陳 衛(wèi)
(貴州通力達公路工程監(jiān)理咨詢有限公司,貴州 貴陽 550000)
近年來,我國在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的投入越來越大,逐步形成了比較完善的交通網(wǎng)絡(luò),進一步加強了區(qū)域之間的聯(lián)系,有效推動了社會經(jīng)濟發(fā)展。試驗檢測及技術(shù)在高速公路施工過程中極為關(guān)鍵,直接關(guān)系到高速公路施工質(zhì)量,必須給予高度的重視。高速公路試驗檢測技術(shù)可以分為試驗與檢測兩部分,試驗主要是針對施工所使用的混凝土、沙子、石子等材料進行檢測,確保其符合施工標(biāo)準(zhǔn);檢測主要是針對已經(jīng)完成施工的路基、路面以及隧道等進行檢測,包括壓實度、強度、厚度等,以確保施工質(zhì)量符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
在高速公路施工過程中,施工材料的質(zhì)量是影響施工整體質(zhì)量的關(guān)鍵性因素之一,確保施工材料的質(zhì)量可以從源頭上控制施工質(zhì)量。合理運用試驗檢測技術(shù)對入場的混凝土、沙子、石子、鋼筋等材料進行檢測,可以剔除其中不符合施工要求的材料,確保入場的各項材料符合施工標(biāo)準(zhǔn)[1]。此外,針對已經(jīng)完成施工的部分進行檢測,可以及時發(fā)現(xiàn)存在的問題,便于采取補救措施,從而有效解決潛在的質(zhì)量安全隱患,同時為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。
在高速公路施工規(guī)程中,由于施工范圍較大,地質(zhì)條件以及環(huán)境條件比較復(fù)雜,因此需要采用多種施工技術(shù)以適應(yīng)不同路段的施工要求。其中一些技術(shù)的復(fù)雜性以及難度較高,在施工過程中存在安全風(fēng)險,對施工人員的人身安全造成了威脅。而通過試驗研究以及相關(guān)檢測可以完善施工方案,進而增強施工方案的可行性,有助于降低安全風(fēng)險。
試驗檢測工作是高速公路工程的重要構(gòu)成部分,基本任務(wù)包括以下幾方面:
1)采用定量方法,對施工原材料、半成品以及成品進行檢測,查驗其是否符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及工程設(shè)計要求,從而做出拒收或者接收的決定,確保施工所采用的材料均為合格產(chǎn)品;2)在施工過程中,對工程各個部位以及每道工序進行試驗檢測,確保其符合施工標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計要求,保障工程質(zhì)量;3)通過多種試驗檢測,選用合格、經(jīng)濟、合理的原材料,控制工程材料成本[2];4)對施工中采用的新工藝、新材料以及新技術(shù)進行試驗,鑒定是否符合我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及工程設(shè)計規(guī)范,為實際施工提供必要的指導(dǎo)和參考;5)評價工程存在的質(zhì)量缺陷,鑒定以及預(yù)防工程質(zhì)量事故,通過試驗檢測為施工質(zhì)量缺陷以及事故的判定提供數(shù)據(jù)支持,便于確定事故性質(zhì)、范圍、危害程度、損失以及事故責(zé)任,并從中吸取經(jīng)驗教訓(xùn);6)對已經(jīng)完成施工的分項工程、分部工程以及單位工程進行抽檢,以便評估質(zhì)量等級,鑒定其是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);7)在施工過程中,按照項目規(guī)定的檢測頻率對進入施工場地的材料進行抽檢,防止不合格材料進入施工場地;8)開展混合料配比試驗,在保障工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上選擇性價比最高的配合比;9)參與各單位組織的施工質(zhì)量檢查,并負責(zé)提供相應(yīng)的技術(shù)資料,針對項目實驗室無法進行檢測的項目,負責(zé)聯(lián)系第三方檢測機構(gòu)委托其檢測[3];10)配合項目監(jiān)理工程師、業(yè)主單位以及當(dāng)?shù)氐馁|(zhì)量監(jiān)督部門開展抽檢工作;11)在高速公路項目竣工驗收時提供完整的試驗檢測數(shù)據(jù),確保向業(yè)主單位交付合格的工程。
