公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)的質(zhì)量控制研究

張像康

（廣西交建工程檢測(cè)咨詢有限公司， 廣西 南寧 530000）

0 引言

近幾十年來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)工程發(fā)展迅速，基建數(shù)量迅猛發(fā)展，但隨之而來(lái)的是公路質(zhì)量問(wèn)題與日增多。近年來(lái)，由于公路出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的路面塌陷事故屢屢發(fā)生，輕則導(dǎo)致交通擁堵事件的發(fā)生，重則危害駕駛?cè)藛T的生命安全，造成不可估量的人員財(cái)產(chǎn)損失。2020年5月22日，在安徽省某國(guó)道施工現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)生一起污水管道開(kāi)挖導(dǎo)致路基塌陷事故，共造成5人傷亡，間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到400萬(wàn)元，此次事故是由于道路的基層墊土量不符合施工規(guī)范，加上污水管道開(kāi)挖作業(yè)導(dǎo)致。綜上所述，公路工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，究其原因是公路原材料的試驗(yàn)檢測(cè)的質(zhì)量管控較不明確，在道路建設(shè)中原材料的質(zhì)量?jī)?yōu)良與否對(duì)公路建設(shè)的前期定型與后期養(yǎng)護(hù)十分重要，因此在對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)中務(wù)必要確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性與可靠性[1]。基于上述背景，本文以公路竣工中原材料試驗(yàn)檢測(cè)為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)狀剖析的同時(shí)，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)回歸原理對(duì)其影響實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的影響因素進(jìn)行明確，并結(jié)合有關(guān)實(shí)例，研究公路原材料試驗(yàn)檢測(cè)的質(zhì)量控制。

1 公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)狀

1.1 行業(yè)現(xiàn)狀

公路工程中的原材料試驗(yàn)檢檢測(cè)無(wú)論在施工或竣工中均是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，只有其達(dá)到相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)才可以進(jìn)行后續(xù)施工，而且，在不同實(shí)驗(yàn)測(cè)試階段所檢測(cè)的內(nèi)容具備一定差異性。首先，在公路工程原材料的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)試驗(yàn)中，主要是依據(jù)有關(guān)道路工程相關(guān)規(guī)范而進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測(cè)，其中包括有砂漿配比、混凝土配比等原材料檢測(cè)試驗(yàn)[2]。其次，常規(guī)化的質(zhì)量試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目，主要是對(duì)重要的施工工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)，其中包括路基墊層強(qiáng)度、混凝土抗壓強(qiáng)度等重點(diǎn)質(zhì)量管控內(nèi)容，上述測(cè)試必須在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以上方可進(jìn)行后續(xù)施工。最后，對(duì)于每個(gè)公路施工階段中進(jìn)行的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)整理和匯總，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，進(jìn)而對(duì)其檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，最終得出整個(gè)道路工程的項(xiàng)目質(zhì)量等級(jí)。

1.2 存在問(wèn)題

當(dāng)下公路工程的原材料試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)一般為本體與外派檢測(cè)機(jī)構(gòu)兩種，外派機(jī)構(gòu)主要是在公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)，由專業(yè)技術(shù)人員所成立的外駐檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，是在甲方單位、監(jiān)理單位及本體單位共同監(jiān)管的最基層檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，其所運(yùn)行的是最靠近實(shí)踐的試驗(yàn)檢測(cè)，也是目前應(yīng)用最為廣泛的原材料試驗(yàn)檢測(cè)模式。但由于公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)所涉及的影響因素十分繁雜，因此在實(shí)際運(yùn)行期間會(huì)出現(xiàn)一系列的試驗(yàn)問(wèn)題，從而影響檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，具體包括以下幾個(gè)方面：第一，專業(yè)技術(shù)人員欠缺。由于試驗(yàn)檢測(cè)人員通常會(huì)進(jìn)入到一線施工現(xiàn)場(chǎng)駐派，工作條件相對(duì)艱苦，因此技術(shù)人員流動(dòng)性較大，所聘用人員的專業(yè)素質(zhì)亦不能較好的保證，其試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果也有待考量。第二，儀器設(shè)備養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。原材料試驗(yàn)檢測(cè)最為重要的是檢測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，而部分檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)于設(shè)備儀器的精度校準(zhǔn)和日常養(yǎng)護(hù)不夠重視，將未精度校正的儀器投入現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生[3]。第三，由于公路建設(shè)的長(zhǎng)周期性與復(fù)雜性，所進(jìn)行的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)是十分龐雜的，而如何對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)整理則對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的素質(zhì)提出了較高的要求，部分檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)在數(shù)據(jù)量冗雜的情況下，會(huì)出現(xiàn)原始數(shù)據(jù)邏輯錯(cuò)誤等現(xiàn)象。

