浅谈道路基层质量控制措施
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摘要:提高道路基层的施工主要要注意提高施工队伍的技术水平、材料的选择、注意石灰土类层材料的拌和均匀性、压实标准及碾压效果
关键词:道路基层技术水平 综合管理
在近几年的道路施工过程中,体会到先期控制工程质量,推广新技术,加强综合管理,提高施工队伍的技术水平是十分重要的。道路基层的质量控制好了,就可以保证整个路面的质量,使道路工程质量等级达到预期目标。
一、提高施工队伍的技术水平
施工队伍的技术素质,不仅体现在技术操作熟练程度,严格按操作规程施工上,而更突出的是各级人员均需具备不同层次的基础理论知识。道路施工的特点是线长面广,受自然及人为的干扰因素较多。在施工中由于种种原因,不得不采用一些不太符合科学规律的施工方法,如倒排工期(按某领导特定日期为竣工日,将工程量从竣工日向前排,用此方法来完成政治任务);见缝插针,使质量不易控制。在施工现场,质检人员往往东奔西跑,加之素质不高,造成现场管理上的顾此失彼。另外,工程质量与施工操作者没有必要的相互制约关系,质检员与施工操作者也没有切实可行的相互制约关系(管理方法造成的)。再者,施工队大量雇佣民工,原来的操作者变成了管理者,造成了管理水平的降低。
根据以上种种状况,要提高工程质量,必须先抓好施工队伍的自身的提高,从自控自检入手,按不同管理及操作层次分别进行培训,使施工操作者都能撑握各自所需的基本原理。特别是路基工程师的选才,应当从有经验的工程师中提拨;对于民工,应尽量保持长期雇佣,如有可能,将技术过硬的骨干改为合同工。在管理上,应建立健全质量保证及管理保证体系,自上而下层层签订目标责任书。同时,应在施工现场设立由上一级管理部门管理的工地试验室。在此基础上,通过监理工程师的外部监督、监理,内外结合,全方位管理,以此来提高群体的质量意识。
二、材料的选择
由于出厂石灰质量不稳定,在运输、贮存消解过程中的方法不得当,石灰中有效钙镁的含量会有大幅度的降低,故应在临近使用前测定活性,并以实际有效钙镁含量为准,调整施工剂量。
采用磨细生石灰可取得较好的早强效果,也能避免有效钙镁含量的降低。西安公路学院曾有一组实验数据,他们采用西安的有代表性普通黄土,按轻型击实标准分别由磨细生石灰与消解熟石灰制备成相同配比的石灰土试件,在常温27℃与低温0℃养生条件下测得各个龄期的饱水抗压强度数据(见下表):
试验结果表明,采用磨细生石灰不仅可以提高常温养生条件下的3d与7d龄期的早期强度,而且可以显著地提高低温养生条件下的早期强度,同时对后期强度也表现出增强的作用。采用熟石灰的试件3d龄期的低温强度为零,试件饱水时在2小时内全部崩塌。而磨细石灰土的强度为0.192MPa;7d龄期强度则比熟石灰土提高33.1%。根据这一试验结果,建议在有条件的情况下采用磨细石灰,以提高石灰土类基层的早期强度,还可解决拌合(熟)石灰土时剂量不准的问题,达到降低消耗,提高道路基层的强度,确保工程质量。
另外,在实际中为提高基层的早期强度,在石灰稳定集料中可掺拌适量的水泥,即水泥结集料。具体方法是,在石灰稳定集料的最上层向下0-10cm范围内掺拌4%-6%的水泥,然后经最大干密度和最佳含水量的测定,可通过计算法确定。从理论上讲,水泥结集料的组成原则是密实的最大密度的集料,以水泥浆胶结并填充其部分空隙而成。因此,用水泥结集料提高道路基层的早期、甚至长期的强度是可行的。但应注意的是集料应具有一定的级配。而水泥最佳使用量可直接通过试验确定。据经验,当水泥含量为5%时,抗温缩、抗干缩的性能都较好;当水泥量为7%时,抗裂性反而降低;当水泥量为3%时,抗温缩性能急剧下降。因此,水泥结集料的水泥含量一般应以4%至6%为宜。
众所周知,土在筑路中是重要的材料。而在石灰稳定土中,土的性质起着举足轻重的作用。石灰土的强度随土中粘粒含量的增多和塑性指数增大而增大,并随土的PH值增大而增大;但随土中机质含量的增多而减少。因此施工中取土时应有所选择,取有利质量,又有利施工的粘粒含量多的,并最好是碱性的土为最佳。
三、注意石灰土类层材料的拌和均匀性
从近年施工中的教训和对早期损坏旧路开挖检验来看,多数质量不合格的原因是由灰土拌和不均匀引起的。由于离子交换是在石灰和土的微粒的接触上进行的,所以灰、土团粒越小越好,接触越紧密越好。因此“均匀度”就成为保证灰土强度最主要的施工操作要求之一。实践证明,集中场拌优于路拌,这是因为路拌时往往容易在层底残留素土层,而素土层中的素土块就等于“定时炸弹”,一遇毛细水作用后,就易造成路面的翻浆,而成为柔性路面的主要病害之一。所以石灰土类基层材料拌和时应注意(人工拌和时)过筛和剂量,以及拌和的均匀性,否则质量无法控制,而且后患无穷。
四、压实标准及碾压效果
在谈压实标准前,先回忆一下最佳含水量与最大干容重的基本原理,以及含水量与压实效果的关系。
我们知道,土在液限与塑限之间的塑性状态下,是无法压实的。因为塑性状态是指不管如何搓揉,土的体积不变,因此含水量在塑性范围内压实就要产生弹簧现象。土的含水量达到收缩界限时也是无法压实的,此时对土压实只能对土体起到破坏作用。当土的含水量较塑限略小时,即可以最小的功压实到最大密实度,但压路机重即压实功大时,可达到最大密实度的含水量小些,压路机轻即压实功小时,可达到最大密实度的含水量大些,对应所用的压实工具以最经济的压实遍数达到最在密实度的含水量,即称为最佳含水量,只有在最佳含水量时,才能得到最大干容重,也即压实效果最好。
以多大的击实功代表工地压实工具的有效压实状况,是确定室内试验法的关键问题。当压路机约为8-10吨时,葡氏(RoRProctor)规定了室内求最大干密度与最佳含水量的方法。
击实筒内径10.16cm、高11.63 cm,试样体积943 cm3,以锤载25N、落高30.48 cm,分3层击实,每层25击。则其单位击实功以MJ/ cm3为单位时等于:
25×0.3048×25×3=0.606MJ/m3
0.000943×106
以前认为这样的标准试验可以代表现场压实工具的最佳压实效果,由此试验所得到最大干密度时的含水量称为最佳含水量。
随着压路机的加重,特别是重型压路机的出现,人们发现按原来试验所得的最佳含水量偏大,而含水量适当减小些则更为合适。此时若仍按原规定的压实遍数进行压实,可使土基达到更大的干容量,从而提高土基强度,减薄面层厚度,以充分发挥重型压路机的优越性。
为此,又根据一般重型压路机的最佳压实效果,修正标准击实试验方法,把锤载改为45.45N,落高改为45.72cm,分5层击实,每层击数扔为25击,这样其单位击实功为:
45.45×0.4572×5×25 = 2.754MJ/m3
0.000943×106
较原标准击实功提高了4.55倍。
前者就是人们所称的葡低氏标准压实法,简称轻型标准。而后者称为修正葡氏标准压实法,简称重型压实标准。
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