工地試驗(yàn)室在公路工程試驗(yàn)檢測中的應(yīng)用與優(yōu)化研究

汪尚濤

(鐵四院(湖北)工程監(jiān)理咨詢有限公司，湖北 武漢 430063)

公路是我國公共交通體系中的重要組成部分，在維系社會運(yùn)行與發(fā)展的過程中，發(fā)揮著不可或缺的關(guān)鍵作用。當(dāng)前國內(nèi)公路建設(shè)已經(jīng)發(fā)展至全新的高度，通車?yán)锍虜?shù)及公路質(zhì)量均排名世界前列，為我國社會的高速運(yùn)行提供了可靠的交通基建支持。而為了進(jìn)一步保障公路工程的施工質(zhì)量，交通運(yùn)輸部在相關(guān)管理規(guī)定中明確了公路工程必須配備工地試驗(yàn)室的硬性要求。這種臨時(shí)組建的工作單位將用于核檢公路工程各種工序的施工質(zhì)量，通過開展大量試驗(yàn)檢測活動，介入到公路工程建設(shè)的質(zhì)量控制體系中。因此，工地試驗(yàn)室具有通過試驗(yàn)檢測判斷工程原材料及工程實(shí)體，其質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求的職責(zé)，也是決定各環(huán)節(jié)工序是否能順利開展進(jìn)行的關(guān)鍵。故針對工地試驗(yàn)室在公路工程試驗(yàn)檢測中應(yīng)用與優(yōu)化的研究，成為影響行業(yè)發(fā)展前景的重要因素。

1 工地試驗(yàn)室的作用

工地試驗(yàn)室可以被認(rèn)為是公路工程質(zhì)量管理的前沿陣地，在公路工程質(zhì)量管理工作中有著不可替代的作用，同時(shí)也為公路施工質(zhì)量評估提供數(shù)據(jù)支持。工地試驗(yàn)室的工作內(nèi)容基本上囊括了與公路工程建設(shè)相關(guān)的各種材料配比、各類試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)計(jì)算等等，單與瀝青這一種材料相關(guān)的，就包括瀝青配比實(shí)驗(yàn)、瀝青強(qiáng)度試驗(yàn)等等，這也就意味著工地試驗(yàn)室還會參與到施工質(zhì)量檢測及調(diào)查工作中，同時(shí)也需要為施工技術(shù)推廣、工程驗(yàn)收等工作提供支持[1]。而為了滿足這些要求，工地試驗(yàn)室在技術(shù)及設(shè)備配置上均需達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)，基本上能夠代表公路工程技術(shù)的最高水平。

工地試驗(yàn)室對公路工程產(chǎn)生的作用，主要是從以下3個層面實(shí)現(xiàn)的：

(1)確保工程質(zhì)量。公路工程的質(zhì)量控制需要試驗(yàn)檢測結(jié)果提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而結(jié)合結(jié)果調(diào)整施工策略及技術(shù)應(yīng)用。因此工地試驗(yàn)室會以抽檢的方式檢驗(yàn)施工現(xiàn)場中未加工或待使用的相關(guān)材料，或是測定路基壓實(shí)度與路面平整度，同時(shí)工地試驗(yàn)室也做好了公路工程不同施工環(huán)節(jié)之間的準(zhǔn)備，以期能從細(xì)節(jié)上保證工程的全局質(zhì)量[2]。

(2)實(shí)現(xiàn)公路工程的成本控制。在公路工程中，大部分成本被用于水泥、砂石等原材料的支出，因此原材料是整個工程的成本支出，原材料浪費(fèi)也必然意味著額外的成本開銷。在這種情況下就需要借助工地試驗(yàn)室對原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，確保進(jìn)場的原材料和經(jīng)過相應(yīng)加工工序后的材料，在各方面性能參數(shù)上達(dá)到相應(yīng)要求，避免劣質(zhì)材料被應(yīng)用到工程中，進(jìn)而從根本上保證工程的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)工程成本的有效控制。

(3)合理縮減工期。這主要是因?yàn)楣さ卦囼?yàn)室對工程材料的有效控制，能夠顯著避免因質(zhì)量因素導(dǎo)致的返工，進(jìn)而保障施工進(jìn)度，為后續(xù)施工順利進(jìn)行提供基礎(chǔ)支持。另一方面，工期的縮減也滿足了成本控制的需求，因而同樣具有非常重要的意義。