試驗檢測技術(shù)在高速公路項目實施的各個階段側(cè)重點有所不同,在項目準(zhǔn)備階段,主要是對材料進行測試,在施工以及竣工階段主要是檢驗施工工藝和已完成施工部分工程。
高速公路項目在施工前需要做好大量的準(zhǔn)備工作,包括高速公路沿線地質(zhì)勘測、材料選擇、設(shè)備入場等多項前期準(zhǔn)備工作。此階段,試驗檢測技術(shù)的主要任務(wù)是材料選擇、性能測試、質(zhì)量鑒定以及入場抽檢等,在選擇材料時要先進行詳細的市場調(diào)查,嚴(yán)格執(zhí)行篩選標(biāo)準(zhǔn),選擇的各項材料必須符合國家質(zhì)量規(guī)范和具備質(zhì)量證書。在材料入場前,需要對碎石、混凝土、鋼筋以及各項半成品、成品材料進行性能測試,包括強度測試、防水性測試、延伸性測試、穩(wěn)定性測試等,確保材料性能符合施工要求以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
材料入場后需要進行2次測試,首次測試主要包括碎石級配、壓碎值和水泥中的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性、膠砂強度等指標(biāo),還有鋼筋強度、延伸率以及冷彎性能等[4]。二次檢測主要是驗證試驗,將檢測結(jié)果與項目設(shè)計方案中的材料參數(shù)進行比對,判斷選取的材料是否符合要求,并詳細記錄試驗數(shù)據(jù)及妥善管理,用于后期材料質(zhì)量指標(biāo)比較的參數(shù)。
在高速公路項目施工階段,試驗檢測技術(shù)的實踐主要是針對施工工藝、施工工序以及已完成施工的部分進行檢測,測試高速公路彎沉系數(shù)、壓實系數(shù)等。高速公路施工中,路面回彈彎沉系數(shù)是檢測施工質(zhì)量是否合格的關(guān)鍵性指標(biāo),也是施工過程中需要重點關(guān)注的部分,回彈彎沉系數(shù)決定了項目交付后的實際使用效果。目前,測試回彈彎沉系數(shù)的方法主要有落錘式彎沉儀檢測法、自動彎沉儀測定法以及貝克曼梁測定回彈彎沉法。其中以貝克曼梁測定回彈彎沉法的應(yīng)用最為廣泛,這種檢測方式操作簡單、測量精度高,可以準(zhǔn)確測定路面的回彈彎沉系數(shù),如表1所示,為某高速公路項目部分標(biāo)段回彈彎沉測試數(shù)據(jù)。
路面壓實度也是反映高速公路項目施工質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,并且與其他指標(biāo)相比壓實度更具測試價值,目前測試路面壓實度的主要方法有挖坑灌砂法、核子密濕度儀法、環(huán)刀法、鉆芯法、無核密度儀法、土石路堤或填石路堤壓實沉降差測試方法[5]。其中由于挖坑灌砂法測量工具簡單、測量方式靈活且測量精度相對較高,因此應(yīng)用比較廣泛。測試時每200m選取兩個測點,采用代表值評定和單店合格值計算合格率[6],若測試結(jié)果在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),則表示該路段壓實度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);若超出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范圍,則表示施工存在質(zhì)量問題,需要采取補救措施或者重新施工,通過壓實度檢測可以有效保障高速公路施工質(zhì)量。表2為某高速公路項目壓實度測試數(shù)據(jù)表。
里程樁號 彎沉/mm 里程樁號 彎沉/mm K145+600~K146+600124.3 K150+600~K151+600124.4 K146+600~K147+600125.2 K151+600~K152+600123.9 K147+600~K148+600123.8 K152+600~K153+600125.3 K148+600~K149+600126.0 K153+600~K154+600125.0 K149+600~K150+600125.6 K154+600~K155+600124.3
