王濤 付廷宇

【摘 要】《鐵路混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（TB10425-94）（以下簡(jiǎn)稱94版《鐵標(biāo)》）已經(jīng)實(shí)施了20多年，在此期間，鐵路混凝土的原材料制備水平、生產(chǎn)機(jī)械裝備水平、生產(chǎn)管理水平、拌制和質(zhì)量控制技術(shù)都有了很大的提高，若沿用之前的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)出現(xiàn)不安全或不經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)過(guò)程中存在的特殊和隱性問(wèn)題進(jìn)行分析，提出具體和有針對(duì)性的監(jiān)督管理方法，探討樣本容量和檢驗(yàn)批劃分對(duì)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定結(jié)果產(chǎn)生的影響，為提高項(xiàng)目管理和質(zhì)量監(jiān)督水平提供一定的思路和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而規(guī)范混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)和評(píng)定。

【關(guān)鍵詞】鐵路工程;混凝土強(qiáng)度;檢驗(yàn);評(píng)定方法

在我國(guó)鐵路工程建設(shè)中，混凝土是一種使用非常廣泛的土木工程材料。從94版《鐵標(biāo)》距今已20多年，在此期間，由于新材料、新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的不斷出現(xiàn)，使鐵路工程混凝土的制備原材料，制備工藝，施工控制水準(zhǔn)都發(fā)生了很大的變化。尤其是近年來(lái)，鐵路混凝土中各種添加劑、外加劑及礦物摻合料的使用，使鐵路混凝土朝著高強(qiáng)度、低收縮和高耐久性方向發(fā)展。因此，對(duì)鐵路混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定方案中的風(fēng)險(xiǎn)分析研究比較重要。

一、鐵路混凝土的特點(diǎn)

鐵路混凝土不同于一般的房屋建筑混凝土，具有服役環(huán)境復(fù)雜、施工水平要求高、單項(xiàng)工程混凝土用量大、原材料要求較高、承受疲勞荷載以及耐久性要求高等特點(diǎn)。

（一）服役環(huán)境復(fù)雜

眾所周知，鐵路線路呈長(zhǎng)條狀分布，跨度較大。一方面鐵路工程的基礎(chǔ)必須與土壤、地下水或河水接觸，服役環(huán)境中的硫酸鹽、氯離子、堿等會(huì)對(duì)混凝土的性能產(chǎn)生影響;另一方面，鐵路工程處于露天的服役環(huán)境當(dāng)中，這決定了鐵路混凝土結(jié)構(gòu)必須經(jīng)受外界惡劣氣候環(huán)境（溫度、濕度、風(fēng)、霜、雨、雪）的影響，比如在沿海地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)受到鹽霧的影響，西南地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)要收到酸雨的影響，東北地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)要收到凍融破壞的影響。

（二）施工水平要求高

由于鐵路工程大多處于交通不便的露天環(huán)境，混凝土施工還可能處于荒無(wú)人煙或大風(fēng)口等惡劣環(huán)境的地方，因此混凝土結(jié)構(gòu)的施工除了要考慮通常意義上的冬期施工或熱期施工對(duì)混凝土性能的影響外，還要考慮特殊環(huán)境下施工。

（三）單項(xiàng)工程混凝土用量大

2000年以來(lái)，為了方便人民的出行生活，開(kāi)始大量修建鐵路工程。如連接天津和保定的津保高鐵，全長(zhǎng)157.8公里，使用的混凝土量高達(dá)700萬(wàn)方。青煙威榮城際鐵路，全長(zhǎng)299公里，使用的混凝土量高達(dá)1600萬(wàn)方。

（四）原材料要求高

在鐵路工程建設(shè)中，對(duì)混凝土的原材料要求比較高，如《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10424-2010）、《鐵路混凝土》（TB/T3275-2011）和《鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程》（Q/CR9207-2017）中規(guī)定水泥宜為硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，且對(duì)硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的各性能參數(shù)做了規(guī)定。

（五）耐久性要求高

高速鐵路主題混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性要求很高，為了確保鐵路混凝土在正常使用情況下不出現(xiàn)安全事故，不同的國(guó)家對(duì)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限規(guī)定不同。德國(guó)規(guī)定無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用壽命至少為60年，而整體式混凝土軌枕設(shè)計(jì)規(guī)定軌枕的使用年限至少為40年，歐洲規(guī)定橋梁等主要結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)使用年限為100年，美國(guó)則規(guī)定為75-100年，日本建筑學(xué)會(huì)按使用等級(jí)的不同規(guī)定了三個(gè)使用年限。我國(guó)對(duì)不同道路的使用年限規(guī)定為50年或100年，而鐵路混凝土結(jié)構(gòu)按實(shí)際使用年限級(jí)別的不同，分為100年、50年和30年。

二、鐵路混凝土強(qiáng)度評(píng)定方法

（一）標(biāo)準(zhǔn)差已知法

在現(xiàn)行的鐵路混凝土檢驗(yàn)評(píng)定方法中，標(biāo)準(zhǔn)差已知法比較符合現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)思想精髓，但是該方法要求進(jìn)行多組試驗(yàn)求出標(biāo)準(zhǔn)差，限制了其在實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用。在鐵路施工過(guò)程中，對(duì)于一些混凝土工程量較大的項(xiàng)目，例如橋梁、隧道等，應(yīng)盡量多采用標(biāo)準(zhǔn)差已知法。

