肯尼亞高速公路項(xiàng)目建設(shè)材料現(xiàn)狀與優(yōu)化控制

廖新輝

（江西中煤國(guó)際控股集團(tuán)有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

“一帶一路”倡議是中國(guó)為了推動(dòng)經(jīng)濟(jì)全球化深入發(fā)展而提出的國(guó)際合作新模式。基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通是“一帶一路”建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域?！耙粠б宦贰标懮弦詠啔W大陸為重點(diǎn)，依托綜合交通干線的經(jīng)濟(jì)集聚和輻射功能，共同打造六大經(jīng)濟(jì)走廊。“一帶一路”陸上沿線國(guó)家和地區(qū)普遍存在交通不便利、基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后的情況，要想加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展，必須做好包括公路在內(nèi)的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在“一帶一路”倡議實(shí)施背景下，帶動(dòng)海外高速公路項(xiàng)目穩(wěn)步發(fā)展。經(jīng)過(guò)幾年的建設(shè)，也使得更多的國(guó)家認(rèn)可了中國(guó)的基建能力，并將會(huì)繼續(xù)帶動(dòng)相關(guān)工程的建設(shè)。因此，深入分析高速公路項(xiàng)目建設(shè)材料質(zhì)量管理問(wèn)題，提出有效的策略，助力相關(guān)工程的建設(shè)，有重要意義。

1 項(xiàng)目概述

以C81 項(xiàng)目為例，該工程在推進(jìn)期間，遇到了很多挑戰(zhàn)，使項(xiàng)目一度陷入虧損狀態(tài)。試驗(yàn)室認(rèn)真履行自身職責(zé)，圍繞各方面進(jìn)行嚴(yán)格把控。在材料管理方面，綜合分析經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量，優(yōu)選工程建設(shè)材料，嚴(yán)格控制材料的質(zhì)量與使用量，在保障高速公路工程建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)做到成本節(jié)約，促使項(xiàng)目順利推進(jìn)，并獲得相應(yīng)的效益[1]。現(xiàn)結(jié)合項(xiàng)目管理實(shí)踐，進(jìn)行具體的分析。

2 肯尼亞高速公路項(xiàng)目建設(shè)材料管理實(shí)施情況

2.1 加強(qiáng)底基層與基層水泥使用量控制

根據(jù)特殊規(guī)范中的規(guī)定，該工程項(xiàng)目應(yīng)將底基層的水泥用量控制在3%～6%之間，基層的水泥用量控制在5%～8%之間；施工方的單價(jià)分析遵循此規(guī)范進(jìn)行報(bào)價(jià)；監(jiān)理方也堅(jiān)持認(rèn)為，底基層與基層應(yīng)按規(guī)定用量添加水泥。但在前期填料檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，個(gè)別取土場(chǎng)在不添加水泥的情況下，也可以滿足規(guī)范對(duì)底基層填料的要求。

因此，施工方對(duì)底基層水泥計(jì)量方法和招標(biāo)答疑46 條進(jìn)行了仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)如下條款：一是“在單價(jià)不變的情況下，可以使用天然材料完成底基層，但需要得到監(jiān)理方的批準(zhǔn)”；二是“對(duì)于規(guī)范中給出的水泥用量需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室驗(yàn)證，并以試驗(yàn)室結(jié)果為準(zhǔn)”。試驗(yàn)室通過(guò)找特例的方式，證明了存在底基層材料添加水泥會(huì)出現(xiàn)綜合填料不滿足技術(shù)規(guī)范、不添加水泥但材料卻完全滿足底基層填料要求的情況。經(jīng)過(guò)與監(jiān)理方的有效溝通，決定在填料達(dá)到特定要求后，底基層可以不添加水泥。由于施工方的單價(jià)分析中含有水泥報(bào)價(jià)，為避免業(yè)主方對(duì)底基層報(bào)價(jià)進(jìn)行調(diào)整，監(jiān)理方建議底基層添加0.5%的水泥。最終施工方結(jié)合試驗(yàn)室技術(shù)處理PI、篩分等指標(biāo)，篩選出滿足特定要求的底基層填料。在底基層水泥含量得到有效控制后，基層水泥含量確定為3.5%，也低于規(guī)范的最低要求5%。在保證質(zhì)量的前提下，C81 項(xiàng)目的實(shí)際水泥用量比規(guī)范要求的最低水泥用量大幅減少，達(dá)到了節(jié)省成本的目標(biāo)，其中底基層節(jié)省成本約253601358.3 肯尼亞先令，基層節(jié)省成本約101836280.2 肯尼亞先令。

