道路原材料及道路路基试验检测对工程质量的重要价值
2021-05-26冯英涛
冯英涛
【摘 要】文章以道路原材料及道路路基试验检测对工程质量的重要价值为研究对象,首先对道路原材料及道路路基试验检测作用价值进行了简单的分析,然后探讨了道路原材料试验检测方法,最后提出了一些实用的道路路基试验检测方法,以供施工单位参考。
【关键词】道路路基;道路原材料;试验检测;作用价值
【中图分类号】U414 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2021)04-0100-03
0 前言
随着我国基础设施建设的迅猛发展,人们对道路工程质量安全的要求越来越高,而在道路工程建设过程中,道路原材料及道路路基对于道路工程质量有着决定性作用。基于此,需要通过做好道路原材料及道路路基检测试验,从而及时发现道路原材料及道路路基存在的种种问题,并做好相应的弥补措施,保证道路地基稳固,充分满足人们对道路工程建设安全及质量方面的要求 [1]。
1 道路原材料及道路路基试验检测的作用和价值
在道路工程建设过程中,针对道路建设的质量要求通常比較高,决定道路工程质量的因素有很多,例如管理及施工因素,其中最为关键的质量影响因素有两个方面:一是建设道路的原材料,二是道路路基 [2]。道路原材料是组成道路工程的基础,在实际道路工程建设过程中,无论采用何种先进的设备仪器、优质的施工技术,一旦道路原材料本身出现问题,那么上述措施方法均会失去应有的作用和价值。无论对于何种工程建设来说,原材料始终都是保障质量的基础,因此只有在道路工程建设中加强道路原材料的试验检测,及时发现原材料本身存在的质量问题并做好弥补与改进工作,才能从根本上保证道路工程质量。在道路工程完工后,单从道路本身运行来看,其使用寿命长短取决于路基是否稳固,一旦路基出现质量问题,那么将会进一步加速外界各种因素对道路破坏的力度,导致道路工程各种故障问题频发,严重威胁行车安全。因此,通过进行道路路基试验检测,能够及时发现路基施工存在的种种质量问题,消除各种质量隐患,保障道路工程有一个稳定坚固的路基,这对于道路工程整体建设质量的提升有着非常重要的作用。
2 道路原材料试验检测方法
2.1 做好道路原材料取样
在道路工程建设过程中,采用的原材料无论是数量还是种类方面均比较多,根据不同原材料的性质,我们可以将道路工程原材料归结为以下3类:第一类是颗粒性物料,第二类是沥青类原料,第三类是水硬性原料。在进行原材料试验检测前,通常需要先进行规范化的取样。在取样时,应保证取样的科学性、随机性与科学性。以水泥取样为例,若是袋装水泥,每次取样检查应在200 t以内,随机取样,控制好取样水泥袋数,每次应大于20袋,取样量应相同,还需要将取样样品充分混合,并从中称取12 kg水泥,做后续试验检测。若是散装水泥,每次取样检查量为500 t以内,在取样时,取样水泥罐车数量应大于3辆,在取样过程中,注意控制好每次取样的量应保持相等,最后称取12 kg水泥,用于后续原材料试验检测。
2.2 做好道路原材料试验检测
在进行原材料试验检测时,仍以水泥为例,具体检测过程中注重做好以下几点:一是注意控制好水泥的比重与容量。一般而言,水泥比重控制在3∶1左右;水泥容量通常为1 300 kg/m3。二是注意加强对水泥粗细度的检测。通常而言,水泥颗粒越细,后续硬化速度越快,早期的水泥强度也就越高。三是注意水泥凝结时间的检测。具体包括初凝时间与终凝时间,其中前者是指水泥从开始加水搅拌到自身失去塑性的时间,后者是指水泥开始进行加水搅拌到完全失去塑性并开始具备强度的时间。不同类型的水泥初凝与终凝时间也有一定的差异,比如普通硅酸盐水泥的初凝时间在45 min左右,终凝时间在12 h左右。四是注意做好水泥强度试验检测,要求检测标准与国家相关标准相符。五是注意做好水泥体积安定性试验检测。水泥体积安定性具体是指水泥在硬化时,体积产生变化的均匀度。如果水泥中含有较多的杂质,在实际进行硬化时,体积本身会产生严重的不均匀形变,因此水泥体积安定性也是一项非常重要指标。六是注意做好水泥水化热试验与检测。水泥在硬化过程中,自身会不断放热,做好该项指标的检测对于后续裂缝控制有着重要的作用。
除了水泥原材料检测需要注意上述事项,其他原材料的试验检测同样需要确定各种检测项目指标。各种原材料试验检测的代表数量、取样规定重量检测项目及检测周期见表1。
3 路基试验检测方法
3.1 灌砂法
灌砂法是进行路基压实度测定的一种比较常用的方法,相较于其他实验测试方法,灌砂法具有以下优势。一是技术操作难度相对较低,本身有着良好的稳定性,在外界环境测试中,数据波动的幅度比较小。这一方法经常被应用于道路路基层、砂石路面、沥青路面的压实度与密度检测 [3]。在实际运用该方法时,可采用以下步骤进行:一是标定好标准砂的密度,然后在现场选择一块平整的地方,在完成灌砂桶内椎体体积后,需要挖洞,在挖洞深度方面,需要结合实际试样粒径要求确定。二是做好湿土质量的称量工作,在灌砂筒内需要装满砂,砂土装置距筒顶15 mm为止。三是首先将砂装入下方柱体和灌砂桶的椎体内,然后做好主体质量计算,具体计算方法为先用最初砂质量减去椎体内砂质量,然后减去桶内剩余砂的质量。四是计算湿土质量与砂密度的乘积,再将剩余砂的质量、最大干密度、烘箱烘出来的含水量作商,即可获得路基压实度。
