高鶯燕,董榮書
(1.貴陽公路橋梁工程有限公司;2.貴州交通職業技術學院)
隨著我國公路工程建設項目的不斷增多,對于公路工程施工建設質量也提出了更高的要求。公路工程試驗檢測技術作為公路工程施工質量控制管理的有效手段,不僅是公路工程建設質量評定驗收的方法,對于提高公路工程建設水平也具有重要的作用。通過科學合理的路基路面試驗檢測方法,借助于精準的公路工程試驗檢測數據,可以對公路工程施工質量進行準確的評價判斷,因而有助于確保公路工程建設質量的合格可靠,對于規范公路工程施工作業活動的開展也具有非常重要的作用。
(1)驗證試驗。驗證試驗主要是針對用于公路工程施工的材料或者是構件所進行的試驗檢測。例如對于瀝青、集料、水泥、鋼筋以及混凝土等材料進行的試驗檢測均屬于驗證試驗,通過在對材料按照相應的批量以及頻率進行抽樣試驗,確保用于公路工程施工材料質量滿足要求。
(2)標準試驗。標準試驗主要是在公路工程施工作業之前的一系列準備實驗,例如公路工程水泥穩定碎石基層的擊實試驗、瀝青混合料配比試驗以及各種材料的強度試驗等都屬于標準試驗。標準試驗是控制公路工程施工質量的數據依據,只有通過一系列的標準試驗才能確定后期施工質量控制的參數或者是指標。
(3)工藝試驗。工藝試驗主要是指對于公路工程路基、路面等內容在施工作業之前對各項分項工程所預先進行的試驗檢測技術,并通過工藝試驗對公路工程施工過程進行全面的指導。
(4)抽樣試驗。抽樣試驗主要是針對公路工程各項工程的施工品質所進行的試驗檢測技術。例如路基、路面施工質量等指標試驗,均需要通過抽樣試驗進行檢查判定。為了能夠有效的控制工程施工質量,抽樣試驗具有較強的隨機性以及代表性,而且相關技術規程中都有著明確的規定。
(1)土工試驗。土工試驗主要包括土體的物力指標試驗以及力學指標試驗兩方面內容。物理指標試驗主要包括含水量含水量、密度、液塑限指數、相對密度以及顆粒分析等指標,力學性質指標試驗則主要包括擊實試驗、直剪試驗以及壓縮試驗。在試驗方法的選擇上應該根據圖的性質以及土體分類綜合選擇。
(2)加州承載比試驗。加州承載比試驗主要是通過試驗檢測達到2.5mm或5mm的貫入量時的單位壓力與標準碎石的貫入量時的荷載強度之比,從而確定路基土體或者是路基填料的強度指標。公路工程對于路基填料的基本要求如表1所示。
表1 公路工程對于路基填料基本要求
(3)重型擊實試驗。重型擊實試驗主要是用于確定無機結合料的最佳含水量和最大干密度,以規定工地碾壓時的合適含水量和應該達到的最小干密度,試驗儀器主要是利用重型擊實試驗儀進行試驗檢測。
(4)抗壓強度試驗。抗壓強度試驗是路面基層材料組成設計的基本試驗,主要用于水泥穩定材料或者石灰穩定材料試驗,通過試驗明確最佳穩定劑的用量,進而為工地提供評定質量標準,試驗方法主要是采用路面材料測試儀或壓力機進行抗壓強度的試驗。
瀝青材料試驗檢測主要包括瀝青、集料以及瀝青混合料配比試驗三方面的內容組成。對于瀝青結合料,重點是對針入度、針入度指數、軟化點、延度、動力粘度、蠟含量、溶解度等技術指標進行試驗檢測;對于改性瀝青,則應該增加相應的技術檢測內容。對于粗集料,主要是針對粗集料的壓碎值、洛杉磯磨耗值、視密度、吸水率、粘附性、堅固性、針片狀含量以及含泥量等指標開展實驗檢測。對于細集料,則重點是對表觀相對密度、堅固性、含泥量、砂當量、亞甲藍值以及棱角性等指標進行試驗檢測。對于瀝青混合料配比試驗,主要通過馬歇爾試驗進行體積指標試驗檢測,通過馬歇爾穩定度、流值以及車轍試驗進行高溫穩定性試驗表征,通過48h浸水馬歇爾試驗反映水穩定性,通過凍融劈裂試驗以及低溫彎曲梁蠕變試驗反映瀝青混合料的低溫性能。
