劉昆良
(株洲市城鄉(xiāng)交通建設(shè)有限公司 湖南株洲 412000)
伴隨城市市政道路建設(shè)的提質(zhì)和新建,城市管理部門對市政道路施工的質(zhì)量要求日漸提升。為此,政府的主管單位(如質(zhì)監(jiān)機(jī)構(gòu))、城建部門(如設(shè)計、施工、質(zhì)檢機(jī)構(gòu))對市政道路建設(shè)的質(zhì)量及使用效果等的關(guān)注度逐漸提升,其中,這些部門、單位一致關(guān)注的問題便是應(yīng)采用何種舉措來確保市政道路的建造效果。市政道路項目檢驗不僅是市政建設(shè)公司質(zhì)保機(jī)制不可缺少的構(gòu)成內(nèi)容,同時也是監(jiān)理部門與建設(shè)企業(yè)控制項目建設(shè)效果的一種有效措施,其功能是特別關(guān)鍵的、無可取代的。
具體是管控進(jìn)場的所有原材料的品質(zhì),對各種混合類建材加以配制并確定與測驗,確保作業(yè)現(xiàn)場所使用的所有混合料都符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.1 原材料
對于市政道路而言,原材料是非常關(guān)鍵的要素。原材料不僅數(shù)目巨大,且類型眾多,原材料的品質(zhì)在很大程度上影響著項目的建造效果。為此,要確保工程建造成效,一定要嚴(yán)控進(jìn)場原材料的質(zhì)量要求,只有確保所有原材料的性能指標(biāo)符合相關(guān)規(guī)范要求,選取合格的原材料,嚴(yán)禁不達(dá)標(biāo)原材料入場,才能確保道路施工效果。要管控的原材料具體有下述幾類[1]。
(1)土。在市政道路建造過程中,土是運(yùn)用數(shù)量最多、獲取渠道最多元的一種施工材料,其一方面能夠在項目所在地獲取,另一方面還能夠運(yùn)用其他地區(qū)的土方。土是排水項目土方填充、路基填充不可缺少的物質(zhì),同時是道路架構(gòu)最基本的重要材料,其和碎石、石灰等以恰當(dāng)比例混合,能夠形成碎石灰土、石灰穩(wěn)定土等多種混合型施工材料,項目中所使用的土的質(zhì)量的優(yōu)劣對于路基土方填充、各種混合料品質(zhì)均有很大程度的影響。為此,抓好土相關(guān)項目性質(zhì)的檢測是特別關(guān)鍵的。通常,要對土質(zhì)進(jìn)行塑性指數(shù)、液限、容重情況的檢測,同時還要科學(xué)分類粗粒土。采用實驗的方式,明確工程屬性與本項目需求一致與否。如果是塑性與液限數(shù)值很高的粘性土,需要對其膨脹指數(shù)進(jìn)行檢測。對于工程性質(zhì)低劣、膨脹指數(shù)高的土,還應(yīng)開展改良實驗,以弱化其膨脹性,改良以后才能夠運(yùn)用到項目施工領(lǐng)域[2]。
(2)骨料。在市政道路施工中,骨料通常運(yùn)用到下述層面。第一,與粉煤灰、石灰等充分混合后,充當(dāng)基層填充物料。第二,水泥混凝土配制過程中不可缺少的一種原料。第三,瀝青混合料的組成成分,有關(guān)項目中運(yùn)用的碎石物料。
混合料的類型不一樣,對骨料種類、粒徑大小、用于不同的工程部位也會存在不同要求。檢測應(yīng)當(dāng)依據(jù)各類混合料對骨料的不同規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),有側(cè)重性地檢測骨料的有關(guān)性質(zhì)與性能。
骨料是很多混合型施工材料的主要構(gòu)成部分,骨料質(zhì)量的優(yōu)劣對于各種混合料的品質(zhì)有很大程度的影響。嚴(yán)控骨料質(zhì)量可以確保各種混合料的性能,是項目施工質(zhì)量非常重要的一道屏障[3]。
(3)水泥。不管是用于水泥砂漿,還是用于水泥混凝土,水泥都是最非常重要的成分。在道路的基層混合料中,水泥也經(jīng)常被用作粘結(jié)和強(qiáng)度的主要摻合料。在市政排水項目、結(jié)構(gòu)項目中,水泥砂漿與水泥混凝土均是非常重要的材料。水泥混凝土的終極強(qiáng)度主要取決于水泥與水所產(chǎn)生的反應(yīng),水泥品質(zhì)會對水泥混凝土的硬度、品質(zhì)產(chǎn)生不可忽視的影響。為此,一定要認(rèn)真抽樣檢測作業(yè)現(xiàn)場的水泥,檢驗的項目可依據(jù)甲方與監(jiān)理的需求確定。
通常,檢查的項目有凝結(jié)時長、硬度、穩(wěn)定性、細(xì)度等。如果上述檢測內(nèi)容的所有指標(biāo)均與政府制定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一致,應(yīng)該出示完備的檢測報告,允許其運(yùn)用到施工活動中。