为了保证该方法能够稳定、可靠实施,需要做好以下质量控制工作。一是针对参与试验检测的人员,需要做好岗前培训,保证每一位工作人员均具有专业的能力完成试验测试工作。二是加强对试验检测人员的管理,要求相应人员应严格按照相关规程做好试验操作,保证实验测试结果准确、可靠。三是做好试验测试仪器准备工作,加强设备仪器的管理,相关仪器设备在使用前应做好整定,满足试验检测基本要求。四是在进行数据的读取和记录时,需要严格根据现行标准进行,保证数据读取的规范性和准确性。五是在完成检测报告撰写后,需要严格履行审核制度,审核完成签字后再正式发出。六是加强对试验检测后获取的数据的可靠性分析,并如实填写到相关记录当中。
3.2 土基回弹弯沉试验检测方法
在道路工程建设过程中,土基回弹模量是道路设计中一个不可或缺的重要参数,针对当下不同地区自然土质,我国《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014—97)已经给出了标准回弹模量值。但由于土基回弹模量参数非常重要,参数本身的变化将会对路面设计厚度带来直接的影响,因此在实际开展道路工程建设时,建议结合实际条件,在现场直接进行测定。
在采用土基回弹弯沉试验检测方法前,需要做好以下准备工作:一是注意科学合理地选择具有代表性的测点,要求测点在水平路基之上,测点所在的地面应平整,土质应均匀,不含杂物。二是做好土基表面平整工作,针对一些凹陷处,可以撒一些干燥、洁净的细砂进行填平处理,注意砂子不可覆盖全部土基表面,防止影响最终测试结果。三是试验前要做好承载板的安置,在安置完成后,需要采用水平尺进行校正,保证承载板处于水平状态。四是在承载板之上需要做好千斤顶的安置,在千斤顶之上,需要进行衬垫钢圆筒。与此同时,应注意要将球座置于顶部,直接与加劲横梁进行接触。如果在试验过程中,需要用到测力环,应注意将它置于千斤顶与横梁中间,针对千斤顶与衬垫物而言,要求二者应保持垂直的状态,如此一来,在后续进行加压时,能够有效防止千斤顶施加压力不均引发的倾倒事故,不仅容易造成人员受伤,还会对数据准确性带来不利影响。五是做好弯沉仪的合理安置。在具体安置过程中,注意要先将2台弯沉仪测头分别放在承载板立柱支座之上,然后进行百分表对零,选择好初始位置。
在实际进行土基回弹模量测定时,需要落实以下步骤:一是采用千斤顶做好加载预压工作,当预压至0.5 MPa时,可以先进行一段时间的稳压,一般1min左右即可,促使承载板与土基能够紧密接触在一起。在这一过程中,还可以对百分表工作情况进行检查,确保它始终处于正常的工作状态下,然后放松千斤顶油门,再进行1min左右的稳压,做好初始读数的记录。二是做好土基压力一变形曲线的测定,先在千斤顶的帮助下做好压力加载,在这一过程中,可以采用逐步加载卸载的方式,并采用用压力表做好加载量的控制,当荷载在0.1 MPa以内时,每级增加0.02 MPa,后续可以加大增加量,选择每级增加0.04 MPa。与此同时,为了进一步简化加载和计算的难度,针对加载数值,可以结合实际情况适当地调整,比如可以将其调整为整数,使计算更加简单。每次加载至预定荷载后,需要注意做好一段时间的稳压,稳压时间为1 min左右,然后读取并记录2台弯沉仪百分表的数值,在将千斤顶油门轻轻放开,使其压力卸载至0。随后需要间隔1 min,再进行百分表数值的读取与记录,每次卸载后,注意百分表不需要再进行对零。当2台弯沉仪百分表读数之差控制在平均值的30%时,可以直接取平均值。如果大于30%,说明测试失败,需要重测。当回弹变形值超过1 mm时即可停止加载。三是进行各级荷载的回弹变形和总变形计算,在计算过程中,可以采用以下方法,比如针对回弹变形的计算,先采用加载后读数平均值减去卸载后读数平均值,再与调弯沉仪杠杆比相乘。在进行汽车总影响量测定时,需要在最后一次加载卸载循环结束后将千斤顶取走,重新进行百分表初读数的读取,然后将汽车开出测试范围外,再对终值数进行读取。在获取相应数值后,即可采用以下方式进行计算,总影响量是两只百分表的初、终读数差之平均值与弯沉仪杠杆比的乘积。五是在试验点下,先进行取样,做好材料含水量的测定,在这一过程中,注意做好取样数量的控制,如果样品最大粒径在5 mm以内,可取样120 g;如果样品最大粒径在25 mm以内,可取样250 g;如果样品最大粒径在40 mm以内,可取样500 g,然后紧靠试验点旁边位置用灌砂法或环刀法做好道路土基密度的测定,最后完成计算即可。
4 结语
综上所述,在道路工程建設过程中,组合道路原材料及道路路基试验检测非常重要,能够从根本上保证道路工程的建设质量。基于此,我们需要提高对道路原材料及道路路基试验检测的重视程度,并采取有效方法做好道路原材料及道路路基试验检测工作,从而为道路工程建设质量提升提供保障。
参 考 文 献
[1]刘峰群.对公路工程施工阶段试验检测若干关键问题的探究[J].公路交通科技(应用技术版),2017,23(10):158-159.
[2]李强.公路工程施工阶段试验检测的关键问题[J].公路交通科技(应用技术版),2018(12):91-92.
[3]许建腾.公路工程沥青路面施工现场试验检测内容与技术[J].公路交通科技(应用技术版),2019,28(4):54-56.