公路工程施工質(zhì)量控制措施研究

摘 要：公路工程施工質(zhì)量直接關(guān)系到道路使用性能、使用壽命及行車安全，對國民經(jīng)濟發(fā)展與交通運輸體系完善具有重大影響。隨著我國公路建設(shè)規(guī)模的擴大與技術(shù)標準的提高，施工質(zhì)量控制面臨諸多挑戰(zhàn)，路基沉降、路面開裂、橋梁缺陷與隧道滲漏等質(zhì)量問題時有發(fā)生，嚴重制約了公路工程的整體質(zhì)量水平。質(zhì)量控制貫穿于工程建設(shè)全過程，涉及材料采購、工藝實施、檢測驗收等多個環(huán)節(jié)，系統(tǒng)性與復(fù)雜性較高。本文探討了公路工程施工質(zhì)量主要問題及其成因，分析了路基、路面、橋梁與隧道工程的質(zhì)量控制關(guān)鍵措施，并結(jié)合工程實例驗證了質(zhì)量控制技術(shù)的實施效果。

關(guān)鍵詞：公路工程 施工質(zhì)量 控制

質(zhì)量問題導(dǎo)致公路工程使用壽命縮短，維修成本增加，安全隱患加劇。國家相關(guān)部門陸續(xù)出臺《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》《公路工程施工監(jiān)理規(guī)范》等技術(shù)標準與規(guī)范文件，對施工質(zhì)量控制提出了明確要求。工程建設(shè)單位也日益重視質(zhì)量控制體系建設(shè)，引入先進的質(zhì)量管理理念與技術(shù)方法，努力提升工程質(zhì)量水平。如何建立科學完善的質(zhì)量控制體系，解決施工過程中的質(zhì)量問題，已成為當前公路工程領(lǐng)域的研究熱點與實踐重點。

1 質(zhì)量控制的概念

質(zhì)量控制（Quality Control，縮寫為QC）是質(zhì)量管理的一部分，致力于滿足質(zhì)量要求。中華人民共和國的中國全國科學技術(shù)名詞審定委員會對質(zhì)量控制的一種定義為：“為使客戶確信某一物品或服務(wù)的質(zhì)量滿足規(guī)定之要求而必須進行的有計劃的系統(tǒng)化活動?！辟|(zhì)量控制是通過專業(yè)技術(shù)和管理技術(shù)對產(chǎn)品制造的過程加以控制，以達到產(chǎn)品的固有特性滿足客戶、法律法規(guī)等方面所提出的質(zhì)量要求（如適用性、安全性等）。質(zhì)量控制貫穿在產(chǎn)品制造和整體運行的全過程。在公路工程領(lǐng)域，質(zhì)量控制尤為重要，它確保公路工程建設(shè)過程中各項技術(shù)指標達到設(shè)計要求和國家標準，涵蓋路基、路面、橋梁和隧道等工程環(huán)節(jié)，通過嚴格控制材料質(zhì)量、施工工藝、檢測頻率和驗收標準，最終實現(xiàn)公路工程的使用功能、安全性能和耐久性能，為社會提供安全可靠的交通基礎(chǔ)設(shè)施[1]。

2 公路工程施工質(zhì)量問題分析

2.1 路基變形沉降問題

路基變形沉降在公路工程實際施工過程中普遍存在，具體表現(xiàn)為路基體存在垂直壓縮與水平位移，導(dǎo)致路面產(chǎn)生不規(guī)則波浪狀起伏、橫向或縱向裂縫以及局部沉陷區(qū)域。地基承載力不足是造成此類問題的主要原因，特別是在軟土地基區(qū)域，含水量高、有機質(zhì)豐富的黏土、淤泥質(zhì)土等地層條件下，路基承載能力無法滿足設(shè)計要求。填料質(zhì)量控制不嚴格也會導(dǎo)致路基穩(wěn)定性下降，部分工程中存在填料含水量超標、有機質(zhì)超標或含有大量雜質(zhì)的情況，這些不合格填料在使用后難以達到設(shè)計承載強度，隨著時間推移逐漸產(chǎn)生壓縮變形。施工工藝方面存在分層厚度超標與壓實質(zhì)量不達標的現(xiàn)象，部分路段壓實系數(shù)低于規(guī)范要求，導(dǎo)致路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散，在交通荷載長期作用下逐漸產(chǎn)生累積變形。