2.2 加強(qiáng)周邊基層材料有機(jī)物含量控制

C81 項(xiàng)目推進(jìn)中遇到了兩大問(wèn)題，一是抗硫酸鹽水泥問(wèn)題，二是底基層與基層原材料有機(jī)物含量問(wèn)題?？夏醽唶?guó)家實(shí)驗(yàn)室采用了美式規(guī)范中的兩種方法檢測(cè)底基層原材料有機(jī)物含量，但是結(jié)果卻相差很大：燒失量法檢測(cè)每次都在2%以上（不合格）；化學(xué)滴定法檢測(cè)每次都在2%以下（合格），且大部分在0.2%左右。由于C81 項(xiàng)目材料監(jiān)理工作中慣用燒失量法檢測(cè)有機(jī)物含量，否定化學(xué)滴定法檢測(cè)的結(jié)果，使得項(xiàng)目推進(jìn)面臨挑戰(zhàn)。

監(jiān)理方檢測(cè)高速公路附近的料源，結(jié)果均為不合格，因此建議擴(kuò)大找料范圍，如果依舊沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的料源才可以改變特殊規(guī)范中對(duì)基層填料該項(xiàng)指標(biāo)的要求。從業(yè)主方和監(jiān)理方的角度來(lái)看，成本高不是降低質(zhì)量要求的理由。在對(duì)比肯尼亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和項(xiàng)目試驗(yàn)室關(guān)于有機(jī)物含量的檢測(cè)結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)肯尼亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室采用化學(xué)滴定法所測(cè)的有機(jī)物含量符合項(xiàng)目規(guī)范要求；不過(guò)，監(jiān)理方只認(rèn)同監(jiān)理方材料工程師的檢測(cè)結(jié)果，因此不同意基層水泥含量為3.5%的施工方案。對(duì)比分析兩種檢測(cè)方法后，試驗(yàn)人員認(rèn)為填料中碳酸鈣含量很高，由于碳酸鈣在高溫條件下會(huì)分解為固體氧化鈣和氣體二氧化碳（引起質(zhì)量變化），且土顆粒中自由水和中弱結(jié)合水在高溫下會(huì)揮發(fā)，因而影響了燒失量法檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。經(jīng)過(guò)不斷溝通，最終確定采用化學(xué)滴定法進(jìn)行檢測(cè)，順利推進(jìn)基層建設(shè)。

燒失量法檢測(cè)有機(jī)物的流程如圖1 所示，經(jīng)過(guò)105℃干燥的土樣，除去土壤中的自由水和弱結(jié)合水，還剩下結(jié)合水、結(jié)晶水以及高溫下可發(fā)生質(zhì)量損失的非有機(jī)物、有機(jī)物和其他土壤成分。經(jīng)過(guò)455℃烘烤6h，結(jié)合水、結(jié)晶水、盛土樣容器的天然水、有機(jī)物都將消失，并引起質(zhì)量變化。除此之外，還有非有機(jī)物在高溫下發(fā)生的質(zhì)量變化。美式規(guī)范T267 中，定義有機(jī)物含量為(A-B)×100/(A-C)。結(jié)合以上可以看出，(A-B)×100/(A-C)并不只等于有機(jī)物含量，而是等于結(jié)合水、結(jié)晶水、坩堝中的天然含水量、非有機(jī)物高溫下發(fā)生的質(zhì)量損失量、有機(jī)物含量的總和。因此，燒失量法本身存在一定的缺陷。當(dāng)非有機(jī)物在高溫下發(fā)生的質(zhì)量損失量加大時(shí)，或者土壤中存在一定量的氯化銨、碳酸銨、氧化銅、碳酸鈣、碳酸氫鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉、塑料等時(shí)，會(huì)使燒失量法檢測(cè)結(jié)果和化學(xué)滴定法檢測(cè)結(jié)果存在較大的差異。

