公路工程新型筑路材料檢測(cè)與應(yīng)用探討

郭樹明

山東泰山嘉晟工程檢測(cè)有限公司 山東 泰安 271025

引言

科學(xué)合理地對(duì)公路路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)是保障廣大人民群眾日常行程安全的必備手段之一，管理人員通過大量的道路筑路材料試驗(yàn)檢測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并檢驗(yàn)出路面結(jié)構(gòu)的材料實(shí)際質(zhì)量，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果符合國(guó)家規(guī)定的公路結(jié)構(gòu)施工標(biāo)準(zhǔn)后應(yīng)用到各類施工項(xiàng)目中，能夠避免施工建設(shè)過程中埋設(shè)諸多安全隱患，對(duì)于合理壓縮施工建設(shè)成本、幫助建筑企業(yè)獲取最大經(jīng)濟(jì)利益具有深遠(yuǎn)影響。

1 公路路面工程施工項(xiàng)目概況和鐵尾礦材料應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 公路路面工程施工項(xiàng)目概況

本文以某工程鐵尾礦路基、路面路段為例，管理人員通過實(shí)地考察方式，深入施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部，全面收集施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況、地理位置、自然氣候以及外界水文條件，在各部門周密分析的基礎(chǔ)上，制定科學(xué)完整的施工建設(shè)方案，最后決定整個(gè)高速公路路面結(jié)構(gòu)以鐵尾礦瀝青混合建筑材料為主要筑路材料。公司團(tuán)隊(duì)具備豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能，從宏觀性能試驗(yàn)、數(shù)值模擬和微觀結(jié)構(gòu)表征等多個(gè)尺度研究鐵尾礦材料在瀝青路面的應(yīng)用[1]，制備水泥穩(wěn)定鐵尾礦砂基層材料，優(yōu)化設(shè)計(jì)鐵尾礦瀝青混合料，通過數(shù)值模擬鐵尾礦瀝青路面力學(xué)響應(yīng)，提出典型鐵尾礦材料瀝青路面結(jié)構(gòu)，形成山東省鐵尾礦廢棄物在半剛性瀝青路面的施工技術(shù)的合理推廣與應(yīng)用，進(jìn)一步提升各類高速公路路面結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

1.2 鐵尾礦材料實(shí)施應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

據(jù)有關(guān)資料顯示。鐵尾礦主要具有如下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：第一，鐵尾礦瀝青混合料抗疲勞性能較好，15℃，3500εu瀝青混合料的疲勞壽命值14000次以上；60℃動(dòng)穩(wěn)定度6000次以上；第二，低溫性能優(yōu)異，10℃瀝青蠕變勁度模量小于300MPa，-10℃、50mm/min下鐵尾礦瀝青混合料低溫彎曲破壞應(yīng)變?cè)?500εu以上；第三，水泥穩(wěn)定鐵尾礦基層抗壓回彈模量、抗縮裂特性和耐久性有明顯提升；第四，典型鐵尾礦瀝青路面結(jié)構(gòu)具有較好的適用性，可用于不同等級(jí)公路建設(shè)[2]。

2 公路路面施工建設(shè)及鐵尾礦路基包邊土施工分析

2.1 公路路面基層施工建設(shè)工程的實(shí)施目的和試驗(yàn)路段試驗(yàn)

