公路養(yǎng)護工程粗細集料試驗檢測分析

黃育陽

（泉州市公路事業(yè)發(fā)展中心橋梁隧道分中心，福建泉州 362000）

0 引言

公路作為現(xiàn)代社會中重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，其關(guān)系到人們的日常出行和經(jīng)濟發(fā)展。伴隨人們出行需求量的增加，公路的磨損速度不斷加快，公路表面經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的結(jié)構(gòu)性損壞，如裂縫、坑洞等。為保障公路的正常使用，應(yīng)持續(xù)推進公路養(yǎng)護工程。在公路養(yǎng)護工程中，粗細集料作為構(gòu)成路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)材料之一，對公路的穩(wěn)定性和耐久性起著關(guān)鍵作用。因此，加強對粗細集料的質(zhì)量檢測和控制成為公路養(yǎng)護工程中的一項重要任務(wù)。

1 推進公路養(yǎng)護工程粗細集料試驗檢測的意義

公路養(yǎng)護工程的質(zhì)量和耐久性直接關(guān)系到社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。低質(zhì)量的道路會增加維護和修復的成本，影響交通運輸效率，甚至對環(huán)境造成不良影響，而高質(zhì)量的道路能夠提高交通效率，降低能源消耗，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。公路養(yǎng)護工程的耐久性是評價其質(zhì)量的重要標準。由于粗細集料在道路使用過程中會受到車輛荷載、氣候變化等多種因素的影響，出現(xiàn)磨損、脫落等情況。因此，應(yīng)通過試驗檢測確定集料的抗壓強度、抗磨損性能等關(guān)鍵指標，選擇合理的集料類型和比例，提高公路的耐久性。

粗細集料是公路養(yǎng)護工程的基礎(chǔ)材料，其直接影響著道路的承載能力、耐久性和使用壽命。在公路養(yǎng)護工程材料中，粗細集料大多為就地取材，生產(chǎn)方質(zhì)量參差不齊，檢測手段薄弱。因此，應(yīng)通過粗細集料試驗檢測，對集料的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)等進行全面評估，確保集料符合標準要求，減少路面塌陷、裂縫等問題的出現(xiàn)，從而提升公路養(yǎng)護工程質(zhì)量。此外，粗細集料試驗檢測不僅是對現(xiàn)有集料性能的評價，更是新材料、新工藝的驗證和推廣過程[1]。隨著科技的不斷進步，新型集料材料和工程技術(shù)不斷涌現(xiàn)，通過試驗檢測可以及時評估新材料在公路工程中的適用性和效益，推動技術(shù)創(chuàng)新。

2 工程概況

省道312 線是福建干線路網(wǎng)規(guī)劃“八縱十一橫十五聯(lián)”中的重要組成部分。S312 線K170 ＋110—K178+110 段路面改建工程項目起點位于安溪縣長卿鎮(zhèn)田中村，測設(shè)樁號K170 ＋110，路線經(jīng)園角樓、天山、漳泉格、上占、祥地村、祥華村、祥華變電站等中間控制點，終點位于S312 線與X361 線交叉口，測設(shè)樁號K178＋110，路線全長8.0km。該項目為路面改造工程，綜合考慮項目的舊路標準、工程建設(shè)性質(zhì)、地形地貌及投資等因素并征求業(yè)主意見后，確定該路面改造方式為在經(jīng)處理后的水泥混凝土路面上加鋪瀝青路面，其一般路段的路線以盡可能和現(xiàn)有舊路相吻合為原則，項目的路線按舊路標準并參照《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01—2014）中公路二級的標準進行擬合設(shè)計。

3 公路養(yǎng)護工程粗細集料試驗檢測方法

瀝青混凝土路面用粗集料應(yīng)潔凈、干燥、表面粗糙，石料壓碎值、洛杉磯磨耗損失、表觀相對密度、吸水率、堅固性、針片狀顆粒含量、小于0.075mm 顆粒含量（水洗法）、軟石含量、粒徑規(guī)格、與瀝青的黏附性、磨光值等指標應(yīng)符合規(guī)范質(zhì)量技術(shù)要求；而水泥混凝土路面用粗集料應(yīng)質(zhì)地堅硬、耐久、干凈。粗集料質(zhì)量標準包括顆粒級配、壓碎值、堅固性、針片狀顆粒含量、含泥量、泥塊含量、吸水率、巖石抗壓強度、表觀密度、松散堆積密度、空隙率、磨光值、堿活性反應(yīng)等[2]。

