公路工程檢測技術(shù)在公路工程質(zhì)量控制中的應(yīng)用

李成財(cái)

（中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 311222）

1 引言

近年來，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施不斷發(fā)展和完善，公路工程作為重要組成部分，其建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，同時，人們對公路工程質(zhì)量的要求也越來越高。公路工程既要實(shí)現(xiàn)其基本運(yùn)輸功能，還要滿足公路交通的舒適性和便捷性要求，這對公路工程的質(zhì)量控制提出了更高的要求，公路工程建設(shè)者也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在公路工程建設(shè)過程中，必須嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測及驗(yàn)收規(guī)范的要求實(shí)施，制定合理且有效的質(zhì)量控制措施，并在工程施工過程中進(jìn)行落實(shí)與監(jiān)督，從而保障公路工程的質(zhì)量。而公路工程檢測工作在公路工程質(zhì)量控制中具有重要的作用，對于提高公路工程質(zhì)量，提升公路工程建設(shè)速度，保障公路工程科學(xué)施工和養(yǎng)護(hù)等方面有極大的促進(jìn)作用。因此，研究公路工程質(zhì)量檢測技術(shù)在公路工程質(zhì)量控制中應(yīng)用的具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 公路工程檢測工作的內(nèi)容、作用及存在的不足

2.1 公路工程檢測工作的內(nèi)容

作為公路工程質(zhì)量控制的必要手段，有效的公路工程檢測工作對公路工程的質(zhì)量控制有十分重要的意義。公路工程檢測包括材料檢測、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)和驗(yàn)證檢測。公路工程檢測可分為道路材料試驗(yàn)檢測、路基土方工程試驗(yàn)檢測、路面基層與底基層試驗(yàn)檢測、水泥混凝土路面與瀝青路面試驗(yàn)檢測、路基路面工程現(xiàn)場檢測、排水工程及砌石工程現(xiàn)場檢測、橋涵工程試驗(yàn)檢測、隧道工程試驗(yàn)檢測、交通工程設(shè)施施工質(zhì)量檢測等[1]。在公路工程建設(shè)過程中，可以通過對公路工程進(jìn)行試驗(yàn)檢測獲取真實(shí)有效數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲取公路工程質(zhì)量現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)對公路工程施工全過程控制，保證工程質(zhì)量，為現(xiàn)代化公路工程建設(shè)提供評價(jià)數(shù)據(jù)。

2.2 公路工程檢測工作的作用

公路工程建設(shè)快速發(fā)展，其質(zhì)量是工程順利竣工的關(guān)鍵，檢測工作是工程施工及后期運(yùn)營過程中必不可少的環(huán)節(jié)，在公路工程的質(zhì)量控制中發(fā)揮著重要作用。首先，可以提升工程施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控水平。在工程施工過程中，因環(huán)境、人員、技術(shù)和管理等因素不同程度的影響，加大了項(xiàng)目質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。檢測試驗(yàn)工作是檢驗(yàn)工程質(zhì)量的有效手段，通過開展施工過程中的試驗(yàn)檢測工作，及時獲取真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，對施工過程中的施工狀況、材料性能、質(zhì)量狀況和結(jié)構(gòu)安全等方面可能存在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行科學(xué)的分析，從而促使質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)防控水平不斷提升。其次，試驗(yàn)檢測是實(shí)施工程質(zhì)量控制的重要手段之一，可以為管理部門提供決策依據(jù)。在公路工程的施工過程中，通過全面細(xì)致的質(zhì)量檢查與檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題與隱患，進(jìn)而為質(zhì)量整改工作的順利開展提供依據(jù)，從而保障公路工程安全、順利建設(shè)。運(yùn)營過程中，通過對試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)的總結(jié)分析，可以制訂科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。針對不同的病害選用最優(yōu)的養(yǎng)護(hù)方案，用最短的工期和最低的造價(jià)，以優(yōu)質(zhì)的施工質(zhì)量完成公路養(yǎng)護(hù)。最后，試驗(yàn)檢測工作有助于控制工程建設(shè)成本。通過試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)，可以從材料的合理選擇、最優(yōu)用量、最佳配合比設(shè)計(jì)等方面，保證工程質(zhì)量，有效控制項(xiàng)目成本。