(1)壓實度的檢測。壓實度作為公路工程路基施工質量的重要檢測指標,只有確保路基具有足夠的壓實度,才能確保公路工程的使用壽命。對于路基以及路面基層壓實度試驗檢測方法的選擇上,壓實度檢測主要是通過檢測路基施工現場的實測干密度與標準擊實試驗的最大干密度的比值來反映。試驗方法主要有灌砂法以及核子密度儀法等試驗檢測方法,灌砂法是現階段在公路工程施工現場作為常用的密度測試方法,具有較高的測試精度,但是試驗操作較復雜而且試驗檢測技術極為復雜。核子密度儀法試驗檢測測定速度快,但是準確度上相對較差。
(2)強度以及模量試驗檢測技術。路基以及路面基層的強度試驗檢測方法主要有承載板法以及貝克曼梁法兩種試驗方法,承載板法主要是借助于利用承載板對土基逐級加載以及卸載的方法,對不同級別荷載下的回彈變形值進行準確的測試,并經過相應的計算求得土基回彈模量,試驗檢測準確度較高,但是檢測速度較慢。貝克曼梁法則主要適用于厚度不足1m的粒料層表面,通過借助于用彎沉儀對于施工現場測點的回彈彎沉值進行試驗檢測,進而通過計算求得土基回彈模量值。
(1)瀝青路面壓實度的試驗檢測。瀝青路面壓實度的試驗檢測方法主要有表干法、水中重法、鉆芯法等幾種試驗方法。試驗原理主要是通過表干法、水中重法或者是蠟封法等試驗方法測試瀝青混合料的毛體積密度與鉆取芯樣試件的標準密度之間的比值,作為瀝青混合料面層壓實度的評價標準。在公路工程施工過程中對于瀝青路面壓實度的控制,采用實驗室標準密度的應確保壓實度不小于96%,對于采用最大理論密度的應確保壓實度不小于92%,對于采用試驗段密度的應不小于98%。
(2)平整度試驗檢測。平整度試驗檢測主要包括3m直尺法、連續式平整度儀法、顛簸累計儀等幾種試驗檢測方法。3m直尺法由于試驗設備簡單易得,而且試驗數據直觀,因而在瀝青路面平整度試驗檢測中得到了廣發的應用,但是由于屬于間斷測試,因而試驗檢測數據效率低。連續式平整度儀法屬于連續測試設備,試驗檢測的效率高,主要是利用標準差來反映瀝青路面的平整度。顛簸累計儀主要是利用單向累計值來反映瀝青路面的行車舒適度,技術成熟可靠。
(3)彎沉檢測。彎沉檢測主要是對瀝青路面的彎沉值進行試驗檢測,以確保彎沉值滿足試驗要求,彎沉值的試驗檢測方法主要有貝克曼梁法以及落垂式彎沉儀法等試驗方法,貝克曼梁法屬于彎沉檢測的標準方法,但是試驗檢測速度慢,而且檢測指標屬于靜態檢彎沉值。落垂式彎沉儀法主要是利用彎沉儀器上的重錘自由落下的瞬間產生的沖擊荷載對瀝青路面的彎沉值進行測試,能夠測量動態的彎沉盆,進而反算瀝青路面彎沉值,具有試驗檢測速度較快的特點,但是必須要通過貝克曼梁法進行試驗結果的標定換算。
(4)抗滑性能檢測技術。瀝青路面抗滑性能主要有抗滑擺值、構造深度以及橫向摩擦系數來反映瀝青路面的抗滑性能。抗滑擺值檢測方法主要是借助于標準的手提式擺式儀對潮濕條件下瀝青路面的摩擦阻力進行測試,構造深度則主要是通過利用鋪砂法對瀝青路面路表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度進行測試,橫向摩擦系數則主要是采用標準的摩擦系數測定車測定車輛輪胎與潮濕路面之間的摩擦阻力以及試驗輪上荷載的比值,進而反映瀝青路面的抗滑性能。
公路工程試驗監測管理作為公路工程項目管理的重要內容,對于提高公路工程施工質量具有重要的作用,也是確保公路工程施工標準滿足行業技術規范要求的有效措施。
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