2 原材料試驗(yàn)檢測(cè)影響因素分析

2.1 影響因素指標(biāo)確定

本次公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)影響因素的確定，主要以科學(xué)性、客觀性及嚴(yán)謹(jǐn)性為基本原則，通過(guò)查閱書(shū)籍文獻(xiàn)、檢測(cè)人員機(jī)構(gòu)調(diào)查及專家訪談等方式，確定了4個(gè)二級(jí)影響因素指標(biāo)和9個(gè)三級(jí)影響因素指標(biāo)（表1）。

表1 影響因素指標(biāo)表

2.2 模型構(gòu)建

根據(jù)上述所示，影響公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)的影響因素較為復(fù)雜，基于實(shí)際情況，本次選取多元線性回歸模型進(jìn)行系統(tǒng)分析。具體分析步驟如下：①確定線性方程中的自變量和因標(biāo)量；②運(yùn)用線性和非線性函數(shù)擬合的統(tǒng)計(jì)分析方式，進(jìn)行回歸模型的初步確立；③將試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)及上述回歸函數(shù)統(tǒng)一擬合到統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件中，進(jìn)而確定其模型中的自變量、因變量相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而得到一個(gè)回歸方程；④對(duì)方程函數(shù)式進(jìn)行擬合優(yōu)度、顯著性等校驗(yàn)工作，進(jìn)而明確其是否存在明確的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系；⑤運(yùn)用回歸方程式進(jìn)行預(yù)測(cè)，將解釋變量和隨機(jī)誤差進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化以后，即可得出回歸模型的方程：

式中，Y為因變量，X為自變量，βp為未知參數(shù)。

2.3 確定變量

本次收集了322項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)，并從上述4各二級(jí)指標(biāo)中進(jìn)行了控制，進(jìn)而得到了一系列的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)，將其錄入到統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件中標(biāo)準(zhǔn)化后進(jìn)行了他回歸分析，最終得到了各影響指標(biāo)的權(quán)重，并進(jìn)行了系統(tǒng)排序。本次采取控制變量X的分享發(fā)，以此判斷其權(quán)重影響因子的系數(shù)，比如在明確原材料質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范的前提下，選取非專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，以此確定其是否符合結(jié)果準(zhǔn)確性等相關(guān)要求。綜上所述，本次邀請(qǐng)了某公路原材料檢測(cè)試驗(yàn)員與未從事過(guò)檢測(cè)試驗(yàn)人員各5名；試驗(yàn)方法、參數(shù)選擇、儀器設(shè)備上均有大量的試驗(yàn)選擇，以此確保其數(shù)據(jù)的科學(xué)性及普遍性（表2）。

表2 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)分析明細(xì)表

根據(jù)上述分析，可以得出X1～X9 共9個(gè)自變量，分別為專業(yè)人員素質(zhì)X1、儀器定期保養(yǎng)與維護(hù)X2、試驗(yàn)檢測(cè)科學(xué)性與規(guī)范性X3、儀器精度適用性X4、試驗(yàn)檢測(cè)操作X5、樣品制備X6、人員專業(yè)性X7、濕度X8、溫度X9，因變量Y為測(cè)試結(jié)果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件將各個(gè)變量X輸入，并根據(jù)各類試驗(yàn)檢測(cè)的具體情況，用1～5分別表示其規(guī)范符合程度。

2.4 回歸分析

本次實(shí)驗(yàn)樣本量為322，滿足自變量數(shù)目的10倍以上，樣本科學(xué)合理。將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后即輸入至統(tǒng)計(jì)學(xué)模型中進(jìn)行樣本檢驗(yàn)，得出其擬合優(yōu)度R2為0．99 7，標(biāo)準(zhǔn)估差為0．445 63，說(shuō)明其自變量對(duì)因變量的解釋程度較高，而進(jìn)行的顯著性、自由度等樣本檢驗(yàn)亦可表明，該線性方程中自變量與因變量的線性回歸關(guān)系十分顯著，可以構(gòu)建相關(guān)模型，回歸方程系數(shù)詳見(jiàn)表3。

表3 多元回歸方程的系數(shù)

