段 磊 北京市市政六建設(shè)工程有限公司
道路施工中會用到類型繁多的材料,數(shù)量龐大,做好原材料的試驗(yàn)檢測工作為工程質(zhì)控的重要一環(huán)。在很多情況下,即便是同一種建材,因產(chǎn)地不同,質(zhì)量也會存在一定差異。這就要求相關(guān)人員要認(rèn)真做好道路工程建材質(zhì)量的試驗(yàn)檢測及數(shù)據(jù)分析工作。比如,水泥是道路工程常用的材料之一,在檢測時(shí)要合理設(shè)定檢測頻率,相同生產(chǎn)廠家、品種、強(qiáng)度等級、生產(chǎn)批次的水泥作為一個(gè)試驗(yàn)檢測批次,散裝、袋裝水泥分別以每500t、200t作為一個(gè)批次。
試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用時(shí)要注意如下幾點(diǎn)問題:一是比表面積試樣搗實(shí),因?yàn)樵嚵蠈又锌障斗植紕蚍Q度影響比表面積檢測結(jié)果,故要嚴(yán)格依照規(guī)定要求統(tǒng)一執(zhí)行試樣搗實(shí)操作。二是采用負(fù)壓篩析法檢測細(xì)度時(shí),要維持負(fù)壓篩的水平狀態(tài),減少或規(guī)避外界振動與沖擊,如果篩網(wǎng)局部發(fā)生堵塞現(xiàn)象時(shí),可以嘗試反置篩網(wǎng),反吹空篩一段時(shí)間,再用刷子進(jìn)行清理,也可以于篩網(wǎng)上利用吸塵器吸附。
(1)原材料試驗(yàn)檢測完成后,應(yīng)通過標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測材料的配合比,判斷設(shè)計(jì)的配合比是否滿足施工質(zhì)量要求。本工程施工中主要的配合比包括瀝青混凝土配合比、水泥混凝土配合比、水泥穩(wěn)定土配合比。
(2)水泥穩(wěn)定土配合比的檢測方式為擊實(shí)試驗(yàn),保證穩(wěn)定土的最大干密度和最佳含水率后,再用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度判斷其強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求;水泥混凝土配合比的檢測主要是確定混凝土的坍落度、強(qiáng)度等指標(biāo),以及配合比設(shè)計(jì)中水泥、粗細(xì)集料、外加劑的用量是否合理;瀝青混凝土配合比的檢測應(yīng)采用馬歇爾試驗(yàn)進(jìn)行,以保證瀝青混凝土的穩(wěn)定性、強(qiáng)度等指標(biāo)滿足要求,并確定其瀝青、集料、外加劑的用量是否合理。
道路工程經(jīng)常會受到建設(shè)環(huán)境、氣候等諸多因素的影響,容易造成部分建設(shè)材料性能下滑,對其正常應(yīng)用形成不良影響,輕則可能會拖延工期,重則引發(fā)工程事故,因此需要在道路施工過程中,隨時(shí)開展抽樣實(shí)驗(yàn)工作。簡單來說,就是在所有的材料內(nèi),遵守隨機(jī)原則,檢測這些樣品的性能,明確建材情況。如果發(fā)現(xiàn)有的材料已經(jīng)出現(xiàn)了變質(zhì)問題,需要及時(shí)處理,確保道路工程施工活動順利推進(jìn)。
頻譜分析無損檢測可以找到問題出現(xiàn)的位置,并且不會損壞工程。頻譜分析檢測技術(shù)是使用聲波在各介質(zhì)內(nèi)的傳播速度原理,此技術(shù)在檢測工程質(zhì)量時(shí),需要對被檢測的部位添加壓力,確保道路橋梁整體有瑞雷波面頻率出現(xiàn)。分析此頻率來判斷內(nèi)部的質(zhì)量情況,在開展檢測之前,需要將傳感器安裝在被檢測的位置,同時(shí)向被檢測的位置施加壓力,保證能夠準(zhǔn)確檢測頻率情況。在施加壓力時(shí),要確保力度、垂直度,如果不垂直,會使檢測受到影響,甚至?xí)p壞工程。因此頻譜分析技術(shù)的檢測效率快,結(jié)果準(zhǔn)確,不會損壞檢測部位,被廣泛使用在道路橋梁工程建設(shè)中。
探地雷達(dá)檢測技術(shù)是通過能量發(fā)射器釋放指定速度的能量,這些被釋放的能量會穿透公路的實(shí)體結(jié)構(gòu)并回傳,能量接收器設(shè)備接收到從公路工程實(shí)體結(jié)構(gòu)的表面和結(jié)構(gòu)特征處反射回的信號,與能量接收器設(shè)備相連的電腦通過專業(yè)程序,對接收的反射信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和儲存。因?yàn)槟芰吭诓煌慕橘|(zhì)中傳播的速度有較大差異,同一種介質(zhì)中傳播的速度是恒定和連續(xù)的,當(dāng)能量傳播過程中遇到結(jié)構(gòu)材料厚度變化、夾層、空洞等不連續(xù)界面的時(shí)候,能量信號的傳播速度、振幅等會發(fā)生變化,因此,可以通過分析電磁反射波的變化特征確定結(jié)構(gòu)中隱藏的缺陷?;诖耍诠饭こ虣z測中,根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況,利用檢測設(shè)備對反射信號進(jìn)行檢測和分析,從而對公路工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行分析與判定。