（二）標(biāo)準(zhǔn)差未知法

該方法比較適用于工程量小、工期短、工程技術(shù)不成熟的項(xiàng)目上，例如鐵路橋梁較大孔徑通道、站臺(tái)混凝土工程項(xiàng)目等。這類工程在鐵路施工中比較常見(jiàn)，所占比例較高，因此建議采用標(biāo)準(zhǔn)差未知方法，盡量保證工程技術(shù)和建筑材料成熟穩(wěn)定，節(jié)省工程成本。

（三）小樣本方法

小樣本方法比較適用于工程量小、分散稀疏的工程項(xiàng)目。小樣本法檢驗(yàn)精度不高、容易造成較大損失，對(duì)于分布在鐵路線上各種涵洞、交通立交橋等混凝土工程比較適用。這類工程項(xiàng)目有比較分散、位置偏僻、工程技術(shù)不穩(wěn)定等特點(diǎn)。

三、檢驗(yàn)批劃分方案對(duì)評(píng)定結(jié)果的影響

除上文所述混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定存在的錯(cuò)誤和問(wèn)題外，檢驗(yàn)批樣本容量及其劃分方案也會(huì)直接影響混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定結(jié)論，關(guān)系到混凝土工程質(zhì)量驗(yàn)收，影響施工企業(yè)的工作效率和經(jīng)濟(jì)利益，因此，同樣值得關(guān)注和研究。

（一）明顯不合格及無(wú)代表值樣本的處理

參與混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定計(jì)算的數(shù)值是按照GB/T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行檢測(cè)所得的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度代表值。因此，一種情況是個(gè)別混凝土試件有可能無(wú)強(qiáng)度代表值;另一種情況是混凝土試件抗壓強(qiáng)度代表值明顯低于抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（如低于標(biāo)準(zhǔn)值的85%）。如將以上兩種混凝土納入檢驗(yàn)批進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定，則評(píng)定將無(wú)法進(jìn)行或結(jié)論顯然是不合格的。對(duì)此，應(yīng)將其不納入檢驗(yàn)批進(jìn)行評(píng)定，但必須單獨(dú)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定或其他處理，使其滿足設(shè)計(jì)要求，并對(duì)處理情況予以記錄和驗(yàn)收。

（二）單個(gè)異常值影響數(shù)據(jù)離散性時(shí)的檢驗(yàn)批劃分

個(gè)別混凝土樣本強(qiáng)度代表值雖高于評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)批強(qiáng)度最小限定值，但將其劃入某個(gè)檢驗(yàn)批進(jìn)行評(píng)定時(shí)，會(huì)使數(shù)據(jù)離散性較大，直接影響到混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定結(jié)果。為盡可能減少混凝土強(qiáng)度評(píng)定不合格結(jié)果的影響范圍，降低設(shè)計(jì)驗(yàn)算、檢測(cè)或鑒定成本，可以根據(jù)實(shí)際將個(gè)別強(qiáng)度值異常的混凝土樣本從檢驗(yàn)批中去除后再進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定。對(duì)于去除的樣本，可納入臨近的其它檢驗(yàn)批，或單獨(dú)進(jìn)行處理，使其滿足專業(yè)驗(yàn)收規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，并對(duì)處理情況進(jìn)行記錄和重新驗(yàn)收。

（三）混凝土評(píng)定檢驗(yàn)批劃分的優(yōu)化設(shè)置

混凝土立方體抗壓強(qiáng)度代表值的檢測(cè)結(jié)果受諸多因素影響，試驗(yàn)數(shù)值均存在一定的離散性?；炷翉?qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定時(shí)，若檢驗(yàn)批的樣本容量較小，其中的個(gè)別值或異常值可對(duì)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，當(dāng)適當(dāng)增大檢驗(yàn)批的樣本容量時(shí)，可以弱化個(gè)別值的這種影響，對(duì)強(qiáng)度評(píng)定結(jié)果有利。

結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際的鐵路工程中，混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定雖然經(jīng)常存在一些細(xì)節(jié)和隱性問(wèn)題，但通過(guò)采取一定的監(jiān)督檢查方法，問(wèn)題很容易被找到。單個(gè)異常樣本的科學(xué)處理以及檢驗(yàn)批的優(yōu)化劃分不僅有助于混凝土檢驗(yàn)評(píng)定獲得理想的效果，也有利于評(píng)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。通過(guò)深入研究混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求及評(píng)定原理，精準(zhǔn)把握其評(píng)定方法和計(jì)算過(guò)程，對(duì)保證混凝土工程質(zhì)量、提高混凝土生產(chǎn)的質(zhì)量管理水平以及提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等具有非常重要的意義和作用。

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（作者單位：1中國(guó)建筑第六工程局有限公司;2中鐵九局集團(tuán)工程檢測(cè)試驗(yàn)有限公司）