根據(jù)表3可知，該模型的常數(shù)項(xiàng)為-0．014，自變量X1～X9 的回歸系數(shù)分別為 0．088、0．214、0．174、0．055、0．142、0．077、0．065、0．088、0．065，并且顯著性均低于 0．05，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這也說(shuō)明因變量Y會(huì)隨著自變量X的變化而發(fā)生顯著變化，該回歸方程式如下：

2.5 結(jié)果分析

從回歸模型中可以發(fā)現(xiàn)，自變量所對(duì)應(yīng)的回歸系數(shù)越大，其對(duì)原材料試驗(yàn)檢測(cè)影響程度就越高，通過(guò)上述回歸計(jì)算，可以得出原材料試驗(yàn)檢測(cè)影響因素簡(jiǎn)表（表4）。從二級(jí)指標(biāo)因素可以發(fā)現(xiàn)，公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)的指標(biāo)排序?yàn)楣芾硪蛩?技術(shù)因素>環(huán)境因素>社會(huì)因素，而在三級(jí)指標(biāo)中，尤以管理因素中的儀器定期保養(yǎng)與維護(hù)和試驗(yàn)檢測(cè)科學(xué)性與規(guī)范性所占權(quán)重最高，值得注意而是，儀器精度適用性所占權(quán)重較低，這也表明目前市場(chǎng)絕大多數(shù)儀器是滿足公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)的現(xiàn)實(shí)作業(yè)[4]。若從二級(jí)指標(biāo)上來(lái)看，管理因素對(duì)原材料的試驗(yàn)檢測(cè)影響程度最高，主要體現(xiàn)在設(shè)備儀器的定期保養(yǎng)和精度校準(zhǔn)上，在進(jìn)行公路工程原材料測(cè)試前，務(wù)必根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要將儀器進(jìn)行規(guī)范精度調(diào)節(jié)，并明確儀器的科學(xué)誤差，這也是檢測(cè)數(shù)據(jù)是否可靠的根本和基礎(chǔ)。比如，在進(jìn)行粗碎石骨料的指標(biāo)試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，一定要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。一般來(lái)說(shuō)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的，這就要求試驗(yàn)檢測(cè)人員依據(jù)其公路的現(xiàn)實(shí)情況及骨料的顆粒情形等狀況，進(jìn)行綜合性的質(zhì)量管控作業(yè)。技術(shù)因素也是重要的影響指標(biāo)，主要體現(xiàn)在試驗(yàn)檢測(cè)樣品的取樣和制備上，不同的樣本制作和提取方法將會(huì)對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生較大影響，例如在進(jìn)行混凝土抗壓測(cè)試時(shí)，如果未按相關(guān)要求進(jìn)行抗壓試驗(yàn)（如溫度較低），則會(huì)致使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大偏差，進(jìn)而對(duì)后續(xù)施工工序產(chǎn)生消極影響。

表4 公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)影響因素指標(biāo)簡(jiǎn)表

3 案例分析

3.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

H公路工程項(xiàng)目位于湖北省南部，總投資258億元，總長(zhǎng)度為102．35 km，設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/h，路基和路面分別為粗碎石骨料和瀝青混凝土構(gòu)成，項(xiàng)目于2018年正式啟動(dòng)，計(jì)劃2020年初建成通車。為了規(guī)范公路工程的驗(yàn)收項(xiàng)目管理，以確保公路質(zhì)量達(dá)到有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此項(xiàng)目通過(guò)招投標(biāo)聘請(qǐng)了相關(guān)的道路試驗(yàn)檢測(cè)相關(guān)機(jī)構(gòu)。該試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合投入資金及項(xiàng)目實(shí)際情況，加大了專業(yè)人員的參與力度，并臨時(shí)租用和購(gòu)置了如壓力機(jī)等多個(gè)試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，進(jìn)一步拓寬了項(xiàng)目原材料試驗(yàn)檢測(cè)的數(shù)據(jù)分析能力，檢測(cè)工作流程如圖1所示。

圖1 原材料試驗(yàn)檢測(cè)工作流程圖

3.2 存在問(wèn)題

3.2.1 專業(yè)人員素質(zhì)參差不齊

通過(guò)筆者調(diào)研，該檢測(cè)機(jī)構(gòu)中管理層普遍學(xué)歷較高且均為高級(jí)職稱，滿足行業(yè)從業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但值得注意的是，試驗(yàn)檢測(cè)操作人員盡管均為本科及以上學(xué)歷，但是持有專業(yè)檢測(cè)資格證書(shū)的人員僅僅占到一半左右，其余人員均無(wú)相關(guān)資質(zhì)；除此以外，一線試驗(yàn)檢測(cè)人員專業(yè)配置較不均衡，幾乎均為土木工程專業(yè)，并無(wú)公共交通專業(yè)方面的技術(shù)人才，亦沒(méi)有相關(guān)資質(zhì)證書(shū)。