現(xiàn)階段,圖像無損檢測技術(shù)主要包括紅外線成像檢測技術(shù)和激光全息生成圖像檢測技術(shù)兩種。在公路工程中,不同材料的導(dǎo)熱性能大不相同,其成像情況也不同,利用紅外線成像檢測技術(shù),可以通過不同的圖像分析公路工程中存在的具體損害與問題。激光全息圖像技術(shù)準(zhǔn)確度高、直觀性強(qiáng),在公路工程中,可以采用先進(jìn)的全息攝影技術(shù)來拍攝公路的結(jié)構(gòu),并結(jié)合相應(yīng)的計(jì)算公式對圖片進(jìn)行分析,從而判斷被檢測的公路工程有無結(jié)構(gòu)病害等。
監(jiān)測道路橋梁的路面,包含供電、反射光和衍射,衍射原理是使用激光在傳輸中能夠匯總狹縫產(chǎn)生的衍射,調(diào)整狹縫的寬度,能夠明確明暗圖像構(gòu)建相關(guān)關(guān)系,分析結(jié)構(gòu)中狹縫的變化。光電反射是使用激光強(qiáng)度和光電流強(qiáng)度間的關(guān)系,以光電轉(zhuǎn)換器作為背景,轉(zhuǎn)換功能和電能。由激光的強(qiáng)弱變化可知光電信號也發(fā)生著變化,根據(jù)光電流的位移關(guān)系,計(jì)量彎沉的位移變化。光時(shí)差原理是使用激光傳輸?shù)乃俣龋涗浂叹嚯x中激光傳輸?shù)臅r(shí)長,查看工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況。
通過試驗(yàn)檢測掌握橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用性能,客觀評估橋梁結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度和實(shí)際承載能力。(1)在橋跨動擾度檢測中,對橋梁結(jié)構(gòu)的動態(tài)位移進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測,讓滿載車輛經(jīng)過橋面,實(shí)測車輛過橋動撓度。(2)在混凝土強(qiáng)度檢測中采用回彈法,測出混凝土抗壓強(qiáng)度、平均碳化深度值,推定混凝土強(qiáng)度。在推定強(qiáng)度大于44.0MPa 時(shí),可判定混凝土材料為C40;在推定強(qiáng)度大于60.0MPa時(shí),可判定混凝土材料為C60。(3)在應(yīng)變響應(yīng)試驗(yàn)中,采用40t 重車作為試驗(yàn)荷載,測出橋上施加靜態(tài)荷載后的應(yīng)變情況。(4)在橋梁動載試驗(yàn)中,讓一輛滿載的兩動兩拖動車組勻速行駛通過橋面,對橋梁的動應(yīng)力、動位移、橋墩橫縱向振動位移進(jìn)行測量。
在通常情況下,道路工程試驗(yàn)檢測工作的開展常會受到設(shè)備及技術(shù)的制約,導(dǎo)致檢測結(jié)果的及時(shí)性降低,檢測技術(shù)在應(yīng)用的過程中,導(dǎo)致實(shí)際數(shù)據(jù)與試驗(yàn)結(jié)果之間存在誤差。由于現(xiàn)階段我國在道路工程試驗(yàn)檢測工作中所使用的檢測設(shè)備和檢測技術(shù)比較落后,在具體工作中容易耗費(fèi)大量的資源,還難以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,這就為道路工程項(xiàng)目的施工建設(shè)帶來了風(fēng)險(xiǎn)。
一是部分施工單位管理人員沒有從思想上認(rèn)識到開展試驗(yàn)檢測工作的必要性。二是試驗(yàn)檢測人員隊(duì)伍業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)偏低,缺乏專業(yè)知識與技術(shù)性督導(dǎo),無證上崗的現(xiàn)象屢見不鮮。三是監(jiān)理人員履職不到位,針對自檢數(shù)據(jù)沒有嚴(yán)格按照需要進(jìn)行平行驗(yàn)證與核查。由人為因素引起的誤差會直接降低試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。
