公路工程路基现场检测及试验控制要点分析
2021-04-01徐志民
徐志民
公路工程试验检测是对公路工程施工所用材料进行试验,以确保最终所用到的材料质量过关;还要对施工质量进行跟踪检测以保证施工质量。公路工程的设计参数、工程验收评价和后期养护策略都要以此为参考。根据做好的现场试验检测可以对当地可用的原材料进行利用,节省建设成本,还能够推广应用新材料、新技术和新工艺。为了做好公路工程试验,得到精准的数据以保障工程质量,需要对现场检测和试验要点进行分析归纳。
对于任何工程来说,保证工程质量都是第一要务,为了保证施工过程中以及公路投入运营后不会出现安全质量事故,通过检测保证材料质量是关键环节,并且要贯穿整个施工过程,保证每一道工序都被检测到位,直到工程的每一部分都有可靠的质量保障。为了提高检测的效率和准确性,相关工作人员要分析并且总结现场检测及试验要点,这样才能保证整体施工的效率和质量。
一、公路工程试验检测的任务
1.选定料源,及入场材料抽样检测
公路工程建设所需各类材料的料源选定,需要依据国家或企业标准对材料进行质量检验 ,经检验合格后才可使用,并且结合各类材料的检验结果在保证工程质量的前提下选取更经济的材料来源 。即使选定好了原材料源 ,在材料入场后,为了保证施工质量 ,还要对入场的材料进行抽检。根据具体的工程实际情况及设计文件要求还要对特定的原材料进行特殊检测 ,除了原材料对于采购的构建制品也要做抽样检测。一般情况下,对于路基工程所使用的混合料配合比需要经过试验室内部反复试验来确定,确保工程上的原材料和配合比都满足相关技术标准。
2.施工质量实时监控
首先需要按照国家质量标准和设计文件要求,对公路工程中的各施工环节都要进行试验检测,才能做到对工程质量的实时监控,确保施工质量符合相关标准和设计的要求。在现场施工时,要确保实际轴线位置和设计轴线位置一致,保证路基的几何形状和几何尺寸符合设计要求。填筑路基时,保证每一摊铺层厚度不能过大也不能太小。在进行路基的现场检测时,首先应通过室内标准试验确定该填料的最大干密度、最佳含水率、标准灰剂量曲线等参数,然后通过灌沙法等方法检测现场压实层的压实度。在路基施工过程中和交竣工验收时,常采用贝克曼梁测定路基的承载能力,通过弯沉值确定公路的整体承载能力,回弹弯沉值满足设计要求时承载力才能达标。在现场测量时一般采用5.4m或3.6m的弯沉仪,要注意调好弯沉仪测头的位置。标准车行驶速率也要尽量保持至5km/h左右。最后,一定要严格依据相关标准开展试验,确保试验的准确性、有效性。
3.试验检测数据的保存与利用
在一些情况下,试验检测工作除了工程材料检测和施工质量实时监测外还要承担其他任务。比如利用试验的数据验证一些创新性的工艺和材料是否可靠。以此进行创新研究和新技术推广。试验中样本严格按照取样留样相关要求妥善保存以便以后需要时复检。同时每一次试验的记录、报告等材料都要保证及时进行整理、报验和保存归档。除此之外,还要配合好监理工程师、业主和当地监督部门的抽检工作为各级组织的检查提供资料。
二、试验要点
1.标准击实试验
要获得准确的试验结果,必须要有精确的试验仪器。故在任何试验前要检查试验所需所有计量仪器是否通过了定期的质量检定。对于击实试验,为了得到准确的试验数据,需要注意备料方法和试件含水率的控制。比如准备细粒土时可以选用湿土法或干土法。用湿土法时如果选取的样品含水率天然达标,可以先取一份直接进行击打,如果天然含水率不符合设定要求,则含水率过高的试样进行干燥处理;对含水率过低的进行湿润处理,直到达到设定含水率;但是对于天然含水率高于塑限时,土块本身是一种粘聚性高的可塑性块,如果加水湿润的样品在被吸收前大量蒸发或者被底板吸收,并且由于其粘聚性高样品难以分散,对于样品中的异物也难以检查出来,故此时试样设定含水率低的干土法比用湿土法更合适。
