公路工程新型筑路材料檢測與應(yīng)用探討

郭樹明

山東泰山嘉晟工程檢測有限公司 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)檢測結(jié)果符合國家規(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

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)場內(nèi)部，全面收集施工現(xiàn)場的地質(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

據(jù)有關(guān)資料顯示。鐵尾礦主要具有如下應(yīng)用優(yōu)勢：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)變在7500εu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，確保檢測結(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 測量放樣。首先，在實(shí)際的水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測期間，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，采用抽樣檢測的方式對(duì)路面填筑的尾礦材料進(jìn)行抽樣檢測，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)檢測標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測結(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)檢測過程中，部分檢測人員存在敷衍、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)，部分檢測人員在進(jìn)行筑路材料就試驗(yàn)檢測期間，材料檢測的方法和檢測種類存在單一化，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)的檢測與分析。此外，操作人員使用部分檢測試驗(yàn)儀器時(shí)，檢測方法不規(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)檢測的工作量相對(duì)較大就會(huì)造成試驗(yàn)檢測的精確度下降。

4 公路路面工程材料檢測質(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)檢測要求，確定科學(xué)統(tǒng)一的筑路材料抽樣檢測方法，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，保證試驗(yàn)樣品的多元性和充足性效果

4.2 試驗(yàn)檢測方法規(guī)范

首先，在對(duì)水硬型原材料的試驗(yàn)檢測中，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，并出具相應(yīng)的材料質(zhì)量書面檢測報(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，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)檢測過程中，檢測人員可以合理運(yùn)用區(qū)別檢測和定期監(jiān)測的方法達(dá)到相應(yīng)的檢測效果，并通過各類試驗(yàn)逐步簡化試驗(yàn)方法，進(jìn)一步提升檢測人員的組織效率。

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

首先，檢測人員應(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)國內(nèi)外先進(jìn)的筑路材料試驗(yàn)檢測方法，聘請(qǐng)適量優(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。