2.1.1 基本概況。為了確保本次公路路面施工建設(shè)能夠達(dá)到國(guó)家規(guī)定的施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)開始對(duì)相關(guān)高速公路路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的填筑操作處理，在公路路面施工場(chǎng)地選擇一段具有代表性的路段作為此次路段的研究對(duì)象。通過對(duì)該路段進(jìn)行綜合分析后，結(jié)合公路路面結(jié)構(gòu)施工建設(shè)要求，科學(xué)合理的對(duì)此次公路試驗(yàn)段的施工工藝、檢測(cè)方法和試驗(yàn)流程進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，具體包含如下幾個(gè)方面：首先，應(yīng)根據(jù)公路施工工程的設(shè)計(jì)方案，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度、建設(shè)成本及外界各類施工建設(shè)期間可能出現(xiàn)的影響因素進(jìn)行統(tǒng)一安排，進(jìn)一步確定現(xiàn)場(chǎng)碾壓方式、壓實(shí)編數(shù)、機(jī)械設(shè)備組合、作業(yè)順序等施工參數(shù)[3]；其次，應(yīng)及時(shí)對(duì)尾礦路基施工現(xiàn)場(chǎng)施工工藝予以確定，同時(shí)合理安排尾礦路基施工過程中，路基壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)方法和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 試驗(yàn)段路基填料要求。第一，采用適當(dāng)管理措施對(duì)整個(gè)公路結(jié)構(gòu)路基填料附近的建設(shè)環(huán)境進(jìn)行合理評(píng)估與判斷。為了嚴(yán)格遵守并執(zhí)行國(guó)家日漸倡導(dǎo)的科學(xué)發(fā)展觀要求，應(yīng)及時(shí)對(duì)第一尾礦料附近的水源、土壤指標(biāo)進(jìn)行綜合檢測(cè)，確保檢測(cè)結(jié)果滿足施工建設(shè)要求后，方可直接用于路基填筑操作。第二，因?yàn)槲驳V料具備無黏性的特點(diǎn)，在實(shí)際的路面施工建設(shè)中，相關(guān)材料主要結(jié)合顆粒間的咬合及擠密來確保公路路面結(jié)構(gòu)的建設(shè)強(qiáng)度[4]。故此，在尾礦料粒徑和級(jí)配要求管理過程中，可以合理運(yùn)用適量的運(yùn)載車加裝網(wǎng)篩或在攤鋪過程中人為剔除的方式控制尾礦最大粒徑。第三，對(duì)于填筑尾礦料的施工要求，建筑企業(yè)管理部門應(yīng)緊密結(jié)合尾礦料的粒徑特點(diǎn)，選擇適當(dāng)振動(dòng)壓實(shí)方式，在大量碾壓操作下，提升壓實(shí)效果。

2.1.3 壓實(shí)機(jī)具的選擇與應(yīng)用。經(jīng)過管理人員的不斷開發(fā)與應(yīng)用，壓實(shí)機(jī)械設(shè)備結(jié)合設(shè)備內(nèi)部各個(gè)機(jī)械零部件的自重，合理運(yùn)用振動(dòng)或者沖擊的方式，對(duì)公路路面結(jié)構(gòu)的施工材料進(jìn)行反復(fù)加載操作，促使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的平整度或者密實(shí)度能夠達(dá)到施工建設(shè)要求。例如，在實(shí)際的施工項(xiàng)目建設(shè)期間，使用的壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的種類相對(duì)較多，建筑企業(yè)在購買相關(guān)機(jī)械設(shè)備期間，應(yīng)結(jié)合施工項(xiàng)目的建設(shè)要求合理選擇。在保證壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的采購成本相對(duì)較低后，能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成壓實(shí)處理值得注意的是，因?yàn)槲驳V料的黏結(jié)效果相對(duì)較差，針對(duì)此類路面施工建設(shè)，采購部門應(yīng)積極采購較大能量的壓實(shí)機(jī)具以提升施工建設(shè)質(zhì)量。

管理人員根據(jù)試驗(yàn)段路面施工情況，決定合理運(yùn)用大功率振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行分層壓實(shí)處理，因?yàn)樵囼?yàn)路段的施工場(chǎng)地面積相對(duì)較小，可以妥善應(yīng)用大小兩種振動(dòng)壓路機(jī)配合的方式進(jìn)行壓實(shí)，減少碾壓過程中出現(xiàn)漏壓、死角等不良現(xiàn)象。

2.2 鐵尾礦路基包邊土施工

2.2.1 測(cè)量放樣。首先，在實(shí)際的水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)期間，應(yīng)定期集中對(duì)不同公路段的水準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)高程進(jìn)行合理規(guī)劃，一般每間隔一個(gè)月應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程進(jìn)行閉合復(fù)測(cè)處理；其次，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)中、變樁的放線處理，在實(shí)際的填筑過程中，采用統(tǒng)一方法進(jìn)行施工放線，合理運(yùn)用全站儀和GPS定位儀兩種方式對(duì)路基填筑的路段進(jìn)行完整的控制樁[5]施工處理，并統(tǒng)一在中樁和邊樁區(qū)域進(jìn)行加密。