2 公路工程工地試驗(yàn)室的試驗(yàn)檢測要點(diǎn)

2.1 樣品取樣代表性

工地試驗(yàn)室開展的試驗(yàn)檢測需要取樣，而要保證取樣的科學(xué)性與結(jié)果的可信度，就需要控制好取樣的代表性與均勻程度。以原材料檢測為例，針對原材料進(jìn)行的試驗(yàn)檢測，應(yīng)當(dāng)結(jié)合材料進(jìn)場批次，選擇不同存放地點(diǎn)及不同存放時(shí)間的原材料進(jìn)行取樣，來保證取樣在覆蓋面上與整體角度上的代表性。至于土方填筑工程，則應(yīng)從路堤、路塹等不同施工位置取樣，并按照不同的施工階段(如碾壓前、碾壓后等)開展取樣工作[3]?？偠灾?，需要考慮樣品位置與時(shí)間的影響，來保證取樣的代表性。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備及設(shè)施

工地試驗(yàn)室在試驗(yàn)設(shè)備與設(shè)施的配置上，應(yīng)保證能夠滿足公路工程各項(xiàng)試驗(yàn)檢測的需求。實(shí)際內(nèi)容包括各種力學(xué)性能試驗(yàn)設(shè)備(壓力試驗(yàn)機(jī)、抗折試驗(yàn)機(jī)等)、化學(xué)分析設(shè)備(干燥箱、滴定儀等)、無損檢測設(shè)備(超聲波探傷儀、射線探傷儀等)及其他必要的輔助設(shè)備。

2.3 試驗(yàn)操作規(guī)范

開展試驗(yàn)的全過程都需要遵循相應(yīng)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，全面保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性。以混凝土抗壓強(qiáng)度檢測為例，針對混凝土進(jìn)行的抗壓強(qiáng)度檢測需要遵照相關(guān)規(guī)范中的要求，將樣品放置在試壓臺上，并詳細(xì)驗(yàn)證樣品軸線與試壓臺是否垂直，按照要求對樣品進(jìn)行濕潤處理，保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠程度。

2.4 數(shù)據(jù)記錄及處理

整個試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的所有相關(guān)數(shù)據(jù)都需要準(zhǔn)確記錄，并針對記錄的數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分析處理。以上一節(jié)提到過的混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)為例，需要記錄的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括所有試件的抗壓強(qiáng)度值，之后采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算所有混凝土抗壓試件的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等指標(biāo)，來獲取評價(jià)混凝土質(zhì)量的可靠依據(jù)[4]。

2.5 合理應(yīng)用安全措施

公路工程試驗(yàn)本身具有一定的危險(xiǎn)性，試驗(yàn)過程中需高度重視安全問題，尤其要避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致安全事故。以壓力試驗(yàn)機(jī)這類力學(xué)檢測設(shè)備為例，此類設(shè)備通常具有非常大的功率和質(zhì)量，操作失誤將很容易造成事故，因此對于這些特種設(shè)備，在使用前需詳細(xì)進(jìn)行安全檢查與保養(yǎng)維護(hù)，確認(rèn)其工作狀態(tài)良好。另外試驗(yàn)室內(nèi)的電線、電氣應(yīng)按照相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，保證試驗(yàn)過程的用電安全。

3 工地試驗(yàn)室在公路工程試驗(yàn)檢測中的應(yīng)用

3.1 原材料性能檢測

原材料在完成生產(chǎn)到投入使用的時(shí)間里，可能因?yàn)楦鞣N因素導(dǎo)致性能受到影響，甚至可能會為工程質(zhì)量造成潛在安全隱患。因此工地試驗(yàn)室在公路工程試驗(yàn)檢測中的常見應(yīng)用方式之一，就是針對原材料性能參數(shù)進(jìn)行核對。在這方面主要是通過試驗(yàn)檢測確定各種材料的具體參數(shù)。以水泥膠砂強(qiáng)度檢測為例，水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)中通常是從加水開始攪拌計(jì)算試件的試驗(yàn)齡期，同一試件在不同齡期下的強(qiáng)度有所不同，通常選擇24h±15min、72h±45min、7d±2h、>28d±8h的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度測試，一般情況下除24h齡期或延遲至48h脫模的試件之外，其他試件均需在試驗(yàn)前15min去除并擦干表面，后以濕布包覆直至試驗(yàn)開始。某工程中機(jī)制砂檢測值、人工砂石粉含量結(jié)果如下表1、表2所示。

