摘要:试验检测是监控公路工程质量的重要手段,客观、准确、及时的试验检测数据是公路工程实践的真实记录,是指导、控制和评定工程质量的科学依据;试验检测技术作为公路工程质量管理中的重要环节在整个工程建设中具有十分重要的作用。本文主要论述试验检测对路面施工的影响。
关键词:路面;试验检测;关系
近几年来,随着我国交通建设的不断快速发展和公路等级的不断提高,公路工程试验检测的应用越来越广泛,试验检测是监控公路工程质量的重要手段,客观、准确、及时的试验检测数据是公路工程实践的真实记录,是指导、控制和评定工程质量的科学依据;试验检测技术作为公路工程质量管理中的重要环节在整个工程建设中具有十分重要的作用。平整度、抗滑性、车辙深度、渗水性是评价沥青路面使用状况和养护水平的重要指标,也是公路工程质量控制和竣工验收评定工作中不可缺少的一个主要部分。大量的工程实践证明,不重视试验检测工作,仅靠经验评估是造成沥青路面出现早期破坏的重要原因之一。因此,为实施正确的路面维修和病害处治措施,提高沥青路面施工质量,缩短工期,降低投资,加强试验检测工作是非常必要的。
1 试验检测工作的目的和意义
工程试验检测工作,是公路工程施工技术管理中的重要组成部分,也是公路工程施工质量控制和竣工验收评定工作不可缺少的主要环节。通过试验检测能用定量的方法科学地评定各种材料和构件的质量;能充分地利用当地原材料降低工程造价;能合理地控制并科学地评定工程质量;因此,工程试验检测工作对于提高工程质量、加快工程进度、降低工程造价、推动公路工程施工技术进步,起着极为重要的作用。公路工程试验检测所取得的数据是工程设计参数、施工质量控制、施工验收评定、养护管理决策的主要依据。
2 沥青路面路况衰减和病害产生的影响因素
路面通车后即开始承受汽车轮载的反复作用,因此车辆荷载的作用是影响路面使用寿命的一个关键因素。特别是低速、重载的货车荷载,轮胎接地压强大,荷载作用时间长,往往导致沥青路面平整度降低,甚至出现车辙、推移、拥包等病害。路基路面是个整体,环境温湿状况可以通过路基对路面结构产生影响。路基湿度增加可能直接导致路面结构受力状态的改变,从而引起路面结构层强度、刚度和稳定性的降低,沥青路面整体承载能力随之降低。
此外,沥青路面的面层影响因素还包括大气温度四季变化和每天的昼夜温度升降。沥青混凝土是一种粘弹性材料,具备粘弹性材料的基本特征,如应力、应变关系非线性和不可逆性,具备时间效应和温度效应,并服从时间温度换算法则,即在短时间高温作用下的变化与较低温度较长时间作用下出现的变化是等值的,具有明显的蠕变和应力松弛特性等等。在夏季高温或长时间荷载作用(低速行车)下表现出较强的粘性特征,相反,在冬季低温和快速行车条件下表现出显著的弹性特征。
我国沥青路面普遍采用强度和刚度都较高的半刚性材料基层上铺筑厚度不大的沥青面层的强基薄面的路面结构形式。其中面层主要起到提供舒适行车表面、保护基层的磨耗层作用,基层则作为主要承重层,承担由面层传来的车辆荷载作用,并将它扩散到垫层和土基上。因此,半刚性沥青路面质量好坏关键在于沥青面层质量和基层质量。基层质量不好,整个路面结构承载能力不足,在荷载作用下,很快出现破损,进而破坏。面层质量较差,则路面较早出现表层病害,逐渐失去对基层的保护作用,如不及时加以维护,将导致基层进一步出现破损,降低承载能力。
面层沥青混合料的技术性能直接影响沥青路面的表层病害的发生。由于沥青用量过多、标号太高、集料质量较差、级配偏细等原因造成沥青混合料高温稳定性差,则可能造成沥青路面夏季高温季节出现车辙,拥包、泛油等病害。如果由于混合料空隙率偏大、透水,则可能导致雨水下渗,造成面层的松散剥落及基层冒浆等病害。此外,由于材料性质不均匀、施工质量控制水平的差异等还会引起路面使用性能存在较大的离散,也必然会影响到路面结构的承载能力和使用性能。而半刚性基层质量的好坏,则直接影响沥青路面的使用性能和使用寿命。
3 路面施工的试验检测
3.1 原材料质量的控制
(1)沥青路面原材料的试验检测。沥青路面使用的各种材科运到现场后,不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测,必须进行取样检验质量,其中沥青的针入度、软化点、低温延度及高温老化试验为必须要做的项目,集料必须按照施工技术规范要求进行检测,经评定合格后方可使用。
(2)沥青混合料的试验检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆沥青路面混合料的组成设计结果对路面使用性能、材料用量及工程造价有很大的影响。沥青路面混合料必须考虑温度稳定性、耐久性、抗滑稳定性、抗疲劳特性及工作度等问题。在沥青路面施工质量过程控制中,工地试验室必须根据现场材料的检测结果,提供用于施工的施工配合比,对生产的沥青混合料进行现场抽样取料,制作马歇尔试件,测定稳定度、流值、饱和度等,检测混合料是否符合设计的要求,通过对试验段路面钻芯取样,验证施工配合比的可行性,直至达到设计的各种指标。正常施工中通过随机抽样法对沥青混合料进行沥青用量、矿料级配等的检验,对无机结合料应进行结合料如水泥剂量检测,如果发现出现偏差应随时进行调整。
