高速公路工程監(jiān)理的質(zhì)量檢測與控制策略分析

張紹娟

摘要 為進(jìn)一步發(fā)揮工程監(jiān)理在質(zhì)量檢測和控制中的優(yōu)勢價值，文章以山西省某雙向四車道高速公路工程為例，明確高速公路工程監(jiān)理質(zhì)量檢測程序；以基層施工為例，闡述工程監(jiān)理的質(zhì)量檢測與控制要點，包括材料控制、試驗段施工、施工控制等，并對現(xiàn)場探地雷達(dá)技術(shù)檢測路基質(zhì)量方案做出論述，以期為相關(guān)從業(yè)人員提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞 高速公路；工程監(jiān)理；質(zhì)量檢測；控制策略

中圖分類號 U415.12文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2023）12-0165-03

0 引言

在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的推動下，高速公路工程項目數(shù)量越來越多，對工程施工質(zhì)量提出了高標(biāo)準(zhǔn)與嚴(yán)要求。工程監(jiān)理在高速公路工程施工質(zhì)量控制中的價值凸顯，對高速公路工程現(xiàn)場實際情況做深入剖析，對監(jiān)理工作程序進(jìn)行梳理，發(fā)揮監(jiān)理職能優(yōu)勢，加強建立質(zhì)量檢測及控制，為監(jiān)理工作開展奠定基礎(chǔ)，保證高速公路工程施工質(zhì)量的意義重大。

1 工程概況

山西省某高速公路全長66.58 km，為雙向四車道設(shè)計，設(shè)計行駛速度100 km/h。分離式路基寬度13 m，整體式路基寬度25 m。該高速公路工程等級為I級，特大橋設(shè)計洪水頻率1/300，其他1/100，施工時以《公路工程技術(shù)規(guī)范》（JTG B01—2014）為技術(shù)規(guī)范，全線同期建設(shè)兩條連接線，長度分別為6.57 km和10.62 km。連接線的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅱ級公路，設(shè)計行駛速度60 km/h，局部困難路段為40 km/h。為強調(diào)高速公路工程建設(shè)質(zhì)量，該工程充分發(fā)揮監(jiān)理質(zhì)量檢測及控制優(yōu)勢，開展如下監(jiān)理質(zhì)量控制工作。

2 山西省某高速公路工程監(jiān)理質(zhì)量檢測程序

首先，監(jiān)理單位選出監(jiān)理工程師，并將其安排在各個合同施工段，于現(xiàn)場建立監(jiān)理辦公室，全過程監(jiān)管施工環(huán)節(jié)，指出施工中存在的不足并督促改正。其次，監(jiān)理人員需要常規(guī)巡查項目現(xiàn)場，梳理施工流程，明確施工進(jìn)度，及時指出質(zhì)量缺陷，要求施工方限期予以整改。施工方質(zhì)量管理人員完成各項施工工序的自檢后，由監(jiān)理人員對遞交的施工工序予以質(zhì)量檢驗，將質(zhì)量檢驗結(jié)果作為依據(jù)，對工程施工質(zhì)量予以評價，驗收合格后，由監(jiān)理人員簽字驗收后，方可進(jìn)行后續(xù)施工[1]。對于該工程的隱蔽工程和關(guān)鍵部位，監(jiān)理人員全過程參與監(jiān)理。最后，為進(jìn)一步規(guī)范工程監(jiān)理質(zhì)量檢驗工作，擬定質(zhì)量檢驗程序，如表1所示。

3 山西省某高速公路工程監(jiān)理的質(zhì)量檢測與控制要點

基層施工是高速公路工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，下述將以山西省某高速公路工程基層施工為例，闡述監(jiān)理的質(zhì)量檢測及控制要點。

3.1 材料控制

水泥：該工程在基層施工時對水泥的類型無嚴(yán)格要求，對其質(zhì)量檢驗時需滿足表2所示的性能指標(biāo)[2]。

3.1.1 控制材料強度標(biāo)準(zhǔn)