3.2.2 試驗(yàn)檢測(cè)管理標(biāo)準(zhǔn)化程度低

首先，在試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的標(biāo)號(hào)上，出現(xiàn)不規(guī)范的現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出來(lái)后，并沒(méi)有第一時(shí)間進(jìn)行編號(hào)，而是等到檢測(cè)報(bào)告出來(lái)后才進(jìn)行號(hào)碼編訂，極大地降低了工作效率，個(gè)別出現(xiàn)編號(hào)重復(fù)的現(xiàn)象。其次，數(shù)據(jù)錄入的信息化平臺(tái)應(yīng)用不廣泛，仍需要技術(shù)人員進(jìn)行大量的手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入操作，這樣一來(lái)極大地提高了出錯(cuò)現(xiàn)象，并給操作人員增加了大量的無(wú)用功，而且數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題，則根本無(wú)法進(jìn)行溯源追查。最后，對(duì)于試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的可信度評(píng)估嚴(yán)重不足，部分實(shí)驗(yàn)操作人員缺少相應(yīng)的確定度分析，沒(méi)有進(jìn)行定量的評(píng)估操作將會(huì)對(duì)檢測(cè)報(bào)告的準(zhǔn)確度帶來(lái)較大影響。

3.2.3 檢測(cè)方法較為單一

隨著工程建設(shè)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用于公路工程中的新材料呈現(xiàn)與日俱增的趨勢(shì)，而運(yùn)用常規(guī)的試驗(yàn)檢測(cè)方法已經(jīng)很難十分精準(zhǔn)地測(cè)試數(shù)據(jù)，這需要試驗(yàn)檢測(cè)人員進(jìn)行定期的檢測(cè)方法培訓(xùn)，以免面對(duì)新材料檢測(cè)時(shí)束手無(wú)策。

3.3 對(duì)策建議

3.3.1 加強(qiáng)專業(yè)人員隊(duì)伍建設(shè)

專業(yè)技術(shù)人員是準(zhǔn)確進(jìn)行原材料試驗(yàn)檢測(cè)的最重要因素，一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作人員的好壞往往決定了檢測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，因此對(duì)從業(yè)人員的定期培訓(xùn)和考核勢(shì)在必行，只有這樣才能讓其及時(shí)更新知識(shí)儲(chǔ)備，以便熟練地應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備操作；而且對(duì)于從業(yè)人員的思想政治教育亦不能放松，要堅(jiān)持優(yōu)良的工作作風(fēng)，杜絕出現(xiàn)貪腐現(xiàn)象，做到公平公正的試驗(yàn)檢測(cè)是質(zhì)量管控的最重要途徑[5]。

3.3.2 加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范

由于公路工程試驗(yàn)檢測(cè)的復(fù)雜性，需要在每一個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)上遵循行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并且在取樣、養(yǎng)護(hù)、測(cè)試、記錄、分析等環(huán)節(jié)中保持嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度，這樣才能科學(xué)客觀地掌握公路工程原材料施工質(zhì)量的真實(shí)狀況。但實(shí)際上部分操作人員缺少責(zé)任心，敷衍式記錄數(shù)據(jù)將會(huì)嚴(yán)重影響公路施工質(zhì)量的綜合評(píng)定效果，因此在原材料試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中要嚴(yán)格遵循國(guó)家或行業(yè)的基本操作規(guī)范。

3.3.3 加強(qiáng)信息化建設(shè)

當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，將其應(yīng)用在大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上是非常利好的事情，可以極大地解放勞動(dòng)力，可以初步構(gòu)建起信息化管理數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)中，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析，以便日后的數(shù)據(jù)溯源與管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并處理問(wèn)題，而且可以杜絕人為更改數(shù)據(jù)的造假現(xiàn)象，使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)性得到更好保障。

4 結(jié)論

本文從公路工程原材料試驗(yàn)檢測(cè)的基本現(xiàn)狀出發(fā)，在分析其檢測(cè)問(wèn)題的同時(shí)，對(duì)影響因素指標(biāo)進(jìn)行了定量分析與研究，得出了管理因素是影響原材料實(shí)驗(yàn)測(cè)試的最大因子，并結(jié)合相關(guān)實(shí)例，對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)提出了對(duì)策建議，以期為原材料試驗(yàn)檢測(cè)提供理論依據(jù)與實(shí)際借鑒。