市政工程材料的檢測及控制措施研究

徐 艷

(山西誠信市政建設有限公司,山西 太原 030024)

1 項目概況

市政公路是忻州市境內市政公路的重要組成部分。我公司承建了該項目段。采用四車道公路標準建設，設計時速為：40 km～60 km，因為部分路段會受到某些條件的限制，在確保車子正常運行時，將時速設計成30 km，路面結構為15 cm，水泥穩定碎石底基層、水泥穩定碎石基層分別增加15 cm,20 cm。

2 碾壓工藝配置方案

1)壓路機的配置：攤鋪機在運行時它的夯錘會先預壓，完成其中一個作業段之后壓路機進行工作。利用以下設備來碾壓：1臺膠輪壓路機(型號為XP301)、1臺振動壓路機(型號為XS202)和1臺振動壓路機(型號為YZ32D2)。

2)碾壓機械組合的優化：基于工程試驗路里為獲取最佳的碾壓工藝，以及最好的碾壓機械組合方法，其最佳的碾壓方案取決于測試壓實度的具體情況。也就是此工程應該按照32 t重的壓路機振動為主。

3 主要材料檢測結果及變異性分析

結合依托工程試驗路的施工，這篇文章檢測了施工時水泥穩定碎石混合料的含水量和水泥劑量等，利用數理統計方式來處理所收集到的數據。針對主要的檢測指標，不僅對水泥穩定碎石基層施工時做了變異性的分析，同時對施工后也做了變異性分析[2]，并具體分析了導致變異性的因素與影響，進而做出與之相對的控制措施，使施工質量的均勻性提升。

3.1 水泥劑量

水泥穩定碎石基層的強度主要由兩部分作用構成:一部分是水泥的水化作用，另一部分是粗集料之間的嵌擠作用。假如水泥劑量的強度不大，便無法確保基層的強度，假如水泥的劑量太大，便會出現許多裂縫且還不利于節省經濟。所以穩定的水泥劑量有利于確保路面的質量。這篇文章在試驗段鋪筑的過程中測定了水泥的劑量，如表1對影響條件和變異性進行分析，并控制其質量，使水泥劑量的變異大大減少。

表1 基層水泥劑量取值檢測表

由表1能夠知道基層水泥劑量的最大值、最小值、標準差和變異系數分別是4.7,3.5,0.038和0.071。這便顯示出在水泥穩定碎石基層施工時存在水泥劑量的變異，此種變異使基層強度不一樣，所以基層裂縫導致的間距也不一樣。為了更好地分析其變異性，還進一步分析了基于工程水泥的劑量檢測。

1)水泥劑量的變異影響因素。

a.級配變異對水泥劑量的影響。

和粗集料作比較，細集料有著更大的變異，然而細集料有著較大的表面積，因為拌和時水泥分散于集料的表層，所以細集料有很大的變異使得水泥劑量發生變異，這便需要均勻地取料。

b.水泥劑量的控制方法。

在具體操作時，因為不恰當的人為和取料方法使得檢測結果不準確；此外便是利用計算相比法。利用混合料總量的計算理論來使用數量，之后計算拌和樓水泥罐里的具體用量。

c.水泥計量系統精度對水泥劑量的影響。

施工時還有一個因素會給混合料水泥劑量的變異性帶來影響，那就是拌和樓水泥計量系統，對劑量系統有著很高的精度要求，良好的穩定性，生產時基本沒有波動。

2)減小水泥劑量變異性的措施。

a.提高混合料拌和的均勻性。

不管如何取樣，拌和均勻性差都不會獲得較好的均勻性，也不會獲取有代表性的試樣，所測得的結果一定有變異，所以拌和均勻性要從根本上使水泥劑量變異。所以在生產時一定要將均勻性提高。在拌和時應該按照拌和樓參數來進行，防止出現過多拌和的情況，拌和時間應該根據試拌來確定。

b.減小試驗檢測誤差的影響。

經過反復試驗知道，假如取樣的樣品量不足、任意取樣，水泥劑量的檢測結果有極大的變異性。建議通過4.75 mm的篩子稱取4 000 g混合料，之后利用四分法再從中選取兩份，每份300 g。此種措施可以降低水泥劑量的檢測誤差。