該工程要求水泥穩(wěn)定砂礫7 d浸水無側(cè)限抗壓強度不得低于3.0 MPa。在實際工作中由監(jiān)理人員與施工方質(zhì)量控制人員一同對原材料進(jìn)行抽樣檢測，對于不符合質(zhì)量要求的原材料清出現(xiàn)場。同時，抽樣檢查施工機械及相關(guān)人員的準(zhǔn)備情況，監(jiān)理人員對檢驗列表進(jìn)行審核簽字，檢驗內(nèi)容包括集料篩分試驗、集料壓碎值試驗、含泥量試驗、物理力學(xué)性能試驗等。

3.1.2 材料配合比設(shè)計

在確定配合比方案后，根據(jù)試驗檢測規(guī)程予以試驗，所選試件需在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行連續(xù)7 d的養(yǎng)生，即95%相對濕度和20 ℃溫度。用于抗壓強度試驗檢測的試件，選擇直徑為10 cm的圓柱形，直徑和高度比為1∶1。在基層施工前，由監(jiān)理人員審批不同水泥劑量的試驗數(shù)據(jù)。監(jiān)理人員嚴(yán)格審核施工方所提供的配合比方案，監(jiān)督并檢查試驗過程，在對抗壓強度試件予以試壓檢測時全程予以旁站監(jiān)督。監(jiān)理人員負(fù)責(zé)簽認(rèn)試驗結(jié)果，包括混合料配合比設(shè)計報告、重型擊實試驗結(jié)果。

3.2 試驗段施工控制

對試驗段根據(jù)既定的配合比進(jìn)行施工，詳細(xì)確定施工方案中的各項技術(shù)參數(shù)，如混合料攤鋪厚度、攤鋪系數(shù)、壓實方案、接縫處理等，經(jīng)質(zhì)量監(jiān)理合格后，將其作為正式施工時的基礎(chǔ)參數(shù)。由于現(xiàn)場環(huán)境、施工機械等發(fā)生變化后，混合料的實際生產(chǎn)將形成一定損耗。因此，該工程現(xiàn)場所用穩(wěn)定劑數(shù)量相較于設(shè)計用量高出0.5%～1.0%。

該工程所選試驗段長度為500 m，在試驗段施工結(jié)束后，監(jiān)理人員在10 d評估施工成果，明確施工細(xì)節(jié)。該工程經(jīng)試驗段質(zhì)量檢測，確定技術(shù)參數(shù)如表3所示[3]。

監(jiān)理人員全過程參與試驗段質(zhì)量監(jiān)理環(huán)節(jié)，檢查內(nèi)容包括施工機械準(zhǔn)備、現(xiàn)場作業(yè)人員準(zhǔn)備、混合料配比以及基層施工質(zhì)量等。與相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行對比，同時對施工工序予以隨機取樣質(zhì)量檢測，包括壓實度、強度和厚度等。試驗段施工完成后，由施工方匯總并上報施工總結(jié)，監(jiān)理人員對報告內(nèi)容進(jìn)行意見指導(dǎo)。監(jiān)理人員審核內(nèi)容包括基層施工組織方案、包括混凝土拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等在內(nèi)的試驗段施工總結(jié)。對上述內(nèi)容予以質(zhì)量檢測后，獲得監(jiān)理人員的批準(zhǔn)，方可進(jìn)行后續(xù)的正式施工。

3.3 施工階段質(zhì)量監(jiān)理與控制

3.3.1 測量放樣

該工程在攤鋪基層混合料時選擇全幅攤鋪方法，施工時將其分為左右兩幅一同攤鋪。部分路基施工驗收合格，以測量放線結(jié)果為依據(jù)，明確定位基層斷面控制樁?？刂茦稙榛炷令A(yù)制，斷面尺寸為10 cm×10 cm×60 cm，在埋設(shè)時以路槽標(biāo)高為標(biāo)準(zhǔn)，下埋30 cm，外露30 cm。在直線段位置樁間距為20 m，在曲線段位置樁間距為5 m，監(jiān)理人員負(fù)責(zé)對標(biāo)高進(jìn)行測量控制。