因為水泥的強(qiáng)度在施工完成28d 檢驗才能夠明確,這便要求檢驗單位一方面依照有關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)實施檢驗;另一方面經(jīng)過積累諸多檢測材料,逐漸構(gòu)建其早期強(qiáng)度和28d 強(qiáng)度的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。如此,通過檢驗了解了水泥早期強(qiáng)度之后,便能夠利用關(guān)系式計算出28d之后的強(qiáng)度,便可以防止由于運(yùn)用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的水泥而致使項目出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。此外,需要指出的是,施工單位平常需要運(yùn)用大量的水泥,應(yīng)該有建立了穩(wěn)固關(guān)系的供給企業(yè),這樣才可以確保關(guān)系式的精準(zhǔn)構(gòu)建。
(4)石灰。在市政道路施工過程中,通常會運(yùn)用底基層混合料,而石灰便是這種混合料的重要組成成分。其和碎石、土等充分混合以后,利用石灰內(nèi)包含的活性氧化物和粉煤灰中包括的金屬物質(zhì)、土等產(chǎn)生相應(yīng)的物理與化學(xué)等諸多反應(yīng),形成各種的復(fù)雜水化物,這些水化物類似水泥水化物,互相穿插產(chǎn)生強(qiáng)度。石灰粉、煤灰混合料的強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng),水穩(wěn)定性大幅提升,構(gòu)成有一定硬度的基層,確保道路基層的負(fù)載性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。為此,石灰中所包含的活性氧化物占比是確定石灰達(dá)標(biāo)與否最基礎(chǔ)的指標(biāo)[4]。
(5)鋼材。在市政結(jié)構(gòu)項目中,鋼材發(fā)揮著不可忽視的功能,其是此類項目的框架。為此,對鋼材進(jìn)行抽樣檢測是十分有必要的。對運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)場所的所有批次的鋼材,均應(yīng)當(dāng)依據(jù)各種類、各規(guī)格、各批號的鋼材檢驗標(biāo)準(zhǔn)選擇待檢樣品。檢測的內(nèi)容主要包括重量試驗、屈服點(diǎn)試驗、抗拉性試驗等。
(6)瀝青。瀝青也是市政道路施工過程中經(jīng)常要用到的一種材料,其通常運(yùn)用到瀝青混合料中,也能夠運(yùn)用到路面處理、瀝青貫入型路面領(lǐng)域,此外,還能夠充當(dāng)黏接層。
盡管瀝青充當(dāng)?shù)氖墙Y(jié)合物質(zhì),在瀝青混合料中僅占到較小比例,然而,其是瀝青混合料黏性的主要貢獻(xiàn)者,同時還提供混合物的彈性,并且長期發(fā)揮混合料黏接的功能。另外,瀝青還會讓瀝青混合料承擔(dān)多種復(fù)雜應(yīng)力的功能,這就要求瀝青有黏合性、附著性,且要求這些性質(zhì)在長時間的運(yùn)用過程中不出現(xiàn)減弱問題。為此,瀝青材料品質(zhì)的優(yōu)劣對于瀝青路面的抗變形性能、溫度穩(wěn)固性能、抗老化性能、運(yùn)用時長有重大影響。
通常,對瀝青會進(jìn)行延伸度、軟化點(diǎn)、針入度的檢驗。軟化點(diǎn)是指瀝青檢測樣品在熱度較高情況下出現(xiàn)下垂反應(yīng)時自身的溫度,體現(xiàn)的是瀝黏粘性與高溫情況下的穩(wěn)固性。延伸度是衡量瀝青塑性的一個關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn),該數(shù)值愈高,證明瀝青的塑性愈優(yōu)良。針入度代表的是瀝青硬度狀況、黏稠度狀況、抗剪性能,體現(xiàn)的是特殊環(huán)境下瀝青的黏性水平。近年來,伴隨石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的實行,瀝青的檢驗內(nèi)容增多,含蠟量也成為了常規(guī)檢驗的一項內(nèi)容,這是由于蠟這種成分對于瀝青路面建設(shè)質(zhì)量有非常大的影響。當(dāng)前,已有文獻(xiàn)指出蠟這種成分在溫度較高時會促使瀝青硬度減弱,致使其高溫穩(wěn)固性減弱,從而出現(xiàn)車轍問題;與此同時,在溫度較低的情況下,會導(dǎo)致瀝青脆性大幅提升,致使路面抗裂性能減弱,產(chǎn)生開裂問題;另外,蠟會導(dǎo)致瀝青和石料的黏合度下降,在存在水的狀況下,會導(dǎo)致路面石子出現(xiàn)分離問題,導(dǎo)致路面毀壞,甚至還會對瀝青路面的抗滑性能產(chǎn)生負(fù)面影響,導(dǎo)致車輛行駛安全水平下降。