一些施工企業(yè)為了節(jié)省費(fèi)用,壓縮工期,在進(jìn)行抽檢時(shí),所選取的質(zhì)量點(diǎn)并不多,且沒有代表性。具體開展試驗(yàn)檢測時(shí),未結(jié)合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,或監(jiān)測數(shù)據(jù)不全面,缺乏一定的代表性。部分檢測項(xiàng)目選擇了大量的數(shù)據(jù),實(shí)際上因?yàn)槭苤T多因素的影響,比如技術(shù)不夠先進(jìn)等,難以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,在進(jìn)行試驗(yàn)檢測時(shí),所選用的數(shù)據(jù)有著很大的隨意性,往往基于偏振范圍選取大部分的試驗(yàn)數(shù)據(jù),從另一個(gè)角度來看,這如同隨意編造,無法真正體現(xiàn)工程實(shí)況。
首先,健全試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)。從道路工程試驗(yàn)檢測工作分析來看,健全試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)則是強(qiáng)化內(nèi)部管理的重要手段,通過完善組織結(jié)構(gòu)對于強(qiáng)化質(zhì)量管理具有重要作用,這對于道路工程施工質(zhì)量的檢測與控制非常關(guān)鍵。所以交通管理部門需要將自身的監(jiān)管作用發(fā)揮出來,對試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)和監(jiān)督,以此實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)的行為展開嚴(yán)格的考核與審批,通過定期和不定期的檢測,對不規(guī)范的質(zhì)檢機(jī)構(gòu)批評和取締,確保道路工程質(zhì)檢市場的規(guī)范性。
其次,完善工程質(zhì)量保證制度。從目前的道路工程施工建設(shè)角度來看,社會、政府、企業(yè)等層面在質(zhì)檢監(jiān)督保障體系中發(fā)揮著不同的作用。從企業(yè)角度來看,需強(qiáng)化內(nèi)部的自我檢測和控制;從社會角度來看,需借助相關(guān)制度標(biāo)準(zhǔn)對企業(yè)試驗(yàn)檢測工作進(jìn)行監(jiān)督管理;從政府角度來看,需發(fā)揮其監(jiān)督管理作用,對質(zhì)檢單位各個(gè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、程序、體系嚴(yán)格審批,并嚴(yán)格規(guī)范試驗(yàn)檢測工作人員。建立完善的工程質(zhì)量保障制度,既可以使施工人員嚴(yán)格按照施工程序及設(shè)計(jì)方案開展施工,還能夠確保質(zhì)量檢測的規(guī)范化操作,確保道路工程的施工建設(shè)質(zhì)量。另外,企業(yè)需要為檢測人員提供大量的培訓(xùn)機(jī)會,全面提升檢測人員對自身職業(yè)的認(rèn)識度,確保能夠規(guī)范化地開展試驗(yàn)檢測工作。
從現(xiàn)階段公路工程試驗(yàn)檢測工作開展的現(xiàn)狀來看,對于不合格的施工材料需要排除掉,避免因?yàn)椴牧弦蛩赜绊懝饭こ痰氖┕べ|(zhì)量。因此,在公路工程施工建設(shè)的過程中,需要對施工材料進(jìn)行動態(tài)化檢查,對其中存在的質(zhì)量問題則要及時(shí)報(bào)告并處理,確保公路工程的施工建設(shè)質(zhì)量。另外,在公路工程施工建設(shè)的過程中,為了確保施工材料檢測工作的科學(xué)合理,需要對施工材料進(jìn)行抽樣檢查,其中混凝土屬于施工建設(shè)的重要材料,所以必須嚴(yán)格控制其配比。此外,在公路工程試驗(yàn)檢測工作開展的過程中,必須嚴(yán)格監(jiān)督,深入分析影響公路施工質(zhì)量的各種因素,降低公路工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的情況。
無損傷檢測需要從業(yè)人員有著專業(yè)的檢測水平和豐富的操作經(jīng)驗(yàn),但檢測人員無法滿足無損傷檢測的標(biāo)準(zhǔn),因此要加強(qiáng)建設(shè)檢測團(tuán)隊(duì)。加強(qiáng)建設(shè)檢測團(tuán)隊(duì),積極培訓(xùn)檢測人員,提高檢測人員的檢測水平,避免檢測結(jié)果偏差大。因此檢測人員上崗前要開展培訓(xùn)工作,引進(jìn)專業(yè)檢測人員,增加檢測結(jié)果的合理性和準(zhǔn)確性。
