公路檢測技術(shù)應用與公路工程質(zhì)量控制研究

賁梁良

（廣西交建工程檢測咨詢有限公司，廣西 南寧 530001）

0 引言

現(xiàn)階段，我國公路項目的建設規(guī)模與數(shù)量均有較大的增長，公路項目工程中的質(zhì)量問題越來越受到行業(yè)人員的關注，針對公路質(zhì)量問題采取必要的檢測技術(shù)十分重要。新技術(shù)的應用可及時排除公路使用中常見的安全隱患，有利于在源頭保證公路建設的質(zhì)量。新時期的公路檢測質(zhì)量與時效性要求越來越嚴格，檢測技術(shù)形式趨向多樣化。上官珺［1］研究公路檢測技術(shù)的應用和質(zhì)量控制方法，提出一套完整的檢測方案，指出質(zhì)量控制工作應貫穿公路工程施工的始終。趙旭［2］以京臺高速為例，圍繞檢測路面病害數(shù)字化技術(shù)的具體應用展開討論，證實數(shù)字化技術(shù)在檢測質(zhì)量、速度方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)。劉小霞［3］重點分析瀝青路面的檢測要點，根據(jù)瀝青的特性，對檢測密實度、平整度、質(zhì)地和厚度的方法進行說明。大量檢測實踐表明，采取科學有效的公路檢測技術(shù)可以降低公路養(yǎng)護成本、便于公路后期的維護保養(yǎng)。鑒于此，本文重點研究公路檢測技術(shù)的實際應用，詳述公路項目質(zhì)量控制的方法。

1 工程檢測方案

1.1 工程概況

某道路項目因為要進行改擴建，所以需對路段進行全面的質(zhì)量檢測，為后續(xù)改擴建設計提供科學的決策依據(jù)。該道路為城市主干路，全長11 km，擬檢測路段長度為5.8 km，路面寬度為60m，雙向6車道，路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。由于交通量不斷增長及受地鐵施工影響，道路瀝青混凝土路面出現(xiàn)不同程度的病害，行車舒適性等道路服務水平降低。路面結(jié)構(gòu)能否重復利用，直接影響改擴建項目的工程投資。

1.2 方案設計

檢測工作是保障公路建設質(zhì)量的重要基礎，其作用主要體現(xiàn)在以下方面：首先，從源頭上為公路工程建設質(zhì)量提供保障。在施工過程中需要綜合考慮影響工程質(zhì)量的因素，如技術(shù)要素、操作環(huán)境、技術(shù)人員水平等，從各個環(huán)節(jié)強化項目風險管控。在實施檢測的過程中需要在第一時間了解工程機構(gòu)、材料性能及技術(shù)環(huán)節(jié)的相關數(shù)據(jù)，合理判斷其中是否存在安全隱患，以便在源頭及時排除潛在的安全風險。其次，在現(xiàn)有的基礎上促進公路工程整體質(zhì)量控制水平的提高。試驗檢測應根據(jù)各種實測數(shù)據(jù)分析實際問題，采取相應的解決措施排除質(zhì)量隱患，為后續(xù)開展質(zhì)量整改工作提供參考，同時要滿足我國現(xiàn)行公路工程質(zhì)量監(jiān)管的要求［4］。在匯總公路工程試驗檢測數(shù)據(jù)階段，需要結(jié)合現(xiàn)有條件和多方面影響因素制訂養(yǎng)護計劃，確保計劃涉及公路工程各種病害的防治，在此過程中還需充分考慮工期及造價等因素，保障養(yǎng)護工作能在規(guī)定時間內(nèi)滿足公路驗收的相關標準。最后，要盡量減少公路工程建設成本。試驗檢測能全方位地分析公路工程中的最佳材料配合比及材料使用量和使用情況等，在滿足工程建設質(zhì)量這一根本性要求的基礎上，達到控制成本的目的。

本次檢測線路按小樁號往大樁號方向進行，樁號為K0+000→K5+800，按線路前進方向分左幅（下行）和右幅（上行）雙向6車道。車道編號規(guī)則由上、下行和順序號組成，下行（左幅）前綴為“L”、上行（右幅）前綴為“R”、輔道在前增加“AR”表示。車道順序號如無特別說明，均按沿中央分隔帶（綠化帶）往路肩方向遞增的原則編號（如圖1所示）。本次檢測用到的儀器設備見表1。

表1 主要檢測儀器設備

圖1 車道編號示意圖

2 工程檢測技術(shù)應用及檢測結(jié)果評價

2.1 落錘式彎沉儀檢測

路面承載能力是衡量公路工程質(zhì)量的重要指標，在本工程檢測中運用落錘式彎沉儀法檢測路面的承載能力，并依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG E60—2008）進行路面彎沉檢測。本項目對左右幅共6車道進行檢測，檢測頻率按每車道每20m為1個檢測點。

