新疆荒漠区级配碎石施工现场的质量控制

陈 涛

(中交二航局，新疆 石河子 832066)

0 引 言

混合而成的混合料，当颗粒比例复合级配标准时，则构成级配碎石。其中，未筛分的碎石只对最大颗粒直径进行控制，石屑的颗粒直径一般控制在5 mm以下。当缺少石屑时，可通过沙砾进行补充，与石屑相比，沙砾的稳定性和强度会相对减弱。级配碎石一般用于路面的结构层，对混合石料的比例有一定的要求，其具有良好的透水和扩散应力作用，且取材广泛，便于机械铺设，在公路路面垫层中得到广泛应用[1-4]。级配碎石在增强路面结构强度的同时，对路面排水功能具有辅助作用，对提高路面性能具有重要意义。级配碎石施工质量的控制，包括原材料质量检测，主要是砂当量与塑性指数；级配碎石的含水率和级配，主要是4.75 mm和0.075 mm粒径通过率；压实度及承载能力四个部分[5，6]。

1 原材料的现场检测

原材料的质量控制是级配碎石施工质量控制的第一步，只有高质量的原材料才能修建出高质量的级配碎石基层，在管理试验检测好原材料的塑性指数，满足实际的施工要求。《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)规定，级配碎石材料的砂当量应≥45，级配碎石原材料的塑性指数应≤6[7-9]。通过连续5 d对原材料的砂当量与塑性指数进行随机取样，测试其平均数与极差，只有平均值在控制范围内方可用此料进行施工，极差变化大时说明稳定性不足，需加强检测以控制其稳定性。

2 施工现场含水率检测及级配控制

2.1 含水率检测

级配碎石含水率的控制主要通过以下两方面实现。

(1)在检测时要根据以往工作经验，确定原材料含水量的级别之后，根据最终检测结果来确定碎石拌合中的一些用水量。具体方法为：四档集料的设计掺配比例分别为A、B、C、D，施工前测定各规格集料含水率分别为E、F、G、H，若A×(1+E)+B×(1+F)+C×(1+G)+D×(1+H)=Y，则施工中调整后的掺配比例为：1#∶ 2#∶ 3#∶ 4#=A×(1+E)/Y：B×(1+F)/Y：C×(1+G)/Y：D×(1+H)/Y。在实际工作中要考虑天气和气候方面的因素，适当的增加1%的含水量，根据各个级别来确定含水量的值，即A×E+B×F+C×G+D×H。

(2)在实际施工时，要根据级配碎石拌合后海水量的检测结果进行深入的分析。级配碎石的含水率检测是极为重要的，控制含水量适宜是确保压实质量的关键要素。

测试试验段所用级配碎石在出料场、运输中与摊铺现场的含水量，试验结果如表1所示[10，11]。

表1 出料场与摊铺现场含水量检测对比

在实验时要根据含水率来确定最终值并且完成相关的试验，在试验结果确定之后，要和之前最佳含水率进行相互的比较满足实际的工作标准以及要求，另外还需要推断出海水率的确定大概范围，防止和实际施工存在着一定的偏差。

另一方面，新疆荒漠区气候干燥，风沙较大，水分损失较快，在级配碎石拌合时应适当增大用水量，以确保在最佳含水率下进行碾压。

2.2 级配控制

级配是影响级配碎石强度及稳定性的重要条件，控制混合料的级配稳定是保证施工质量的重要因素，级配碎石的级配控制主要包括拌合站出料口的级配检测，摊铺过程中的级配检测，要保证各处的级配与设计级配相差不大，不可有明显的离析。级配控制主要通过以下几方面实现：

集料经专人检测方可进入料场，各档集料应分开堆放以防止串料；每日施工前对各档集料进行筛分，根据筛分结果确定拌合站各档料的掺配比例；拌合站各料斗间用隔板隔开，谨防串料；按照前中后的顺序装料并避免出现高的锥形料堆，行驶中注意控制车速，避免颠簸引起的离析；卸料时呈品字形料堆以免出现离析带；摊铺中注意取样筛分，若与设计级配有偏差应及时进行调整。在这次研究中根据级配的变化进行检测，和级配碎石级配原设计保持一致。

表2 级配碎石取样干筛级配与设计级配数据对比

在对实验结果进行分析时，要根据实际的施工情况来确定及配各个筛孔的通过率之后，在绘制相对的曲线，在分析曲线时可以发现级配曲线整体是接近于设计曲线的，但是在各个点中有所差异，但是变化幅度并不是那么的大，多数是在0～3之间浮动，从中可以看出生产及配饰公众非常的均匀和稳定，级配良好，各个指标符合相关的标准[12]。

通过级配碎石取样的试验，能够更加直观的了解材料的质量，并且深入的掌握拌合后生产级配和设计匹配之间的差异程度，在分析时要做好数据记录工作，从而为后续施工质量控制提供重要的基础，提高实际试验的可靠性。

3 压实度检测

在具体施工时只有满足压实方面的要求，才可以使结构的稳定性能够得到充分的保证，所以在具体管理时需要注重这一问题。级配碎石厚度在一定情况下需要具备本身的性能，并且确定最终的碾压工艺，这些条件都要和含水率进行相互的联系。

《公路路面基层施工技术细则》(JTG T F20—2015)规定级配碎石基层的压实度不低于98%，底基层压实度不低于97%[13，14]。本试验段采用挖坑灌砂法检测级配碎石层压实度，分别在结构一和二的行车道上取点。

表3 压实度检测结果

4 承载能力检测

待级配碎石养生完成后需对其承载能力进行检测，主要检测项目是CBR值与回弹模量。优质级配碎石层的CBR值和回弹模量较高，具有一定良好的荷载分布能力和较高的抗剪切能力，能有效缓解车辆荷载作用下的不均匀变形，《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2017)规定级配碎石基层的CBR值应不小于160%，回弹模量应不小于350 MPa。根据《公路路基路面现场检测规程》(JTG E60—2008)，级配碎石CBR和回弹模量的检测频率为每车道100 m/次，检测结果见表3所示。

表3 级配碎石CBR和回弹模量检测结果

5 小 结

综上所述，本文主要得出以下结论：(1)为了提高实际施工效果，要加强对摊铺整个过程级配碎石含水量的全面监测，按照级配的变化完成动态化监测的任务。(2)对试验段级配碎石基层压实度、回弹模量和CBR等指标进行检测，均符合规范要求。