圖1 T267 燒失量法檢測(cè)有機(jī)物流程圖（A、B、C 均為質(zhì)量）

化學(xué)滴定法在對(duì)基層材料有機(jī)物含量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)有一定的優(yōu)勢(shì)?；瘜W(xué)滴定法檢測(cè)有機(jī)物含量在常溫下進(jìn)行，非有機(jī)物等在常溫下保持穩(wěn)定，其他因素對(duì)有機(jī)物含量的影響非常小，結(jié)果更精準(zhǔn)。

綜上所述，在符合化學(xué)滴定法檢測(cè)條件的情況下，建議采用化學(xué)滴定法檢測(cè)土壤中的有機(jī)物含量。從材料選擇的方面來(lái)說(shuō)，常遇到與監(jiān)理方意見(jiàn)不同的情況，用科學(xué)試驗(yàn)的方式證明，以及做到有效溝通，可以更好地解決問(wèn)題，保證高速公路項(xiàng)目順利推進(jìn)。

2.3 加強(qiáng)瀝青混凝土材料使用量控制

該高速公路項(xiàng)目，面臨虧損和高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)要求的雙重壓力。一方面需要保證高速公路建設(shè)的質(zhì)量，另一方面要實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的有效控制。該工程中基層采用的是路拌法平地機(jī)施工，該方法在基層標(biāo)高控制精度上遠(yuǎn)不及廠拌法攤鋪機(jī)施工，面層施工時(shí)容易出現(xiàn)瀝青面層厚度不合格的問(wèn)題。在該項(xiàng)目路面承重體系中，半剛性基層起主要承重作用，由于瀝青面層很薄，路面整體承載力較小，只能起到功能作用。因此，在不破壞瀝青面層的情況下，適當(dāng)擴(kuò)大面層厚度變化范圍，對(duì)瀝青面層功能沒(méi)有影響。

資料顯示，瀝青面層厚度不小于瀝青混凝土最大粒徑的2.5～3 倍，AC-14（最大粒徑14mm）的最小層厚為3.5～4.2cm，這意味著，如果瀝青面層保證在3.5cm 以上，瀝青面層就不會(huì)因厚度不足發(fā)生破壞，也不會(huì)影響瀝青面層使用功能。C81 項(xiàng)目瀝青面層采用的是單層瀝青混凝土（AC-14），厚度為5cm，對(duì)比技術(shù)要求的最小厚度為3.5cm，此情況下安全系數(shù)很高，因此將瀝青面層厚度允許偏差放大，控制在50±5mm 就可以滿足要求。經(jīng)過(guò)運(yùn)作，在保證質(zhì)量合格的情況下，通過(guò)取消面層厚度安全系數(shù)、降低松鋪厚度的方式，為項(xiàng)目節(jié)省了瀝青混凝土材料。由于項(xiàng)目的碎石、瀝青問(wèn)題突出，采取此方式不但可避免日后因面層厚度不合格返工，還能節(jié)省成本超50000000 肯尼亞先令。

