高速公路工程試驗(yàn)檢測與質(zhì)量控制技術(shù)研究

陳基

摘要 高速公路建設(shè)規(guī)模不斷增大，保證施工過程中的質(zhì)量控制，成為工程建設(shè)者及公路維護(hù)者共同關(guān)心的話題。在施工階段的試驗(yàn)檢測工作中，合理的試驗(yàn)檢測方式能夠讓質(zhì)量控制事半功倍。文章通過分析汕頭至湛江高速公路清遠(yuǎn)至云浮段的工程實(shí)例，在研究了項(xiàng)目試驗(yàn)檢測相關(guān)參數(shù)的同時(shí)，針對(duì)試驗(yàn)檢測及質(zhì)量控制方面存在的問題給出了提升措施，為高速公路工程試驗(yàn)檢測與質(zhì)量控制策略的進(jìn)一步提升和完善奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 高速公路；試驗(yàn)檢測；質(zhì)量控制；信息化

中圖分類號(hào) U415.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）13-0048-03

0 引言

不斷加快的城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)度，讓高速公路工程建設(shè)處在一個(gè)快速擴(kuò)張的時(shí)期，作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要項(xiàng)目之一，高速公路建設(shè)越來越受到老百姓的關(guān)注和重視[1]。在高速公路施工過程中，公路質(zhì)量問題的出現(xiàn)讓工程事故如返修、報(bào)廢等情況時(shí)有發(fā)生，因此，如何保證工程施工過程中高速公路的質(zhì)量，是我們?cè)谶M(jìn)行公路工程建設(shè)時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的方面[2]。

為了確保高速公路的質(zhì)量安全能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，需要在高速公路施工階段對(duì)試驗(yàn)檢測程序嚴(yán)格把關(guān)，使高速公路整體安全性能得到有效保證[3]。高速公路試驗(yàn)檢測的好壞是判斷公路質(zhì)量優(yōu)劣的重要依據(jù)，現(xiàn)場試驗(yàn)檢測的結(jié)果是高速公路工程建設(shè)評(píng)價(jià)和后期養(yǎng)護(hù)管理資金成本多少的重要評(píng)判依據(jù)，是工程全局質(zhì)量控制和工程竣工驗(yàn)收工作的關(guān)鍵一環(huán)[4]。因此，為了使高速公路施工建設(shè)能夠健康穩(wěn)定地持續(xù)發(fā)展下去，同時(shí)讓人們的生命安全得到切實(shí)有效的保證，高速公路的試驗(yàn)檢測工作具有重要作用。該文以汕頭至湛江高速公路的清遠(yuǎn)至云浮段為工程實(shí)例，通過研究工程現(xiàn)場試驗(yàn)檢測過程中存在的問題，提出了相應(yīng)的管理措施，以達(dá)到提升工程試驗(yàn)檢測效率，改善質(zhì)量控制的目的。

1 項(xiàng)目概況及試驗(yàn)檢測

1.1 工程項(xiàng)目概況

汕頭至湛江高速公路清遠(yuǎn)至云浮段是廣東省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分，該工程標(biāo)段起點(diǎn)位于清遠(yuǎn)市太和鎮(zhèn)，終點(diǎn)位于四會(huì)市江古鎮(zhèn)，全長47.36 km，路面采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)速100 km/h，采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，整體式路基寬度26 m，其中行車道寬2×2×3.75 m，硬路肩寬2×3.0 m（包括右側(cè)路緣帶寬2×0.5 m），中間帶寬3.5 m，土路肩2×0.75 m。分離式路基寬度13 m，左硬路肩寬1.0 m（含左側(cè)路緣帶0.75 m），右側(cè)硬路肩寬3.0 m（包括右側(cè)路緣帶寬0.5 m）?？紤]到合理的運(yùn)輸范圍對(duì)水泥、瀝青等拌和材料的影響，該項(xiàng)目對(duì)相關(guān)拌和站的位置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體施工總平面的示意圖如圖1所示。

1.2 項(xiàng)目試驗(yàn)檢測內(nèi)容及要求

施工質(zhì)量的試驗(yàn)檢測工作同樣是高速公路檢測的重點(diǎn)。試驗(yàn)人員在確定好有關(guān)檢測指標(biāo)的分類后，及時(shí)制定施工質(zhì)量控制手段，對(duì)施工質(zhì)量的試驗(yàn)檢測可以借助專業(yè)的試驗(yàn)檢測設(shè)備，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行定量分析?；谝陨戏治?，該項(xiàng)目試驗(yàn)檢測的基本參數(shù)包括壓實(shí)度、彎沉度、平整度、縱斷高程、寬度以及厚度等。

