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路基路面質(zhì)量檢測中幾個問題的探討

來源:233網(wǎng)校 2009-03-01 09:15:00
  一、壓實度的檢測方法
  土基壓實是路基施工中的重點環(huán)節(jié),衡量土基壓實的好壞采用壓實度,其檢測方法常用環(huán)刀法和灌砂法。前者適用于檢測細(xì)粒土的壓實度,由于方法簡便、快捷而廣泛采用。但是環(huán)刀體積小,由于取土坑內(nèi)土質(zhì)變化和機(jī)械化取土作業(yè),不能將不同土質(zhì)區(qū)別開來分層填筑,有時同一環(huán)刀體積有兩種土質(zhì)構(gòu)成,在檢測過程中,壓實土層又受到擾動,改變了土體經(jīng)過壓實后的結(jié)構(gòu),使得土體取樣和稱重過程的誤差,容易引起較大的相對誤差。對于同一土層來說,往往上部較下部密實,所以采用環(huán)刀法取樣時,應(yīng)清除上部7cm左右的土層,而取用中間土層,這樣測得的土的容重為代表土層的中值。但一些施工單位,往往用環(huán)刀取用表面土層,因而這樣得出的土容重數(shù)值不可能準(zhǔn)確代表該土層的密度。
  灌砂法是測定土基和路面基層壓實度的方法,但在原路基路面基層施工規(guī)范中規(guī)定穩(wěn)定土的壓實厚度最大為15cm,在標(biāo)定砂的密度是采用標(biāo)定的金屬罐高為15cm,而《公路路面基層技術(shù)施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-93)對于重型壓路機(jī)施工時,穩(wěn)定土的最大厚度為20cm,這樣再用15cm高的標(biāo)定罐標(biāo)定砂的密度,必然造成砂的密度較標(biāo)定的密度為大,導(dǎo)致壓實度偏低。因此,當(dāng)壓實層厚度為15~20cm范圍時,應(yīng)使用大型灌砂筒,然而對于壓實層厚度超過20cm的土質(zhì)路基,用灌砂法測定密度時即遇到麻煩。一方面《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTJ059-95)規(guī)定試洞的深度應(yīng)等于測定層深度;另一方面,對大型灌砂筒也只適用于厚度不超過20cm時,并且試洞挖到層底后,灌砂時一罐砂不足以灌滿試洞,所以,有的單位規(guī)定再用第二罐砂接著灌,這樣砂下落的落距與標(biāo)定密度時的落距有較大的差別,影響到試驗精度。因它是測定壓實度的依據(jù),故經(jīng)常是質(zhì)檢部門或監(jiān)理工程師與施工單位之間發(fā)生矛盾和糾紛的環(huán)節(jié)。
  二、瀝青路面面層施工檢測
  對于瀝青路面的檢查驗收,在《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》(GB50092-96)中規(guī)定,瀝青混凝土面層的壓實度檢查以鉆孔法為準(zhǔn),但鉆孔法費工費時,并且鉆樣還需晾干或用電風(fēng)扇吹干12h以上,然后才能測定芯樣密度。待密度測定完畢,計算出路面壓實度之后,如壓實度不滿足規(guī)范要求時,已無法挽救,其壓實度的數(shù)據(jù)只能做為存檔、評定與驗收時打分的依據(jù)。為了使壓實度數(shù)據(jù)滿足規(guī)范要求,施工單位只能做數(shù)字游戲,失去了進(jìn)行試驗評價的意義。而采用挖坑灌砂法測定瀝青混凝土面層的壓實度,簡便快捷,可緊跟在壓路機(jī)后進(jìn)行,當(dāng)壓實度不滿足要求時,可及時進(jìn)行補(bǔ)壓。因此,應(yīng)規(guī)定在施工過程中,以灌砂法來控制檢測壓實度,而檢查驗收時,可用鉆芯法進(jìn)行壓實度測試。