2.4 加強(qiáng)瀝青混凝土殘留穩(wěn)定度控制

高速公路項(xiàng)目推進(jìn)期間，遇到了原碎石料源拒絕繼續(xù)提供碎石的情況，施工方積極搜尋新碎石料源，最終找到中國(guó)人開(kāi)設(shè)的碎石場(chǎng)（地址為ISINYA）。確定料源后，試驗(yàn)室積極進(jìn)行瀝青配合比設(shè)計(jì)，在配合比設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段，發(fā)現(xiàn)該碎石配制的瀝青混凝土殘留穩(wěn)定度不合格，導(dǎo)致監(jiān)理方拒絕使用該碎石。試驗(yàn)人員及時(shí)匯報(bào)了此事，并建議停運(yùn)。但由于無(wú)法找到更合適的新石源，項(xiàng)目部決定繼續(xù)拖運(yùn)ISINYA 碎石，共計(jì)19636.08t。經(jīng)過(guò)翻閱資料，以及嘗試多種方法，最終找到高質(zhì)石灰代替一部分礦粉的方法，解決了殘留穩(wěn)定度不合格的問(wèn)題。通過(guò)多次試驗(yàn)和試拌，最終監(jiān)理方認(rèn)可了承包商的施工方案，并同意使用已托運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的ISINYA 碎石。其后，試驗(yàn)室在不加或少加石灰的情況下，通過(guò)專業(yè)手段，保證了試驗(yàn)結(jié)果均為合格。并且，計(jì)劃通過(guò)試驗(yàn)，將多余石灰用于底基層施工，節(jié)約部分底基層水泥。試驗(yàn)室在花費(fèi)較低成本的情況下，使用完已拖運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的ISINYA 碎石，為項(xiàng)目節(jié)約了部分成本。

2.5 解決強(qiáng)度不合格的碎石材料利用問(wèn)題

項(xiàng)目初期，由于物探設(shè)備落后（風(fēng)鎬），在未充分了解碎石料源的情況下開(kāi)設(shè)了碎石場(chǎng)。后發(fā)現(xiàn)下部碎石和上部碎石不一致，下部碎石強(qiáng)度不合格，于是在拖運(yùn)完已爆破碎石后，立即撤除了該碎石場(chǎng)。碎石被破碎成0～6 碎石集料，但由于強(qiáng)度不合格，且碎石中夾雜了少量土，監(jiān)理方不允許承包商使用該碎石。經(jīng)項(xiàng)目試驗(yàn)人員分析后指出，在瀝青混凝土中，粗集料主要起承重作用，細(xì)集料主要起填充空隙作用，且軟石在攪拌、碾壓等工序中會(huì)被進(jìn)一步細(xì)化，因此成型后變形很小。綜上所述，0～6 碎石集料強(qiáng)度偏低時(shí)，不會(huì)影響瀝青混凝土質(zhì)量，項(xiàng)目試驗(yàn)人員通過(guò)試驗(yàn)手段進(jìn)行多次驗(yàn)證后，監(jiān)理方最終同意使用0～6碎石。0～6 碎石約4000t，通過(guò)充分利用該碎石，減少了碎石場(chǎng)選取失誤造成的損失，也減輕了瀝青面層施工細(xì)集料不足造成的施工壓力[2]。

2.6 解決基層與底基層用水問(wèn)題

經(jīng)檢測(cè)，所用井水含鹽量超標(biāo)，因此監(jiān)理方不同意施工方使用井水進(jìn)行基層與底基層施工。經(jīng)項(xiàng)目試驗(yàn)人員分析，某些水井的超標(biāo)鹽分僅為氯鹽，而硫酸鹽含量合格。在沒(méi)有鋼筋的情況下，只有硫酸鹽會(huì)影響水泥的安定性，而氯鹽對(duì)素混凝土質(zhì)量無(wú)明顯影響，結(jié)合項(xiàng)目規(guī)范，項(xiàng)目試驗(yàn)人員通過(guò)不斷分析給出可行性方案，使監(jiān)理方最終同意使用某些特定水井，用于基層與底基層施工。由于淡水運(yùn)距遠(yuǎn)，此舉一定程度上緩解了用水問(wèn)題，降低了施工成本，加快了施工進(jìn)度[3]。

3 肯尼亞高速公路項(xiàng)目建設(shè)材料管理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