1.1.2 混合料的配合比設(shè)計及試驗
城市市政道路常用的混合料有:水泥砼、瀝青混合料和水穩(wěn)(基層)混合料等。在原材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)、滿足使用要求后,配合比的設(shè)計和試驗工作就很重要。許多出現(xiàn)質(zhì)量問題的工程,大都是因配合比設(shè)計不當(dāng)造成的。因此,根據(jù)工程設(shè)計規(guī)范的要求,設(shè)計好各類混合料配合比與后續(xù)的試驗驗證,是檢測單位的一項非常重要的任務(wù)。
(1)水穩(wěn)(基層)混合料。市政道路工程中,常用的基層混合料包括水泥穩(wěn)定粒料(碎石、砂礫)、石灰穩(wěn)定土粒料(碎石、砂礫)、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定粒料(碎石、砂礫)、石灰粉煤灰類碎石粒料、級配碎石(級配砂礫、級配礫石)、填隙碎石等。各種混合料的用途不同,對配合比設(shè)計的規(guī)范要求也不同,應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)范對基層混合料進(jìn)行配合比設(shè)計[5]。
水穩(wěn)(基層)混合料是以石灰(水泥)作為膠結(jié)材料的,它的強(qiáng)度形成過程需要時間。規(guī)范中,水穩(wěn)(基層)混合料的強(qiáng)度檢測一般是以一組圓柱體試件靜壓或擊實成型,標(biāo)準(zhǔn)溫度濕養(yǎng)7d后,測定其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,并通過統(tǒng)計計算確定其是否符合設(shè)計強(qiáng)度。當(dāng)不能滿足設(shè)計強(qiáng)度時,及時查清原因,進(jìn)行配合比調(diào)整,使混合料的強(qiáng)度滿足設(shè)計的要求。
(2)水泥砼。水泥混凝土砼是以水泥為主要結(jié)合料,將各種粗、細(xì)集料膠結(jié)成為具有一定力學(xué)性能的復(fù)合材料。水泥混凝土是市政道路和其他結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用最廣泛、使用量最大的材料之一。它是根據(jù)工程規(guī)范和設(shè)計的要求,對水泥、粗、細(xì)集料(一般為砂、石子)、水及外加劑等材料進(jìn)行專門的配合比設(shè)計,并經(jīng)過實驗室的攪拌、成型、28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),最后進(jìn)行強(qiáng)度試驗,校驗該配合比是否滿足設(shè)計要求,從而確定是否能滿足工程的使用。
當(dāng)前,很多城市都建立了商品砼站。為保證商品混凝土的使用質(zhì)量,除了商品砼站自行配置的檢驗系統(tǒng)來保證混凝土的質(zhì)量外,有相關(guān)資質(zhì)檢測單位的檢測員也應(yīng)根據(jù)規(guī)范的要求,定期或不定期地抽查商品砼站的原材料質(zhì)量、混凝土的力學(xué)性能,以保證配合比能滿足工程的質(zhì)量要求。
(3)瀝青混合料。瀝青混合料是由瀝青、粗集料、細(xì)集料和礦粉按照一定的比例拌和而成的多組分材料,是城市道路市政道路的最主要的材料。它具有很多其他材料無法超過的性能,如具有一定的高溫穩(wěn)定性和低溫穩(wěn)定性、混合料整體性能強(qiáng)、平整性能好、行車舒適性好。因瀝青混合料路面有一定的粗糙度,雨天行車具有較好的抗滑性,同時施工方便,基本沒有養(yǎng)護(hù)期,混合料攤鋪完就能即刻開放交通。
1.1.3 相對標(biāo)準(zhǔn)試驗
市政道路的一些檢驗試驗項目需要相對的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為參照進(jìn)行施工控制,如土方工程、基層底基層的混合料、路面混合料的壓實,還有一些有關(guān)混合料的配合比是否準(zhǔn)確,都需要有標(biāo)準(zhǔn)的參照值,這些控制就需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗來完成。
市政道路的標(biāo)準(zhǔn)試驗常用的有以下幾種。(1)土及石灰、粉煤灰類混合料的最大干密度、最佳含水量試驗可以進(jìn)行擊實試驗完成。(2)石灰、粉煤灰類混合料中石灰含量試驗,通過電位測定或EDTA滴定測定,可以畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線。(3)瀝青混合料可以通過馬歇爾試驗求出瀝青混合料的最大密度。(4)標(biāo)準(zhǔn)試驗工作一般提前在工程開工前取樣進(jìn)行,以免到時影響工程的施工進(jìn)度,避免造成不必要的損失。
