高培龍
阜陽市路興公路工程檢測有限公司 安徽 阜陽 236000
在一定程度上,公路工程施工過程是各種材料經(jīng)過各種工藝組裝組合為一體。以混凝土為例,混凝土作為公路工程主體施工中的主要構(gòu)件,質(zhì)量高低直接關(guān)系到公路工程的整體施工質(zhì)量。如果混凝土由于攪拌不均﹑原料質(zhì)量不過關(guān)﹑配合比不準(zhǔn)確﹑養(yǎng)護(hù)不當(dāng),以及拆模過早,而使成型構(gòu)件產(chǎn)生變形和開裂問題,則會(huì)使其結(jié)構(gòu)承載力大大降低,產(chǎn)生內(nèi)部鋼筋腐蝕以及構(gòu)件強(qiáng)度下降等不利狀況,繼而嚴(yán)重弱化建筑物質(zhì)量,其抗?jié)B性能﹑耐久性能以及力學(xué)性能均會(huì)降低,給人們的生命安全帶來極大威脅[1]。
公路工程的管理體系當(dāng)中,施工進(jìn)度﹑效率和成本這些因素和施工質(zhì)量互相補(bǔ)充又互相制約,任何一個(gè)因素出現(xiàn)了不正常的波動(dòng),都會(huì)影響到該體系內(nèi)的其他因素。如果施工效率下降,施工進(jìn)度加長,公路工程必然會(huì)面臨著較為復(fù)雜的自然﹑政策和市場環(huán)境影響,繼而造成較多不穩(wěn)定因素對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響,例如災(zāi)害天氣和技術(shù)更迭。同樣,如果過分壓縮施工成本,使建筑材料﹑檢測工藝達(dá)不到工程要求標(biāo)準(zhǔn),就會(huì)使施工質(zhì)量弱化,施工活動(dòng)合格程度下降。從這一方面看,工程檢測在公路工程質(zhì)量控制中所起到的間接作用也就極其明顯。
工程檢測具有嚴(yán)謹(jǐn)性和系統(tǒng)化等特點(diǎn),在公路工程質(zhì)量控制中的作用來自諸多方面。首先,檢測人員的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)對(duì)公路工程質(zhì)量控制有著重要的影響。我國相關(guān)規(guī)定表明,公路工程中材料檢測人員必須具備專業(yè)的業(yè)務(wù)能力與資格證書,明確檢測工藝的具體流程與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),掌握檢測設(shè)備的科學(xué)使用方法。如果檢測人員達(dá)不到有關(guān)規(guī)定,出現(xiàn)模糊化﹑粗放化乃至偏誤化工藝應(yīng)用和設(shè)備操作,檢測各種數(shù)據(jù)和報(bào)告結(jié)果都不會(huì)準(zhǔn)確可靠,材料質(zhì)量難以保證。其次,環(huán)氧乙烷檢測儀﹑鋼筋測力計(jì)及其他儀器設(shè)備的使用,對(duì)于公路工程的質(zhì)量控制是極其重要的。在進(jìn)行檢測時(shí),如果有關(guān)人員所用儀器設(shè)備出現(xiàn)了使用壽命超標(biāo)﹑標(biāo)準(zhǔn)值沒有標(biāo)定﹑維護(hù)不當(dāng)?shù)葐栴},那么所得數(shù)據(jù)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng),難以對(duì)建筑材料﹑施工成果是否達(dá)標(biāo)提供判斷支持。最后,在公路工程質(zhì)量控制中,檢測工藝選擇和實(shí)踐水平同樣具有一定的影響作用。例如在試驗(yàn)前的取樣環(huán)節(jié),如果有關(guān)人員所選擇的試驗(yàn)樣本沒有代表性,對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果就很難代表絕大多數(shù)現(xiàn)場材料質(zhì)量的高低,從而使工程試驗(yàn)流于空泛[2]。
