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高速公路试验检测技术的实践探析

2020-12-31

建材发展导向 2020年23期
关键词:设计标准压实高速公路

陈 卫

(贵州通力达公路工程监理咨询有限公司,贵州 贵阳 550000)

近年来,我国在交通基础设施建设方面的投入越来越大,逐步形成了比较完善的交通网络,进一步加强了区域之间的联系,有效推动了社会经济发展。试验检测及技术在高速公路施工过程中极为关键,直接关系到高速公路施工质量,必须给予高度的重视。高速公路试验检测技术可以分为试验与检测两部分,试验主要是针对施工所使用的混凝土、沙子、石子等材料进行检测,确保其符合施工标准;检测主要是针对已经完成施工的路基、路面以及隧道等进行检测,包括压实度、强度、厚度等,以确保施工质量符合设计标准。

1 高速公路施工中试验检测技术的意义

1.1 保障高速公路施工质量

在高速公路施工过程中,施工材料的质量是影响施工整体质量的关键性因素之一,确保施工材料的质量可以从源头上控制施工质量。合理运用试验检测技术对入场的混凝土、沙子、石子、钢筋等材料进行检测,可以剔除其中不符合施工要求的材料,确保入场的各项材料符合施工标准[1]。此外,针对已经完成施工的部分进行检测,可以及时发现存在的问题,便于采取补救措施,从而有效解决潜在的质量安全隐患,同时为后续施工奠定良好的基础。

1.2 降低施工安全风险

在高速公路施工规程中,由于施工范围较大,地质条件以及环境条件比较复杂,因此需要采用多种施工技术以适应不同路段的施工要求。其中一些技术的复杂性以及难度较高,在施工过程中存在安全风险,对施工人员的人身安全造成了威胁。而通过试验研究以及相关检测可以完善施工方案,进而增强施工方案的可行性,有助于降低安全风险。

2 高速公路试验检测技术的基本任务

试验检测工作是高速公路工程的重要构成部分,基本任务包括以下几方面:

1)采用定量方法,对施工原材料、半成品以及成品进行检测,查验其是否符合国家质量标准以及工程设计要求,从而做出拒收或者接收的决定,确保施工所采用的材料均为合格产品;2)在施工过程中,对工程各个部位以及每道工序进行试验检测,确保其符合施工标准以及设计要求,保障工程质量;3)通过多种试验检测,选用合格、经济、合理的原材料,控制工程材料成本[2];4)对施工中采用的新工艺、新材料以及新技术进行试验,鉴定是否符合我国相关标准以及工程设计规范,为实际施工提供必要的指导和参考;5)评价工程存在的质量缺陷,鉴定以及预防工程质量事故,通过试验检测为施工质量缺陷以及事故的判定提供数据支持,便于确定事故性质、范围、危害程度、损失以及事故责任,并从中吸取经验教训;6)对已经完成施工的分项工程、分部工程以及单位工程进行抽检,以便评估质量等级,鉴定其是否符合设计标准;7)在施工过程中,按照项目规定的检测频率对进入施工场地的材料进行抽检,防止不合格材料进入施工场地;8)开展混合料配比试验,在保障工程质量的基础上选择性价比最高的配合比;9)参与各单位组织的施工质量检查,并负责提供相应的技术资料,针对项目实验室无法进行检测的项目,负责联系第三方检测机构委托其检测[3];10)配合项目监理工程师、业主单位以及当地的质量监督部门开展抽检工作;11)在高速公路项目竣工验收时提供完整的试验检测数据,确保向业主单位交付合格的工程。

3 高速公路试验检测技术的实践探析

试验检测技术在高速公路项目实施的各个阶段侧重点有所不同,在项目准备阶段,主要是对材料进行测试,在施工以及竣工阶段主要是检验施工工艺和已完成施工部分工程。

3.1 试验检测技术在准备阶段的实践

高速公路项目在施工前需要做好大量的准备工作,包括高速公路沿线地质勘测、材料选择、设备入场等多项前期准备工作。此阶段,试验检测技术的主要任务是材料选择、性能测试、质量鉴定以及入场抽检等,在选择材料时要先进行详细的市场调查,严格执行筛选标准,选择的各项材料必须符合国家质量规范和具备质量证书。在材料入场前,需要对碎石、混凝土、钢筋以及各项半成品、成品材料进行性能测试,包括强度测试、防水性测试、延伸性测试、稳定性测试等,确保材料性能符合施工要求以及相关标准。

材料入场后需要进行2次测试,首次测试主要包括碎石级配、压碎值和水泥中的标准稠度用水量、凝结时间、安定性、胶砂强度等指标,还有钢筋强度、延伸率以及冷弯性能等[4]。二次检测主要是验证试验,将检测结果与项目设计方案中的材料参数进行比对,判断选取的材料是否符合要求,并详细记录试验数据及妥善管理,用于后期材料质量指标比较的参数。