(3)冷再生底基层材料的检验。根据经验和所用再生机械的特点,制定3~5 种不同的再生机行进速度和转子速度的组合方案,按设计的再生深度对旧路进行铣刨,取铣刨后具有代表性的材料送往试验室进行筛分,选择级配最接近理想级配的方案作为施工时再生机行进速度和转子速度的方案。然后取再生机后经铣刨、拌和的混合料,送往试验室,对以水泥作为稳定剂的冷再生,测定再生混合料的含水量、水泥量,并按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51-2009)要求成型试件,测定其7d 无侧限抗压强度。
基层原材料检验。根据施工技术规范要求,除对各种集料进行级配、压碎值、针片状含量检测外,重点应对从稳定土拌合机出来的混合料进行级配、水泥剂量、含水量检验,同时应按照要求制作无侧限抗压试件,用以验证配合比是否能达到设计的强度。
3.2 施工控制参数的确定
施工控制参数,通常是指一些能够指导施工,控制施工质量的关键数据。例如冷再生基层中机器行走速度与混合料级配的关系,沥青路面压实最大密度与压实机具、压实遍数的关系等,这些参数是路面铺筑中指导施工,控制施工质量的关键参数。这些参数确定的准确与否,将直接影响路面工程的质量。因此,为了确保试验数据的准确性、可靠性,在借助试验检测这种手段进行参数确定时,应认真对待,严格遵照试验检测规程,并力求消除试验误差,提高试验精度。
3.3 现场施工过程质量控制
现场施工最主要的控制指标为压实度。受条件限制,我们一般在现场现场检测压实度的方法为基层及底基层采用灌砂法,沥青路面采用钻心取样后到实验室进行检测。工地试验得出的干密度与试验室标准击实试验得出的最大干密度的比值即为压实度。不同的结构层压实度规定值不同,检查频率也不同,计算结果大于等于规定值的合格,小于规定值的不合格。如果不合格,就要求我们具体检查、分析、查找原因,并采取相应措施。例如,检查工地的实际压实情况,了解压路机的吨位,碾压遍数、方式、速度、碾压时材料含水量、松铺厚度等,然后再取样并重新试验。如果压路机碾压和施工操作程序都符合要求的情况下,那只有两个原因出现此误差。①最大密度试验与实际取样点的材料不符;②试验人员操作过程中的误差。由于各类材料最大密实度试验在室内进行时,条件较好又有充分时间,一般实验数据较为正确,而在工地取样试验时,因受各种条件的限制,每个环节都容易发生问题,稍有不慎,就会影响整个试验结果。这就要求我们提高实验人员的素质,增强责任感;校正实验仪器,确保仪器的精确度;根据问题,做不同材料不同掺量的最大密度试验。其余检测项目为厚度、宽度、平整度等指标,操作起来比较简单,一般施工条件下都易于控制。
4 沥青路面及结构层矿料级配的控制
在工地施工中由于受各种条件的限制,要严格控制矿料级配有一定的难度,因工地所需石料很多,不可能有很大的料场存储所需石料,且石料料源较多,规格质量不一,在这种情况下,为了保证石料级配符合要求,可采取一下措施:(1)开工前按照合成级配要求,分别把各种粒径的碎石料做筛选分析试验,选出级配合适的集料分开堆放。施工过程中陆续进场的石料应经过筛分试验,粗加工后再用。(2)在施工过程中,随时检查拌合机计量系统和二次筛分设备是否运转正常。(3)随时进行沥青混合料抽提后的矿料的筛分试验,对稳定土材料要随时进行筛分,与设计配合比进行比对,并按级配范围及时进行调整。
5 沥青及无机结合料用量
在沥青路面面层施工中,除石料级配符合规范要求外,沥青的用量也很关键。有些沥青路面的病害是由于沥青用量不当造成的。因此在施工中应该严格掌握用油量,保证沥青路面面层质量。沥青混凝土路面根据马歇尔试验确定沥青用量后,在施工中应按规定测定沥青用量。对无机结合料稳定材料来说,最常用的是水泥稳定类,需要我们随时对水泥用量进行检测,除滴定法检测外,尚应与材料用量和铺筑的面积进行核对,确保在规定的误差范围内。每一个实验人员一定要根据各自不同的试验条件和具体情况,多做比较试验,多分析校正这些人为误差,使试验数据真实可靠。
随着公路技术等级的提高,对养护维修工程质量的要求在不断地提高,试验检测工作已成为工程质量控制不可或缺的重要手段。因此,要确实提高公路工程施工质量、缩短工期、降低工程成本,必须加强试验检测工作,以促进公路工程质量工作迈上新的台阶。
论文作者:李强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/5
标签:路面论文; 沥青论文; 沥青路面论文; 面层论文; 材料论文; 基层论文; 用量论文; 《基层建设》2019年第17期论文;