对于无机结合材料不需要过多考虑干土法与湿土法的优劣,但要注意控制级配,将集料分档取样,如果直接把各种集料混合到一起制作试样,会由于粒径范围过大导致集料分层离析过于严重,从而增大取样误差,对试验结果造成影响。
制备试样时需要控制试样含水率,目前常用气压式喷壶喷洒的方式,这种方式容易把握加水量大小防止加水过多。但是在实际应用中,操作人员如果使用的水柱过细会导致一部分水直接散失到空气中,样品所置底板吸收损失和水汽蒸发损失仍会在试样吸收前消耗部分水。故实际操作中几乎不可能通过一次加水就能让试样达到设计含水量,并且含水量通常都会偏低,所以在进行击实试验前要补充加水用来修正水分损失产生的偏差。用于修正偏差的补充水只用少量,可以直接在闷料的容器里喷洒然后翻拌并多次重复喷洒等,如果补充加水量过量,闷料的时间可以适当缩短一些。
2.压实度检测
对于路基压实度检测有环刀法、核子密度仪法和灌沙法等多种方法,工程中应用较多的是灌砂法。灌砂法即用均匀的量砂填充试洞体积来测路基压实度,是一种破坏性的检测方法。灌砂法应用时要求量砂粒径保持在0.3-0.6mm之间。
灌砂法测压实度时要用到准确的干密度最大值,该值需要进行标准击实试验测得,如果试验结果不准确,会影响到压实度的检验结果,故进行室内标准击实验时要慎重进行取样工作,选择多个点对比试验。此外在现场灌砂法检测时,选点如果不具有代表性和检测频率过低的话,灌砂法的结果也会不准确。检测人员要注意选择合适的点位以保障检测结果可靠,并且选点不能过少,不然不能反映真实状况,也不能过多导致路基过多破坏并且花费过大造成浪费且降低效率。
运用灌砂法检测时,需要对检测现场试坑挖出的土样含水量进行检测,对此应采用烘干法进行测定,最后还要注意灌砂时由于中心部分的砂运动复杂且无法观察,在边缘部分的砂停止流动时还要继续灌砂一段时间防止中心部分的砂不够密实,以免测得的密度偏小,最终导致测定的压实度结果偏大。
3.弯沉检测
弯沉是路基路面的抵抗竖直形变的能力,往往能够反映公路的整体强度,弯沉值与承载能力相关,它也能够反映公路变形的种类,但通常运用回弹弯沉值评定路基路面的整体承载能力是否达标。最常见的测定回弹弯沉值的方法是贝克曼梁法,贝克曼梁是一种静力检测设备,利用载重车可以简便快捷的进行检测,现在被作为标准方法被广泛地运用于道路工程路基路面检测试验。该方法需要一辆双轴、后轴双侧四轮的载重标准车。标准车包括轮胎尺寸、轮隙胎压等数据需符合相关标准才可以用于弯沉检测。另外需要弯沉仪、百分表和皮尺等器材,弯沉仪一般采用5.4m规格的较多。在利用贝克曼梁法测量时需要注意精细测定轮胎接地面积,精准到0.1cm2。现场检测时可以忽略荷载车引起支点下降带来的影响,测试车的轮压不足会导致测量的回弹弯沉值偏小。此外如果测试车的称重不准确会导致轴载和标准轴载差距过大,从而增大试验结果标准差。当前除了贝克曼梁法作为主流的弯沉检测方法,还有由它衍生的可以连续测量并且自动记录的自动弯沉仪,还有无损伤的动态弯沉检测,其中动态弯沉仪更为快捷。
三、结语
公路工程中现场试验检测是确保工程质量的关键,只有严格按标准执行试验才能确保公路运营后的安全,试验人员要认识到自己的责任,尽职尽责、坚持原则。在试验过程中试验人员除了熟知试验标准,还要勤于记录,便于之后核查与调整,要多深入施工场地了解材料实际运用是否合适,并及时做好现场检测,防止漏检导致缺少试验资料延误工期甚至影响工程质量。如果试验检测出有潜在影响质量的情况要实时与相关管理部门与人员汇报,方便采取相应措施。此外对于实际遇到的问题要多总结记录,一方面可以留下副本,如果工程出现问题可以作为参考,另一方面对于所遇到问题的积累也有利于以后解决类似问题积累经验,提高工作效率。总之试验工作人员要充分重视起自己的工作,通过经验积累不断优化试验方法,确保公路工程的质量。