2.2.2 攤鋪平整。第一，在取料和運(yùn)輸期間應(yīng)采用相應(yīng)的施放開挖邊線操作，結(jié)合開采深度對(duì)開挖面進(jìn)行逐塊開挖，采用抽樣檢測(cè)的方式對(duì)路面填筑的尾礦材料進(jìn)行抽樣檢測(cè)，為了確保施工效率，可以合理應(yīng)用推土機(jī)、裝載機(jī)和挖填機(jī)等設(shè)備，同時(shí)應(yīng)保證運(yùn)輸車自帶基礎(chǔ)的自卸功能，并合理控制填土厚度，一般情況下，可以采用畫定的方格網(wǎng)進(jìn)行卸料；第二，應(yīng)統(tǒng)一使用推土機(jī)攤鋪尾礦料，投入適當(dāng)人力物力資源進(jìn)行完整鋪填，一旦發(fā)現(xiàn)超大尾礦料顆粒應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理；第三，應(yīng)采用適量的灑水方式為后期碾壓環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)諸多有利條件，并全面考慮高溫情況下，水分散失的不良現(xiàn)象；第四，應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行初壓和精平處理，例如，可以合理應(yīng)用平地機(jī)設(shè)備，通過確定鏟刀的平面角和傾斜角來保證整平效果。

2.2.3 碾壓密實(shí)。從公路路面路基兩側(cè)到路基中心結(jié)構(gòu)進(jìn)行碾壓是碾壓密實(shí)的基本順序，此種方式能夠有效提升路面結(jié)構(gòu)的承載效果。在此次公路施工建設(shè)過程中，碾壓期間可能產(chǎn)生松散或者脫皮情況，應(yīng)及時(shí)找出異常的施工問題區(qū)域，及時(shí)清理并挖出相關(guān)材料，填補(bǔ)適量的尾礦料。為了有效減少局部區(qū)域壓實(shí)效果較差情況，可以對(duì)路面交界處進(jìn)行重復(fù)碾壓，縱向搭接長(zhǎng)度不小于2m，沿線路縱向行與行之間壓實(shí)重疊不應(yīng)小于40cm。另外，針對(duì)橋涵等特殊建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)妥善控制好碾壓機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行速度和振幅頻率，可以合理應(yīng)用適量的輕型或者中型壓路機(jī)設(shè)備，以提升壓實(shí)效果，在壓實(shí)環(huán)節(jié)基本完成后，可以選擇光輪壓路機(jī)收面碾壓，以消除輪跡，最后提升公路路面建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

3 公路路面工程筑路材料試驗(yàn)檢測(cè)工作存在的主要問題

對(duì)道路工程筑路材料進(jìn)行多元的試驗(yàn)檢測(cè)是提高整個(gè)工程建設(shè)質(zhì)量的主要管控措施之一，檢驗(yàn)人員應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法全面優(yōu)化公路路面施工結(jié)構(gòu)的建設(shè)效果嚴(yán)格遵守試驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確。然而，在實(shí)際的道路工程筑路材料試驗(yàn)檢測(cè)過程中，部分檢測(cè)人員存在敷衍、偷懶不作為的現(xiàn)象，沒有及時(shí)更新并學(xué)習(xí)先進(jìn)的試驗(yàn)檢測(cè)方式，在沒有掌握相關(guān)知識(shí)后就進(jìn)行操作，導(dǎo)致試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果存在諸多誤差[6]。一旦大量低質(zhì)低劣筑路材料應(yīng)用到公路施工項(xiàng)目中，會(huì)給后期施工建設(shè)埋設(shè)諸多安全隱患，與此同時(shí)，部分檢測(cè)人員在進(jìn)行筑路材料就試驗(yàn)檢測(cè)期間，材料檢測(cè)的方法和檢測(cè)種類存在單一化，在過度關(guān)注某個(gè)性能指標(biāo)后忽視對(duì)其他重要指標(biāo)的檢測(cè)與分析。此外，操作人員使用部分檢測(cè)試驗(yàn)儀器時(shí)，檢測(cè)方法不規(guī)范，在沒有及時(shí)對(duì)設(shè)備更新升級(jí)的情況下，一旦試驗(yàn)檢測(cè)的工作量相對(duì)較大就會(huì)造成試驗(yàn)檢測(cè)的精確度下降。

4 公路路面工程材料檢測(cè)質(zhì)量控制的管控措施

4.1 確保試驗(yàn)取樣具有代表性

首先，試驗(yàn)檢測(cè)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守并執(zhí)行道路工程筑路材料的試驗(yàn)檢測(cè)要求，確定科學(xué)統(tǒng)一的筑路材料抽樣檢測(cè)方法，提升檢驗(yàn)樣品的可靠性；其次，應(yīng)保證取樣材料能夠具備一定的地表性，在同一生產(chǎn)時(shí)間段。同一批次的筑路材料試驗(yàn)檢測(cè)樣品能夠隨時(shí)被相關(guān)人員抽樣提取后用于試驗(yàn)檢測(cè)，保證試驗(yàn)樣品的多元性和充足性效果