3.3.2 控制混合料拌和與運輸環(huán)節(jié)

拌和現(xiàn)場施工材料滿足3～5 d攤鋪施工材料用量。在拌和作業(yè)前，檢測集料的實際含水量，再次計算混合料配比，確保天然含水量和用水量比最佳含水量略高?；旌狭习韬屯瓿珊螅O(jiān)理人員對混合料進(jìn)行取樣檢測，核實混凝土配合比的檢測情況。在常規(guī)生產(chǎn)之后，監(jiān)理人員每天上午、下午分別對拌和情況進(jìn)行檢查，檢測集料級配、混合料配合比、含水量以及水泥用量等[4]。由于施工時環(huán)境存在多變性，不同溫度及工況下會對含水量形成差異化要求。例如，為了彌補混合料在運輸過程中產(chǎn)生較大的水分損失，控制混合料含水量較最佳含水量大，控制好混合料的含水量，利于后續(xù)混合料碾壓施工。

在混合料運輸環(huán)節(jié)，要求運輸車輛控制運輸時間在30 min以內(nèi)，達(dá)到現(xiàn)場后由監(jiān)理人員抽檢混合料的配合比情況，保證混合料良好的和易性。根據(jù)攤鋪進(jìn)度，合理控制運輸車輛運載情況，有效避免停工待料或者運輸車輛堆積情況。

3.3.3 混合料攤鋪和碾壓控制

混合料攤鋪作業(yè)時，要確保攤鋪機連續(xù)作業(yè)。此次施工時，攤鋪作業(yè)形式為梯隊形式，由兩臺攤鋪機同時作業(yè)，保證連續(xù)性。兩臺設(shè)備的運行工況和技術(shù)參數(shù)均相同，如圖1所示。

依照混合料的松鋪厚度、車輛運輸體積以及攤鋪寬度對堆料的密度進(jìn)行計算，安排施工人員對基層混合料進(jìn)行整平處理，調(diào)整與掛線高度一致。監(jiān)理人員對混合料平整度、均勻性以及標(biāo)高進(jìn)行控制，強調(diào)混合料攤鋪質(zhì)量控制?；旌狭蠑備伖ぷ魍瓿珊螅O(jiān)理人員審查合格，在混合料初凝之前安排施工人員開展碾壓施工[5]。此次施工所用碾壓設(shè)備為25 t振動壓路機，共計碾壓5遍，其中2遍為靜壓，2遍為振壓，1遍為靜壓收光，以混合料表面無明顯輪跡為碾壓合格標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.4 混合料養(yǎng)生質(zhì)量控制

基層混凝土碾壓成型后，盡早安排灑水養(yǎng)生工作。灑水后，于基層覆蓋塑料膜，予以連續(xù)7 d養(yǎng)護施工，如圖2所示。在基層養(yǎng)護階段，嚴(yán)禁車輛碾壓，保護基層不受破壞。

4 山西省某高速公路工程監(jiān)理的路基施工質(zhì)量檢測

以該工程路基工程為例，監(jiān)理單位采取探地雷達(dá)技術(shù)對路基質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量檢測。探地雷達(dá)技術(shù)是一種使用高頻電磁波在地下進(jìn)行掃描探測的技術(shù)，能夠幫助檢測潛在問題并進(jìn)行無損檢測。在探地雷達(dá)試驗檢測中，通過發(fā)射天線以寬頻帶短脈沖形式將高頻電磁波向地下所發(fā)送，在地下結(jié)構(gòu)中若存在差異性，返回至地面的能量將表現(xiàn)出不同路徑，并由天線接收相應(yīng)的信號進(jìn)行分析[6]。

