公路養護工程粗細集料試驗檢測分析

黃育陽

（泉州市公路事業發展中心橋梁隧道分中心，福建泉州 362000）

0 引言

公路作為現代社會中重要的交通基礎設施，其關系到人們的日常出行和經濟發展。伴隨人們出行需求量的增加，公路的磨損速度不斷加快，公路表面經常會出現各種各樣的結構性損壞，如裂縫、坑洞等。為保障公路的正常使用，應持續推進公路養護工程。在公路養護工程中，粗細集料作為構成路面結構的基礎材料之一，對公路的穩定性和耐久性起著關鍵作用。因此，加強對粗細集料的質量檢測和控制成為公路養護工程中的一項重要任務。

1 推進公路養護工程粗細集料試驗檢測的意義

公路養護工程的質量和耐久性直接關系到社會經濟的可持續發展。低質量的道路會增加維護和修復的成本，影響交通運輸效率，甚至對環境造成不良影響，而高質量的道路能夠提高交通效率，降低能源消耗，促進區域經濟發展。公路養護工程的耐久性是評價其質量的重要標準。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，出現磨損、脫落等情況。因此，應通過試驗檢測確定集料的抗壓強度、抗磨損性能等關鍵指標，選擇合理的集料類型和比例，提高公路的耐久性。

粗細集料是公路養護工程的基礎材料，其直接影響著道路的承載能力、耐久性和使用壽命。在公路養護工程材料中，粗細集料大多為就地取材，生產方質量參差不齊，檢測手段薄弱。因此，應通過粗細集料試驗檢測，對集料的物理性質、化學性質等進行全面評估，確保集料符合標準要求，減少路面塌陷、裂縫等問題的出現，從而提升公路養護工程質量。此外，粗細集料試驗檢測不僅是對現有集料性能的評價，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不斷涌現，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，推動技術創新。

2 工程概況

省道312 線是福建干線路網規劃“八縱十一橫十五聯”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田中村，測設樁號K170 ＋110，路線經園角樓、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、工程建設性質、地形地貌及投資等因素并征求業主意見后，確定該路面改造方式為在經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《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）中公路二級的標準進行擬合設計。

3 公路養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、粒徑規格、與瀝青的黏附性、磨光值等指標應符合規范質量技術要求；而水泥混凝土路面用粗集料應質地堅硬、耐久、干凈。粗集料質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、堿活性反應等[2]。

瀝青混凝土路面用細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，顆粒級配、表觀相對密度、堅固性、含泥量、砂當量、亞甲藍值、棱角性等指標應符合規范質量技術要求；水泥混凝土路面用細集料應使用質地堅硬、耐久、潔凈的天然砂或機制砂。天然砂的質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督抽檢，具體的檢測結果如表1 所示，所檢測的項目均符合規范《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40—2004）中二級公路瀝青混凝土用粗細集料技術指標要求，保證了后續瀝青混凝土路面的施工質量[3]。

表1 粗細集料試驗結果

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量和性能方面發揮著重要作用。

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，使用適當的試驗設備，如壓力試驗機，將樣品置于試驗設備中，逐漸施加壓力，記錄變形和應力的關系曲線；最后，根據試驗結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，通過旋轉循環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次數可根據相關標準規定確定；最后，基于試驗后的樣品質量損失，計算出耐磨指數，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，使用一組標準篩網對樣品進行篩分；再次，將顆粒按大小分級，根據每個篩網上的顆粒質量，計算出每個粒徑級別的權重；最后，利用加權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量；最后，通過比較初始質量和最終質量，計算出吸水率。

4 公路養護工程中粗細集料試驗檢測策略

4.1 轉變試驗檢測觀念

為了保障粗細集料試驗檢測的準確性和有效性，需要轉變傳統的試驗檢測觀念，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。由于傳統的試驗檢測過于依賴標準規定的數值，而忽視了集料的實際性能，因此在一些情況下，應適度突破標準限制。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場監測是粗細集料試驗檢測的重要環節，傳統的試驗觀念可能將重點放在試驗室試驗中，而忽視了現場抽樣和檢測的重要性，因此需強化現場抽樣和檢測，確保樣品的代表性和真實性，以此提高試驗結果的可靠性。此外，試驗檢測結果應該與實際工程情況相結合，因此需要綜合考慮集料的性能、工程環境等因素，以便作出更為合理的判斷[5]。

4.2 應用新型檢測設備

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

4.3 合理選取檢測原料

在選取檢測原料前，應明確試驗目標和性能指標，不同的試驗目標可能需要檢測不同性能的集料，如強度、穩定性、耐久性等。

首先，應根據試驗目標確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，應根據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，應盡量選擇代表性好、典型性強的樣品，避免選擇過于異常或特殊的材料。

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、環境、用途等。因此，在選取檢測原料時，應綜合考慮這些因素的影響。對于特定氣候條件下的養護工程，應選取適應該氣候條件的檢測原料。

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

4.4 加強檢測質量監管

加強檢測質量監管能夠獲得客觀的試驗檢測結果，從而為后續施工提供參考。施工單位需建立獨立的檢測質量監管機構，對檢測中各個環節進行監管，包括樣品采集、試驗操作、數據處理等。還應制定監管標準和流程，明確試驗檢測中各個環節應遵循的規定和要求[7]。例如，確定樣品采集的方法、試驗操作的步驟、數據處理的流程等；同時，應定期進行抽樣檢查，對已完成的試驗檢測進行核查，以便及時發現施工中存在問題。此外，可引入第三方驗證機構，由獨立的機構對試驗結果進行抽樣驗證，防止出現數據造假等不當行為，提高結果的可信度。不僅如此，由于信息化技術可以提升監管的效率和精度，因此可通過建立試驗檢測信息化平臺，實現試驗數據的實時上傳和分析，以便使監管機構可以對試驗進展和試驗結果進行動態監測。

5 結語

綜上所述，公路養護工程粗細集料試驗檢測是確保道路質量和安全的重要環節，其試驗檢測結果的準確性和可靠性直接關系到道路的使用壽命和性能。由于公路養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果的準確性和可靠性。在此過程中，施工單位需發揮自身的能動性，采取優化管理體系、引入新技術設備、加強人才培養、加強質量監管等多項措施，促進工程質量的提升和行業的可持續發展。相信通過持續努力和創新，公路養護工程的施工模式將不斷優化，從而為經濟社會建設創造有利條件。