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阅读 384 次 二灰碎石压实度检测及控制分析

摘要:二灰碎石作为道路工程中的半刚性基层,主要由石灰、粉煤灰、碎石集料按一定配合比拌和而成,它具有强度高、稳定性好的特点,但是要严格控制好压实度。...

 二灰碎石压实度检测及控制分析

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陕西华山路桥工程有限公司

一、工程介绍

陕西省西咸新区空港新城第一大道为西咸新区骨架网络中的一条南北向主干路,全长6.4km,属城市主干路I级,道路规划红线宽60m,沥青混凝土路面,工程造价2.8亿元。采用双向8车道设计,二灰碎石基层厚40cm。

二、二灰碎石概述

二灰碎石作为道路工程中的半刚性基层,主要由石灰、粉煤灰、碎石集料按一定配合比拌和而成,它具有强度高、稳定性好的特点。然而由于以下因素的存在,室内试验所确定的二灰碎石标准最大干密度,与现场检测点实际最大干密度出现偏离:二灰含量低,粗集料含量高时,出现压实度偏高;二灰含量高,粗集料含量低时,出现压实度偏低,由此影响到二灰碎石压实度检测的准确性。

三、压实度检测

常用检测方法及优缺点:

1、灌砂法:优点是造价低,结果可作为检验检定的裁决依据;缺点是检测比较费时费力。

2、核子密度仪法:优点是快速便捷,可作为全面施工质量统计学管理,人为因素较小;缺点是在不同土质情况需作一次现场标定,含水量测量精度偏低;

3、雷达或电磁波法:与核子密度仪法类似;但测量深度小,平整度要求高;

实际施工过程中一般采用的是灌砂法检测压实度,压实度能否满足要求,对路面的施工质量很重要。所以压路机碾压完成后因该立即进行检测,压实度不达要求的马上从新碾压,达到要求为止。

四、压实度原因分析

1、标准试验

(1)标准试验不够准确

试验中试验人员配料不准,含水量控制不准,未能严格按试验规程进行现场取样试验,这些都将造成标准试验不够准确。

(2)击实影响

由于二灰碎石中粒料的粒径大,比例高,常在75%左右,如只用常规做法进行试验,击实后的试样高出试筒顶面一定的高度,刮平后就会产生一个松动层,导致标准试验值偏低,影响实际施工压实度。

(3)拌和站影响

拌和机采用国产的连续式拌和机,原材料进料不够均匀,二灰含量发生变化,导致粗集料含量产生波动。装载机在上料过程中,由于操作原因串料,使得混合料级配发生变化。

(4)运输及摊铺影响

二灰碎石混合料拌和和易性差,在运输及摊铺过程中出现二次离析等不利因素。局部二灰含量发生变化,导致粗集料含量产生波动。摊铺时候摊铺不够均匀,对压实产生了一定的影响。

2、原因分析

(1)现场检测

现场检测时由于多数是采用灌砂法,在打洞的时候人为因素影响较大。因此操作的时候要严格按照规范进行,尽量避免操作引起的误差。

(2)最大干密度与二灰含量关系

考虑到影响二灰碎石压实检测的关键是被检测对象的最大干密度与二灰碎石中二灰含量有关系的。因此,在实际测试过程中,应依据检测坑混合料的实际二灰含量,在标准试验所得到的最大干密度曲线上查找到对应的最大干密度,并以此作为衡量其施工压实度的依据。方能如实反映二灰碎石的实际密实度。

3、解决方法

(1)配合比设计

1)石灰:产用生石灰及消石灰均应符合Ⅱ级或以上石灰各项技术指标的要求。石灰要分批进料,做到既不影响施工进度,又不过多存放,应尽量缩短堆放时间,如存放时间稍长应予覆盖,并采取封存措施,妥善保管。为减少二灰稳定碎石底基层反射裂缝的产生,建议配合比设计时使用I级石灰且石灰用量不超过4%。

2)粉煤灰:粉煤灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3之和总含量应大于70%,烧失量不应超过20%,比表面积宜大于2500cm²/g。料堆注意覆盖,防止雨淋和扬灰。

3)碎石:石灰粉煤灰碎石混合料中碎石压碎值不大于28%,集料的颗粒组成应符合表1的规定。

表1  石灰粉煤灰碎石混合料中集料的颗粒组成

方孔筛尺寸(mm)

31.5

19.0

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.075

通过质量百分率(%)

100

81~98

52~70

30~50

18~38

10~27

6~20

0~7

4)水:凡饮用水皆可使用,遇到可疑水源,应委托有关部门化验鉴定。

二灰碎石底基层中粒料颗粒大,这样的大粒径的混合料做重型击实试验,限于试筒的容积,无法得到较准确的最大干密度和最佳含水量。根据《公路路面基层材料试验规程(JTJ057-85)》规定,粒料最大粒径宜控制在25mm以内,最大不得超过40mm(圆孔筛)。实际试验发现平行试验的结果离散很大,而且击实时易击碎粒料,因此有必要改进方法。在配合比计算过程中,不难发现影响最大干密度的主要因素是结合料的压实度,有了结合料的最大干密度,就可求得二灰碎石的最大干密度。

(2)做好标准试验

标准试验除配料准确外,应严格按试验规程进行试验特别是应现场取样,取出能代表现实际施工的材料外。还应通过估算或经验确定击实所需的试料用量,使之当试料用完时,击实试样顶面基本与试筒顶面齐平,只需轻微刮动可刮平,这一方面可基本确保击实后的试样中各材料配合比不变,使击实结果准确。

(3)推行机械化施工

一律要求采用集中厂拌、摊铺机摊铺,按层次施工,要求各施工单位配备足够的拌和、运输、摊铺机械,特别是压实机械,要求具备轻型和重型稳压用压路机与轻型和重型振动压路机,每层最大压实厚度不大于20cm,以确保底基层施工质量。采用先进的拌和楼拌和,摊铺机摊铺。使得上料准确,摊铺时松铺系数掌握好,二灰碎石离析现象也能得到控制。初压后不需要人工整平,能有效控制各种材料比例。

(4)试验确定标准密度曲线

在使用机械化施工中,压实后的二灰碎石基层,仍会存在混合料不均匀现象,不同测点,二灰的含量可能不一样,不能用同一标准干密度来测定压实度,要以测点的实际二灰含量对应的标准干密度来检测评定压实度。在试验阶段建立二灰含量与干密度的工作曲线,只要测得试坑中挖出的实际二灰含量,根据二灰含量查出相应的标准干密度,确定其压实度。在实际试验中,测定相应点的干密度及二灰含量,用该干密度与二灰含量相对应的标准干密度相比,从而得出该检测点的密实度。

五、结论

压实度对路面的施工质量影响很大,因此严格控制好压实度很关键。采用根据不同的二灰含量所实验而得的标准干密度曲线,来进行二灰碎石的压实度检测方法,能较好地避免由于二灰含量变化对于压实度测试评价所带来的影响,能较为准确地反映实际碾压情况,能有效地指导二灰碎石的施工及其质量控制。

(本文来源:陕西省土木建筑学会    文径网络工程项目投资中心:刘红娟 尹维维 编辑   刘真 文径 审核)

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