4.1 參數(shù)設(shè)置

探地雷達(dá)發(fā)射天線所發(fā)射的電磁波在地下的穿透深度與地下介質(zhì)的導(dǎo)電率和頻率有密切關(guān)系。一般來說，頻率越高，電磁波在地下的穿透深度就越淺，但分辨率會提高；反之，頻率越低，電磁波在地下的穿透深度就越深，但分辨率會降低。由于探測路基需要檢測不同深度的構(gòu)造和物質(zhì)，為了在保證穿透深度和分辨率的前提下，同時能夠全面有效地進(jìn)行探測和分析，該工程選擇的天線頻率為500 MHz與100 MHz。

考慮到該高速公路為雙向四車道，為確保探地雷達(dá)技術(shù)能夠全面檢測路基質(zhì)量，分別在每一條車道中布設(shè)一條測線。時窗檢測參數(shù)為15 ns，同時接受相應(yīng)信號。

4.2 確定檢測點

該工程水平檢測點的距離為0.5 m，在標(biāo)定水平距離時采用主機連接的測線輪。現(xiàn)場檢測時發(fā)現(xiàn)，測線輪自動標(biāo)定的水平距離和實際樁號的間距之間存在0.20%～0.25%的誤差。為了能夠減少水平方向產(chǎn)生更多的誤差，要求水平距離總誤差不超過±5 m。

4.3 分析探地雷達(dá)質(zhì)量檢測結(jié)果

山西省某高速公路路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量和探地雷達(dá)信號之間的關(guān)系如表4所示。以壓實度情況反饋路基施工質(zhì)量，根據(jù)壓實程度不同，該高速公路被劃分為密實層、不密實層、壓實不均勻?qū)勇坊?/p>

采取探地雷達(dá)技術(shù)對填筑土密實層進(jìn)行質(zhì)量檢測時，設(shè)置主頻頻率50 MHz，在0～100 ns區(qū)間內(nèi)存在貫穿全段的3條主干同相軸，發(fā)射波表現(xiàn)出強度大、波幅寬且強，同相軸具有連續(xù)性，波形具有規(guī)則性。將該區(qū)間的主頻調(diào)整為100 MHz和200 MHz，進(jìn)行探測檢查，與50 MHz頻率時無明顯差異。以100 MHz和200 MHz為主頻時，貫穿全段的主干同相軸分別為6條和12條，對密實層的細(xì)節(jié)進(jìn)行清晰顯現(xiàn)。對50 MHz主頻時路基不密實區(qū)的探測結(jié)果作進(jìn)一步分析，探地雷達(dá)圖像特點包含同相軸間斷、波形復(fù)雜、變化幅度大、波幅低且波寬窄、波紋細(xì)。含水量高的位置，細(xì)紋增加明顯。分析原因，在填筑材料、構(gòu)造等影響下，地形不規(guī)則，因此結(jié)構(gòu)特點不一致，但其壓實度仍然符合路基壓實度標(biāo)準(zhǔn)。

另外，在此次監(jiān)理質(zhì)量檢測中，探地雷達(dá)法所表現(xiàn)的雷達(dá)波圖像不均勻異常區(qū)位置，選擇瑞雷波法再次檢測路基的壓實度、承載力等指標(biāo)，進(jìn)一步判定路基質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。分析50 MHz主頻下路基脫空情況檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，波圖像特點為雙曲線波形，存在明顯的多次反射。

5 結(jié)語

綜上所述，高速公路工程監(jiān)理的質(zhì)量檢測與控制對于保證施工質(zhì)量具有重要意義。山西省某高速公路路基工程的監(jiān)理質(zhì)量控制工作從材料控制、試驗段施工控制以及施工階段控制等方面入手，利用探地雷達(dá)技術(shù)檢測施工質(zhì)量，經(jīng)質(zhì)量檢測，施工質(zhì)量符合驗收標(biāo)準(zhǔn)。

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