2.3 公路工程質(zhì)量檢測中存在的問題

公路工程檢測是工程質(zhì)量保障的必要環(huán)節(jié)。如何保證檢測結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和可靠性是檢測實(shí)施是否有效的關(guān)鍵。目前公路工程檢測實(shí)施過程中存在一定的不足，主要是檢測技術(shù)選用不當(dāng)和操作人員管理不到位。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，更多的公路工程檢測新設(shè)備、新技術(shù)和新方法不斷應(yīng)用于試驗(yàn)檢測中。不同檢測方法有自己的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，如果檢測方法選用不當(dāng)或者檢測設(shè)備技術(shù)落后，均會對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。同時，相關(guān)部門對檢測工作實(shí)施管理不到位，沒有嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程實(shí)施，現(xiàn)場操作人員無證上崗，業(yè)務(wù)水平有待提高，操作不規(guī)范，導(dǎo)致檢測結(jié)果誤差較大。

3 公路工程質(zhì)量控制中工程檢測工作的分析

3.1 施工過程中檢測質(zhì)量控制應(yīng)用分析

3.1.1 對原材料質(zhì)量的控制

公路工程的質(zhì)量與其使用的原材料息息相關(guān)，必須通過相關(guān)試驗(yàn)檢測對原材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場之前，應(yīng)先對其進(jìn)行檢驗(yàn)，對進(jìn)入施工現(xiàn)場的原材料及時進(jìn)行抽樣檢測，保證原材料質(zhì)量可控，不符合要求的材料堅(jiān)決不能使用在工程當(dāng)中。

3.1.2 對施工控制標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的確定

在公路工程施工過程中，施工控制標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的確定能夠直接指導(dǎo)施工，對保證工程質(zhì)量起關(guān)鍵作用，對此，必須給予足夠的重視。因此，在試驗(yàn)檢測過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)程要求操作，避免人為因素產(chǎn)生的過失誤差，及時獲取準(zhǔn)確數(shù)值，進(jìn)而為工程的施工質(zhì)量可靠保障。

3.1.3 對施工現(xiàn)場質(zhì)量的管控

在公路工程的施工過程中，科學(xué)的施工管理可以有效控制工程質(zhì)量。因此，通過試驗(yàn)檢測手段對每一個工序落實(shí)嚴(yán)格的“三檢制”，即自檢、互檢、專檢，還要加強(qiáng)對公路工程質(zhì)量的“事前、事中、事后”的控制，及時進(jìn)行現(xiàn)場檢測，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，及時進(jìn)行驗(yàn)收和評定[2]。

3.2 公路工程檢測新技術(shù)的應(yīng)用分析

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，更多的公路工程檢測新設(shè)備、新技術(shù)和新方法不斷應(yīng)用于試驗(yàn)檢測中，使試驗(yàn)檢測工作效率更高，得到的數(shù)據(jù)更科學(xué)、自動化程度更高。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的新技術(shù)的應(yīng)用，不但解放了人力、減少了人為誤差，而且實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)時代運(yùn)用數(shù)據(jù)分析為公路工程質(zhì)量保駕護(hù)航。

3.2.1 自動化檢測設(shè)備的應(yīng)用

自動化設(shè)備的大量使用為公路試驗(yàn)檢測帶來了極大的便利，公路試驗(yàn)檢測工作有以下特點(diǎn)：（1）效率高、精度高，自動化智能檢測設(shè)備能夠快速地進(jìn)行拍照、定位追蹤、分析；（2）客觀性強(qiáng)、可重復(fù)性高，相對人的主觀思維，設(shè)備的判斷是客觀的，檢測結(jié)果不會因?yàn)槿梭w的疲勞、心情、感觀等主觀因素產(chǎn)生變化，自動化檢測設(shè)備的檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確可信，并且不會產(chǎn)生視覺疲勞，可以長時間進(jìn)行重復(fù)性工作。

