新疆荒漠區級配碎石施工現場的質量控制

陳 濤

(中交二航局，新疆 石河子 832066)

0 引 言

混合而成的混合料，當顆粒比例復合級配標準時，則構成級配碎石。其中，未篩分的碎石只對最大顆粒直徑進行控制，石屑的顆粒直徑一般控制在5 mm以下。當缺少石屑時，可通過沙礫進行補充，與石屑相比，沙礫的穩定性和強度會相對減弱。級配碎石一般用于路面的結構層，對混合石料的比例有一定的要求，其具有良好的透水和擴散應力作用，且取材廣泛，便于機械鋪設，在公路路面墊層中得到廣泛應用[1-4]。級配碎石在增強路面結構強度的同時，對路面排水功能具有輔助作用，對提高路面性能具有重要意義。級配碎石施工質量的控制，包括原材料質量檢測，主要是砂當量與塑性指數；級配碎石的含水率和級配，主要是4.75 mm和0.075 mm粒徑通過率；壓實度及承載能力四個部分[5，6]。

1 原材料的現場檢測

原材料的質量控制是級配碎石施工質量控制的第一步，只有高質量的原材料才能修建出高質量的級配碎石基層，在管理試驗檢測好原材料的塑性指數，滿足實際的施工要求。《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40—2004)規定，級配碎石材料的砂當量應≥45，級配碎石原材料的塑性指數應≤6[7-9]。通過連續5 d對原材料的砂當量與塑性指數進行隨機取樣，測試其平均數與極差，只有平均值在控制范圍內方可用此料進行施工，極差變化大時說明穩定性不足，需加強檢測以控制其穩定性。

2 施工現場含水率檢測及級配控制

2.1 含水率檢測

級配碎石含水率的控制主要通過以下兩方面實現。

(1)在檢測時要根據以往工作經驗，確定原材料含水量的級別之后，根據最終檢測結果來確定碎石拌合中的一些用水量。具體方法為：四檔集料的設計摻配比例分別為A、B、C、D，施工前測定各規格集料含水率分別為E、F、G、H，若A×(1+E)+B×(1+F)+C×(1+G)+D×(1+H)=Y，則施工中調整后的摻配比例為：1#∶ 2#∶ 3#∶ 4#=A×(1+E)/Y：B×(1+F)/Y：C×(1+G)/Y：D×(1+H)/Y。在實際工作中要考慮天氣和氣候方面的因素，適當的增加1%的含水量，根據各個級別來確定含水量的值，即A×E+B×F+C×G+D×H。

(2)在實際施工時，要根據級配碎石拌合后海水量的檢測結果進行深入的分析。級配碎石的含水率檢測是極為重要的，控制含水量適宜是確保壓實質量的關鍵要素。

測試試驗段所用級配碎石在出料場、運輸中與攤鋪現場的含水量，試驗結果如表1所示[10，11]。

表1 出料場與攤鋪現場含水量檢測對比

在實驗時要根據含水率來確定最終值并且完成相關的試驗，在試驗結果確定之后，要和之前最佳含水率進行相互的比較滿足實際的工作標準以及要求，另外還需要推斷出海水率的確定大概范圍，防止和實際施工存在著一定的偏差。

另一方面，新疆荒漠區氣候干燥，風沙較大，水分損失較快，在級配碎石拌合時應適當增大用水量，以確保在最佳含水率下進行碾壓。

2.2 級配控制

級配是影響級配碎石強度及穩定性的重要條件，控制混合料的級配穩定是保證施工質量的重要因素，級配碎石的級配控制主要包括拌合站出料口的級配檢測，攤鋪過程中的級配檢測，要保證各處的級配與設計級配相差不大，不可有明顯的離析。級配控制主要通過以下幾方面實現：

集料經專人檢測方可進入料場，各檔集料應分開堆放以防止串料；每日施工前對各檔集料進行篩分，根據篩分結果確定拌合站各檔料的摻配比例；拌合站各料斗間用隔板隔開，謹防串料；按照前中后的順序裝料并避免出現高的錐形料堆，行駛中注意控制車速，避免顛簸引起的離析；卸料時呈品字形料堆以免出現離析帶；攤鋪中注意取樣篩分，若與設計級配有偏差應及時進行調整。在這次研究中根據級配的變化進行檢測，和級配碎石級配原設計保持一致。

表2 級配碎石取樣干篩級配與設計級配數據對比

在對實驗結果進行分析時，要根據實際的施工情況來確定及配各個篩孔的通過率之后，在繪制相對的曲線，在分析曲線時可以發現級配曲線整體是接近于設計曲線的，但是在各個點中有所差異，但是變化幅度并不是那么的大，多數是在0～3之間浮動，從中可以看出生產及配飾公眾非常的均勻和穩定，級配良好，各個指標符合相關的標準[12]。

通過級配碎石取樣的試驗，能夠更加直觀的了解材料的質量，并且深入的掌握拌合后生產級配和設計匹配之間的差異程度，在分析時要做好數據記錄工作，從而為后續施工質量控制提供重要的基礎，提高實際試驗的可靠性。

3 壓實度檢測

在具體施工時只有滿足壓實方面的要求，才可以使結構的穩定性能夠得到充分的保證，所以在具體管理時需要注重這一問題。級配碎石厚度在一定情況下需要具備本身的性能，并且確定最終的碾壓工藝，這些條件都要和含水率進行相互的聯系。

《公路路面基層施工技術細則》(JTG T F20—2015)規定級配碎石基層的壓實度不低于98%，底基層壓實度不低于97%[13，14]。本試驗段采用挖坑灌砂法檢測級配碎石層壓實度，分別在結構一和二的行車道上取點。

表3 壓實度檢測結果

4 承載能力檢測

待級配碎石養生完成后需對其承載能力進行檢測，主要檢測項目是CBR值與回彈模量。優質級配碎石層的CBR值和回彈模量較高，具有一定良好的荷載分布能力和較高的抗剪切能力，能有效緩解車輛荷載作用下的不均勻變形，《公路瀝青路面設計規范》(JTG D50—2017)規定級配碎石基層的CBR值應不小于160%，回彈模量應不小于350 MPa。根據《公路路基路面現場檢測規程》(JTG E60—2008)，級配碎石CBR和回彈模量的檢測頻率為每車道100 m/次，檢測結果見表3所示。

表3 級配碎石CBR和回彈模量檢測結果

5 小 結

綜上所述，本文主要得出以下結論：(1)為了提高實際施工效果，要加強對攤鋪整個過程級配碎石含水量的全面監測，按照級配的變化完成動態化監測的任務。(2)對試驗段級配碎石基層壓實度、回彈模量和CBR等指標進行檢測，均符合規范要求。