高速公路試驗(yàn)檢測中，首先需要關(guān)注原材料的質(zhì)量檢測。原材料的優(yōu)劣，對(duì)整個(gè)施工質(zhì)量和施工成本會(huì)造成持續(xù)性影響，因此，保證施工原材料試驗(yàn)檢測程序和結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性、完整性，可以使整個(gè)高速公路施工過程工程質(zhì)量的可控性和安全性達(dá)到目標(biāo)要求。此外，對(duì)項(xiàng)目施工過程中基本要求參數(shù)的試驗(yàn)檢測與質(zhì)量控制也是保障項(xiàng)目高質(zhì)量竣工的重要環(huán)節(jié)之一。

2 項(xiàng)目試驗(yàn)檢測分析與質(zhì)量控制措施

結(jié)合實(shí)際情況，項(xiàng)目將試驗(yàn)室建設(shè)在主拌和站內(nèi)，獨(dú)立分區(qū)設(shè)置。試驗(yàn)室設(shè)水泥室、水泥混凝土室、瀝青室、瀝青混合料室、集料室、力學(xué)室、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室、外檢室、化學(xué)室、樣品留樣室，資料室等室。各室根據(jù)要求配備相應(yīng)的試驗(yàn)檢測設(shè)備和冷暖空調(diào)。另外，根據(jù)工程實(shí)際情況，在瀝青拌和站內(nèi)，設(shè)置相應(yīng)的瀝青試驗(yàn)操作室，能夠滿足原材料如碎石、砂、水泥和瀝青等材料的質(zhì)量檢測，以及水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計(jì)、水泥混凝土和水泥砂漿配合比設(shè)計(jì)、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)檢測。該項(xiàng)目試驗(yàn)室檢測項(xiàng)目及設(shè)備情況如表1所示。

2.1 項(xiàng)目試驗(yàn)檢測分析

高速公路基層施工試驗(yàn)階段中，項(xiàng)目采用水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層，為了確定合適的集料配合比，通過對(duì)各檔料的水洗篩分，確定材料中粗集料的最大粒徑區(qū)間范圍為26.6～31.5 mm，考慮碎石的篩孔通過率、工程實(shí)際及工程造價(jià)，最終確定碎石的摻配比率為22∶26∶19∶33。集料合成級(jí)配曲線圖如圖2所示，可以看出，集料級(jí)配曲線為連續(xù)平滑的S型，滿足《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20—2015）中的推薦值。粗集料在級(jí)配曲線上下限之間均勻地分布，而細(xì)集料與級(jí)配曲線的上限更為接近，因此碎石之間的空隙部分需由部分細(xì)集料來填充。細(xì)集料（粒徑＜4.75 mm）的占比約為36%，粗集料占比約為64%，這樣的配比可以使混合料整體的密實(shí)度較大，混合料在壓實(shí)后可以形成比較穩(wěn)定的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。

對(duì)于項(xiàng)目所采用的碎墊層材料，其最大粒徑應(yīng)與結(jié)構(gòu)層厚度相協(xié)調(diào)，一般最大粒徑應(yīng)不超過結(jié)構(gòu)層厚度的1/2，以保證形成骨架結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性。應(yīng)選用透水性好的粒料材料，通過0.075 mm篩孔顆粒含量不宜大于5%。采用級(jí)配碎石做墊層時(shí)，碎石中針片狀顆粒的總含量應(yīng)不超過20%。碎石中不應(yīng)有粘土塊、植物等有害物質(zhì)。集料要求質(zhì)地堅(jiān)硬，潔凈以及有良好的級(jí)配，水泥穩(wěn)定碎石7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度需符合設(shè)計(jì)要求規(guī)定，試件在規(guī)定溫度下保溫養(yǎng)生6 d，浸水1 d之后，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)?；谝陨弦?，針對(duì)試件無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了測試，具體數(shù)據(jù)如圖3所示。此外，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層、底基層采用集中廠拌，自卸汽車運(yùn)輸，攤鋪機(jī)攤鋪，攤鋪寬度重疊20～30 cm，重型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，保障壓實(shí)度滿足要求。

2.2 試驗(yàn)檢測存在的問題

項(xiàng)目在試驗(yàn)檢測操作流程及數(shù)據(jù)整理方面主要存在以下兩方面的問題：一是試驗(yàn)檢測記錄存在不足。該工程試驗(yàn)檢測試件送達(dá)檢測試驗(yàn)室時(shí)，先進(jìn)行試驗(yàn)檢測，后進(jìn)行樣品登記的狀況時(shí)有發(fā)生，這樣會(huì)導(dǎo)致樣品在整個(gè)試驗(yàn)過程中一直未被編號(hào)，最終出現(xiàn)靠后日期的試件的樣品編號(hào)在靠前日期試件的樣品編號(hào)前。出現(xiàn)如此不合規(guī)范的情況，極有可能導(dǎo)致整個(gè)試驗(yàn)檢測記錄不夠完整，降低了樣品與真實(shí)狀況的關(guān)聯(lián)度。二是監(jiān)管及資料存儲(chǔ)缺乏信息化。該工程的大部分試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)及材料均為人工手寫記錄，這樣的資料管理不僅使紙質(zhì)材料堆積如山，登記時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還會(huì)讓后續(xù)的查詢、修改工作變得異常繁瑣，讓各個(gè)檢測結(jié)果及報(bào)告缺乏關(guān)聯(lián)性和可追溯性。

