文中提出了理论干密度计算公式(近似值),可供同行参考。 关键词路基 二灰碎石 干密度 标准 二灰碎石基层的压实度是极为重要的质量检测指标,然而在施工检查验收过程中,经常因压实度是否达标、超标而引起争议,特别是因超标被判定为“质量问题”时往往难以服人。 超标是否是超密?结构密度适当、过密、超密如何界定以及会给二灰碎石性能带来何种变化?学术上似乎也无定论。 对此我们认为首先需要解决的是:作为压实度计算依据的二灰级配碎石混合料干密度标准如何确定。 1 二灰碎石混合料属于固结(胶结)密实稳定结构。
其成型强度主要依赖于二灰,特别是石灰的质量和数量所提供的固结作用,而体积稳定性则主要由结构状态密实程度和空隙率大小决定。 现行《公路路面基层施工技术规范》?JTJ034-2000?修订说明中,有关此类混合料组成设计原理的论述,虽较JTJ034-93有所改进,但涉及其结构状态方面,仍然认定当二灰与粒料之比在15∶85~20∶80时,混合料是骨架密实式结构。 据我们推算,若按原规范推荐的A、B两类级配组成范围,能够形成集料骨架的4.75mm以上颗粒重量,百分比仅为:A类为32~48%至45~51%;B类为32~48至52~55.25%(公式为4.75mm筛余量*80~85%)。 当级配粒径为30mm、粗集料含量低于55%时,我们认为它应是悬浮密实结构,而形不成集料骨架。
之所以出现密度标准和评定结果方面的困惑,与这些认识差距可能有较大的关系,需要加以探讨。 2 目前施工中贯用的二灰碎石混合料干密度标准有三种: 2.1 按规范规定的重型击实标准试验求取的干密度(及含水量) 这是检验的“法定标准”。
受重型击实所模拟的压实机具、吨位、功能限制,当采用18~20t以上光轮压路机、16~20t以上胶轮压路机和自重9~11t以上振动压路机等重型机具实施压实,且为保证压实度而碾压遍数较多时,此标准显然偏低。 据沪宁高速公路等工地资料粗略统计,重型击实提供的干密度常在2.07~2.13g/cm3之间,我市多年来的试验结果也大致如此,施工中较易达标,且经常出现“超密”。 我们认为,规范重型标准目前仍必须作为检查验收的依据,但需认清它是“干密度”的低限值,难以据之判定压实质量。 若建议值低于规范标准,则表明压实功能不足,应增加重型机具,重新压实检测确定。 按照该标准控制,二灰碎石混合料的压实质量和压实度将有所提高,检验压实度超过100%的“超密”情况一般较少,而且可避免压实功的浪费。 如果按该标准检测的压实度超过100%,而检测值不大于计算理论密度,并不能判定压实混合料结构“超密”。 其原因除了混合料配合比、级配控制不准之外,计算公式也应考虑悬浮密实结构特点加以修正。 此值一般可能高于试验路法干密度标准对应的含水量,使计算出的ρT′略比实际偏小。 b.ρT′包含的混合料空隙率,近似于Pw对应的水体积百分比,但未考虑集料颗粒内部吸入水分的损失。 我们认为,由此方法和简化计算出的压实二灰碎石混合料理论干密度ρT′,实际上是一个近似值。
但作为混合料压实度控制标准的高限,应该没有大的差距。 若生产检测出的压实混合料干密度超过此标准,可以判定为不合理数据,要从配合比、级配改变方面找原因。 据我们试算的理论干密度ρT′值(石灰岩碎石,含量80~85%)通常在2.20~2.26g/cm3,较为合理。
3 以上三种“干密度”,在生产实际中经常通过替代性选择作为压实度计算标准使用,从而造成检验标准的混乱。 我们认为,三者恰恰构成二灰级配碎石混合料的压实度标准序列和控制范围,应以规范击实试验标准为下限,以理论计算标准为上限,在施工和检查验收过程中综合利用。 具体要求是: 3.1 规范击实试验标准,作为交工验收评定合格或不合格的基本依据,即不得低于规范规定的压实度。 3.2 试验路建议值标准,作为施工单位和监理单位自查、抽查的依据,检验达到该标准计算的压实度后,方可进入下一工序。 出现压实度超过100%的数值,不能一律判定为“超密”;是否“超密”,要根据技术指标研究确定控制界线。 3.3 理论计算干密度标准,作为压实度控制的上限,不得超越,若以此计算压实度超过100%,通常是混合料配合比、级配出了问题,或者是测试错误,应予纠正。 通过工地实践,我们认为按照以上控制标准系列和范围掌握二灰碎石混合料的压实度,是比较合理、可行的,既能较好保证和提高压实质量,又可以减少“标准高低”、“是否超密”等不必要的争议。
至于“二灰碎石结构‘密度过高’利弊如何?何为判定标准?出现粒料破碎情况是否是‘超密’造成的?”等问题,则需另行探讨。
4 近几年来,有一些专家和同行发表文章,探讨二灰碎石混合料和粗集料(粒径大于4.75mm)含量变化对干密度大小影响的规律,通过试验、回归、绘制图表,找出工地检测压实度的简便方法,深化、提高压实度判定的正确性,这是很有必要的。 但是,这些方法都建立在已确定某种干密度标准的基础上,三种标准必然得出三种结果、三张图表。 从水稳基层集料的调配,到混合料试件的制作,从试铺段施工,到大面积的摊铺,本人一直参与其中。 下面结合本工程的水泥稳定碎石基层的实际工作经验,谈谈水泥稳定碎石施工前的准备工作、水稳碎石施工工艺以及碾压结束后的检测工作。
(一) 施工前的准备工作1、原材料及配合比设计(1)原材料采购首先必须把好料源头关,其次对所进每批材料都必须按规范要求的检测频率进行自检,自检合格后报监理组、业主抽检,经三方检测合格后才组织上料,同时留样备查。 材料入库后,必须严格管理料场,做到材料整洁无污染,对石料必须进行隔仓处理,插牌明示,细集料采取必要的覆盖措施,采取加盖防水彩条布及防雨棚的办法。
①水泥硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石路面基层施工,禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其它受外界影响而变质的水泥。 我标项目部经招标采用湖南郴王水泥厂生产的P032.5 早强缓凝水泥。 水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求:要求水泥初凝时间3小时以上、终凝时间不小于6小时,3d抗压强度不小于18Mpa。 ②碎石基层用级配碎石备料按粒径9.5~31.5mm、粒径4.75~9.5mm、粒径4.75~2.36mm,2.36 mm 以下的四种规格筛分加工出料。 水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值不大于28%,针片状含量不大于15%,集料中小于0.6 mm 的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%塑性指数 9。