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公路施工階段的試驗檢測內容及現場檢測技術探討

2024-01-17科學

楊偉

貴州路橋集團有限公司

摘 要: 公路工程試驗檢測作為公路建設重要的品質保證措施,是施工品質控制和驗收的必要手段,對提高施工品質、加快施工進度和降低成本具有重要作用。文章針對公路施工階段的試驗檢測內容及現場檢測技術展開綜合探究,論述了公路施工實施試驗檢測的必要性,以及試驗檢測的具體工作內容,系統分析了現場檢測的關鍵技術,並總結了提升試驗檢測技術的策略,以期能有效提升公路工程現場檢測水平,保證工程建設品質。

關鍵詞: 公路工程;試驗檢測;現場檢測技術;探地雷達;

作者簡介: 楊偉(1991—),男,大專,助理工程師,研究方向:高速公路試驗檢測。;

0 引言

公路工程具有路線長、範圍廣、環境復雜、工期緊和任務重的特點,施工中存在的不可控因素較多,極易產生品質和安全事故,嚴重威脅施工及使用安全。試驗檢測作為公路工程建設中不可或缺的重要技術手段,能及時發現施工中存在的潛在品質缺陷,提前采取處理措施,有效保證公路工程建設品質。為此,該文針對公路工程施工階段的試驗檢測內容及現場檢測技術進行了探討,提出了提高公路現場試驗檢測技術的具體策略,對提升工程檢測水平具有重要意義。

1 公路施工中開展試驗檢測的必要性

公路工程施工環境復雜,工序繁多,施工中影響其品質的因素較多,若管控不當,極易造成裂縫、坑槽等品質病害,威脅行車安全。施工階段開展試驗檢測,能有效防止品質病害、延長使用壽命和維護交通安全。

1.1 防止品質病害

公路施工階段,易產生路面品質缺陷,降低道路服務功能,威脅交通安全。施工中開展試驗檢測,能及時發現品質隱患,提前采取防治措施,防止品質病害的發生。

1.2 延長營運壽命

公路工程建設過程中,定期開展試驗檢測,能有效檢測出潛在品質問題,及時采取修復措施,防止病害擴充套件,有效降低公路維護成本,延長營運壽命[1]。

1.3 維護交通安全

公路施工中開展試驗檢測,能提前發現存在的安全隱患,做到事前控制,防止安全事故發生,維護交通安全。

2 公路施工試驗檢測工作內容

2.1 材料試驗檢測

公路施工計畫主要原材料有瀝青、混凝土、砂石和鋼筋等,且原材料品質直接決定了計畫整體品質,應加強原材料試驗檢測,確保品質滿足規範及設計要求。目前,原材料試驗檢測的主要方式為抽樣檢查,透過隨機抽取材料樣品進行相關效能檢測,依據樣品品質狀況,判定材料整體品質是否合格。若材料檢測合格,則可用於工程施工,若不合格,應退回原廠,重新選擇原材料,嚴禁使用不合格材料[2]。

2.2 技術試驗檢測

公路工程施工中,除應對原材料進行試驗檢測外,還應進行技術檢測,以判定施工品質是否滿足設計要求,如混凝土強度檢測、壓實度檢測等。透過試驗檢測能準確判定采用的壓實技術是否滿足要求,以有效提升施工品質和效率。

3 公路施工現場檢測關鍵技術

3.1 探地雷達檢測技術

探地雷達檢測技術主要是利用發射電磁波獲得反饋數據,並透過無線接收機內部資訊采集系統,對數據資訊進行處理,從而對公路路面的結構狀態進行判定,在特定的情況下,還能與物質性質參數相聯系,精確地計算出結構層的厚度,從而讓檢測人員能夠迅速地確定病害部位。采取針對性處理措施,以有效提升施工品質。具體套用時,可結合雷達檢測車執行路線,對途經路段工程品質進行評估,具有較強的靈活性。若探地雷達反饋的影像中存在異常點,則應對異常位置實施進一步檢測,以保證檢測結果的準確性[3]。

透過探地雷達技術工作原理能夠看出,此技術具有較強的適用性。特別針對存在細微裂縫的路面,依靠肉眼無法準確確定缺陷位置。利用雷達檢測技術,能夠在1 000 Hz頻率下收集資訊。實際操作時,要求檢測人員必須穩定頻率不變,以有效提高檢測數據準確性。此外,此技術還可用於路面厚度檢測,透過雷達穿透路面速率,判定路面厚度是否滿足設計要求。若測得的路面厚度不合格,則應要求施工方整改,以有效確保工程品質[4]。