2.2 探地雷達檢測

本次檢測采用探地雷達檢測道路路面結(jié)構(gòu)脫空和密實度。探地雷達型號為ProEx型，該雷達的天線為500 MHz屏蔽天線，采樣頻率為7 500MHz，采集時窗為60 ns，疊加8次，采集方式為距離觸發(fā)，采樣間隔為0.02m，檢測精度和深度均滿足工程要求。

本次探地雷達檢測到的道路病害類型主要有脫空和不密實等，其中以不密實為主。病害段長度約占檢測段長度的1%。不密實路段介質(zhì)有強反射信號，反射波雜亂，波形連續(xù)性差，呈區(qū)域化分布，反射波能量變化大；此外，電磁波掃顯示道路松散、不密實。雷達探測不密實、脫空路段的部分雷達數(shù)據(jù)明細表見表2，典型掃描圖像如圖2所示。

表2 K3+340～K3+540（L1）路段雷達數(shù)據(jù)明細表

圖2 K3+340～K3+540（L1）路段不密實典型掃描圖像

根據(jù)表2和圖2可知，道路路面多處出現(xiàn)不密實的狀況，雷達信號反映的異常情況與實際路面病害基本一致，建議在養(yǎng)護和維修路面時，要針對基層不密實和路面沉陷處的路基采取相應措施處治后再加鋪瀝青層。檢測結(jié)果為不密實的道路病害可采用壓力灌漿加固處理。在壓力灌漿施工中，應結(jié)合不密實區(qū)域進行鉆孔取芯試驗，進行更詳細的分析。壓力灌漿處理一段時間后，應再次檢測不密實路段，檢查病害是否得到控制、是否存在持續(xù)發(fā)展的趨勢，并綜合評價壓力灌漿的處理效果。

2.3 多功能路況快速檢測系統(tǒng)（智能道路檢測車）

本項目采用多功能路況快速檢測系統(tǒng)（CICS）檢測路況，檢測頻率為全線逐車道連續(xù)檢測。CICS系統(tǒng)以車流為載體，配置的相機分辨率達到200萬像素，通過2 500×1 900像素的影像記錄各類路面損壞現(xiàn)象。該系統(tǒng)能識別1mm及以上長度的裂縫與破損，識別準確率達到90%以上。該系統(tǒng)可以描述病害的具體位置、范圍及程度，本次檢測輔以人工調(diào)查核對部分檢測項目，分類記錄所有檢測路面的損壞現(xiàn)象。

針對路面展開缺陷檢測的過程中，檢測人員應重點關注以下問題：鋪裝層坡度能否滿足平順性要求，瀝青混凝土表面是否存在裂縫、坑槽、車轍等病害問題；路面排水系統(tǒng)排水是否通暢；伸縮縫是否有跳車現(xiàn)象［2］。

2.4 路面損壞狀況檢測結(jié)果及評價

本次瀝青路面損壞狀況檢測的對象是道路主線左右全幅路面6車道，根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（CJJ36—2006）中的相關規(guī)定，瀝青路面損壞狀況的評價指標應以路面狀況指數(shù)（PCI）表示。經(jīng)檢測，該瀝青路面損壞狀況有線裂、網(wǎng)裂、碎裂、車轍、沉陷、剝落、坑槽等。瀝青路面損壞狀況指數(shù)（PCI）評價見表3。

表3 瀝青路面損壞狀況指數(shù)（PCI）評價表

3 工程質(zhì)量控制情況及措施

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，公路基礎建設工程日漸增多，受地形影響，不同地區(qū)的公路項目開展的質(zhì)量檢測工作的方法雖然有所區(qū)別，但是最終目的均為及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在質(zhì)量問題，避免公路投入使用后出現(xiàn)安全事故。

3.1 質(zhì)量控制情況

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，導致本文例舉項目公路檢測質(zhì)量無法達到預期要求的原因如下。

（1）從業(yè)人員是確保公路檢測工作有序開展、最終結(jié)果達到行業(yè)最新標準的主要影響因素，然而現(xiàn)階段，仍有部分管理人員和基層工作人員忽視公路檢測的重要性，并且專業(yè)能力不足、綜合素養(yǎng)不高，嚴重制約了該項工作的開展。

（2）公路檢測工作需要有科學完整的規(guī)章制度作為指導，只有這樣，才能避免檢測過程中出現(xiàn)步驟混亂、流程不合理的現(xiàn)象，確保質(zhì)檢工作的作用得到最大化發(fā)揮。目前，我國公路檢測技術(shù)仍處于發(fā)展初期，盡管當前質(zhì)量檢測工作有一套統(tǒng)一的流程，但是部分工作人員認為質(zhì)量檢測工作過于消耗資源，因此在部分工程中僅進行簡單的質(zhì)量檢測工作，檢測力度嚴重不足。