瀝青混凝土路面用細集料應(yīng)潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)，顆粒級配、表觀相對密度、堅固性、含泥量、砂當量、亞甲藍值、棱角性等指標應(yīng)符合規(guī)范質(zhì)量技術(shù)要求；水泥混凝土路面用細集料應(yīng)使用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈的天然砂或機制砂。天然砂的質(zhì)量標準包括顆粒級配、堅固性、含泥量、泥塊含量、氯離子含量、吸水率、表觀密度、松散堆積密度、空隙率等。機制砂的質(zhì)量標準包括顆粒級配、母巖的抗壓強度、單粒級最大壓碎指標、吸水率、表觀密度、松散堆積密度、空隙率等項目。對S312 線K170＋110—K178＋110 段路面改建工程中瀝青混凝土路面使用的粗細集料進行監(jiān)督抽檢，具體的檢測結(jié)果如表1 所示，所檢測的項目均符合規(guī)范《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）中二級公路瀝青混凝土用粗細集料技術(shù)指標要求，保證了后續(xù)瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量[3]。

表1 粗細集料試驗結(jié)果

粗細集料的試驗檢測工作具有一定的共性，主要包括壓縮試驗、耐磨試驗、平均粒徑測定、平均角度測定和吸水率測定，這些試驗檢測方法在評估粗細集料的質(zhì)量和性能方面發(fā)揮著重要作用。

第一，壓縮試驗用于評估粗細集料在受力下的承載能力，以確定其在公路養(yǎng)護工程中的適用性。首先，需從采集到的粗細集料中隨機選取一定數(shù)量的樣品，將樣品通過篩分或分級的方法制備成所需的大小，通常采用標準篩分方法；其次，使用適當?shù)脑囼炘O(shè)備，如壓力試驗機，將樣品置于試驗設(shè)備中，逐漸施加壓力，記錄變形和應(yīng)力的關(guān)系曲線；最后，根據(jù)試驗結(jié)果計算集料的強度指標，如抗壓強度、彈性模量等。

第二，耐磨試驗用于評估集料在公路使用中的抗磨損性能。首先，通過選取一定數(shù)量的粗細集料樣品；其次，使用耐磨試驗機，將樣品放入試驗機中，通過旋轉(zhuǎn)循環(huán)模擬粗細集料在實際使用中受到的磨損，通常試驗時間和循環(huán)次數(shù)可根據(jù)相關(guān)標準規(guī)定確定；最后，基于試驗后的樣品質(zhì)量損失，計算出耐磨指數(shù)，以評估粗細集料的抗磨性能。

第三，平均粒徑測定用于確定粗細集料中顆粒的平均尺寸，對于混凝土配合比的設(shè)計尤為重要。首先，需從采集到的粗細集料中，取得一定量的樣品；其次，使用一組標準篩網(wǎng)對樣品進行篩分；再次，將顆粒按大小分級，根據(jù)每個篩網(wǎng)上的顆粒質(zhì)量，計算出每個粒徑級別的權(quán)重；最后，利用加權(quán)平均法計算出平均粒徑[4]。

第四，平均角度測定用于確定粗細集料顆粒之間的相對排列，該特性會影響混凝土的流動性和強度。首先，通過選取一定量的粗細集料樣品，使用傾斜平臺或儀器，使樣品顆粒在平臺上自由排列；其次，通過測量顆粒之間的相對角度，計算出平均角度。

第五，吸水率測定用于評估粗細集料的吸水性能，以評估對混凝土性能和耐久性的影響。首先，檢測人員需選取一定量的粗細集料樣品，測量干燥的樣品質(zhì)量；其次，將樣品浸泡在水中一定時間，通常為24h；再次，將其取出并迅速擦干表面水分，測量吸水后的樣品質(zhì)量；最后，通過比較初始質(zhì)量和最終質(zhì)量，計算出吸水率。

4 公路養(yǎng)護工程中粗細集料試驗檢測策略

4.1 轉(zhuǎn)變試驗檢測觀念

為了保障粗細集料試驗檢測的準確性和有效性，需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的試驗檢測觀念，注重工程實際需求和材料特性。在開展粗細集料試驗檢測前，應(yīng)明確試驗的目的和指標，將試驗檢測與工程實際需求對接。由于傳統(tǒng)的試驗檢測過于依賴標準規(guī)定的數(shù)值，而忽視了集料的實際性能，因此在一些情況下，應(yīng)適度突破標準限制。譬如，某種集料在某些性能指標上稍微低于標準要求，但在實際工程中仍然具有良好的適用性，那么可以考慮適度突破限制。同時，試驗樣品的抽取和現(xiàn)場監(jiān)測是粗細集料試驗檢測的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的試驗觀念可能將重點放在試驗室試驗中，而忽視了現(xiàn)場抽樣和檢測的重要性，因此需強化現(xiàn)場抽樣和檢測，確保樣品的代表性和真實性，以此提高試驗結(jié)果的可靠性。此外，試驗檢測結(jié)果應(yīng)該與實際工程情況相結(jié)合，因此需要綜合考慮集料的性能、工程環(huán)境等因素，以便作出更為合理的判斷[5]。