3.2.2 光纖傳感檢測技術(shù)的應(yīng)用

光纖傳感器具有靈敏度高、傳輸距離遠(yuǎn)、抗擾和抗腐蝕能力強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，光纖傳感檢測技術(shù)可以對公路工程的安全指標(biāo)與施工質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的評價(jià)與監(jiān)管。受測量技術(shù)落后或者操作空間不足等條件所限，工程中一些參數(shù)無法直接測量，因此，可以對特定的物理量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其變成能夠進(jìn)行檢測的光信號來實(shí)現(xiàn)物理量的檢測。在公路工程建設(shè)過程中，提前在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b光纖傳感裝置，實(shí)際檢測過程中，可以通過光纖傳感裝置實(shí)時采集數(shù)據(jù)和信息，所獲取的數(shù)據(jù)具有較高的時效性和準(zhǔn)確度，可為相關(guān)公路工程的長期檢測提供技術(shù)支撐。

3.2.3 探地雷達(dá)檢測技術(shù)的應(yīng)用

探地雷達(dá)檢測技術(shù)是一種基于電磁波回聲的檢測公路實(shí)體結(jié)構(gòu)的方法。現(xiàn)階段，探地雷達(dá)檢測技術(shù)的應(yīng)用頻率高、使用范圍廣。具體來說，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?qū)邮盏姆瓷湫盘栠M(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的差異，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。基于此，在公路工程檢測中，能夠根據(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[3]。

3.2.4 回聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用

回聲波檢測技術(shù)是一項(xiàng)較為安全的公路工程檢測技術(shù)，該檢測技術(shù)沒有放射性危害，也不會對公路工程的實(shí)體結(jié)構(gòu)造成破壞。回聲波在不同程度的阻力下傳播速度不同。具體來說，在檢測過程中，需要通過設(shè)備對公路工程的結(jié)構(gòu)實(shí)體發(fā)射回聲波，這些回聲波在遇到腐蝕部位或者結(jié)構(gòu)缺陷部位時會產(chǎn)生反射，因?yàn)闆_擊半徑等數(shù)據(jù)的變化，其輸入與輸出的頻率會發(fā)生變化。因此，可以利用傳感器設(shè)備記錄并分析回聲波的速度及頻率等數(shù)據(jù)，以此判斷公路病害的位置，準(zhǔn)確、詳細(xì)地了解被檢測公路的具體情況。

3.2.5 射線探傷檢測技術(shù)的應(yīng)用

射線探傷檢測技術(shù)是一種利用X 射線對公路工程進(jìn)行檢測的方法。當(dāng)高速電子撞擊固體表面時，會形成X 射線，通過對X 射線進(jìn)行采集和分析，能夠了解公路工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的大致情況，進(jìn)而判斷其是否存在缺陷或質(zhì)量問題。在公路工程檢測中，采用射線探傷檢測技術(shù)能夠?qū)︿摻畹臄嗔衙娣e及程度進(jìn)行較為準(zhǔn)確的判斷，還能對空洞的具體位置進(jìn)行較為準(zhǔn)確的探測。

3.2.6 圖像無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

圖像無損檢測技術(shù)是一種基于成像技術(shù)對公路工程進(jìn)行檢測的方法?，F(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)2 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。

3.2.7 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，搭建一體化、智能化的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)平臺，通過實(shí)時獲取物聯(lián)網(wǎng)檢測數(shù)據(jù)，并將試驗(yàn)檢測報(bào)告結(jié)果實(shí)時上傳，實(shí)現(xiàn)工程試驗(yàn)檢測狀況實(shí)時可控；還可以進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，切實(shí)發(fā)揮試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)對工程質(zhì)量安全管理的指導(dǎo)、控制和保障作用，全面提升檢測工作的技術(shù)水平。實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)檢測人員網(wǎng)上辦公，人員、設(shè)備、樣品、環(huán)境、檢測報(bào)告等標(biāo)準(zhǔn)化管理，更好地服務(wù)于工程建設(shè)。

