淺談道路用三渣的施工質(zhì)量控制和檢測方法

上海標(biāo)濟(jì)工程質(zhì)量檢測有限公司 上海 201316

1 道路用三渣組成材料的要求[1-5]

原材料是決定三渣工程性質(zhì)的關(guān)鍵，也就是說原材料質(zhì)量的好壞會直接影響到三渣的性質(zhì)，進(jìn)而影響道路基層的質(zhì)量，所以，控制三渣的原材料質(zhì)量工作很重要。

1.1 基層的粘結(jié)劑——石灰

1.1.1 石灰選擇

衡量石灰質(zhì)量的指標(biāo)就是要有有效的含鈣量，一般要求在20%以上，也就是《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ—034—2000）（以下簡稱“規(guī)范”）中的Ⅲ級消石灰或Ⅲ級生石灰的技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)然在同樣的劑量下，高等級石灰具有更多的活性氧化物在起作用，穩(wěn)定效果會更好，因此，在施工過程中應(yīng)盡量選用等級高的石灰。一般等級越高，細(xì)度越高，表面積也越大，與粉煤灰的作用就越充分，使三渣的穩(wěn)定效果越好。同時還也能起到減小石灰用量，提高三渣的抗干縮能力。當(dāng)然也要根據(jù)施工的交通條件、養(yǎng)生條件以及設(shè)計要求來合理性地選用石灰。

1.1.2 石灰的管理——存放和使用

存放時間和方法對石灰的質(zhì)量也就是有效含鈣量有極大的影響。因為石灰會隨著存放時間的增加，特別是在缺少覆蓋等措施的情況下，其有效含鈣量和含鎂量將由原來的80%以上降到40%以下，所以，從控制質(zhì)量的角度來講，就需要根據(jù)工程進(jìn)度，合理適當(dāng)控制進(jìn)貨數(shù)量和批次，縮短存放時間（運(yùn)輸時間、存放時間）、妥善覆蓋和保管以保住石灰的有效成分的含有量。

1.2 基層的填充劑——粉煤灰

粉煤灰是煤炭燃燒后的粉狀殘渣，其主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3，這些成分含量越大，對三渣的質(zhì)量提高越有利，故標(biāo)準(zhǔn)中要求這3 種成分的總含量應(yīng)大于70%，粉煤灰的燒失量不應(yīng)超過20%，當(dāng)然具體問題要具體分析，如果粉煤灰中含有一定量的氧化鈣（CaO），也就是高鈣粉煤灰，則應(yīng)考慮適當(dāng)減少石灰的劑量，以達(dá)到在保證質(zhì)量的前提下能節(jié)省經(jīng)費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1.3 基層中的中堅力量——石料

石料是三渣施工中的主要材料，按規(guī)定，必須選用密實(shí)、表面光滑、吸水率小的堅硬石料。為保證三渣的密實(shí)度，提高基層強(qiáng)度，應(yīng)選擇粒徑適中，以及適當(dāng)壓碎值，來減少拌和、攤鋪、壓實(shí)的困難，保證表面平整度。當(dāng)然，若顆粒徑太小，也就是細(xì)骨料及二灰含量增多，基層材料的表面積增大，動溫性不足，容易產(chǎn)生開裂，且增加原料和施工成本。因此對于高速公路和一級公路，國家規(guī)范規(guī)定：底基層的石料最大粒徑不應(yīng)超過40 mm。但當(dāng)基層石料質(zhì)量占80%～85%時，還是要將石料的最大粒徑適當(dāng)減小到30 mm以下，因為在顆粒級配上適當(dāng)降低石料細(xì)顆粒成分的含量，能有效地減少基層的開裂、阻止三渣混合料的體積收縮有一定的作用。還有壓碎值對三渣的質(zhì)量也有一定影響，故要求石料中的針片狀含量不宜超過20%，否則會降低試件的抗壓強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度，應(yīng)引起足夠的重視。

2 三渣配方及其對基層質(zhì)量的影響

對于三渣中的石灰與粉煤灰以及石料的比例，目前沒有一個固定的比例，其影響因素比較多，比如石灰中的有效鈣的含量、高鈣粉煤灰中氧化鈣的含量，以及石料的大小以及最大顆粒直徑的大小以及石材的壓碎值等，都有密切關(guān)系，我們只能有一個參考比例也就是：石灰∶粉煤灰∶石料=10∶25∶65。

具體的施工比例還要根據(jù)具體的地質(zhì)環(huán)境和試驗數(shù)據(jù)來確定，也就是要和施工現(xiàn)場實(shí)際相結(jié)合，不能死板教條，要靈活地處理，以達(dá)到在保證質(zhì)量的情況下，社會效益和經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)。