3.2 礦料級配

工地試驗室的取樣利用拌和樓或者是施工現場的水穩料來進行，通過水洗法進行篩分試驗，獲取級配曲線，并將其迅速反饋至施工現場，時刻了解拌和樓的出料情形。因為10 mm～20 mm粒徑及低于0.075 mm的集料在施工時易出現離析情況，如圖1所示。利用貝雷法評析還原級配的最大、最小值，相對而言它們通過9.5 mm～19 mm的集料不多，但是可以利用細集料來填充粗集料導致的空隙。

按照圖1統計的數據能夠知道4.75 mm篩孔的通過率為32%～37%，在總數中占45%，接下來如果通過率是32%～42%，那么在總數中占27%。施工時有很多因素會影響級配變異，通常有攤鋪、運輸、拌和與原材料。

4)改善措施。

從以上數據能夠知道現場施工時級配有很大的變異性，所以要對其進行控制。施工時能夠利用下面的措施來減小級配變異性：

a.粗集料的評價標準。

篩分各種規格的集料，發現細集料的含量導致混合料級配變異。所以，在采購集料時應該嚴格控制其篩孔處的通過率。

b.料場集料的管理和控制。

因為每種集料均有相應的變異性，相對而言細集料的變異性更大，所以在備料和料場建設時必須要重視料堆間的隔離，不至于出現混料導致的集料級配變異。

3.3 壓實度檢測

按照現場的具體情形，鋪筑試驗段時要檢測其壓實度，也就是利用超厚寬幅一次性攤鋪壓實，之后檢測上半層15 cm，再檢測下半層20 cm，如表2所示。

表2 壓實度取值檢測表

通過表2能夠知道20個樣品里，只有下層壓實度是97.8%，除此之外別的檢測點壓實度都符合98%，這說明在一定的施工工藝條件下35 cm水泥穩定符合需求。還能夠知道試驗段壓實度的變異系數和平均值分別是0.47%和98.6%。

3.4 含水量測定

一般情況下要檢測以下階段的含水量，分別是混合料拌和之后、攤鋪和壓實等，分析含水量的具體情況，并反饋此情況至拌和站使相關操作人員能夠合理調整混合料拌和以及進水量。

經過查看施工現場的含水量和壓實度，逐步分析它們的內外關聯，如圖2所示。

通過圖2能夠知道，壓實度的平均值會由于含水量變異系數的增大而減小。從相同的工藝碾壓來看，如果含水量的變異系數超過10%，基層壓實度往往比需求的98%低，所以就現場施工而言要確保足夠的壓實度。

4 結語

本文依托某市政公路水泥穩定碎石基層施工項目，探究水穩基層的以下施工工藝，如碾壓和攤鋪等，嚴格控制施工的質量，進而獲得了以下結論：

1)從壓實度的增長率出發建議利用以下碾壓工藝，也即是水泥穩定碎石基層混合料。

2)施工時級配10 mm～20 mm有很大的變化范圍，由于0.075 mm篩孔通過率有很大的變異系數使得粗集料無法很好地發揮嵌擠功能。所以礦料在進場的過程中要對集料的質量進行把控。

3)就壓實度來看，上部分和下部分的差值不大，顯示出利用恰當的施工工藝有利于水泥穩定碎石基層壓實度的確保。改造罐砂筒能夠很好地檢測水泥穩定碎石基層整個范圍里的壓實度。

4)為了很好地確保水泥穩定碎石基層的壓實度，一定要控制好含水量的變異系數，小于10%是最為恰當的。