4.2 應(yīng)用新型檢測設(shè)備

應(yīng)用新型檢測設(shè)備也是提升試驗檢測質(zhì)量的有效舉措，在應(yīng)用新型檢測設(shè)備之前，首先，需要明確檢測的需求和目標，確定需要測量的指標，以及對應(yīng)的精度要求。其次，不同的檢測設(shè)備適用于不同的檢測目標，因此應(yīng)根據(jù)實際情況進行檢測設(shè)備選擇；同時，在引入新型檢測設(shè)備之前，應(yīng)對設(shè)備進行充分研究和評估，了解設(shè)備的原理、技術(shù)特點、適用范圍等。最后，應(yīng)通過文獻調(diào)研、試驗驗證等方式，評估設(shè)備的性能和準確性；由于新型檢測設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用可使試驗檢測更加便捷和高效，因此在養(yǎng)護工程中，應(yīng)借助信息化手段構(gòu)建數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的實時傳輸、集中存儲、管理和分析，以此使監(jiān)管部門和監(jiān)理工程師能夠更好地了解集料的質(zhì)量和性能，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。

4.3 合理選取檢測原料

在選取檢測原料前，應(yīng)明確試驗?zāi)繕撕托阅苤笜?，不同的試驗?zāi)繕丝赡苄枰獧z測不同性能的集料，如強度、穩(wěn)定性、耐久性等。

首先，應(yīng)根據(jù)試驗?zāi)繕舜_定需要檢測原料的性能指標，以指導原料的選取。由于粗細集料的種類和來源多種多樣，包括天然骨料、人工骨料、再生骨料等。因此，在選取檢測原料時，應(yīng)根據(jù)工程的實際情況和要求，選擇與工程相匹配的材料種類和來源；同時，試驗樣品應(yīng)該具有代表性，能夠準確反映出所要檢測的材料特性。

其次，在選取檢測原料時，應(yīng)盡量選擇代表性好、典型性強的樣品，避免選擇過于異?；蛱厥獾牟牧?。

再次，在實際工程中，粗細集料的性能會受到多種因素的影響，如氣候、環(huán)境、用途等。因此，在選取檢測原料時，應(yīng)綜合考慮這些因素的影響。對于特定氣候條件下的養(yǎng)護工程，應(yīng)選取適應(yīng)該氣候條件的檢測原料。

最后，試驗檢測的樣本數(shù)量也會對結(jié)果的準確性產(chǎn)生影響，因此需根據(jù)試驗的目標和需求，選取合理的樣本數(shù)量，以確保試驗結(jié)果的可靠性[6]。

4.4 加強檢測質(zhì)量監(jiān)管

加強檢測質(zhì)量監(jiān)管能夠獲得客觀的試驗檢測結(jié)果，從而為后續(xù)施工提供參考。施工單位需建立獨立的檢測質(zhì)量監(jiān)管機構(gòu)，對檢測中各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)管，包括樣品采集、試驗操作、數(shù)據(jù)處理等。還應(yīng)制定監(jiān)管標準和流程，明確試驗檢測中各個環(huán)節(jié)應(yīng)遵循的規(guī)定和要求[7]。例如，確定樣品采集的方法、試驗操作的步驟、數(shù)據(jù)處理的流程等；同時，應(yīng)定期進行抽樣檢查，對已完成的試驗檢測進行核查，以便及時發(fā)現(xiàn)施工中存在問題。此外，可引入第三方驗證機構(gòu)，由獨立的機構(gòu)對試驗結(jié)果進行抽樣驗證，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)造假等不當行為，提高結(jié)果的可信度。不僅如此，由于信息化技術(shù)可以提升監(jiān)管的效率和精度，因此可通過建立試驗檢測信息化平臺，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的實時上傳和分析，以便使監(jiān)管機構(gòu)可以對試驗進展和試驗結(jié)果進行動態(tài)監(jiān)測。

5 結(jié)語

綜上所述，公路養(yǎng)護工程粗細集料試驗檢測是確保道路質(zhì)量和安全的重要環(huán)節(jié)，其試驗檢測結(jié)果的準確性和可靠性直接關(guān)系到道路的使用壽命和性能。由于公路養(yǎng)護工程粗細集料試驗檢測是一項復雜而重要的工作，因此需要多方面的共同努力以保障試驗結(jié)果的準確性和可靠性。在此過程中，施工單位需發(fā)揮自身的能動性，采取優(yōu)化管理體系、引入新技術(shù)設(shè)備、加強人才培養(yǎng)、加強質(zhì)量監(jiān)管等多項措施，促進工程質(zhì)量的提升和行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。相信通過持續(xù)努力和創(chuàng)新，公路養(yǎng)護工程的施工模式將不斷優(yōu)化，從而為經(jīng)濟社會建設(shè)創(chuàng)造有利條件。