上海標濟工程質(zhì)量檢測有限公司 上海 201316
原材料是決定三渣工程性質(zhì)的關(guān)鍵,也就是說原材料質(zhì)量的好壞會直接影響到三渣的性質(zhì),進而影響道路基層的質(zhì)量,所以,控制三渣的原材料質(zhì)量工作很重要。
1.1.1 石灰選擇
衡量石灰質(zhì)量的指標就是要有有效的含鈣量,一般要求在20%以上,也就是《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ—034—2000)(以下簡稱“規(guī)范”)中的Ⅲ級消石灰或Ⅲ級生石灰的技術(shù)指標。當然在同樣的劑量下,高等級石灰具有更多的活性氧化物在起作用,穩(wěn)定效果會更好,因此,在施工過程中應盡量選用等級高的石灰。一般等級越高,細度越高,表面積也越大,與粉煤灰的作用就越充分,使三渣的穩(wěn)定效果越好。同時還也能起到減小石灰用量,提高三渣的抗干縮能力。當然也要根據(jù)施工的交通條件、養(yǎng)生條件以及設計要求來合理性地選用石灰。
1.1.2 石灰的管理——存放和使用
存放時間和方法對石灰的質(zhì)量也就是有效含鈣量有極大的影響。因為石灰會隨著存放時間的增加,特別是在缺少覆蓋等措施的情況下,其有效含鈣量和含鎂量將由原來的80%以上降到40%以下,所以,從控制質(zhì)量的角度來講,就需要根據(jù)工程進度,合理適當控制進貨數(shù)量和批次,縮短存放時間(運輸時間、存放時間)、妥善覆蓋和保管以保住石灰的有效成分的含有量。
粉煤灰是煤炭燃燒后的粉狀殘渣,其主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3,這些成分含量越大,對三渣的質(zhì)量提高越有利,故標準中要求這3 種成分的總含量應大于70%,粉煤灰的燒失量不應超過20%,當然具體問題要具體分析,如果粉煤灰中含有一定量的氧化鈣(CaO),也就是高鈣粉煤灰,則應考慮適當減少石灰的劑量,以達到在保證質(zhì)量的前提下能節(jié)省經(jīng)費,提高經(jīng)濟效益的目的。
石料是三渣施工中的主要材料,按規(guī)定,必須選用密實、表面光滑、吸水率小的堅硬石料。為保證三渣的密實度,提高基層強度,應選擇粒徑適中,以及適當壓碎值,來減少拌和、攤鋪、壓實的困難,保證表面平整度。當然,若顆粒徑太小,也就是細骨料及二灰含量增多,基層材料的表面積增大,動溫性不足,容易產(chǎn)生開裂,且增加原料和施工成本。因此對于高速公路和一級公路,國家規(guī)范規(guī)定:底基層的石料最大粒徑不應超過40 mm。但當基層石料質(zhì)量占80%~85%時,還是要將石料的最大粒徑適當減小到30 mm以下,因為在顆粒級配上適當降低石料細顆粒成分的含量,能有效地減少基層的開裂、阻止三渣混合料的體積收縮有一定的作用。還有壓碎值對三渣的質(zhì)量也有一定影響,故要求石料中的針片狀含量不宜超過20%,否則會降低試件的抗壓強度、彎拉強度和劈裂強度,應引起足夠的重視。
對于三渣中的石灰與粉煤灰以及石料的比例,目前沒有一個固定的比例,其影響因素比較多,比如石灰中的有效鈣的含量、高鈣粉煤灰中氧化鈣的含量,以及石料的大小以及最大顆粒直徑的大小以及石材的壓碎值等,都有密切關(guān)系,我們只能有一個參考比例也就是:石灰∶粉煤灰∶石料=10∶25∶65。
具體的施工比例還要根據(jù)具體的地質(zhì)環(huán)境和試驗數(shù)據(jù)來確定,也就是要和施工現(xiàn)場實際相結(jié)合,不能死板教條,要靈活地處理,以達到在保證質(zhì)量的情況下,社會效益和經(jīng)濟效益最大化的目標。