3 施工方法的選擇

三渣施工一般采用小型壓實(shí)機(jī)與人工配合的施工方法，但隨著高等級公路的修建對施工質(zhì)量要求的提高，原有的小作坊式的施工方法已經(jīng)很難保證高等級道路質(zhì)量的要求。因此，目前高等級道路三渣施工已經(jīng)采取了具有級配精密度高、拌和質(zhì)量好、攤鋪尺寸準(zhǔn)、碾壓密度高等的集中廠拌及聯(lián)合攤鋪機(jī)攤鋪的施工模式。這也為質(zhì)量控制創(chuàng)造了條件。這種工業(yè)化的施工模式既可以提高基層平整度、路拱、厚度、縱坡，也能避免人為配料不準(zhǔn)、拌和不勻、反復(fù)找平、厚度難以控制等問題。可以這樣說，高等級公路基層施工質(zhì)量的根本出路在于集約化、機(jī)械化和標(biāo)準(zhǔn)化。

3.1 分層的厚度

道路三渣基層施工的厚度根據(jù)道路等級的要求是不同的，一般不小于35 cm，而且至少要分2 層進(jìn)行鋪設(shè)，按要求：試驗段分層厚度應(yīng)≤20 cm，也就是說分層厚度為20 cm一層和15 cm一層較為適宜。

3.2 攤鋪及整型

將拌合均勻和含水量適當(dāng)?shù)幕旌狭习吹缆吩O(shè)計斷面，及設(shè)定的松鋪厚度要求均勻攤鋪于路基內(nèi)，可用不同的施工方法，將砂礫石按要求的路拱度攤鋪成型，爾后，先用振動壓路機(jī)進(jìn)行1 遍靜壓，接著，對暴露或潛在的凸凹處進(jìn)行平整，然后再用平地機(jī)或人工進(jìn)一步整平。

3.3 碾壓

基層碾壓采用18 ～20 t的大噸位振動壓路機(jī)進(jìn)行， 控制標(biāo)高尺寸誤差應(yīng)在3 mm 以內(nèi)，做到從表面上看，沒有無明顯輪跡，若達(dá)不到要求時，須反復(fù)碾壓直至表面密實(shí)平整。

4 施工的質(zhì)量控制及方法 [6,7]

三渣基層的施工質(zhì)量控制就是對材料、施工過程質(zhì)量控制以及外形尺寸的管理。

首先是對三渣基本材料的試驗，以確認(rèn)材料的具體指標(biāo)是否達(dá)到施工要求。其中石灰（鈣質(zhì)或鎂質(zhì)）主要是檢測有效含鈣或含鎂量以及未消解殘渣含量。石料則在測量最大粒徑的基礎(chǔ)上分出級配，以及針片狀含量、壓碎值、含水量。粉煤灰（硅鋁或高鈣）主要檢測SiO2、Al2O3和Fe2O3的總含量以及燒失量、比表面積、含水量。當(dāng)然還要做個試件檢測，以確定無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度。曾遇到這樣一件事：某市政道路維修隊對一段路面，從交付使用的當(dāng)年開始，每年都需要對路面修修補(bǔ)補(bǔ)，反反復(fù)復(fù)總是修不好。當(dāng)時只考慮這條路剛完工，并且已經(jīng)驗收合格了，就沒有想到別的原因，只是檢查維修的方法是否得當(dāng)。但他們也反復(fù)試驗過這些方法，在其他路段維修均沒有問題。后來才想到是否是三渣路基存在問題。于是就挖開路基，進(jìn)行二次施工，并對路基中的三渣各個組成部分含量進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)石灰、粉煤灰、石料的比例沒有問題，可是基底呈現(xiàn)的狀態(tài)卻顯示缺少石灰，經(jīng)拜訪原來的施工隊，才得知該段路是當(dāng)時施工的最后一段，并且是在停工半年后再施工完成的，雖然三渣的比例仍然和原來的設(shè)計一致，但石灰的存放時間已超過7個月。據(jù)我們了解，如果石灰的存放時間超過半年，那么其有效鈣、氧化鎂的含量會降低70%，也就是只有原來的30%，因而大大降低了基層質(zhì)量，使路面質(zhì)量也受到牽累。后經(jīng)對癥下藥，翻修了基層和路面，該段道路至今完好無損。

其次是施工中的道路外形尺寸檢測，道路基層高程、寬度、平整度、橫坡度等等。這些都有國家標(biāo)準(zhǔn)，必須嚴(yán)格執(zhí)行，本文不再贅述。

5 結(jié)語

三渣施工是道路工程的基礎(chǔ)，控制好基層質(zhì)量，才能夠提高道路整體質(zhì)量水平。三渣作為基層，要綜合考慮混合料的級配以及原材料的選用、基層施工方法、養(yǎng)護(hù)等來提高基層的質(zhì)量，進(jìn)而提高道路整體的質(zhì)量，這對提高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益都有著巨大的現(xiàn)實(shí)意義。