（3）當前，我國公路工程質(zhì)量檢測工作面臨著技術(shù)和設備不完善的問題，受經(jīng)濟條件的影響，一些先進的技術(shù)和設備無法實現(xiàn)大范圍應用，部分工程仍沿用傳統(tǒng)的質(zhì)量檢測方法，無法真正將現(xiàn)代科技融入質(zhì)量檢測工作中。由于路面鋪設質(zhì)檢后續(xù)的維修系統(tǒng)及管理系統(tǒng)不健全，所使用的設備智能化程度不高，導致絕大多數(shù)公路工程以人工檢測為主要手段［5］。

3.2 質(zhì)量控制措施

質(zhì)量控制經(jīng)歷了4個發(fā)展階段：第一個階段是設立工地試驗室，設置專職的試驗檢測人員，主要依靠人工控制工程質(zhì)量，容易出現(xiàn)偏差。第二個階段是運用數(shù)理統(tǒng)計技術(shù)分析質(zhì)量水平，如分析混凝土強度的質(zhì)量控制等。第三個階段是將越來越多的新技術(shù)、新設備應用于工程質(zhì)量控制中，但是基于系統(tǒng)工程全面質(zhì)量檢測管理的應用較少，對結(jié)構(gòu)的耐久性方面考慮不足，部分工程存在質(zhì)量與安全隱患。第四個階段是信息化技術(shù)的全面應用。采用信息化技術(shù)可以實現(xiàn)對建設工程各個環(huán)節(jié)的檢測，通過實時監(jiān)控，實行動態(tài)的監(jiān)督過程，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。

本項目采取的質(zhì)量控制措施如下。

（1）設立工地試驗室，設置專職試驗檢測人員；加強工地試驗室管理和工地試驗室對工程質(zhì)量的管控力度。檢測人員的綜合素質(zhì)和能力參差不齊，在很大程度上影響了試驗數(shù)據(jù)的準確性，進而影響工程質(zhì)量的管控。因此，需加大對工地檢測人員的培訓力度，周期性地對檢測人員進行培訓，提高其試驗技能，強化質(zhì)量意識，從根本上控制工程質(zhì)量。

（2）加強原材料的質(zhì)量控制。原材料是影響結(jié)構(gòu)耐久性最主要的因素，是工程質(zhì)量控制的重要一環(huán)。首先，原材料進場前應安排專人進行全面的質(zhì)量檢測，合格后方能投入使用。其次，在施工過程中必須定期或不定期地檢測原材料質(zhì)量，確保其質(zhì)量符合要求。

（3）加強結(jié)構(gòu)物的施工過程管控，對關鍵部位的施工進行全方位的質(zhì)量檢測。嚴格檢測混凝土基礎、鋼筋籠及鋼筋網(wǎng)、混凝土澆筑等涉及結(jié)構(gòu)安全的關鍵施工工序，每一道工序均需檢測合格后方能進入下一道工序。

（4）采用信息化技術(shù)監(jiān)控施工質(zhì)量。當前的工地試驗室質(zhì)量檢測存在的問題如下：一部分檢測人員只考慮單個檢測項目或工序的檢測，沒有把結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量控制作為目標考慮；檢測人員的信息采集方式不科學，影響試驗檢測數(shù)據(jù)準確性；檢測工作的自動化程度低，檢測人員在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)錯誤，導致試驗結(jié)果出現(xiàn)偏差。采用信息化技術(shù)，一方面可以降低人工成本，提高工作效率，保證試驗結(jié)果的準確度，另一方面可以通過實時監(jiān)控，實行動態(tài)的監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)和解決試驗中出現(xiàn)的問題。信息技術(shù)具有先進的通信載體，可以高效、實時地傳遞試驗信息，幫助工地試驗室及時修正試驗方案，提高質(zhì)量控制的能力。

（5）加強第三方檢測，采用第三方抽檢模式加大對工程項目的管控力度。近年來，行業(yè)主管部門通過招標第三方抽檢的方式，加大對工程項目的質(zhì)量管控。第三方檢測不但可以驗證施工單位的自檢體系是否有效，還可以強化監(jiān)理質(zhì)量管理體系。目前，第三方檢測內(nèi)容主要有以下2個方面：一是在工程交竣工驗收階段，通過第三方招標對交竣工項目質(zhì)量進行抽查，驗證工程質(zhì)量是否達到交竣工要求；二是對工程建設項目的中心試驗室進行第三方招標，通過第三方檢測公司的檢測力量監(jiān)督、指導施工單位、監(jiān)理單位工地試驗室的運行，幫助試驗室建立健全質(zhì)量管理運行體系?？傊?，第三方檢測力量的加入，可以有效地提高工地質(zhì)量檢測的管理水平［6］。

4 結(jié)語

綜上所述，應用先進的公路檢測技術(shù)和設備能從根本上提高檢測質(zhì)量，而質(zhì)量控制措施的高效落實可以為檢測結(jié)果的準確性提供保障，對公路工程長效平穩(wěn)地運行有積極的促進作用。因此，檢測人員需要根據(jù)公路工程的實際情況掌握檢測工作的重點，選擇與之相適應的檢測技術(shù)，按照相關要求和規(guī)定實施檢測，促進公路工程綜合效益的進一步提升。