4 公路工程質(zhì)量控制中工程檢測技術(shù)應(yīng)用水平的提升策略

4.1 提高公路工程檢測技術(shù)水平

在公路工程中，應(yīng)進(jìn)一步提升公路工程檢測技術(shù)水平，使公路工程檢測技術(shù)在公路工程質(zhì)量控制中的作用得到充分發(fā)揮，確保公路工程質(zhì)量的穩(wěn)步提高。首先，在實(shí)際工程中，可通過引進(jìn)先進(jìn)的檢測設(shè)備、技術(shù)和方法提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，同時，可有效提高公路工程檢測技術(shù)水平。比如，采用無損檢測技術(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)公路在運(yùn)營過程中存在的問題，提高公路的服務(wù)質(zhì)量，具有方便快捷、安全和準(zhǔn)確的優(yōu)勢，且明顯降低了工程成本。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。如探地雷達(dá)檢測技術(shù)可有效反映路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的脫空、不密實(shí)、富水、基層破壞、面層離析等質(zhì)量問題和病害；回聲波檢測技術(shù)通過應(yīng)力（聲）波檢測尺寸較大的空洞，該方法沒有放射性射線的危險(xiǎn)，有良好的使用安全保障；射線探傷檢測技術(shù)可通過X 射線或者伽馬射線快速確定空洞程度以及混凝土內(nèi)斷裂鋼筋的情況。利用無損檢測技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)和物聯(lián)網(wǎng)，可極大地提高工作效率、測量精度和結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，在實(shí)際檢測過程中，要根據(jù)具體工程情況進(jìn)行綜合比選，選擇并應(yīng)用合理有效的檢測技術(shù)，進(jìn)而及時發(fā)現(xiàn)公路工程中潛在的病害及問題。同時，要充分研究擬應(yīng)用的檢測技術(shù)，了解該技術(shù)的優(yōu)勢及局限，揚(yáng)長避短，合理匹配，確保檢測工作的正常開展。再次，行業(yè)管理部門需及時更新試驗(yàn)檢測方法，提高技術(shù)規(guī)程的適用性。對相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行不斷的完善與更新，確保公路建設(shè)試驗(yàn)檢測工作有合適的檢測技術(shù)規(guī)程可用，并能滿足各個地域的差異化環(huán)境特點(diǎn)。因此，要進(jìn)行科技創(chuàng)新，不斷更新檢測設(shè)備和試驗(yàn)檢測方法，推動檢測技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，提高公路工程檢測技術(shù)水平。

4.2 進(jìn)一步提升檢測人員的素質(zhì)

檢測人員是公路工程質(zhì)量檢測的直接執(zhí)行者，對檢測質(zhì)量的結(jié)果有決定性作用。檢測人員綜合素質(zhì)的提升是進(jìn)一步提升公路工程檢測水平的必然要求。因此，除掌握基本的業(yè)務(wù)技能，檢測人員還應(yīng)參加相關(guān)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)并掌握新的檢測技術(shù)和方法，進(jìn)一步提升自身的綜合素質(zhì)，從而為后期工作的開展打下基礎(chǔ)。此外，相關(guān)管理部門也應(yīng)重視對檢測技術(shù)人才的培養(yǎng)。

5 結(jié)語

綜上所述，公路工程檢測技術(shù)對公路工程的質(zhì)量控制意義重大，公路工程檢測工作貫穿公路工程的整個過程，其技術(shù)逐步由低速向高速、人工向自動化、破損類檢測向無破損檢測發(fā)展。提升公路工程的檢測技術(shù)水平不僅能為公路工程設(shè)計(jì)及施工提供更為可靠的數(shù)據(jù)支撐，還能進(jìn)一步提升公路養(yǎng)護(hù)措施的合理性與科學(xué)性，助力維持公路交通網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行，對促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有積極的意義。