浅谈道路用三渣的施工质量控制和检测方法

上海标济工程质量检测有限公司 上海 201316

1 道路用三渣组成材料的要求[1-5]

原材料是决定三渣工程性质的关键，也就是说原材料质量的好坏会直接影响到三渣的性质，进而影响道路基层的质量，所以，控制三渣的原材料质量工作很重要。

1.1 基层的粘结剂——石灰

1.1.1 石灰选择

衡量石灰质量的指标就是要有有效的含钙量，一般要求在20%以上，也就是《公路路面基层施工技术规范》（JTJ—034—2000）（以下简称“规范”）中的Ⅲ级消石灰或Ⅲ级生石灰的技术指标。当然在同样的剂量下，高等级石灰具有更多的活性氧化物在起作用，稳定效果会更好，因此，在施工过程中应尽量选用等级高的石灰。一般等级越高，细度越高，表面积也越大，与粉煤灰的作用就越充分，使三渣的稳定效果越好。同时还也能起到减小石灰用量，提高三渣的抗干缩能力。当然也要根据施工的交通条件、养生条件以及设计要求来合理性地选用石灰。

1.1.2 石灰的管理——存放和使用

存放时间和方法对石灰的质量也就是有效含钙量有极大的影响。因为石灰会随着存放时间的增加，特别是在缺少覆盖等措施的情况下，其有效含钙量和含镁量将由原来的80%以上降到40%以下，所以，从控制质量的角度来讲，就需要根据工程进度，合理适当控制进货数量和批次，缩短存放时间（运输时间、存放时间）、妥善覆盖和保管以保住石灰的有效成分的含有量。

1.2 基层的填充剂——粉煤灰

粉煤灰是煤炭燃烧后的粉状残渣，其主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3，这些成分含量越大，对三渣的质量提高越有利，故标准中要求这3 种成分的总含量应大于70%，粉煤灰的烧失量不应超过20%，当然具体问题要具体分析，如果粉煤灰中含有一定量的氧化钙（CaO），也就是高钙粉煤灰，则应考虑适当减少石灰的剂量，以达到在保证质量的前提下能节省经费，提高经济效益的目的。

1.3 基层中的中坚力量——石料

石料是三渣施工中的主要材料，按规定，必须选用密实、表面光滑、吸水率小的坚硬石料。为保证三渣的密实度，提高基层强度，应选择粒径适中，以及适当压碎值，来减少拌和、摊铺、压实的困难，保证表面平整度。当然，若颗粒径太小，也就是细骨料及二灰含量增多，基层材料的表面积增大，动温性不足，容易产生开裂，且增加原料和施工成本。因此对于高速公路和一级公路，国家规范规定：底基层的石料最大粒径不应超过40 mm。但当基层石料质量占80%～85%时，还是要将石料的最大粒径适当减小到30 mm以下，因为在颗粒级配上适当降低石料细颗粒成分的含量，能有效地减少基层的开裂、阻止三渣混合料的体积收缩有一定的作用。还有压碎值对三渣的质量也有一定影响，故要求石料中的针片状含量不宜超过20%，否则会降低试件的抗压强度、弯拉强度和劈裂强度，应引起足够的重视。

2 三渣配方及其对基层质量的影响

对于三渣中的石灰与粉煤灰以及石料的比例，目前没有一个固定的比例，其影响因素比较多，比如石灰中的有效钙的含量、高钙粉煤灰中氧化钙的含量，以及石料的大小以及最大颗粒直径的大小以及石材的压碎值等，都有密切关系，我们只能有一个参考比例也就是：石灰∶粉煤灰∶石料=10∶25∶65。

具体的施工比例还要根据具体的地质环境和试验数据来确定，也就是要和施工现场实际相结合，不能死板教条，要灵活地处理，以达到在保证质量的情况下，社会效益和经济效益最大化的目标。

3 施工方法的选择

三渣施工一般采用小型压实机与人工配合的施工方法，但随着高等级公路的修建对施工质量要求的提高，原有的小作坊式的施工方法已经很难保证高等级道路质量的要求。因此，目前高等级道路三渣施工已经采取了具有级配精密度高、拌和质量好、摊铺尺寸准、碾压密度高等的集中厂拌及联合摊铺机摊铺的施工模式。这也为质量控制创造了条件。这种工业化的施工模式既可以提高基层平整度、路拱、厚度、纵坡，也能避免人为配料不准、拌和不匀、反复找平、厚度难以控制等问题。可以这样说，高等级公路基层施工质量的根本出路在于集约化、机械化和标准化。

3.1 分层的厚度

道路三渣基层施工的厚度根据道路等级的要求是不同的，一般不小于35 cm，而且至少要分2 层进行铺设，按要求：试验段分层厚度应≤20 cm，也就是说分层厚度为20 cm一层和15 cm一层较为适宜。

3.2 摊铺及整型

将拌合均匀和含水量适当的混合料按道路设计断面，及设定的松铺厚度要求均匀摊铺于路基内，可用不同的施工方法，将砂砾石按要求的路拱度摊铺成型，尔后，先用振动压路机进行1 遍静压，接着，对暴露或潜在的凸凹处进行平整，然后再用平地机或人工进一步整平。

3.3 碾压

基层碾压采用18 ～20 t的大吨位振动压路机进行， 控制标高尺寸误差应在3 mm 以内，做到从表面上看，没有无明显轮迹，若达不到要求时，须反复碾压直至表面密实平整。

4 施工的质量控制及方法 [6,7]

三渣基层的施工质量控制就是对材料、施工过程质量控制以及外形尺寸的管理。

首先是对三渣基本材料的试验，以确认材料的具体指标是否达到施工要求。其中石灰（钙质或镁质）主要是检测有效含钙或含镁量以及未消解残渣含量。石料则在测量最大粒径的基础上分出级配，以及针片状含量、压碎值、含水量。粉煤灰（硅铝或高钙）主要检测SiO2、Al2O3和Fe2O3的总含量以及烧失量、比表面积、含水量。当然还要做个试件检测，以确定无侧限饱水抗压强度。曾遇到这样一件事：某市政道路维修队对一段路面，从交付使用的当年开始，每年都需要对路面修修补补，反反复复总是修不好。当时只考虑这条路刚完工，并且已经验收合格了，就没有想到别的原因，只是检查维修的方法是否得当。但他们也反复试验过这些方法，在其他路段维修均没有问题。后来才想到是否是三渣路基存在问题。于是就挖开路基，进行二次施工，并对路基中的三渣各个组成部分含量进行了检测，发现石灰、粉煤灰、石料的比例没有问题，可是基底呈现的状态却显示缺少石灰，经拜访原来的施工队，才得知该段路是当时施工的最后一段，并且是在停工半年后再施工完成的，虽然三渣的比例仍然和原来的设计一致，但石灰的存放时间已超过7个月。据我们了解，如果石灰的存放时间超过半年，那么其有效钙、氧化镁的含量会降低70%，也就是只有原来的30%，因而大大降低了基层质量，使路面质量也受到牵累。后经对症下药，翻修了基层和路面，该段道路至今完好无损。

其次是施工中的道路外形尺寸检测，道路基层高程、宽度、平整度、横坡度等等。这些都有国家标准，必须严格执行，本文不再赘述。

5 结语

三渣施工是道路工程的基础，控制好基层质量，才能够提高道路整体质量水平。三渣作为基层，要综合考虑混合料的级配以及原材料的选用、基层施工方法、养护等来提高基层的质量，进而提高道路整体的质量，这对提高社会效益和经济效益都有着巨大的现实意义。