表1 機(jī)制砂檢測值

表2 人工砂石粉含量

3.2 施工過程中的試驗(yàn)檢測

公路工程施工過程中，需要工地試驗(yàn)室針對不同施工環(huán)節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)檢測，以保證施工質(zhì)量與相關(guān)要求相符。以路基填筑施工為例，檢測時(shí)就需要檢驗(yàn)土方含水量、密度及液塑限等具體指標(biāo)。通過對比這些指標(biāo)是否符合工程標(biāo)準(zhǔn)要求，來實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的有效控制。某公路工程在調(diào)配、使用水泥時(shí)，由工地試驗(yàn)室負(fù)責(zé)進(jìn)行水泥質(zhì)量試驗(yàn)，實(shí)際試驗(yàn)時(shí)明確了水泥檢測溫度要求為20℃±2℃，比表面積檢測濕度應(yīng)在50%以下，其余試驗(yàn)濕度要求不小于50%。工地試驗(yàn)室在明確這些內(nèi)容之后，圍繞水泥試驗(yàn)的需求配備了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過采取對應(yīng)的濕度控制辦法，使水泥試件得以滿足試驗(yàn)要求，并由此有效完成試驗(yàn)內(nèi)容，為工程施工質(zhì)量提供了可靠保障[5]。

3.3 竣工驗(yàn)收試驗(yàn)檢測

公路工程完工后不可馬上投入使用，還需交工地實(shí)驗(yàn)室對各工程部位加以試驗(yàn)檢測，驗(yàn)證工程的質(zhì)量與安全性。檢測內(nèi)容包括以非金屬超聲波探測器掃描路面，以確定路面各層的厚度，判斷路面是否達(dá)到設(shè)計(jì)厚度；另外就是檢測路面壓實(shí)度，在路面鋪設(shè)完成后通過鉆芯取樣或使用智能壓實(shí)度檢測儀，對路面壓實(shí)度進(jìn)行檢測，若發(fā)現(xiàn)路面松散、沉降等問題需及時(shí)補(bǔ)救；另外還有平整度檢測及材料質(zhì)量檢測，前者是利用平整度檢測儀檢測路面平整度，被用于評估路面的行駛舒適度和抗滑性能，后者則是檢測公路工程所用各種原材料的質(zhì)量，以確定各項(xiàng)材料的應(yīng)用均滿足設(shè)計(jì)要求?？傮w上來看，工地試驗(yàn)室在公路工程完工后的作用也非常關(guān)鍵，是公路工程質(zhì)量及安全性的重要保障。

4 工地試驗(yàn)室在公路工程試驗(yàn)檢測中的優(yōu)化措施

4.1 建立健全試驗(yàn)檢測制度

工地試驗(yàn)室是實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵部門，因此在成立及制度完善上都應(yīng)交由主管部門嚴(yán)格審批考核。對此就需要結(jié)合公路工程的特點(diǎn)，建立對應(yīng)的管理制度。制度中應(yīng)囊括組織管理、質(zhì)量與程序管理、崗位責(zé)任制度、設(shè)備管理等眾多內(nèi)容。尤其需要針對各類儀器配備具體的管理臺賬，并通過制定工地試驗(yàn)室質(zhì)保體系落實(shí)質(zhì)量自檢，推進(jìn)試驗(yàn)檢測工作人員責(zé)任制度的落實(shí)。原則上應(yīng)堅(jiān)決貫徹落實(shí)“誰檢測誰負(fù)責(zé)”的管理體制，保證試驗(yàn)檢測人員能遵照各方面標(biāo)準(zhǔn)開展相應(yīng)檢測工作。在此基礎(chǔ)上還需匹配對應(yīng)的獎懲制度，嚴(yán)格規(guī)范試驗(yàn)室檢測人員的行為，并激發(fā)試驗(yàn)檢測人員工作的積極性，進(jìn)一步保障檢測工作的效率與質(zhì)量。

