田素平
公路是經濟發展的重要組成部分,基于此本文淺談公路工程試驗檢測,分析其在道路工程質量控制中的重要性,并在此基礎上闡述了實際工作開展中應遵循的原則,探尋公路試驗檢測方法,希望能夠對施工建設起到一定的參考作用。近年來,我國交通事業飛速發展,公路數量逐漸增多、質量逐漸提升,其中主要得益于施工技術的進步,當然也離不開公路試驗檢測水平的提升。公路工程試驗檢測不僅是施工質量控制的有效手段,也是公路工程施工管理的重要環節。在試驗檢測中需要及時、準確、全面地獲取數據,對公路工程建設、投入使用后的數據進行記錄,從而為后續維修管理提供參考,下面以山西省內某道路建設為例進行闡述。
山西省內某道路工程為該區域的重點建設項目,道路全長為1.5Km,道路寬度為30m,該工程路面為透水性瀝青混凝土,填料選用天然砂礫,這種設計為提高路面排水能力并增強其承載力。該條公路為雙向六車道,路段分3層填筑,施工中以機械化施工為主、人力施工為輔。其中起點200米為試驗檢測路段,根據工程需要,對各類施工技術進行了嚴格控制,在試驗檢測中以預防及客觀數據為基礎的原則,不僅保障了實際施工建設時的質量,且滿足了工程的實際要求,整體施工效果良好。下面以該工程為例,對工程質量控制進行研究。
上述工程在公路試驗檢測前明確要求通車使用情況,并以此為依據對各項性能進行試驗檢測,要求路面必須有良好的荷載能力,且結構層能夠承載一定的通車壓力,避免交通荷載對瀝青路面的結構層造成破壞。公路抗裂性能直接取決于瀝青混合料的低溫收縮系數、低溫拉伸變形能力、抗拉強度系數等,因此上述工程檢測對全過程質量控制加大了關注,確認在設計使用年限內能夠承受交通荷載的反復壓力,公路建設所用瀝青混凝土材料具備良好的穩定性和抗高溫性。
上述公路工程試驗檢測采用數據統計法,在實際建設過程中,要求相關人員必須嚴格遵守檢測標準,對客觀數據進行抽取與整理,從而提高參數獲取的準確度。如該工程在試驗檢測中,對試驗200m路段進行了抽樣,要求數據具有準確性和客觀性,試驗通過對道路質量波動情況進行有效分析,通過所收集的各項測試數據分析發現問題,其中對水泥使用比重進行試驗檢測,檢測要求水泥比重為3:1,容量為1300kg/m3,試驗段符合要求,混凝土雜質檢測要求所含雜質不能超過百分之3%,以此避免不均勻變形的情況,將客觀事實的準確反應作為衡量道路工程施工品質的標準,最終建設質量符合既定要求。
為提高質量控制效果,上述工程試驗檢測對技術嚴格要求,所有技術必須按既定要求執行,且在試驗檢測中應用了配套設施。在實施試驗檢測環節中,工程檢測人員對于縱向測線布置在臨近緊急停車道的區域范圍,并且控制在30米的檢測線長度,借助地質雷達(RIS型號)來實施工程檢測操作,在信息化軟件的輔助下,確保達到4厘米的工程地質測量精度以及18厘米的地質測量深度,對于工程測試檢驗專用的低頻天線設計為75MHz的頻率。
公路原材料關系到公路工程的整體建設質量,如原材料不符合規定,公路建設將會出現裂縫、跳車、沉降等問題,嚴重降低后期應用的安全性。
(1)建設材料取樣
該工程在公路原材料試驗檢測過程中,采用科學的取樣方式,如在混凝土采樣中,對每一批次混凝土進行采樣,同批次混凝土以隨機采樣為主。上述工程在實際建設中采用玄武巖等硬質石料,并結合本地區情況就近取材,為保證集料的連續性,在混合料中加入適量水泥(2%~3%),細集料采用天然砂,要求不得含有粘土和其他有害物質。在試驗檢測的過程中合理選擇裝置,保證試驗檢測設備的使用性能,避免采樣存在誤差,如在深度不同的位置上進行取樣,將所取得的樣品進行混合,碎石樣品數量應該達到40kg,細砂樣品數量需要達到10kg,為提高檢測數據的準確度,相關人員可增加試驗次數。