3.2 试验检测技术在施工阶段的实践

在高速公路项目施工阶段,试验检测技术的实践主要是针对施工工艺、施工工序以及已完成施工的部分进行检测,测试高速公路弯沉系数、压实系数等。高速公路施工中,路面回弹弯沉系数是检测施工质量是否合格的关键性指标,也是施工过程中需要重点关注的部分,回弹弯沉系数决定了项目交付后的实际使用效果。目前,测试回弹弯沉系数的方法主要有落锤式弯沉仪检测法、自动弯沉仪测定法以及贝克曼梁测定回弹弯沉法。其中以贝克曼梁测定回弹弯沉法的应用最为广泛,这种检测方式操作简单、测量精度高,可以准确测定路面的回弹弯沉系数,如表1所示,为某高速公路项目部分标段回弹弯沉测试数据。

路面压实度也是反映高速公路项目施工质量的重要指标之一,并且与其他指标相比压实度更具测试价值,目前测试路面压实度的主要方法有挖坑灌砂法、核子密湿度仪法、环刀法、钻芯法、无核密度仪法、土石路堤或填石路堤压实沉降差测试方法[5]。其中由于挖坑灌砂法测量工具简单、测量方式灵活且测量精度相对较高,因此应用比较广泛。测试时每200m选取两个测点,采用代表值评定和单店合格值计算合格率[6],若测试结果在设计标准范围内,则表示该路段压实度符合设计标准;若超出设计标准范围,则表示施工存在质量问题,需要采取补救措施或者重新施工,通过压实度检测可以有效保障高速公路施工质量。表2为某高速公路项目压实度测试数据表。

里程桩号 弯沉/mm 里程桩号 弯沉/mm K145+600~K146+600124.3 K150+600~K151+600124.4 K146+600~K147+600125.2 K151+600~K152+600123.9 K147+600~K148+600123.8 K152+600~K153+600125.3 K148+600~K149+600126.0 K153+600~K154+600125.0 K149+600~K150+600125.6 K154+600~K155+600124.3

表2 某高速公路项目压实度测试数据表

3.3 试验检测技术在竣工阶段的实践

在高速公路项目竣工阶段主要是对路面进行检测,鉴定高速公路的各项指标是否符合相关标准、是否满足运营要求,确保向业主单位交付合格的工程。具体而言,主要是对路面抗滑性能以及路面厚度进行检测与鉴定,其中主要采用钻芯取样法测试路面厚度,随机选择一块路面进行钻孔并测量路面厚度,将测量结果与设计标准进行比对,若测试结果在设计标准范围则表示路面厚度符合设计要求[7]。

路面抗滑能力是指车辆制动时轮胎沿路表面滑移时所受到的阻力,高速公路抗滑性能是影响行车安全的重要因素。高速公路抗滑性能检测主要采用摆式仪进行测试,具体测试方法如下:

1)试验工具。路面抗滑性能检测使用的仪器工具主要包括摆式仪、橡胶片、标准量尺、洒水壶、橡胶刮板、路面温度计、卷尺、粉笔以及扫帚等。

2)试验准备。检查摆式仪的灵敏度,确保在试验时仪器灵敏度符合要求;并按照规定的方法随机取样,测点位置应在行车道轮迹带上,与路面边缘位置的距离在1m以上。

3)试验步骤。首先调平摆式摩擦系数测定仪并将其放置在测点上,使摆动方向和行车方向保持一致,同时转动调平螺栓,确保水准泡处于居中位置;其次是调零,先放松上下竖固把手并旋转升降把手,将标定摆升高并使其保持自由摆动,然后拧紧紧固把手;使标定摆保持向右运动并按下释放开关,待卡环进入开关槽松开开关,标定摆保持在水平释放位置,将指针与摆杆保持平行;再次按下释放开关,标定摆向左带动指针摆动,待达到最高位置即将下落时接住摆杆,这是指针应指向零。若指针未指向零则重新进行此项操作,直到指针指向零。

4)使用扫帚清扫路面并用橡胶板清除路面上存在的松散颗粒。使用喷壶给路面洒水,然后运用橡胶板刮干净表面的泥浆,以免影响试验结果。再次洒水,并按下摆式仪的释放开关,此时标定摆从测试路面滑过即可显示出路面的标定摆值,一般首次测试不做记录,当摆杆即将回落时接住摆杆并提起举升柄使滑溜块升高,摆向右运动,最终使摆杆与指针重新归于水平释放位置。重复测试操作,连续测试5次并注意每次测定标定摆值,若5次测试结果最大值与最小值之差>3BPN,则试验无效,需要分析原因并再次进行测试,直到测试结果符合要求为止[8]。使用路面温度计测量测点位置路面在潮湿状态下的温度,结果精确到1℃。按照上述方法对同一处进行至少3次平行测定,确保3个测点都要处于轮迹带上,且测点间的距离保持在3m~5m,此处测定位置用中间测定位置表示,每处取3次测定结果计算平均值作为试验结果,需要精确到1BPN。将测量结果与设计标准进行比对,若测试结果在设计标准范围则表示路面厚度符合设计要求,反之不符合要求。需注意的是,试验检测过程中为确保测试精度,工作人员必须严格执行试验检测程序,规范完成每个检测环节。

4 结语

综上所述,试验检测技术在高速公路项目中发挥着重要作用,在保障施工质量以及规范施工操作等方面都有积极意义,项目管理部门对此应给予高度重视,充分发挥试验检测技术在各个阶段的作用,确保项目施工质量符合设计标准,可以顺利竣工交付。

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