基于公路工程试验检测技术的应用分析
2016-04-18
0 前言
试验检测工作是公路工程施工技术管理中的一个重要组成部分，也是公路工程施工质量控制和竣工验收评定工作不可缺少的主要环节[1]。通过试验检测能充分地利用当地原材料，推广应用新材料、新技术和新工艺；能定量科学地评定各种材料和构件的质量，并能合理地控制和科学地评定工程质量。因此试验检测工作对于提高工程质量、降低工程造价、推动公路工程技术进步，加快工程进度将起到极为重要的作用。公路工程试验检测技术是一门将试验检测基本理论和测试操作技能及公路工程相关学科知识于一体，用专业测试仪器、专业理论知识、试验操作技能综合进行的高层次、全方位试验工作的一门新兴学科。试验、检测工作中得到的任何一组数据，其正确、可靠与否都会对公路施工的全过程产生重大影响。为使人力、物力、财力能收到最好的社会效益和经济效益，认真做好公路工程施工中的试验检测工作，对于工程质量的控制就显得尤为重耍。
1 试验检测工作的主要内容
工程技术人员对用于工程的各种原材料、复合材料和成品半成品物理、化学等性质指标进行检验，是判别材料能否用于工程的第一道关卡。该过程进行的好坏，直接影响工程质量，把好材料关可将质量事故消灭在萌芽状态。试验和检验工作一般包括材料检测、标准试验、验证试验和抽样试验等儿个方面：
1.1 材料检测
构成公路工程手体结构的各利 原材料具有料源广，质量不均匀等特征，通过材料试验程序，可判定是否能用于工程。本着合理就地取材，因地制宜的原则选配和使用材料，对确保工程质量，降低工程造价，满足工程进度要求是非常重要的。筑路材料必须经检测认可后方可进场，进场后材料需重新抽检，符合要求才允许采用。是否按业主要求进行材料试验，试验结果是否获得批复，是判别是否具备开工条件的基础资料之一。
1.2 标准试验
标准试验包括标准击实试验、集料级配试验、混合料配合比试验和结构的强度试验等，标准试验结果有标准和样板的作用，也是施工质量跟踪检测的依据，由此可见，其准确性尤为重要。同样，标准试验是否满足业主要求，试验结果能否得到批复，是能否进行其他试验的基础。
1.3 验证试验
业主或被委托的监理工程师，对承包商的标准试验进行验证试验，包括平行试验、比对试验和旁站监理等。通过验证试验对承包商各种标准试验的原始记录及试验报告进行全面的审查和对比，判断材料取样是否合理、试验参数确定是否恰当、操作步骤是否完整、环境条件是否规范、试验结论是否正确，以肯定、否定或调整试验及试验结果。经批准的试验数据作为业主许可数据，用于施工过程中质量控制的技术指标。
1.4 抽样试验
在施工过程中，对分批进场的原材料、复合材料、成品半成品和分项工程质量指标进行检验。它包括各种原材料的物理、力学和化学性质指标、路基路面施工的密实度、水泥混凝土及沥青混凝土的强度试验等。在监理工程师独立抽样试验频率有限的情况下，业主可采用任意抽样的方式，在承包商全频率抽样试验的基础上，有针对性地对工程质量控制薄弱部位进行抽样试验，以鉴定承包商和监理工程师抽样试验的覆盖面和试验结果的可靠性。在工程项目中间交工或竣工时，常采用随机抽样方式进行检验和评定。
2 公路工程试验检测的主要内容
2.1 路基土石方填筑开工前必须进行的试验
含水量，密度，颗粒分析，液塑限，土的有机质含量，易溶盐试验，土的承载比（CBR）试验，标准击实试验。
2.2 桥涵构造物等工程开工前必须进行的试验
（1）集料试验：表观密度，堆积密度，筛分，含泥量，坚固性，针片状颗粒含量，含水量，压碎值，磨耗值，软弱颗粒含量试验；
（2）水泥试验：细度，标准稠度用水量，安定性，凝结时间，胶砂强度试验；
（3）水泥砂浆试验：水泥砂浆的密度，稠度，抗压强度，配合比设计标准试验；
（4）水泥混凝土力学试验：水泥混凝土的密度，坍落度，抗渗，抗压，抗冻强度，劈裂抗拉强度，配合比设计标准试验；
（5）钢材的检验与试验：表面形状，钢筋级别，强度等级，公称直径，屈服强度，抗拉强度，伸长率，冷弯试验，以及搭接筋长度和焊接质量的检测、试验；
（6）水质分析：氯离子含量，硫酸根含量，总固体，pH值（酸碱度）试验。
2.3 路面开工前必须进行的试验；
（1）无机结合料稳定材料试验：含水量，标准击实，无侧限抗压强度、抗拉强度，室内抗压回弹模量，稳定土配合比设计，稳定土中水泥或石灰剂量的测定，石灰的化学分析试验。
（2）矿料试验：碎石压碎值、磨耗值、视密度、磨光值、针片状颗粒含量及颗粒组成等各项指标的试验检测，砂的视密度、坚固性、砂当量及级配，矿粉的视密度、含水量、粒度范围等指标的试验检测；
（3）沥青原材料试验：相对密度，含水量，软化点，针入度，粘度，闪点，溶解度，含腊量及加热损失试验。