2.3 質(zhì)量控制提升措施

2.3.1 強(qiáng)化數(shù)據(jù)信息化管理

針對(duì)該項(xiàng)目信息化程度不足的情況，需要進(jìn)一步建設(shè)具有信息化的監(jiān)管系統(tǒng)和統(tǒng)計(jì)查詢系統(tǒng)。監(jiān)管系統(tǒng)是利用高清攝像頭對(duì)試驗(yàn)檢測過程進(jìn)行記錄并保存，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端對(duì)樣品、類型及人員等信息的全過程存儲(chǔ)?？梢酝ㄟ^GIS地圖直接點(diǎn)擊試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)層，然后點(diǎn)擊需要查詢的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)的范圍，通過選擇正確的分項(xiàng)工程，快速查詢到歷史數(shù)據(jù)信息，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化的全過程管理。

2.3.2 健全質(zhì)量控制體系

為了提升高速公路工程質(zhì)量控制，在工程竣工驗(yàn)收過程中，可以聘請(qǐng)第三方具有更高資質(zhì)的試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)，對(duì)工程所有環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位檢測，讓檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性得到提升，從而使高速公路的整體質(zhì)量有更大保證。為了強(qiáng)化對(duì)項(xiàng)目試驗(yàn)檢測及施工質(zhì)量的控制管理，依托于施工單位，同時(shí)結(jié)合政府質(zhì)檢部門及監(jiān)理單位，圖4給出了項(xiàng)目施工質(zhì)量控制體系的組織機(jī)構(gòu)。由圖4可知，項(xiàng)目的質(zhì)量檢測和把控需要參建單位的整體參與，同時(shí)結(jié)合政府質(zhì)檢部門的有效監(jiān)督，在強(qiáng)化內(nèi)部管控的基礎(chǔ)上，明確責(zé)任分工，完善項(xiàng)目施工質(zhì)量控制體系的組織機(jī)構(gòu)，能夠?yàn)槭噶靠刂频於ɑA(chǔ)。

2.3.3 提升檢測人員業(yè)務(wù)素質(zhì)

相較于試驗(yàn)檢測設(shè)備的精準(zhǔn)性，試驗(yàn)檢測人員的業(yè)務(wù)水平能力對(duì)試驗(yàn)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性有著更大的影響，因此，在開展高速公路試驗(yàn)檢測前，需要對(duì)即將開展檢測的工作人員進(jìn)行專業(yè)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，促使工作人員業(yè)務(wù)水平能夠熟練操作檢測設(shè)備，同時(shí)嚴(yán)格考核工作人員的業(yè)務(wù)水平，讓每一位檢測人員都能合格上崗。

3 結(jié)語

試驗(yàn)檢測工作在高速公路工程建設(shè)過程中對(duì)于質(zhì)量控制起著重要的作用。高速公路工程建設(shè)中的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行試驗(yàn)檢測，否則可能因?yàn)樵囼?yàn)檢測中某一環(huán)節(jié)的疏忽大意，導(dǎo)致高速公路在施工后期及通行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的安全質(zhì)量問題。該文以汕頭至湛江高速公路的清遠(yuǎn)至云浮段為工程實(shí)例，通過研究原材料的組合配比以及工程現(xiàn)場試驗(yàn)檢測過程中存在問題，可以得出以下結(jié)論：

（1）水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層的細(xì)集料（粒徑＜4.75 mm）占比約為36%，粗集料占比約為64%，這樣的配比可以使混合料整體的密實(shí)度較大，混合料在壓實(shí)后可以形成比較穩(wěn)定的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，且無側(cè)限抗壓強(qiáng)度基本位于5～7 MPa之間，能夠滿足7 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度要求。

（2）完善的全流程試驗(yàn)檢測和質(zhì)量控制措施可以使試驗(yàn)檢測更為方便快捷，為高速公路工程施工建設(shè)提供有力支撐。通過加強(qiáng)全過程的質(zhì)量管控以及更新檢測設(shè)備等措施，能夠?yàn)楦哔|(zhì)量的工程建設(shè)奠定基礎(chǔ)，在重點(diǎn)提升檢測人員專業(yè)技術(shù)水平的情況下，可以有效地保障高速公路的試驗(yàn)檢測與質(zhì)量控制的質(zhì)量和效率。

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