耿健晨
(貴州宏信創達工程檢測咨詢有限公司,貴州貴陽 550000)
近年來,貴州省不斷加大高速公路建設投入。截至2021 年底,貴州建成高速公路總里程8010km,排名全國第5、西部前3。新增2 個省際通道,累計達到24個,已與周邊各省形成至少3 個省際通道。隨著高速公路項目建設,帶動高速公路工程試驗檢測技術的發展,促進完善試驗檢測技術,積累了豐富的試驗檢測經驗,能夠為相關工程的建設提供技術支持。
興義市環城高速公路是《貴州省高速公路網規劃》的重要組成部分,是《貴州省綜合交通運輸“十三五”發展規劃》要求2017 年開工建設的項目。解決了興義市城市對外交通及城市過境的問題,對振興左右江革命老區、支撐興義市城鎮化和新型工業發展,完善全省高速公路網絡,促進興義市過境交通流轉換,讓城區間銜接更加便捷高效,落實“大扶貧戰略行動、堅決打贏脫貧攻堅戰”,同步全面建成小康社會具有重大意義。興義環城高速公路第二合同段三工區設計速度80km/h,橋隧比46.4%,包括涵洞24 座,橋梁10 座,隧道2 座,互通2 處及其他構造物工程,全長約12.7km,施工難度較大。為保障工程建設的質量,采取了一系列質量控制措施,獲得了不錯的成效。
在高速公路工程施工中,面臨諸多的挑戰,具體情況如下:其一,橋梁工程。地險、墩高、大跨的橋梁工程,施工技術的復雜性和難度很大,尤其高墩垂直控制和混凝土泵送。為有效控制質量,研發了高墩垂直度控制儀。在工程中,使用高墩垂直度控制儀與全站儀實施雙控,實現了施工精度的控制。同時,優化了混凝土配合比,保證混凝土的流動性與強度,確保橋梁工程的混凝土質量。其二,隧道工程。毛栗坪隧道圍巖等級主要為IV、V 級,設計支護類型多變。洞口兩端地勢險要,山高谷深,其中進口端位于陡崖峭壁上,高程落差大;出口屬于煤系地層,地下水發育,進洞方案困難。洞內喀斯特地貌、溶蝕發育,施工難度極大,是全線地質情況最為復雜的隧道。在工程施工中,嚴格按照圖紙方案施工,并且實施地質超前預測和監控量測。對整個施工過程嚴格控制,保證施工質量和進度。其三,路面工程。在路面工程施工中,為保證瀝青攤鋪的質量,組織專業的試驗檢測人員負責現場的試驗檢測,保證攤鋪施工數據達到工程設計和施工規范要求。此外,為保證路面施工的質量,對原材料運輸、攤鋪以及碾壓等環節,配置專門的技術人員逐項跟蹤檢驗,并且注重收集試驗路段的壓實度、平整度以及厚度等數據信息,保證各道工序整體協調與有序配合,進而為開展瀝青面層攤鋪作業提供支持。其四,路基工程。在高速公路工程施工質量控制方面,要求做好路基工程的質量檢測,控制工程質量。對路基的壓實度進行檢測,及時發現施工質量問題,提出優化措施。
2.2.1 路基壓實度試驗檢測
根據高速公路路基工程施工質量試驗檢測的要求,選擇適宜的檢測方法,進行質量檢測,如灌砂法。在路基壓實度試驗檢測中,做好以下要點的控制:
其一,在試驗檢測地點,選擇一處表面平坦的位置,要求面積大于基板面積,并且干凈。其二,將基板放置其上,將灌砂筒放到基板中間的圓孔上,打開開關,使砂可以流到基板的孔中。當砂不流入時,關閉開關,稱量筒內砂的質量,注意控制精度。將基板取走,回收量砂,進行面層清理。其三,將基板放回原來的位置,鑿洞時要求謹慎處理,避免鑿出的材料遺失,并且將其放到試樣盒或者塑料袋內。按照施工技術要求,試樣洞的深度必須和測定層厚度相同,不可以上下層混入。結合實際情況,可以分多次稱重,獲得總質量。其四,將采集的樣品放入搪瓷盤或者鋁盒,測定樣品的含水量。對于粉煤灰和石灰等,取出后,需要烘干再稱重。其五,在試炕上安裝基板,同時將灌砂筒放置到基板中間,讓砂下流到不再下流為止,之后進行稱重。其六,挖好試洞后,將灌砂筒放到試炕上,使得砂可以自動流入其中。稱重剩余的砂,按照公式計算,得到最終的結果。需要注意的是,為保證試驗檢測結果的準確性,嚴格按照檢測方法的規定操作,避免結果出現誤差。
2.2.2 回彈彎沉試驗檢測
