摘要:本文通过对施工过程中的经验总结,简单介绍路面工程基层施工中对压实度的影响主要因素,探讨了压实度检测方法的注意事项,并阐述在施工过程中应主要从哪几个方面加强管控,来得以提高基层的压实度。
关键词:公路工程;基层压实;施工技术
引言
基层作为路面结构中的主要承重层,承受行使车辆荷载的竖向力,并将路面面层所受之力向下传输并扩散到底基层与路基层。压实质量是公路工程施工质量管理极其重要的内在指标之一,是评判路面摊铺好坏的重要标准,对公路工程中的路面质量起到十分重要的意义。
一、影响路面基层压实度的主要因素
压实度是指施工过程中实际达到的干密度与室内标准击实试验,所得的最大干密度的比值。影响压实度主要有:
(一)含水量
含水量是是控制压实度的保证。含水量的大小会使该混合材料的很多力学性能随之而改变。当混合料含水量较大时,则在压实时容易发生弹簧、粘轮、表面起拱等现象,导致压实度降低;当混合料中含水量不足时,造成水泥与集料吸收水分不足,易导致混合料干结、松散、不易成块。由于集料在该混合料中占比较大,容易导致水泥吸收的水分不够,便难以为水泥的水化和水解提供作用。同时,若因含水量不足,易导致基层表面松散,也难以使水泥在混合料中包裹均匀,更难以保证该混合料能否达到其最大压实度。以上两情形,都难以使混合料取得最佳压实效果。
(二)施工原材
虽然我国近年来复合沥青混凝土质量比起10年前有了非常明显的改善,但不可忽视的是,仍有很多采用这种材料建造的高速公路在很短时间内因为水损坏就出现坑槽、出浆等破坏。在施工过程中发现,集料的质量品质的好坏对路面的抗水损坏能力有很大的影响。由于集料的质量对混合料的性能起重要作用,因此在选择原材料时,应当注意粗细集料的选择。
粗集料由于其针片状颗粒过多,软弱颗粒过多,容易导致压实度降低,路面抗渗能力降低,更严重的问题是,由于生产粗集料的厂商为了节省成本,不会对出厂集料进行清理,这些出厂的集料表面覆盖着一层“角质层”,这种角质层的产生原因是因为原材料长期堆放在充满粉尘和碎石的露天环境中,在风吹雨淋下,逐渐粘结成“角质层”。这种“角质层”吸水能力很强,导致路面的抗渗性能“雪上加霜”,同时“角质层”的存在会降低粗集料与沥青的粘合性,从而显著提高了路面因为渗水导致破坏的概率。
相对于粗集料来说,细集料的质量判断更为困难,这种困难主要来源于细集料的主要组成部分——砂。砂中有害物质非常多,其中对集料质量影响最大的是泥、氯化盐、由生物降解产生的有机角质、硫化物等。细集料中,由于含泥量较多,容易降低混合料胶结性能,易降低混合料的密实度。判断细集料好坏主要通过筛分试验。
(三)压实设备
压实的基本原理是利用压实设备的自重、振动冲击力对需要压实的路面进行反复加载,“挤出”材料内部的气体和液体,使路面满足施工需要的密实度条件,同时,压实设备对路面的重复夯实挤压也有平整施工路面的作用。因此,压式设备广泛应用于各种施工现场中。施工现场的复杂性决定了单一品种的施工设备不能满足各种施工条件,因此,施工设备分为好几大类,按原理可大致分为静压型、冲击型、振动型、振荡型等。而压实设备的型号与功率、压实设备的组合方式、压实遍数、碾压厚度的不同,对压实度的影响也将起到直接影响。
二、检测注意事项
基层施工中,检测压实度的方法有灌砂法、灌水法、环刀法三种。本篇主要讨论灌砂法。
灌砂法主要适用于现场基层的压实度测定,主要是利用标准体积的量砂去更换试洞的体积,是目前施工现场检测中最常用的一种方法。由于此方法虽然操作较为简单,但过程中易产生较多的影响因素,引起较大的误差。因此为提高试验精度,在检测过程中的各个环节中,应注意以下几个方面:
(1)用于检测的量砂规格应统一,大小及体积差异较小,保持干燥,定期对其密度进行检测,否则将影响压实度检测结果。
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(2)每更换一次量砂,都应当对量砂的密度重新进行标定,包括检测用漏斗中的砂也应进行重新检测。不同批的量砂应分别进行标定。因此在现场检测前,应提前多准备一些量砂。