3.1 充分利用當(dāng)?shù)厝说牧α客七M(jìn)相關(guān)工作

高速公路項(xiàng)目建設(shè)對(duì)材料的需求很大，尤其是土料。在取土場(chǎng)的選擇方面，要充分考慮運(yùn)距和方量，做到綜合分析。為提高找料效率，盡量帶熟悉當(dāng)?shù)厍闆r的當(dāng)?shù)毓と艘黄鹑ビ?jì)劃好的區(qū)段，用肉眼搜尋，確定可能存在理想填料的位置[4]。當(dāng)?shù)毓と艘环矫婵梢宰鳛榉g，做到有效溝通避免引起矛盾，保護(hù)中國(guó)人的安全；另一方面可以獲悉當(dāng)?shù)卮笾碌乩砬闆r，可能會(huì)找到更適宜的填料。找料時(shí)要把握以下要點(diǎn)：

一是尋找地勢(shì)稍有起伏的地區(qū)。由于多年雨水沖刷，表土?xí)粵_走，一般坡頂及下坡段能找到比較理想的填料，且表土一般較薄。二是注意觀察地表土質(zhì)及植被情況。有的地表土質(zhì)屬于砂土，也有的地表土質(zhì)屬于露表粒料，有露表粒料和中粗砂的地帶，存在理想填料的概率比較大，因?yàn)榱Ａ虾椭写稚暗膹?qiáng)度都比較高，表土下面的土一般會(huì)更好。也可以根據(jù)已經(jīng)找到料場(chǎng)的表土情況（顏色、粒徑、土的大致分類）和植被種類，總結(jié)出理想填料存在概率較大區(qū)域的表土和植被情況[5]。三是搜尋動(dòng)物洞穴。C81 沿線動(dòng)物活動(dòng)非?；钴S，動(dòng)物建造洞穴的過(guò)程相當(dāng)于一次機(jī)械淺層鉆探，根據(jù)洞穴可以大致了解地表下面的情況。在當(dāng)?shù)厝说膸椭聦ふ覄?dòng)物洞穴，可以更加高效。

完成肉眼搜尋以后，道路測(cè)量員記錄好可能存在理想料場(chǎng)的位置，再安排挖機(jī)挖掘，憑經(jīng)驗(yàn)觀察表土下面的土質(zhì)，并確定理想土質(zhì)的范圍。預(yù)計(jì)該土質(zhì)適合做填料后，把較好的土挖出表面，以便試驗(yàn)室在監(jiān)理的見(jiàn)證下取樣，進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，以確定土適合作哪一結(jié)構(gòu)層的填料。取料之后，無(wú)論土質(zhì)好壞，都應(yīng)及時(shí)用表土回填土坑，防止人和動(dòng)物墜落。最后用挖機(jī)清理出一條簡(jiǎn)易的便道，并做好簡(jiǎn)易的標(biāo)示標(biāo)牌，以方便取樣車輛進(jìn)入，也方便其他人找到該取土場(chǎng)[6]。

3.2 加強(qiáng)同各方的溝通

在海外高速公路工程項(xiàng)目建設(shè)中，受到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等因素的影響，常出現(xiàn)材料質(zhì)量檢測(cè)方法、材料使用意見(jiàn)等方面存在分歧的情況，使項(xiàng)目推進(jìn)受阻。對(duì)此，應(yīng)積極發(fā)揮試驗(yàn)室的作用，通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)分析的方式，驗(yàn)證檢測(cè)方法的可行性，并給出材料使用的有效方案，為高速公路工程的建設(shè)提供支持。在建設(shè)材料選擇、使用、質(zhì)量管理方面，材料管理人員需要積極與監(jiān)理方、施工方等進(jìn)行有效溝通，共同解決工程施工遇到的各類問(wèn)題，保障高速公路工程順利推進(jìn)，以免影響工程建設(shè)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高速公路項(xiàng)目建設(shè)材料管理工作中，既需要解決工程材料質(zhì)量問(wèn)題，也要保證工程的經(jīng)濟(jì)效益，因此需要積極探索有效的管理方法。在肯尼亞高速公路項(xiàng)目建設(shè)材料管理實(shí)踐中，上述策略解決了材料管理中遇到的各類問(wèn)題，高效保障了項(xiàng)目順利推進(jìn)，可為同類型工程的材料管理工作提供一定的參考。