（4）沥青混合料试验：密度，空隙率，马歇尔稳定度和流值，残留稳定度，沥青含量，饱和度，筛分试验，配合比设计标准试验[2]。
2.5 路基、路面检测验收
几何尺寸，压实度，厚度，平整度，弯沉试验，粗糙度，摩擦系数测定。
3 公路路面试验检测技术
公路路面检测是公路建设与管理中的关键性、基础性技术，对检验和控制工程质量至关重要。路面检测主要集中在路面弯沉检测和压实度检测。 3.1 弯沉检测
公路路面的回弹弯沉特性是判断公路建设质量和路用性能的一项重要技术指标。目前我国在公路行业建设标准JTG E60-2008《公路路基路面现场测试规程》中规定了三种检测方法，即：T0951《贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法》、T0952《自动弯沉仪测定路面弯沉试验方法》和T0953《落锤式弯沉仪测定路面弯沉试验方法》[3]，其中贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法在我国已经获得广泛的应用。该方法适用于在土基、厚度不小于lm的粒料整层表面，用弯沉仪测试各测点的回弹弯沉值，通过计算求得该材料的回弹模量值的试验；也适用于在旧路表面测定路基路面的综合回弹模量。目前，采用较多的弯沉仪主要有落锤式弯沉仪、激光弯沉仪和贝克曼梁弯沉仪。
3.2 压实度检测
路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基路面的强度、刚度及路面的平整度，并可以保证并延长路基、路面工程的使用寿命。目前，国内外检测压实质量的技术主要有灌砂法、环刀法、核子密度仪法、预埋加速度计法和静载承压实验法等。灌砂法和环刀法比较精确，但测试周期长，为破坏性测量；核子密度仪法采用放射性元素，测试成本高；预埋加速度计法的加速度计只能使用一次，而静载承压实验法的测量结果受土颗粒大小影响很大，并且所有这些方法均属于静态抽样检测法，很难反映作业区每一点的压实情况。
4 如何正确开展试验检测工作
4.1 建立试验检测质量保证体系
运用ISO质量管理模式及全面质量管理技术，做好《质量管理手册》的编制、贯彻、修订、完善改进等工作。明确质量手册的方针、目标、三图、四表、若干程序文件、若干质量文件等。
（1）质量方针：科学、公正、廉洁、优质、高效；
（2）质量目标：实现检验能力高水平，检验工作高质量，业务工作高效益；
（3）三图：组织机构框图，质量体系框图，检测工作流程图等要逐一落实；
（4）四表：检测范围表，仪器设备一览表，检验情况一览表，工作人员一览表；
（5）程序文件：包括技术标准、试验规程、规范、制度、工作程序、细则、记录、表格；
（6）质量文件：试验记录、试验报告、仪器设备维修记录等。
4.2 完善各项管理制度
工作制度是否健全，制度是否坚持贯彻执行，反映一个单位的管理水平，也影响到检测工作的质量。为保证检测质量，应对影响检测结果的包括人的因素和物的因素在内的各种因素进行控制。
（1）树立以人为本的理念，严格审查试验人员，从事试验检测工作的人员，必须持证上岗，熟悉公路工程试验检测标准、规程及规范，熟悉掌握有关材料的技术性能及各项试验检测方法；
（2）仪器设备是开展试验检测工作的劳动工具，根据承担工程施工需要的试验检测项目的要求配置，且所购置的仪器必须安装及调试，并请有资质的专业计量部门进行标定；
（3）仪器摆放整齐、合理，做好各项管理制度、工作程序和质量管理制度，操作规程，对比执行制度等。
工作不流于形式，有针对性、有目的、有计划地做好试验检测工作。
4.3 做好试验检测资料的管理
公路工程施工的试验检测资料，是建设项目技术档案的主要组成部分，是全面反映施工路段路线、路基、路面、桥梁、交通管理设施、环境保护等工程项目的全部施工实际造型及特征的工程质量图像。同时试验检测资料对于查找工程质量问题的原因，处理合同单位之间的纠纷，实行前期工程建设与后期工程建设的接轨，将起着重要作用；也是工程质量评定的依据，成为后续工程建设的指示灯，尤其是工程质量的试验检测资料，对鉴定和后期评估工程质量将发挥重要作用。
5 结语
试验检测技术是公路工程质量管理的关键，是公路相关企业节省工程造价、提高社会信誉的重要管理手段，也是为国家创建高质量、高标准的公路工程的重要保障。做好试验检测工作不仅关系到工程质量的真实性，也能为工程质量评定和竣工验收提供重要依据，同时为使用期间工程管理和维修提供重要的参考资料。因此，企业必须重视试验检测工作，注重公路工程中试验检测技术的应用与发展，以提高公路工程的质量，创建更高标准、更高要求、更优质的公路工程项目。