表2 某高速公路項目壓實度測試數(shù)據(jù)表
在高速公路項目竣工階段主要是對路面進行檢測,鑒定高速公路的各項指標(biāo)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、是否滿足運營要求,確保向業(yè)主單位交付合格的工程。具體而言,主要是對路面抗滑性能以及路面厚度進行檢測與鑒定,其中主要采用鉆芯取樣法測試路面厚度,隨機選擇一塊路面進行鉆孔并測量路面厚度,將測量結(jié)果與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行比對,若測試結(jié)果在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范圍則表示路面厚度符合設(shè)計要求[7]。
路面抗滑能力是指車輛制動時輪胎沿路表面滑移時所受到的阻力,高速公路抗滑性能是影響行車安全的重要因素。高速公路抗滑性能檢測主要采用擺式儀進行測試,具體測試方法如下:
1)試驗工具。路面抗滑性能檢測使用的儀器工具主要包括擺式儀、橡膠片、標(biāo)準(zhǔn)量尺、灑水壺、橡膠刮板、路面溫度計、卷尺、粉筆以及掃帚等。
2)試驗準(zhǔn)備。檢查擺式儀的靈敏度,確保在試驗時儀器靈敏度符合要求;并按照規(guī)定的方法隨機取樣,測點位置應(yīng)在行車道輪跡帶上,與路面邊緣位置的距離在1m以上。
3)試驗步驟。首先調(diào)平擺式摩擦系數(shù)測定儀并將其放置在測點上,使擺動方向和行車方向保持一致,同時轉(zhuǎn)動調(diào)平螺栓,確保水準(zhǔn)泡處于居中位置;其次是調(diào)零,先放松上下豎固把手并旋轉(zhuǎn)升降把手,將標(biāo)定擺升高并使其保持自由擺動,然后擰緊緊固把手;使標(biāo)定擺保持向右運動并按下釋放開關(guān),待卡環(huán)進入開關(guān)槽松開開關(guān),標(biāo)定擺保持在水平釋放位置,將指針與擺桿保持平行;再次按下釋放開關(guān),標(biāo)定擺向左帶動指針擺動,待達到最高位置即將下落時接住擺桿,這是指針應(yīng)指向零。若指針未指向零則重新進行此項操作,直到指針指向零。
4)使用掃帚清掃路面并用橡膠板清除路面上存在的松散顆粒。使用噴壺給路面灑水,然后運用橡膠板刮干凈表面的泥漿,以免影響試驗結(jié)果。再次灑水,并按下擺式儀的釋放開關(guān),此時標(biāo)定擺從測試路面滑過即可顯示出路面的標(biāo)定擺值,一般首次測試不做記錄,當(dāng)擺桿即將回落時接住擺桿并提起舉升柄使滑溜塊升高,擺向右運動,最終使擺桿與指針重新歸于水平釋放位置。重復(fù)測試操作,連續(xù)測試5次并注意每次測定標(biāo)定擺值,若5次測試結(jié)果最大值與最小值之差>3BPN,則試驗無效,需要分析原因并再次進行測試,直到測試結(jié)果符合要求為止[8]。使用路面溫度計測量測點位置路面在潮濕狀態(tài)下的溫度,結(jié)果精確到1℃。按照上述方法對同一處進行至少3次平行測定,確保3個測點都要處于輪跡帶上,且測點間的距離保持在3m~5m,此處測定位置用中間測定位置表示,每處取3次測定結(jié)果計算平均值作為試驗結(jié)果,需要精確到1BPN。將測量結(jié)果與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行比對,若測試結(jié)果在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范圍則表示路面厚度符合設(shè)計要求,反之不符合要求。需注意的是,試驗檢測過程中為確保測試精度,工作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行試驗檢測程序,規(guī)范完成每個檢測環(huán)節(jié)。
綜上所述,試驗檢測技術(shù)在高速公路項目中發(fā)揮著重要作用,在保障施工質(zhì)量以及規(guī)范施工操作等方面都有積極意義,項目管理部門對此應(yīng)給予高度重視,充分發(fā)揮試驗檢測技術(shù)在各個階段的作用,確保項目施工質(zhì)量符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),可以順利竣工交付。