最大粒徑在5 mm以內,可取樣120 g;如果樣品最大粒徑在25 mm以內,可取樣250 g;如果樣品最大粒徑在40 mm以內,可取樣500 g,然后緊靠試驗點旁邊位置用灌砂法或環刀法做好道路土基密度的測定,最后完成計算即可。
4 結語
綜上所述,在道路工程建設過程中,組合道路原材料及道路路基試驗檢測非常重要,能夠從根本上保證道路工程的建設質量。基于此,我們需要提高對道路原材料及道路路基試驗檢測的重視程度,并采取有效方法做好道路原材料及道路路基試驗檢測工作,從而為道路工程建設質量提升提供保障。
參 考 文 獻
[1]劉峰群.對公路工程施工階段試驗檢測若干關鍵問題的探究[J].公路交通科技(應用技術版),2017,23(10):158-159.
[2]李強.公路工程施工階段試驗檢測的關鍵問題[J].公路交通科技(應用技術版),2018(12):91-92.
[3]許建騰.公路工程瀝青路面施工現場試驗檢測內容與技術[J].公路交通科技(應用技術版),2019,28(4):54-56.