【摘要】本文闡述了國(guó)內(nèi)外公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，并以常見(jiàn)的水泥混凝土材料標(biāo)準(zhǔn)為例，將國(guó)內(nèi)外公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)分析，指出了我國(guó)公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)存在的發(fā)展不均衡、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容不全面、標(biāo)齡過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題，基于此提出構(gòu)建公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)體系的建議，以促進(jìn)我國(guó)公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)一步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】交通運(yùn)輸；材料；公路工程；標(biāo)準(zhǔn)化

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.05.021

Research on Standardization of Highway Engineering Materials in China

ZHANG Baoping1， WANG Xinran1， XU Binhong2， LI Li2， LI Nan3， TAO Shan1*

（1. China Jiliang University， Hangzhou 310018， China； 2. Hangzhou Cable Co.， Ltd.， Hangzhou 311499， China； 3. Beihai Institute of Standards and Technology， Beihai 536000， China）

Abstract： This article elaborates on the current status of highway engineering material standards at home and abroad. Taking the common standard for cement concrete materials as an example， a comparative analysis of highway engineering material standards is conducted， pointing out the problems of uneven development， insufficient content， and aging standards in China. On this basis， suggestions are made for building a standardized system for highway engineering materials， aiming to promote further development of material standardardization for highway engineering in China.

Keywords： transportation； materials； highway engineering； standardization

公路工程材料泛指大量應(yīng)用于道路、橋梁等項(xiàng)目中的建筑材料，主要包括土、沙、瀝青、水泥、石灰、外加劑、路面標(biāo)識(shí)材料、結(jié)構(gòu)鋼等[1]。高強(qiáng)度、強(qiáng)穩(wěn)定性、良好的平整度、一定的抗滑能力是公路工程材料所必須具備的特征。在公路工程中，材料質(zhì)量直接影響公路的使用效果和使用壽命。

1國(guó)內(nèi)外公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析

1.1國(guó)內(nèi)公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析

我國(guó)的公路路面主要分為水泥混凝土路面、石板路面、瀝青路面三類。交通運(yùn)輸部于2011年發(fā)布實(shí)施了JTG D40—2011《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)JTG D40—2002進(jìn)行了一些修訂。例如，增加了許多新的參數(shù)和設(shè)計(jì)值要求，改進(jìn)了接縫設(shè)計(jì)及填縫材料的選型，完善了材料設(shè)計(jì)產(chǎn)生經(jīng)驗(yàn)參考值等。我國(guó)的公路建設(shè)缺乏統(tǒng)一的石料標(biāo)準(zhǔn)，目前僅有DB41/T 1112—2015《高速公路路面石料加工及應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》可供參考。針對(duì)瀝青路面的施工，原交通部發(fā)布的JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》將瀝青分為10個(gè)子類。然而，該規(guī)范并沒(méi)有明確規(guī)定施工工藝和技術(shù)控制要點(diǎn)。因此，對(duì)公路工程具體材料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究就顯得尤為重要。

1.2國(guó)外公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析

在歐洲，統(tǒng)一的道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以前，大部分歐洲標(biāo)準(zhǔn)都是直接引用某一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。法國(guó)是歐盟的主要國(guó)家，所以本文對(duì)歐洲公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)的研究主要是以法國(guó)為主體而展開(kāi)，從道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范體系構(gòu)成和特征等方面進(jìn)行分析[2]。歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格分為以下9大類：結(jié)構(gòu)的作用力計(jì)算，混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算，鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算，鋼、混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與量測(cè)，基礎(chǔ)工程的計(jì)算，磚石工程結(jié)構(gòu)的計(jì)算，地質(zhì)技術(shù)（巖土工程計(jì)算原理），抗震結(jié)構(gòu)計(jì)算，鋁合金結(jié)構(gòu)的計(jì)算[3]。

歐洲標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于理論、原理和概念，缺乏具體的設(shè)計(jì)公式，許多建筑項(xiàng)目都是通過(guò)實(shí)際操作來(lái)計(jì)算的。根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)主要來(lái)自BS 8007：1987《Code of practice for design of concrete structures for retaining aqueous liquids》中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.3國(guó)內(nèi)外公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析：以水泥混凝土材料標(biāo)準(zhǔn)為例

美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)主要從事混凝土結(jié)構(gòu)、性能、施工、檢測(cè)和修復(fù)等方面的研究工作。目前，美國(guó)的400多個(gè)關(guān)于混凝土的技術(shù)規(guī)范均出自美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)。由于構(gòu)件的受力狀況不同，需要采用不同名義承載力的折減系數(shù)，因而美國(guó)采用了較合理的設(shè)計(jì)值[4]。而中國(guó)的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值比較保守，這是因?yàn)閲?guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)將其納入了較小的數(shù)值范圍。雖然國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)所采用的設(shè)計(jì)理論和方法已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際水平，但是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于材料強(qiáng)度和彈性模量的計(jì)算方法卻更加詳細(xì)、合理。具體比較結(jié)果如表1所示。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中的耐久性設(shè)計(jì)在一般設(shè)計(jì)原則、材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面都有詳盡的規(guī)定和指示。在這一點(diǎn)上，國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)還需要改進(jìn)。具體比較結(jié)果如表2所示。

2公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題

1）公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展不均衡。標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)剛起步時(shí)，大家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)識(shí)各不相同，因此標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施的深度和實(shí)施速度也各不相同[5]。由于缺乏專業(yè)的管理機(jī)構(gòu)，我國(guó)在早期的標(biāo)準(zhǔn)化工作中未能建立起完善的規(guī)劃與施工制度，導(dǎo)致我國(guó)公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展不平衡、內(nèi)容不全面。在標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別方面，目前交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化信息平臺(tái)中所發(fā)布的公路工程材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容方面，與材料施工和技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)缺失。