(2)各材料試驗檢測
公路建設中水泥穩定材料的應用十分重要,在試驗檢測過程中必須滿足相關標準,該工程的試驗檢測指標如表1所示。

表1 材料試驗檢測指標
(1)灌砂法。灌砂法是測試現場基層或底基層、砂石路面及路基結構的壓實度,用于評價結構層的壓實質量,檢測時應根據現場填料類型選擇灌砂筒,具體見表2所示。

表2 灌砂法的注意事項
(2)手工鋪砂法測試路面構造深度。路面抗滑性能不足是引發交通事故的主要因素之一,使路面濕潤,模擬雨天最不利條件下輪胎與路面的摩擦力,該試驗方法簡單,檢測效率高,直觀上反映出路面的粗糙度,從而判定路面的抗滑系數是否滿足行車要求。在所要檢測的路段表層上鋪一層已稱量好的細砂。檢驗過程中主要使用的試驗儀器和材料有:手工鋪砂儀、量砂、量尺、其他。在具體操作中主要控制方還是人力,如儀器上尚有殘余的量砂用毛刷進行清理打掃。量砂具有自身的規格標準,要求為外部干燥干凈的光滑砂,砂粒直徑要求0.15-0.30㎜范圍內,不得留有低于直徑0.15㎜的毛料,最終檢查符合要求。
(3)平整度。路面表面的平整度,用三米直尺測試路表與三米直尺基準面的最大間隙。測試前先清掃路面測試位置處的碎石、雜物等。首先測試方法選擇:測試瀝青路面施工過程中的質量時,應以單尺方式測試,且測試位置應選在接縫處;其他情況一般以連續10尺方式測試。再次選擇測試位置:除有特殊需要者外,應以行車道一側車輪軌跡(距車道線0.8-1.0m)作為連續測試的位置。對既有道路已形成車轍的路面,應取車轍中間位置為測試位置。結果按尺數的合格率表示。
(1)彎沉檢測
貝克曼梁法測試路基及瀝青路面的回彈彎沉,以評價其承載能力。在《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2017中,要求每一雙車道評定路段(不超過1km)檢查80個點,因此上述工程在檢測前應校驗輪胎間隙并插入彎沉儀的測頭,試驗檢測中彎沉儀測頭置于輪隙中心前方3~5cm處,并檢查貝克曼梁水準泡是否居中。加載車以5km/h左右的速度緩緩前進,當百分表上百分表指針轉動到最大值時讀取初讀數L1,待汽車駛出彎沉影響半徑(約3m以上)后,表針回轉穩定后讀取終讀數L2,則該點的回彈彎沉值為(L2-L1)×2。當瀝青面層厚度大于50mm時,瀝青面層的平均溫度不在20℃±2℃時應進行溫度修正。
(2)摩擦系數
由于瀝青路面空隙中的水在車輪荷載的作用下,產生水壓力和真空負壓抽吸的反復循環作用,使瀝青黏附性降低并逐步喪失黏聚力,造成瀝青膜與碎石分離剝落、松散,繼而產生瀝青路面的坑槽、推擠變形等損壞現象,因此上述工程利用路面指針式擺式儀測定擺值BPN,對路面抗滑性能進行檢測,每個測試位置布設3個測點,測點間距為3-5m,以中心測點的位置表示該測試位置。測試位置應選在車道橫斷面上軌跡處,且距路面邊緣應不小于1m。結果取每個測試位置3個測點擺值的平均值,作為該測試位置的擺值,取整數。
公路是經濟發展的重要組成部分,在當前公路建設中,必須扎扎實實進行試驗檢測工作,這不僅是公路工程施工管理的重要環節,也是我國實現可持續發展的關鍵部分。試驗檢測不僅可以減少施工事故、交通事故及控制工程質量,還能夠有效降低養護成本,提高公路建設的經濟效益。