3.2 公路效能檢測技術

3.2.1 平整度

直尺檢測技術。透過目測直尺與路面之間的間隙,確定公路平整度,從而判定公路等級。如高速公路平整度測量時,其測量間隙不得超過8 mm,二、三級公路路面基層間隙不得超過12 mm,底基層分別不得超過12 mm和15 mm。最後依據間隙值判定公路平整度達標率。

電子檢測技術。該檢測技術主要透過車載顛簸累積儀及雷射平整度儀,借助電子裝置,能夠全面了解公路平整度。在運用該技術進行檢測時,應嚴格控制車輛執行速度,以30 km/h為宜。

3.2.2 抗滑性

路面抗滑性是保證車輛安全穩定執行的重要指標,公路工程施工中實施抗滑性檢測,能有效確保公路抗滑指數滿足行車要求。若路面抗滑效能不達標,極易造成車輛打滑和漂移,引發翻車事故,給交通安全造成嚴重威脅。在進行抗滑性檢測時,技術人員可采用雷射紋理檢測儀完成檢測。該技術具有操作簡便、效率高和成本低等優點,可節約大量人力和物力,達到事半功倍的效果。如在對某新建公路實施抗滑性檢測時,采用TM2雷射紋理檢測儀,儀器重約25 kg,可自由折疊,攜帶方便,可保持8 h持續供電,實際使用時,檢測速度可達9 km/h。檢測完成後,裝置可自行生成檢測報告。檢測人員可根據檢測數據,判定路面抗滑效能是否滿足行車標準,從而確定是否需要采取加強措施[5]。

3.2.3 抗滲性

抗滲性是決定公路工程施工品質重要技術指標之一,對公路結構完整性、耐久性具有重要影響。若抗滲性不達標,勢必會造成一系列品質病害。如瀝青路面施工中,若抗滲性不合格,會造成公路基層等內部結構含水量過大,嚴重降低承載效能,造成路面凹陷等品質問題。科學研究表明,路面材質不同,其抗滲能力也存在顯著差異,如普通瀝青路面滲水系數<300 m L/s,而改性瀝青路面的滲水系數<200 m L/s。

抗滲性檢測采用的主要儀器為滲水儀。首先,在待測路段選擇5個檢測點,在積水中加入顏料,然後對底座位置實施密封處理,迫使檢測用水進入路面縫隙,並計算滲水速率,最後觀察滲水量為100 m L時水面下降振幅,確定路面抗滲效能。如水面大致相同,則表明路面抗滲效能滿足要求,反之應采取必要的抗滲處理措施[6]。

除此之外,還應對混合料最大幹密實進行檢測,按照標準要求進行取樣,並將試樣放入試模內,設定好試驗參數,時間為2 min,激振力為7.8 k N,振動頻率為32 Hz,振幅1.6 mm,工作重量3.4 k N,上、下車系統重量分別為1.4 k N和2 k N。按照標準稱取5組樣品進行含水量和幹密度計算,最後取5組計算結果平均值,並繪制標準曲線圖,以曲線最高點對應的幹密度值為最大幹密度,全面了解公路效能。

3.2.4 壓實度

壓實度是評價公路路面施工品質的關鍵指標。現階段,瀝青路面施工中常使用壓路機對路面實施壓實處理。瀝青公路壓實度試驗檢測結果如表1所示。透過表1能夠看出,瀝青用量和壓路機數量均會在一定程度上對路面空隙率造成影響[7]。由此可知,最佳化壓路機配置,控制瀝青用量,能有效提升路面壓實度。

表1 瀝青公路壓實度試驗檢測結果 下載原圖

公路路面壓實度檢測,還可采用核子密度儀法進行檢測。檢測前,應先對路面材料密度及含水率實施分析,若材料密度位於1.12~2.73 g/cm3區間範圍內,且路面含水率不超過64%,則可采用此方法。檢測完成後,檢測人員可將檢測結果與參考路段壓實度進行比較,並結合鉆芯法,對路面壓實度實施綜合評價。