2）公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)齡過(guò)長(zhǎng)。在交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化信息平臺(tái)發(fā)布的40個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，超過(guò)5年的標(biāo)準(zhǔn)有28個(gè)，占比達(dá)到了70%。這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)目前公路項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，參考價(jià)值已經(jīng)不大。在工標(biāo)網(wǎng)等信息平臺(tái)上發(fā)布的與道路材料相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中，標(biāo)齡超長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)也占了很大一部分。

3）公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化水平低。公路工程標(biāo)準(zhǔn)的整體質(zhì)量有待進(jìn)一步提高，許多標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容與市場(chǎng)需求不相符，出現(xiàn)了與市場(chǎng)脫節(jié)的情況。企業(yè)作為經(jīng)營(yíng)主體如果不參與標(biāo)準(zhǔn)制定，就會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏靈活性和適應(yīng)性。標(biāo)準(zhǔn)制定需要企業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、標(biāo)準(zhǔn)化主管單位等多方共同的努力。

另外，公路工程材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)缺失與標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)人才缺乏也是我國(guó)道路工程材料標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。

3構(gòu)建公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)體系

2017年，交通運(yùn)輸部發(fā)布了JTG 1001—2017《公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系》，從公路建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營(yíng)4個(gè)方面科學(xué)地構(gòu)建了公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范了公路建設(shè)行業(yè)。本文將從公路工程材料的分類、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)、檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)修復(fù)等方面構(gòu)建公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)體系，使之能與JTG 1001—2017《公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系》協(xié)調(diào)配套使用。

3.1體系構(gòu)建原則

根據(jù)GB/T 13016—2018《標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建原則和要求》，并結(jié)合我國(guó)公路工程材料發(fā)展現(xiàn)狀，明確本次標(biāo)準(zhǔn)體系的模型、分析體系邊界以及體系內(nèi)部各子體系的層次關(guān)系。構(gòu)建公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)體系主要遵循以下4項(xiàng)原則：目標(biāo)明確，全面成套，層次適當(dāng)，劃分清楚。

3.2公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)體系基本框架

本標(biāo)準(zhǔn)體系分為4個(gè)部分：第1部分是基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)，主要為術(shù)語(yǔ)、分類標(biāo)準(zhǔn)和安全環(huán)保類標(biāo)準(zhǔn)；第2部分是路面材料的通用試驗(yàn)規(guī)范；第3部分是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是本標(biāo)準(zhǔn)體系的核心和重點(diǎn)，根據(jù)材料的性質(zhì)、材料的實(shí)際工程應(yīng)用特點(diǎn)分為6個(gè)子類；第4部分是公路材料防護(hù)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)體系框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.2.1基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)子體系

公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)及定義應(yīng)符合JTJ 002—87《公路工程名詞術(shù)語(yǔ)》中的相關(guān)要求；公路工程中的自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)分類應(yīng)符合JTJ 003—86《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，以區(qū)分不同地理區(qū)域自然條件對(duì)公路工程的影響差異；公路工程中的安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)可以參照J(rèn)TG F90—2015《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》、JTG/T 2340—2020《公路工程節(jié)能規(guī)范》、JTG E42—2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)公路施工時(shí)的環(huán)境、作業(yè)類型、安全措施等作出規(guī)定和要求。

3.2.2通用試驗(yàn)規(guī)范子體系

公路工程材料試驗(yàn)規(guī)范子體系對(duì)公路工程材料的試驗(yàn)方法作出規(guī)定和說(shuō)明。標(biāo)準(zhǔn)JTG E50—2006《公路工程土工合成材料試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)指導(dǎo)和規(guī)范土工合成材料的試驗(yàn)起到了重要的作用。

3.2.3公路材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)子體系

JTG D40—2011《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)水泥混凝土材料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)定。JTG D50—2017《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)瀝青材料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)定和要求。

3.2.4公路材料防護(hù)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)子體系

JTG H10—2009《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》和JTG 5142—2019《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了各級(jí)公路的養(yǎng)護(hù)工作和各類養(yǎng)護(hù)工程的具體作業(yè)內(nèi)容。JTG G10—2016《公路工程施工監(jiān)理規(guī)范》規(guī)范了公路工程監(jiān)理工作及參建各方行為，提高了監(jiān)理工作有效性。JTG 5210—2018《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)公路技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范，對(duì)指導(dǎo)我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)管理工作，提升公路養(yǎng)護(hù)管理水平發(fā)揮了重要作用。

3.3標(biāo)準(zhǔn)制修訂建議

對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行收集匯總的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，公路工程材料在某些方面還缺少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)此本文給出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制修訂建議。具體見(jiàn)表3。

4結(jié)束語(yǔ)

公路是國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，對(duì)國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有直接影響。在我國(guó)積極推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略的背景下，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的新發(fā)展模式已成為主要趨勢(shì)。受這些政策的推動(dòng)，今后的公路工程材料標(biāo)準(zhǔn)將向著數(shù)量更多、質(zhì)量更高、標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)能力更強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)化國(guó)際水平更高的方向發(fā)展。

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【作者簡(jiǎn)介】

張保平，男，2003年出生，標(biāo)準(zhǔn)化工程專業(yè)本科在讀。

通信作者：陶姍，女，1980年出生，副教授，博士后，研究方向?yàn)楣I(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，taoshan@cjlu.edu.cn。

（編輯：侯睿琪）