2.1.1 瀝青路面彎沉檢測。由于瀝青公路路面是軟性材料,因此在車輪反復(fù)碾壓過程中有可能出現(xiàn)裂縫或車轍,而路面彎沉檢測技術(shù)則是根據(jù)車輪軌跡縫隙出現(xiàn)的垂直變形或回彈變形值進(jìn)行檢測,最為著名和常用的是貝克曼梁法,另外還包括自動(dòng)彎沉測定儀法﹑激光彎沉測定儀法及落錘式彎沉儀測定法。貝克曼梁法操作較為簡單,但是受到外界因素影響較大,包括溫度因素﹑日照因素等,同時(shí)也會(huì)受到測量人員主觀意識(shí)支配。目前最為精準(zhǔn)的方式是激光彎沉測定,依法利用激光發(fā)射器計(jì)算路面回彈變形數(shù)值,由于激光射程遠(yuǎn)且精度高,因此這種方法的未來發(fā)展較為可觀,尤其對(duì)于剛性路面彎沉檢測仍具有較高效率,且造價(jià)低廉﹑讀數(shù)穩(wěn)定。
2.1.2 瀝青路面平整度檢測。路面平整度是指路面縱向的凹凸量偏差值,路面平整度是評(píng)定瀝青路面的重要技術(shù)指標(biāo),即道路面的形式安全,同時(shí)也能體現(xiàn)路面的使用壽命。當(dāng)路面平整度過大時(shí),會(huì)造成行車阻力并形成震動(dòng)顛簸,這既影響高速行車的安全,同時(shí)也會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)層造成破壞,而影響路面平整度的因素較多,包括不均勻沉降﹑攤鋪工藝水平及碾壓質(zhì)量和下層病害等。目前常用的瀝青路面平整度檢測手段包括定長度直尺法﹑斷面描繪法和順簸累積法,其中以順簸累積法最為方便快捷,可以通過車輛傳感器對(duì)測量路段平整度進(jìn)行檢測。尤其對(duì)于槽坑較多的瀝青路面使用比較方便。但是如果瀝青路面破壞較為嚴(yán)重時(shí),則不易采用此法,更建議使用定長度直尺法和斷面描繪法的結(jié)合方式。
2.1.3 瀝青路面滲水系數(shù)檢測。較為傳統(tǒng)的滲水檢測方法適用于在路面現(xiàn)場測定瀝青路面的滲水系數(shù),主要使用滲水儀進(jìn)行檢測上部。滲水儀的滲水量筒由透明有機(jī)玻璃制成,一般容積為600mL,并在玻璃外部標(biāo)明刻度,檢測路段應(yīng)至少設(shè)定5個(gè)測點(diǎn),并用粉筆在路面畫上標(biāo)記。眾所周知,瀝青路面長期暴露在戶外環(huán)境下,自然界的各類因素對(duì)其影響較大,尤其是自然降水會(huì)隨著路面逐漸向下滲透,造成路基結(jié)構(gòu)失穩(wěn),因此,測定瀝青路面的滲水性是對(duì)瀝青路面常見病害的有效控制手段。但是近些年來,隨著海綿城市的建設(shè)理念被提出,部分公路建設(shè)還需要瀝青路面具有較高的滲水性,然后從底部進(jìn)行排除加下部蓄水能力,同時(shí)為了更好地反映真實(shí)滲水情況,也常采用常規(guī)室內(nèi)簡化實(shí)驗(yàn)檢測。另外,由于不同區(qū)域的降水量以及環(huán)境要求差別較大,在進(jìn)行公路瀝青路面滲水檢測過程中,要以實(shí)際情況及建設(shè)需求為準(zhǔn)[3]。
2.1.4 瀝青路面抗滑性檢測。公路一般按照所適應(yīng)的年平均晝夜交通量及其使用任務(wù)和性質(zhì)劃分為若干技術(shù)等級(jí),包括高速公路和四個(gè)級(jí)公路,車輛行駛過程中路面與車輪之間的摩擦力直接影響車輛的穩(wěn)定性和運(yùn)轉(zhuǎn)速度,目前常見的瀝青路面抗滑性檢測包括擺式儀法﹑構(gòu)造深法﹑橫向抗滑系數(shù)法。首先,擺式儀法是通過儀器的擺動(dòng)臂末端橡膠片與路面形成的摩擦力測量抗滑值,屬于動(dòng)力擺沖擊型儀器,但同時(shí)會(huì)受到底座不穩(wěn)定﹑升降把手與緊固把手調(diào)整﹑擺頭下落與儀器產(chǎn)生碰撞等因素影響。其次,構(gòu)造深法主要是運(yùn)用鋪沙方式,公路路面的粗糙程度決定了路面與輪胎之間的摩擦力,對(duì)路面表面的構(gòu)造深度進(jìn)行檢測,可以評(píng)定宏觀粗糙度﹑排水性及抗滑能力,構(gòu)造深度法還可分為手工鋪砂法和電動(dòng)鋪砂法,通過計(jì)算陷入表面空隙的沙粒體積與覆蓋面積之比,求得構(gòu)造深度,但是人工鋪沙的誤差率較大,目前電動(dòng)法比較常用。最后,橫向抗滑系數(shù)法是利用摩擦系數(shù)測定在潮濕路面行駛時(shí)測定輪與行車方向角度,被稱為側(cè)向力系數(shù)計(jì)算法,汽車的行駛過程中會(huì)受到橫向力和豎向力2個(gè)因素影響。橫向力為不穩(wěn)定因素,豎向力是穩(wěn)定因素,采用橫向力系數(shù)計(jì)算法可以在測定時(shí)不妨礙交通,并連續(xù)快速測定,尤其是高等級(jí)公路,常用此方法測評(píng)路面抗滑性能。