以某公路工程為例,設計長度15 km,路基、路面寬度分別為12 m和7 m。路面結構為150 mm厚石灰土基層+5 mm厚乳化瀝青面層。道路基層施工中存在大面積軟土地基,壓實度達不到規定要求,施工方未采取有效處理措施,最終導致公路壓實度不符合要求,存在較大安全隱患。鑒於此種狀況,為保證工程品質,在道路基層施工過程中,應加強石灰土材料試驗檢測,並積極開展壓實度檢測,及早發現存在問題,以便及時采取地基加固措施,防止公路路面產生品質病害。由此可見,壓實度是保證公路工程建設品質的重要指標,施工中應加強試驗檢測,確保壓實度滿足設計要求,從根本上保證公路工程建設品質[8]。

3.3 礦料品質檢測技術

礦料是公路工程建設中最主要的材料,為保證公路工程建設品質,必須加強礦料品質檢測。實際檢測時,檢測人員應在礦料拌和現場隨機取樣,以5 kg/次為取樣標準,礦料運至施工現場後,再次進行取樣檢測,並於現場進行試驗檢測,並出具準確的試驗報告。

此外,針對輔助材料同樣需要進行品質檢驗,嚴格按照建築材料品質驗收標準進行取樣。特殊狀況下,可建立現場實驗室,能顯著提升檢測效率,且能最大限度確保試樣真實。試樣檢測時,檢測人員應對各種試樣進行標記,以免試樣產生混亂,導致重復檢測或遺漏檢測[9]。

4 提升公路現場試驗檢測技術的對策

4.1 從源頭加大管理力度

公路工程試驗檢測工作開展前,應結合工程實際情況,建立科學完備的檢測方案,並加大管理力度,以有效提升檢測結果的準確性和真實性。

(1)合理的檢測方案,能保證檢測工作的順利開展,提高檢測效率。方案應明確各項檢測試驗技術參數、檢測技術及所采用的檢測裝置,為檢測工作的開展提供先決條件。

(2)試驗檢測工作具有較高的嚴謹性,檢測工作開展時,應強化內部管理機制,加強檢測人員專業技能培訓,檢測操作階段應加強檢測過程控制,確保檢測真實性和準確性。

4.2 重視試驗檢測監督與驗證工作

公路工程試驗檢測工作中,應重視試驗檢測監督與驗證,以有效確保檢測規範化和標準化,最大限度提升檢測水平胡效率,保證檢測結果的準確性。

(1)試驗檢測監管管理人員應嚴格按照標準要求開展試驗監督工作,確保監督的科學性和全面性,具體內容包括檢測流程、檢測指標和檢測人員等,發現問題應及時制止,並要求檢測人員改正,保證檢測工作的科學性和嚴謹性,防止檢測結果失真。

(2)試驗檢測過程中,若關鍵技術指標或檢測數據存在異常,應重新進行檢測,以保證檢測結果的準確性。如相同檢測環境條件下,不同檢測人員或不同檢測裝置對同一指標進行試驗,得出的檢測數據偏差較大,此種狀況下,必須引起重視,分析偏差產生的具體原因,並進一步驗證,最大程度保證檢測結果的準確性和真實性[10]。

4.3 科學進行檢測操作

針對不同材料和不同結構體系的試驗檢測,應根據具體檢測計畫,嚴格按照檢測標準,采用合適的檢測技術。

(1)實際檢測工作中,經常發生試樣制備不合格的情況,如混凝土試塊制備,必須嚴格按照標準尺寸進行制作,並按規範要求進行養護,養護達標後方可進行試驗檢測,但由於場地、技術等各方面因素限制,檢測人員在養護不足的情況下對混凝土試樣開展檢測工作,勢必造成檢測結果不準確,同時在檢測前未對試樣實施預處理,也會在一定程度上造成檢測偏差。因此,試驗檢測前,檢測人員應根據材料效能進行適當處理,提高材料檢測的科學性。

(2)在對工程實體進行檢測時,檢測人員應嚴格按照檢測標準要求,科學選擇檢測部位,以有效反映工程真實品質,防止因檢測部位選擇不當造成檢測結果失真,影響使用安全。

5 結論

綜上所述,公路工程建設過程中開展試驗檢測,能有效提升工程品質,保證工程施工及使用安全。該文透過對公路施工階段的試驗檢測內容及現場檢測技術的綜合探究,更深層次地認識到在道路計畫中進行試驗檢測的重要性和必要性,並對道路建設試驗檢測的工作內容進行了闡述,對道路建設中的現場測試的主要技術進行了系統剖析,給出了改進道路現場檢測技術的措施,這對於提高道路計畫的現場測試技術,保證道路產業的平穩發展,有著十分重要的作用。

參考文獻

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