(3)在试洞凿挖时,试洞周壁应凿除顺直,尽量保证其试洞规则,减少体积带来的误差,导致检测的压实度偏差较大;
(4)灌砂时试洞厚度应为该结构层总厚度,不能只取试洞上面一部分或者挖试洞时过深,检测到下一结构层中。
三、压实度控制的有效措施
在大规模施工前,应根据施工组织方案及初步设计配合比铺筑试验段。铺筑试验段的目的是为了验证确定生产配合比的合理性及其调控幅度,检查施工过程中的机械组合,检查能否满足大规模施工时其拌和、运输、摊铺和压实等各工序的协调性要求和效率;检验施工组织方案的合理性与可行性,以便提高工程质量与效率。基层压实度控制中应从以下几个方面进行考虑:
(一)原材料的控制
路面基层施工应对严格控制进场原材料,粒料必须经检测符合要求后方可入库。路面结构所使用的材料,粗集料其压碎值应满足要求,不能大于30%。细集料在选择时应尽量选择无杂质、无风化、干净的材质。集料应选择骨料本身除具有一定的厚度外,还应有良好的分布,保证其足够的结构分层的强度、坚固和稳定性,以确保能达到原材料的规范要求,从而满足路面施工的质量要求。
(二)下承层验收及清理
在该结构层施工前,应对其下承层进行检查验收,如:压实度、平整度、路面宽度、横坡、高程等方面均应符合图纸设计及规范要求后,方可执行下一道工序。应提前对下承层进行清扫、冲洗干净,并经监理工程师检验合格后,方可执行下一道工序。
(三)最佳含水量的检测与控制
常用的含水量检测方法主要有酒精燃烧法和烘干法。酒精燃烧法适用于含水量蒸发较快且易于测定的混合料。此方法是利用酒精在混合料样品中,燃烧释放出热量后,使混合料中的水分蒸发干燥,通过称量并计算检测的混合料在燃烧前后的质量之差,得出混合料中含水量的百分数。此方法在施工现场检测中使用较为广泛。
在混合料摊铺过程中,应控制好混合料的含水量,尽量保持其处于最佳含水量,以保证混合料的压实达到最佳状态。拌合站在每天开拌前,应检查料仓中各类原材料的含水量,根据当天天气、气温情况及运输的距离,并结合试验室现场压实度动态检测计算出的最佳含水量,调整拌和用水量,使得混合料处于最佳使用状况。
(四)压实机械合理选择和工艺控制
在该结构层摊铺完毕后,应在混合料处于最佳含水量时,及时安排碾压设备进行全断面压实。直线路段,应由路面外侧向中分带侧碾压;超高路段,应由中分带侧向路面外侧碾压。碾压时,搭接处应重叠压实,搭接段碾压的长度应大于2m,搭接的轮迹重叠区域压实应大于0.4m,使得结构层整个路面宽度都能均匀地压实,以达到压实要求。总之,应遵守“先轻后重,先慢后快,从低到高”的原则进行碾压。
应严格按照试验段总结中规定的碾压方式(速度、遍数、顺序)进行压实,若在后期施工中需要调整碾压方式的,应经过试验检测并符合要求后,方可予以调整。
(五)施工过程中的质量控制
施工前,应做好技术交底等各项工作,做到专人专岗,以确保各项工作得以顺利开展;施工过程中应及时做好压实度自检工作,确保压实度符合设计及规范要求,对存在压实度不合格的段落,及时加强碾压;应对现场管理信息及时沟通与反馈。现场管理人员应勤于思考,不断地去查找存在的问题,并及时加以解决,不断地提升管理水平与施工质量。
四、结论
综上所述,如何做好路面基层的压实,应做好充分准备工作后,通过合理的选择路面原材料,制定合适的配合比,并结合现场实际与试验检测,选择最佳含水量,并且在摊铺过程中,选择合理的压实工具,遵循正确的压实工艺。经过多次总结与改进后,将能够进一步提供基层压实的效果。
参考文献:
[1]许启聪.浅谈压实度检测的影响因素[J].城市建设理论研究:电子版,2013(7).
[2]王倩.公路路基压实度的施工技术探究[J].城市建设理论研究:电子版,2014(26).
论文作者:颜士林,李沿
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签:压实论文; 路面论文; 含水量论文; 基层论文; 过程中论文; 质量论文; 原材料论文; 《基层建设》2018年第34期论文;