在水泥材料試驗(yàn)檢測過程中,對(duì)比分析對(duì)象應(yīng)當(dāng)是水泥的質(zhì)量,保證檢測結(jié)果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),從而使水泥原材料能夠滿足混凝土質(zhì)量需求及公路建設(shè)需求。為避免水泥供貨商以次充好,在施工前均要對(duì)水泥材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測,同時(shí),在水泥材料進(jìn)入到混凝土拌和站前,還需對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)檢測,相關(guān)工作人員做好取樣和送檢工作,分析水泥材料質(zhì)量下降原因。如果是因?yàn)槭┕がF(xiàn)場存儲(chǔ)原因?qū)е滤噘|(zhì)量下降,應(yīng)對(duì)相應(yīng)水泥材料進(jìn)行標(biāo)記;如果試驗(yàn)檢測結(jié)果不能滿足施工質(zhì)量需求,則應(yīng)當(dāng)及時(shí)將其淘汰,避免運(yùn)用到施工中,對(duì)整體建設(shè)質(zhì)量帶來影響。
在砂石材料試驗(yàn)檢測過程中,需要對(duì)其細(xì)度模數(shù)進(jìn)行細(xì)致分析,如果細(xì)砂范圍內(nèi)有著較多的進(jìn)料量,就需要重新分析混凝土配合比,進(jìn)行一定調(diào)整,對(duì)其內(nèi)部細(xì)砂含量加以控制。如果細(xì)砂范圍內(nèi)有著較少的進(jìn)料量,則應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)合成級(jí)配篩分計(jì)算比例添加粗砂,攪拌均勻后隨即進(jìn)行篩選,在攪拌完成之后取樣,展開試驗(yàn)檢測,確保試驗(yàn)檢測工作落實(shí)到位[4]。
2.3.1 壓實(shí)度。灌砂法是較為常用的公路路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測方法,相比于其他檢測方法,灌砂法更加具備操作便捷﹑技術(shù)含量低等優(yōu)勢。對(duì)比檢測結(jié)果表明,灌砂法的效果更為顯著,從數(shù)據(jù)角度分析來看,灌砂法數(shù)據(jù)有著較小的波動(dòng),能夠滿足公路施工建設(shè)需求。從施工效果角度分析,灌砂法在應(yīng)用過程中仍然存在一定的不足,主要表現(xiàn)在,相關(guān)人員在傳統(tǒng)施工技術(shù)的影響下,并沒有明確掌握灌砂法的技術(shù)要領(lǐng),為推進(jìn)路基試驗(yàn)檢測工作,應(yīng)當(dāng)提升相關(guān)人員的專業(yè)技能水平和綜合素養(yǎng)。此外,在灌砂法試驗(yàn)檢測過程中,對(duì)地基土質(zhì)的含水率和密度予以分析,完成相關(guān)稱重后,通過標(biāo)準(zhǔn)算法進(jìn)行驗(yàn)證,以圖樣的體積和質(zhì)量明確地基土濕密度,室內(nèi)土工擊實(shí)試驗(yàn)得到的最大干密度為1.95g/cm3,進(jìn)而確定路基壓實(shí)度。