4.2 試驗(yàn)檢測(cè)方法規(guī)范

首先，在對(duì)水硬型原材料的試驗(yàn)檢測(cè)中，由于現(xiàn)行的公路路面施工結(jié)構(gòu)基本都是由鋼筋混凝土建筑材料組成的，建筑企業(yè)管理部門應(yīng)予以高度重視，同時(shí)，當(dāng)?shù)卣俺墙ü芾聿块T應(yīng)加大質(zhì)量監(jiān)督管理作用，對(duì)道路施工建設(shè)中的水泥材料質(zhì)量及鋼筋混凝土等筑路材料進(jìn)行多元試驗(yàn)檢測(cè)處理，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷，基層施工作業(yè)人員應(yīng)立即采取統(tǒng)一方法進(jìn)一步提升瀝青公路路面結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。值得注意的一點(diǎn)是，質(zhì)量監(jiān)管人員應(yīng)具備與時(shí)俱進(jìn)的思想，在保持嚴(yán)謹(jǐn)熱忱的工作作風(fēng)后，及時(shí)全面的對(duì)各類筑路材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，并出具相應(yīng)的材料質(zhì)量書面檢測(cè)報(bào)告，統(tǒng)一送至專業(yè)評(píng)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析處理；其次，應(yīng)對(duì)顆粒型原材料的試驗(yàn)檢測(cè)，由于現(xiàn)行公路路面施工建設(shè)期間，尤其是在砂石道路及橋梁施工項(xiàng)目中，會(huì)集中運(yùn)用大批沙子和碎石，在外界各種因素影響下，各種筑路材料的質(zhì)量存在參差不齊現(xiàn)象，在實(shí)際的試驗(yàn)檢測(cè)過程中，檢測(cè)人員可以合理運(yùn)用區(qū)別檢測(cè)和定期監(jiān)測(cè)的方法達(dá)到相應(yīng)的檢測(cè)效果，并通過各類試驗(yàn)逐步簡(jiǎn)化試驗(yàn)方法，進(jìn)一步提升檢測(cè)人員的組織效率。

4.3 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量進(jìn)行全程跟蹤

首先，檢測(cè)人員應(yīng)具備實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，在取得相應(yīng)資質(zhì)證書后，采用多元方式及時(shí)對(duì)各類道路施工項(xiàng)目的檢測(cè)流程進(jìn)行跟蹤與調(diào)查，積極利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算方法及時(shí)對(duì)整個(gè)試驗(yàn)檢測(cè)過程中獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與判斷，杜絕能夠直接降低施工建設(shè)質(zhì)量的筑路材料應(yīng)用于路面建設(shè)中；其次，在實(shí)際的施工場(chǎng)地發(fā)現(xiàn)批量筑路材料即將運(yùn)用于路面建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)提前送至專業(yè)鑒定機(jī)構(gòu)，保證檢測(cè)結(jié)果符合施工質(zhì)量要求后，方可應(yīng)用，一旦出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果不合格的現(xiàn)象，應(yīng)立即分析并找出原因，對(duì)主要責(zé)任人進(jìn)行嚴(yán)厲的經(jīng)濟(jì)處罰，必要時(shí)可以開除處理，警示同行不再犯此類錯(cuò)誤，避免由于建筑材料的質(zhì)量影響整個(gè)建筑工程的開展。

5 結(jié)束語

總而言之，公路路面工程的新型筑路材料試驗(yàn)檢測(cè)工作涉及的內(nèi)容相對(duì)較多的，當(dāng)?shù)卣俺墙ü芾聿块T應(yīng)利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)學(xué)習(xí)并引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的筑路材料試驗(yàn)檢測(cè)方法，聘請(qǐng)適量?jī)?yōu)秀的建筑型復(fù)合人才，采取有效的激勵(lì)措施促使相關(guān)人員發(fā)揮主觀能動(dòng)性，合理應(yīng)用新型的筑路材料至各類試驗(yàn)檢測(cè)工作中，在大量筑路材料資源被充分開發(fā)利用后，將其運(yùn)用到實(shí)際的施工項(xiàng)目中，提升公路結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，最后促進(jìn)交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。