開展回彈彎沉試驗檢測時,需做好試驗準備。對使用的試驗車進行全面檢查,了解車的實際情況,保證剎車性能良好,且車輛輪胎氣壓可以達到要求。按照檢測的要求,向汽車車槽內加入集料或者鐵塊,保證汽車軸重可以達到要求,避免車輛行駛時軸重產生變化。在進行瀝青路面檢測時,準備路表溫度計測定路表溫度和試驗氣溫。認真做好瀝青路面情況的記錄,包括材料、厚度以及結構等。根據試驗檢測方案,在測試路段設置相應的測點,通常每1km 設置80~100 個測點,要求測點處于路面行車道的輪跡帶上,做好相應的標記。將試驗車的后輪輪隙對準測點后3~5cm 位置,保證檢測結果的準確性。將彎沉儀放到試驗車上,同時在其測定桿上設置百分表,調零百分表。依據規范指揮試驗車前進,百分表會跟著路面變化,表針向前轉動。當表針轉動到最大值時,讀取數據,記錄為L1;當試驗車行駛出彎沉影響半徑超過3m 時停車,表針回轉穩定以后讀取數據,記錄為L2。在整個檢測過程中,保持行駛速度勻速,不超過5km/h。根據百分表的數據,計算回彈彎沉值,計算公式為:
精度要求為0.01mm。
使用公式:
式(2)中:S 為全部測點彎沉修正后的標準差;Za 為和保證率相關的系數。在進行試驗檢測時,如果路面溫度>(20±2)℃,瀝青面層厚度>5cm,那么要對回彈彎沉值進行溫度修正。
2.2.3 混凝土試驗檢測
從施工質量試驗檢測的實施分析,為保證混凝土試驗檢測的質量,需認真準備所需要的各類儀器設備。使用的坍落度筒厚度應該>1.5mm,內側保持平滑,同時兩個把手與腳踏板牢固,便于進行試驗檢測。結合試驗檢測的需求,準備振搗棒,要求長度650mm,直徑16mm。此外,還要準備鋼平板、木尺、小鏟等。為保證混凝土試驗檢測結果的質量,要求施工人員嚴格按照試驗操作規范進行各項工作,做好細節的把控。濕潤底板及坍落度筒,避免底板和內壁上存在明水。當向坍落度筒內裝料時,要求做好固定處理,保持牢固。分三層將準備的混凝土均勻裝入筒內,做好振實處理,保證每層厚度達到要求。在進行振搗操作時,施工人員必須保證插入位置均勻分布在截面上,保證檢測結果的質量。如果插搗時,出現了混凝土低于筒口的情況,則需要及時添加混凝土。完成頂層振搗作業后,刮去多余的混凝土,利用抹刀抹平。之后,在5~10s 內平穩垂直地將坍落度筒提起,保證裝料到提起的時間不超過150s。如果提起坍落度筒后,混凝土產生了一邊剪壞或者崩坍的情況,那么要求重新取樣測定。再次采樣依舊出現此類問題,則證明混凝土的和易性不好,需做好記錄并且分析產生的原因。在試驗檢測中,應用目測法,開展混凝土性能的測定分析。根據測定的結果,計算混凝土的坍落度。
2.2.4 路面質量試驗檢測
按照路面施工質量控制要求,對路面的壓實度和熱拌瀝青混合料的施工溫度進行檢測,做好路面壓實質量的控制,避免水分浸入基層,保障公路的使用性能。在進行壓實度檢測時,嚴格按照施工技術規范,選擇挖坑或者現場鉆孔法開展路面壓實度檢測。如果是質量驗收和交工驗收,則選擇鉆孔法開展質量檢測。為保證壓實度檢測的準確度,要求鉆孔完成后,敲擊鉆桿的力度不可以過大,保證試樣自由下落,避免芯樣被破壞。對采集的芯樣,需要做好相關信息記錄,包括路面層次、取樣日期以及施工日期等。使用類型相同的材料,填滿鉆孔孔洞并且擊實。如果孔洞存在積水,那么利用面紗吸收干凈。此外,取樣操作時,為避免鉆頭損壞,應該注意淋水。開展試驗檢測前,將準備的芯樣晾干。嚴格按照試驗檢測規范內容開展試驗檢測,獲得準確的數據。
基于高速公路工程施工質量控制的目的,結合施工內容特點,提出有效的施工質量控制方案。事前,調查高速公路工程的施工條件,掌握完整的資料,分析施工技術的重難點,了解工程施工風險,提出優化施工管理的方案,加強對工程過程的控制。根據橋梁隧道和基礎路面等工程的特點,以及施工質量的管理要求,明確施工質量控制的要點和內容,設置具體的負責人,負責工程施工管理。組建專門的管理團隊,設置工程質量檢測部門,配置專業的試驗檢測人員,負責工程原材料和施工質量檢測。在該項目施工期間,多次組織人員進行技能培訓,圍繞鋼筋焊接技能、試驗檢測技能以及施工量測技能,通過理論知識與實際操作結合的方式進行培訓,使相關人員可以掌握施工技術的方法,高質量開展高速公路工程試驗檢測,保障工程的質量得到有效控制。