  在測定瀝青混合料馬歇爾試件或鉆心試件的密度時,當(dāng)試件空隙%考試大%率較大時,需用蠟封法測定其試件的密度。為了防止封蠟時蠟流入試件空隙,影響試件的體積,從而影響到試件的密度,《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052-93)規(guī)定,試件要放入冰箱中在4~5℃條件下冷卻不小于30min,再進(jìn)行封蠟。但由于工地試驗室一般條件簡陋,瀝青路面往往在氣溫較高的季節(jié)施工,因此試驗室內(nèi)氣溫較高,而將試件在4~5℃條件下冷卻30min是不適宜的。其原因之一是將冰箱調(diào)到4~5℃條件下,然后把試件放入冰箱,由于試件溫度較高,原初冰箱內(nèi)的溫度急劇上升到15℃左右,要經(jīng)過半小時以上才能降到4~5℃,所以將試件在4~5℃條件下冷卻30min是不可能的,除非從冰箱降溫度第二次降到4~5℃時開始算起。原因之二是由于試件從4~5℃冰箱中取出,然后封蠟,蠟的加熱溫度為其熔點以上5.5±0.5℃,蠟的加熱溫度看似很精確,而蠟并沒有明顯的熔點,其熔點在62~64℃,熔點本身的溫度范圍就達(dá)2℃。已超過其加熱允許范圍±0.5℃。夏天工地試驗室溫度在30~40℃,蠟封后試件從4~5℃上升到室溫30℃以上,體積膨脹,致使蠟的表面開裂,起不到封蠟的作用。根據(jù)工地試驗的經(jīng)驗,實踐在冰箱中冷卻溫度不能控制在,而應(yīng)控制在10℃左右,這樣可保證蠟封不開裂。
  三、瀝青路面施工
  目前,我省高速公路路面面層大都采用瀝青面層,面層一般分為2~3層施工,其中表面層和中面層以瀝青混凝土居多,下面層有粗粒式瀝青混凝土或瀝青碎石結(jié)構(gòu)。
  高速公路對瀝青面層的抗滑性能提出了更高的要求,根據(jù)國外對抗滑路面研究的經(jīng)驗,增大路面微觀構(gòu)造、宏觀構(gòu)造和防止滑溜性污染的措施是保證瀝青路面表層抗滑能力的三個必要條件。所謂微觀構(gòu)造,是指路面集料表面水平方向0~0.5mm,垂直方向0~0.2mm的微小構(gòu)造。一般用石料的磨光值表征微觀構(gòu)造的大小,石料磨光值為:石灰?guī)r32~38,玄武巖43~52砂巖46~50麻巖40~54,安山巖41~45角閃巖44~48。在《公路瀝青路面施工及驗收規(guī)范》(GB50092-96)中規(guī)定,表面層石料磨光值應(yīng)不小于42。
  因此,高速公路表面層大多采用磨光值較大的玄武巖作粗集料。所謂宏觀構(gòu)造,是指路面集料之間的空隙,水平方向0.5~50mm,垂直方向0.2~10mm,可用鋪砂法或激光構(gòu)造深度以直接測定。為增加表面層的宏觀構(gòu)造,以選用中粒式半密集配的礦料為好。京石高速公路表面層選用LH-15I集配,從使用效果來看,表面光滑,抗滑性能較差,熱穩(wěn)性能較差。石安高速公路原設(shè)計表面層為AK-16,根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》(JTJ14-97),選擇瀝青面層各層集配時,應(yīng)至少有一層是I型密集配瀝青混凝土,以防止雨水下漏,三層式瀝青面層的表面層采用抗滑表層時,中面層應(yīng)用I型密集配瀝青混凝土,下面層宜根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉⒔煌l件采用I型或II型瀝青混凝土。因此就本工程面層結(jié)構(gòu)組合而言是合理的。
  但在有些局部路段兩側(cè)采%考試大%用路緣石散排水代替通常采用的瀝青砂攔水帶集中排水,因此,在養(yǎng)護(hù)檢測過程中發(fā)現(xiàn),雖然在表面層施工前,對中面層進(jìn)行了清洗,然后才鋪筑表面層,但從局部路段挖驗表明,表面層與中面層之間結(jié)合不良,且層間潮濕,甚至夾雜一些泥土。這樣到冬季降水后就會在層間出現(xiàn)凍脹,春季凍融,在行車荷載的作用下,出現(xiàn)松散、推移等破壞,影響到路面使用的耐久性。
  究其原因,主要是表面層采用了抗滑結(jié)構(gòu),由于表層空襲率達(dá)4~10%,屬半密集配型,而中間層為I型密集配,較面層密實,這樣雨水夾雜泥土滲入到表面層中,又沿中面層表面橫向流動,而兩側(cè)有路緣石阻擋,雨水不能排除路外,致使表面層與中間層形成一層水膜并夾雜泥土,層間結(jié)合不良。
  因此,在I型密集配瀝青混凝土層上鋪筑II型瀝青混凝土或抗滑表層時,宜在下層灑步一層粘層瀝青,以增加兩層之間的粘結(jié)性,但要控制粘層瀝青用量,以防止泛油。對已半密集配瀝青混合料做表層的路面結(jié)構(gòu),也不宜采用路緣石散排水的形式,以集中排水和瀝青砂攔水帶為好。
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