1.2.1 壓實度
對于路基建造質(zhì)量的一個主要衡量標(biāo)準(zhǔn)便是壓實度,主要查看壓實施工之后材料的密度,壓實度越大,表示越堅實,密度越大,材料等黏結(jié)及結(jié)構(gòu)功能越好。一般有路基、路面半剛性基層及粒料類柔性基層的壓實度,是指工地上實際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實實驗所得最大干密度的比值,比值越接近1,表示越達(dá)到最佳致密狀態(tài)。對瀝青面層、瀝青穩(wěn)定基層而言,壓實度是指現(xiàn)場達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。
市政道路、排水工程的土方、基層、面層混合料的壓實度對工程的質(zhì)量至關(guān)重要。因此,市政道路質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)上將壓實度作為主控項目,要求檢驗結(jié)果必須合格。對壓實度達(dá)不到要求的地段,必須返工,重新壓實,如仍不合格,則根據(jù)設(shè)計換填或采取其他措施,直到符合相關(guān)規(guī)范。
施工現(xiàn)場的檢測人員要根據(jù)規(guī)范要求的不同、道路結(jié)構(gòu)層的不同、所用材料的不同對壓實度采用合適的檢測方法。常用的檢測方法有環(huán)刀法、灌砂法、核子密度儀等。
1.2.2 石灰、粉煤灰類粒料的檢測(水泥(石灰)含量、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度)
無側(cè)限抗壓強(qiáng)度是指試樣在無側(cè)向壓力條件下抵抗軸向壓力的極限強(qiáng)度。在三軸試驗中,在不加任何側(cè)向壓力的情況下,對圓柱體試樣施加軸向壓力,直至試樣剪切破壞為止,此為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。
在市政道路施工控制中,根據(jù)現(xiàn)場施工制作與現(xiàn)場澆筑、養(yǎng)護(hù)條件一致的圓柱體水穩(wěn)試塊,進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗,以此作為道路基層驗收的重要參數(shù)之一。
為保證石灰、粉煤灰類粒料的質(zhì)量,對進(jìn)入施工現(xiàn)場的石灰、粉煤灰類粒料進(jìn)行7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及石灰劑量抽檢的檢測。
1.2.3 水泥砼的強(qiáng)度控制
市政道路和結(jié)構(gòu)工程中大量使用水泥砼,因此,做好對水泥砼強(qiáng)度、抗折、耐久性的控制是非常重要的。作為質(zhì)量控制的檢測人員,在施工現(xiàn)場應(yīng)按要求做好水泥混凝土的強(qiáng)度試塊,按規(guī)范做好養(yǎng)護(hù)工作。水泥混凝土強(qiáng)度試件的成型與養(yǎng)護(hù)非常重要,嚴(yán)格控制溫度和濕度,如不按規(guī)范控制,就不能如實反映水泥混凝土的真實質(zhì)量,會給施工帶來較大的影響。
1.2.4 瀝青混合料的檢測(油石比、級配篩分、馬歇爾穩(wěn)定度)
通過馬歇爾試驗,對標(biāo)準(zhǔn)擊實的試件在規(guī)定的環(huán)境溫度和加荷速度等條件下施壓,測定出的穩(wěn)定度稱為馬歇爾穩(wěn)定度。
在市政道路工程的施工過程中,為保證進(jìn)入施工現(xiàn)場的瀝青混合料的質(zhì)量,要對瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度、流值、油石比檢驗,抽提和礦料級配試驗,以保證瀝青混合料的質(zhì)量滿足施工要求[6]。
在實際施工生產(chǎn)中,要認(rèn)真做好檢測及相關(guān)的質(zhì)量記錄工作,“記你所做”的,也就是事事留痕,把所做的各種項目的質(zhì)量管理工作都據(jù)實地記錄下來,建立起完善齊全的試驗檢驗的質(zhì)量記錄。這樣,當(dāng)工作取得成績進(jìn)展時,可以總結(jié)成功的經(jīng)驗;當(dāng)工作出現(xiàn)問題或發(fā)生質(zhì)量事故時,可以通過質(zhì)量記錄進(jìn)行溯源,找出原因,以便及時糾正,避免出現(xiàn)同樣的錯誤。
綜上所述,檢測及其檢測管理在市政道路施工中所起的作用是非常重要的。在市政道路的施工過程中,發(fā)揮好檢測及檢測管理在施工控制、工序檢驗、質(zhì)量驗收方面的作用,才能使市政道路工程的施工、竣工驗收及交付使用質(zhì)量得到可靠的保證。