三渣施工一般采用小型壓實機與人工配合的施工方法,但隨著高等級公路的修建對施工質(zhì)量要求的提高,原有的小作坊式的施工方法已經(jīng)很難保證高等級道路質(zhì)量的要求。因此,目前高等級道路三渣施工已經(jīng)采取了具有級配精密度高、拌和質(zhì)量好、攤鋪尺寸準、碾壓密度高等的集中廠拌及聯(lián)合攤鋪機攤鋪的施工模式。這也為質(zhì)量控制創(chuàng)造了條件。這種工業(yè)化的施工模式既可以提高基層平整度、路拱、厚度、縱坡,也能避免人為配料不準、拌和不勻、反復找平、厚度難以控制等問題。可以這樣說,高等級公路基層施工質(zhì)量的根本出路在于集約化、機械化和標準化。
道路三渣基層施工的厚度根據(jù)道路等級的要求是不同的,一般不小于35 cm,而且至少要分2 層進行鋪設,按要求:試驗段分層厚度應≤20 cm,也就是說分層厚度為20 cm一層和15 cm一層較為適宜。
將拌合均勻和含水量適當?shù)幕旌狭习吹缆吩O計斷面,及設定的松鋪厚度要求均勻攤鋪于路基內(nèi),可用不同的施工方法,將砂礫石按要求的路拱度攤鋪成型,爾后,先用振動壓路機進行1 遍靜壓,接著,對暴露或潛在的凸凹處進行平整,然后再用平地機或人工進一步整平。
基層碾壓采用18 ~20 t的大噸位振動壓路機進行, 控制標高尺寸誤差應在3 mm 以內(nèi),做到從表面上看,沒有無明顯輪跡,若達不到要求時,須反復碾壓直至表面密實平整。
三渣基層的施工質(zhì)量控制就是對材料、施工過程質(zhì)量控制以及外形尺寸的管理。
首先是對三渣基本材料的試驗,以確認材料的具體指標是否達到施工要求。其中石灰(鈣質(zhì)或鎂質(zhì))主要是檢測有效含鈣或含鎂量以及未消解殘渣含量。石料則在測量最大粒徑的基礎上分出級配,以及針片狀含量、壓碎值、含水量。粉煤灰(硅鋁或高鈣)主要檢測SiO2、Al2O3和Fe2O3的總含量以及燒失量、比表面積、含水量。當然還要做個試件檢測,以確定無側(cè)限飽水抗壓強度。曾遇到這樣一件事:某市政道路維修隊對一段路面,從交付使用的當年開始,每年都需要對路面修修補補,反反復復總是修不好。當時只考慮這條路剛完工,并且已經(jīng)驗收合格了,就沒有想到別的原因,只是檢查維修的方法是否得當。但他們也反復試驗過這些方法,在其他路段維修均沒有問題。后來才想到是否是三渣路基存在問題。于是就挖開路基,進行二次施工,并對路基中的三渣各個組成部分含量進行了檢測,發(fā)現(xiàn)石灰、粉煤灰、石料的比例沒有問題,可是基底呈現(xiàn)的狀態(tài)卻顯示缺少石灰,經(jīng)拜訪原來的施工隊,才得知該段路是當時施工的最后一段,并且是在停工半年后再施工完成的,雖然三渣的比例仍然和原來的設計一致,但石灰的存放時間已超過7個月。據(jù)我們了解,如果石灰的存放時間超過半年,那么其有效鈣、氧化鎂的含量會降低70%,也就是只有原來的30%,因而大大降低了基層質(zhì)量,使路面質(zhì)量也受到牽累。后經(jīng)對癥下藥,翻修了基層和路面,該段道路至今完好無損。
其次是施工中的道路外形尺寸檢測,道路基層高程、寬度、平整度、橫坡度等等。這些都有國家標準,必須嚴格執(zhí)行,本文不再贅述。
三渣施工是道路工程的基礎,控制好基層質(zhì)量,才能夠提高道路整體質(zhì)量水平。三渣作為基層,要綜合考慮混合料的級配以及原材料的選用、基層施工方法、養(yǎng)護等來提高基層的質(zhì)量,進而提高道路整體的質(zhì)量,這對提高社會效益和經(jīng)濟效益都有著巨大的現(xiàn)實意義。