4.2 全方位做好設(shè)備管理

為保證試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)用的有效性與可靠性，應(yīng)充分重視各種試驗(yàn)檢測設(shè)備的管理工作。首先需要為試驗(yàn)檢測設(shè)備配備完善的管理體系，規(guī)定設(shè)備檢查維護(hù)的具體周期及標(biāo)準(zhǔn)，以免工地復(fù)雜環(huán)境對設(shè)備的精度及結(jié)構(gòu)造成負(fù)面影響。另一方面則是需要做好設(shè)備的計(jì)量檢定工作，除了做好設(shè)備運(yùn)維的管理工作之外，還應(yīng)正視技術(shù)升級給設(shè)備帶來的影響。在這方面科學(xué)技術(shù)的發(fā)展會持續(xù)推進(jìn)試驗(yàn)檢測技術(shù)及設(shè)備的優(yōu)化更新，因此需要在合適的時(shí)機(jī)及時(shí)更新設(shè)備，以更加可靠且更為先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，完成具體的試驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)一步保障試驗(yàn)的科學(xué)性及可靠性。

4.3 全面提升操作人員素養(yǎng)

由于工地試驗(yàn)室人員配備不足且具有較強(qiáng)流動性，對施工質(zhì)量的影響顯而易見。因此在工程開展初期，應(yīng)結(jié)合工程規(guī)模、項(xiàng)目大小、工程進(jìn)度及特征等宏觀內(nèi)容，配備同等規(guī)模的工地試驗(yàn)室。在人員招收上則需設(shè)置詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，要求能夠考核人員的職業(yè)素養(yǎng)、技術(shù)能力、敬業(yè)態(tài)度等眾多關(guān)鍵要素。而且由于工地試驗(yàn)室最終檢測結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性，在很大程度上受到操作人員專業(yè)素質(zhì)及技能水平的影響，因此需要強(qiáng)化對操作人員的培訓(xùn)與教育，提升他們使用、維護(hù)、管理檢測設(shè)備的能力。在具體的方法上可以通過定期舉辦培訓(xùn)班、開展技術(shù)交流會等等，來幫助操作人員了解、掌握最新的試驗(yàn)檢測技術(shù)，學(xué)會試驗(yàn)檢測設(shè)備的正確使用方法。最后，應(yīng)為試驗(yàn)操作人員匹配對應(yīng)的待遇，保障他們在工作過程中的人身安全，并通過合理的薪酬制度使他們?nèi)硇耐度牍ぷ?，將試?yàn)檢測工作全面落實(shí)到位。

4.4 全過程強(qiáng)化數(shù)據(jù)管理及分析

為保證試驗(yàn)過程的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，應(yīng)針對整個試驗(yàn)操作匹配標(biāo)準(zhǔn)化流程及操作規(guī)范，明確規(guī)定試驗(yàn)樣品的取樣、制備、存儲與具體操作步驟，針對后續(xù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的深入分析處理，也需要應(yīng)用更先進(jìn)的設(shè)施及應(yīng)用進(jìn)行，保證數(shù)據(jù)處理、分析的效率、準(zhǔn)確度及有效性。這將幫助試驗(yàn)人員與施工人員準(zhǔn)確把握公路工程質(zhì)量的影響因素及衰變規(guī)律，為工程質(zhì)量控制提供更可靠的參考與支持；亦或是充分明確公路工程的性能指標(biāo)及質(zhì)控關(guān)鍵點(diǎn)，使公路工程質(zhì)量能夠全面達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

公路建設(shè)在當(dāng)今社會發(fā)展中的重要性不言而喻，其工程質(zhì)量也會從根本上影響到公路的使用狀況。因此在施工全過程中應(yīng)充分重視試驗(yàn)檢測及質(zhì)控工作，通過強(qiáng)化工地試驗(yàn)室在公路工程中的運(yùn)用、充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，來保證試驗(yàn)檢測的科學(xué)性與精確度，在為公路工程提供可靠參考的同時(shí)，使公路工程整體質(zhì)量達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而推動我國公共交通體系的全面發(fā)展。