2.3.2 土基回彈模量。公路通車運(yùn)行后,長時(shí)間的車輛荷載及環(huán)境影響,會(huì)導(dǎo)致其路基出現(xiàn)變形、破損等問題。通常情況下,為了強(qiáng)化路基的剛度和承載力,可利用靜態(tài)回彈模量予以判斷,保證試驗(yàn)檢測裝置準(zhǔn)確性。試驗(yàn)步驟:①撒點(diǎn)細(xì)砂填在土基凹處平整土基表面;②水平放置承載板,然后將≥60kN配重的車輛停放在測點(diǎn)位置;③將千斤頂放在承載板上,千斤頂與橫梁中間放測力環(huán),在承載板立柱支座上安兩臺(tái)貝克曼梁的測頭;④用千斤頂隨后逐漸分級(jí)加卸載,當(dāng)回彈變形值超過1mm時(shí),即可停止加載;⑤計(jì)算各級(jí)荷載的回彈變形和總變形;⑥取土樣測定其含水率和密度。
2.3.3 密實(shí)度。探地雷達(dá)法在深度大﹑檢測困難的填方路基中較為適用,其主要借助于電磁波原理,不同介質(zhì)所反映的情況不同,從而明確路基深度,在實(shí)際試驗(yàn)檢測過程中,一旦出現(xiàn)波阻紊亂則判斷為路基存在異常問題[5]。
隨著技術(shù)更新迭代,探地雷達(dá)技術(shù)可以直觀反映路面結(jié)構(gòu)問題,包括基層受損﹑面層離析等病害問題,回聲波檢測較放射性檢測安全性高,可以通過應(yīng)力波了解到空洞尺寸。射線探傷技術(shù)可以對(duì)內(nèi)部鋼筋﹑混凝土斷裂情況精準(zhǔn)識(shí)別,無損檢測與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合,可以提高公路工程檢測效率,提高測量結(jié)果的精準(zhǔn)性。在具體檢測過程中,還應(yīng)結(jié)合公路工程綜合情況,選擇相契合的檢測技術(shù),確保低成本﹑便捷﹑高效查找公路病害。管理人員應(yīng)充分了解多種檢測技術(shù),了解不同檢測技術(shù)優(yōu)勢及適宜路況,必要情況下可以采取兩種檢測技術(shù)聯(lián)合使用,確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次,相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新檢測技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā),更新檢測設(shè)備及檢測方法,提高檢測技術(shù)的兼容性,不斷擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍,完善與更新試驗(yàn)規(guī)程,保障公路工程質(zhì)量,滿足不同區(qū)域環(huán)境特征,促進(jìn)公路工程檢測技術(shù)提升。
公路工程質(zhì)量檢測結(jié)果精準(zhǔn)性取決于檢測人員業(yè)務(wù)素質(zhì),如果公路工程檢測技術(shù)人員不能全面掌握檢測技術(shù),對(duì)檢測設(shè)備操作不熟練,獲取的檢測參數(shù)不能精準(zhǔn),難以對(duì)公路工程作出客觀判斷。因此,應(yīng)組織檢測人員定期參與相關(guān)培訓(xùn),掌握最新檢測設(shè)備﹑檢測技術(shù)和檢測方法,提高崗位勝任能力和綜合素質(zhì),便于公路工程對(duì)檢測結(jié)果的分析和判斷,為后續(xù)工作開展打下基礎(chǔ)[6]。
為了滿足人們對(duì)交通出行的安全性和舒適性要求,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)公路工程質(zhì)量控制。近年來,我國相關(guān)領(lǐng)域提高了對(duì)公路工程質(zhì)量控制的重視,通過創(chuàng)新公路工程檢測技術(shù)﹑更新檢測設(shè)備,創(chuàng)新檢測方法,滿足人們對(duì)公路工程檢測需求。近年來,公路工程建設(shè)技術(shù)不斷更新迭代,便于公路管理部門對(duì)公路養(yǎng)護(hù)方案的科學(xué)制定,保障公路交通網(wǎng)絡(luò)安全,對(duì)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展具有重大作用。