無損傷檢測技術(shù)屬于新興技術(shù),各高校檢測技術(shù)涉及內(nèi)容少,因此可開設(shè)相關(guān)專業(yè)技術(shù)課程,確保能夠提升檢測人員的素質(zhì),對于無損傷檢測技術(shù)有著正確的認(rèn)知,同時(shí)要構(gòu)建無損傷檢測技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),從制度層面保證使用檢測技術(shù)可得到發(fā)展。無損傷檢測技術(shù)有著結(jié)果準(zhǔn)確、速度快、便捷的優(yōu)勢,備受道橋檢測工作的認(rèn)可,因此需要將更多新技術(shù)形成的檢測設(shè)備應(yīng)用在道橋工作中,保證道橋工作的質(zhì)量。
在開展工作的過程中,需要由專業(yè)檢測人員配合工程監(jiān)理單位,開展工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)管工作,通過強(qiáng)化對道路工程現(xiàn)場試驗(yàn)工作的監(jiān)督和管理效果,確保道路工程試驗(yàn)檢測工作的質(zhì)量。因此,道路工程監(jiān)理單位要定期檢查檢測人員的工作情況,若是存在工作不積極、違規(guī)操作等現(xiàn)象,則要將這種情況上報(bào)給工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,并結(jié)合實(shí)際情況造成的影響,對工作人員進(jìn)行相應(yīng)的懲處。
同時(shí),在道路工程現(xiàn)場監(jiān)督管理的過程中,還要全面落實(shí)現(xiàn)場試驗(yàn)檢測實(shí)驗(yàn)室的專項(xiàng)檢查工作,從檢測設(shè)備、技術(shù)、人員素質(zhì)等方面進(jìn)行抽檢和評定,對于存在的設(shè)備故障、技術(shù)應(yīng)用缺陷要及時(shí)整改,避免影響道路工程試驗(yàn)檢測工作的專業(yè)性、科學(xué)性,確保道路工程試驗(yàn)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、真實(shí)性。
需要檢測研發(fā)人員奮起直追,在掌握檢測技術(shù)的原理上,創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)制作的水平,節(jié)省無損檢測技術(shù)的費(fèi)用,使其能夠更好地推廣使用。國內(nèi)科研人員也在不斷努力開展相關(guān)技術(shù)的研究,比如研發(fā)光纖傳感技術(shù)、激光技術(shù)等。無損檢測技術(shù)價(jià)格昂貴,因此需要科研人員合理使用科學(xué)技術(shù)進(jìn)行自主研發(fā),保證能夠使檢測技術(shù)更上一層樓。
道路無損檢測技術(shù)在路橋建設(shè)中應(yīng)用,主要是檢測基礎(chǔ)設(shè)備、材料和道路、橋梁的運(yùn)行性能,道橋無損檢測是在檢測目標(biāo)無損傷的基礎(chǔ)上,檢測橋梁攪拌、混凝土密實(shí)度等,有著廣泛的檢測范圍。道橋無損檢測設(shè)備在近些年來得到發(fā)展,由于追趕國外的腳步,忽視了我國檢測技術(shù)的適應(yīng)性。道橋無損檢測技術(shù)使用的設(shè)備通常是由國外引入,價(jià)格貴,不適合推廣。因此,需要加速研究核心檢測技術(shù),確保核心檢測技術(shù)有著自主化特征,檢測設(shè)備有著國產(chǎn)化特征。
國內(nèi)很多道路工程建設(shè)時(shí)采用了熱拌瀝青混合料,其主料以瀝青為主,合理選擇其級配,隨后和石屑、碎石等在一定溫度下進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁罱K產(chǎn)出適用于路面施工的材料。大量的工程實(shí)踐證實(shí),熱拌瀝青混合料在力學(xué)性能等多個(gè)方面均占據(jù)優(yōu)勢。關(guān)于這種建材的試驗(yàn)檢測,現(xiàn)行規(guī)范內(nèi)明確指出采用水洗法與干篩法進(jìn)行,統(tǒng)一確定瀝青混合料應(yīng)用的礦料級配。主要應(yīng)用干篩法時(shí),時(shí)常會由于混合料部分粒徑<0.075mm,導(dǎo)致黏附于礦料表面而不能篩下去的情況,此時(shí)就不能真實(shí)地呈現(xiàn)出礦料的級配,增加了道路施工過程控制礦粉添加量的難度,直接影響礦料摻和比例設(shè)計(jì)的合理性。
在道路橋梁竣工驗(yàn)收和投入運(yùn)營階段,要做好試驗(yàn)檢測工作,委托專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)針對橋梁質(zhì)量安全展開全面檢測,以保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和耐久性符合設(shè)計(jì)要求。在橋梁試驗(yàn)檢測中,要積極采用無損檢測技術(shù),在不損傷橋梁結(jié)構(gòu)的情況下得出精準(zhǔn)的檢測結(jié)果,為橋梁質(zhì)量驗(yàn)收和后期加固維護(hù)提供可靠依據(jù)。