為保證高速公路工程施工質量達到目標,要求加強對施工質量影響因素的控制。具體措施如下:其一,原材料。在該工程施工中,使用了大量的鋼筋水泥和瀝青等材料,如果原材料的質量不達標,則會影響高速公路工程施工質量,因此要注重原材料試驗檢測。從原材料采購環節入手,由試驗檢測人員負責,按照各類材料的質量檢測要求與規范,進行原材料的質量檢測,杜絕使用低劣材料影響工程施工質量[1]。其二,環境。高速公路工程施工的條件復雜,需穿山越嶺,面臨諸多的挑戰。積極創新施工技術及管理方法,引入新技術和新方法,提升高速公路工程的施工質量[2]。其三,人員。高速公路工程施工內容繁雜,包括路基路面和橋梁隧道等,具有一定的專業性。為保證施工技術和工藝的應用效果,要求做好施工人員的培訓,提高其業務素質水平。如果在高速公路工程施工中,采用了新技術、新材料以及新設備等,則要組織技能培訓,認真落實技術交底,讓施工人員有效掌握技術要點,規范化開展施工作業,避免出現不合理操作,影響高速公路工程施工質量[3]。其四,機械設備。高速公路工程施工的機械化水平不斷提高,如路面攤鋪智能化,用科技賦能,提高了施工的效率和質量。為保證高速公路工程施工達到要求,必須做好機械設備的檢查和維護,避免機械設備存在問題,影響機械化作業的質量。在機械化作業期間,嚴格按照高速公路工程施工操作的要求,科學合理設置機械化施工參數,做好技術應用環節的控制,保證高速公路工程施工質量的目標實現[4]。
將試驗檢測工作貫穿高速公路工程施工全過程,通過認真做好現場監督檢查,控制工程質量。根據高速公路工程的施工內容,結合工程施工進度安排,組織施工人員進行現場監督檢查[5]。當路基路面施工等每個工序結束后,都要立即開展質量檢測。根據掌握的數據信息,評估施工質量,如果發現質量問題,進行整改,保證高速公路工程施工質量。當施工任務結束后,組織開展驗收。在該工程施工質量控制中,認真落實T 梁保護層、二襯拱墻混凝土強度回彈、仰拱混凝土鉆芯取樣、特種設備、內業資料等試驗檢測工作,并且積極主動接受檢查組的檢查,嚴格控制施工質量。通過規范現場管理,積極推廣新技術和新工藝,提高施工效率[6]。為保證試驗檢測工作高質量開展,要求檢測人員認真學習高速公路工程質量檢測規范,包括橋梁施工質量檢測規范和路面施工質量檢測規范等,學習相關的技能和知識,做好試驗檢測規范化操作,保證試驗檢測結果的準確性。在試驗檢測中,利用專業的儀器設備,結合檢測對象的特點,進行全面細致的檢查,排查存在的風險和問題,控制工程質量,防范各類問題的出現。
在工程施工管理中,應用精細化管理理念,采用PDCA 循環管理法,強化高速公路工程施工質量的控制。根據施工的內容,如橋梁隧道和路面等,設置施工質量管理目標,制訂高速公路工程施工質量管理方案,指導高速公路工程施工質量管理工作的實施[7]。對施工質量的控制情況進行全面檢查,及時發現質量管理問題,做好相應的分析,明確問題出現的原因,提出整改的措施。加大對高速公路工程施工質量問題整改的追蹤,督促施工人員落實到位,實現對施工質量的有效控制。通過不斷地總結和反思,積極優化高速公路工程施工管理方法,創造更多的管理效益。積極探索新理念、新技術和新方法,應用到高速公路工程施工質量管理中,嚴格控制,保證管理目標實現[8]。結合高速公路工程施工技術的發展趨勢,從工程施工管理的角度出發,不斷創新和優化,提高工程管理水平,為人們建造高品質的高速公路,保障出行的安全、高效、便捷。
綜上所述,應用高速公路工程試驗檢測與質量控制措施,圍繞工程施工的全過程,加強對各項內容的嚴格控制,通過控制材料和施工質量,保障工程質量。對試驗檢測技術的具體應用進行分析,提出全過程施工質量控制、智慧化質量控制、精細化質量控制等措施,以期為相關人員提供參考。