2.2 路面開裂破損問題

路面開裂破損在公路工程中表現(xiàn)形式多樣且發(fā)生頻率高，主要包括龜裂網(wǎng)裂、縱向裂縫、橫向裂縫、疲勞裂縫、反射裂縫以及坑槽松散等病害形態(tài)。材料質(zhì)量控制偏差是產(chǎn)生此類問題的基礎(chǔ)因素，瀝青混合料中瀝青標號選擇不當、針入度與軟化點指標不符合設(shè)計要求會導(dǎo)致路面耐高溫或低溫性能下降，集料級配曲線偏離最佳范圍使混合料整體穩(wěn)定性降低，礦粉質(zhì)量與用量不合理影響瀝青混合料的黏聚性與抗裂性。施工溫度管理存在明顯問題，部分工程中瀝青混合料出廠溫度過高導(dǎo)致材料早期老化，攤鋪溫度偏低致使壓實效果不佳，最終形成松散結(jié)構(gòu)。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與實際交通量不匹配也是破損產(chǎn)生的深層次原因，部分路段結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計不足或各結(jié)構(gòu)層間材料強度躍變過大，無法有效抵抗實際交通荷載作用，特別是在超載交通頻繁的公路上，路面結(jié)構(gòu)長期處于超設(shè)計狀態(tài)工作，加速了疲勞損傷積累[2]。

2.3 橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷

橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷在施工完成后難以直觀發(fā)現(xiàn)，但對結(jié)構(gòu)安全與使用壽命影響深遠，其主要形式包括混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫、蜂窩麻面、鋼筋銹蝕以及預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)功能損失等病害?；炷敛牧闲阅芘c配比設(shè)計存在問題，水灰比控制不嚴、骨料選擇不當或混凝土拌合不均勻會導(dǎo)致構(gòu)件強度下降，且構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng)力集中區(qū)域，形成微觀裂縫擴展的基礎(chǔ)。鋼筋工程施工質(zhì)量管理薄弱，鋼筋材質(zhì)不符合設(shè)計要求或規(guī)格型號錯誤，綁扎位置精度偏差較大，保護層厚度不足或厚度不均勻，使得鋼筋容易受到環(huán)境侵蝕。預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)施工精度與質(zhì)量控制不足，張拉力大小與張拉順序違反設(shè)計要求，錨具安裝質(zhì)量差，預(yù)應(yīng)力管道灌漿不密實或出現(xiàn)漏漿斷漿現(xiàn)象，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失超出設(shè)計容許范圍。

2.4 隧道滲漏穩(wěn)定問題

隧道滲漏穩(wěn)定問題在工程實踐中極為常見且復(fù)雜多變，具體表現(xiàn)為襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)濕漬、流水、結(jié)晶以及圍巖產(chǎn)生松動變形、結(jié)構(gòu)裂縫等現(xiàn)象。地質(zhì)條件復(fù)雜性是隧道滲漏問題的根本原因，隧道穿越斷層破碎帶、富水地層或巖溶發(fā)育區(qū)域時，地下水沿著巖體裂隙滲透進入隧道空間，形成持續(xù)的水壓作用。隧道防水系統(tǒng)施工存在重大缺陷，防水板材搭接不嚴密、焊接或粘貼質(zhì)量不達標、局部區(qū)域防水層破損或缺失，導(dǎo)致地下水沿著薄弱環(huán)節(jié)滲入隧道內(nèi)部。二次襯砌混凝土質(zhì)量控制不嚴，澆筑過程中振搗不充分產(chǎn)生蜂窩、麻面等密實度不足區(qū)域，或混凝土收縮開裂，為水體提供滲透通道。施工縫與變形縫處理不當是典型的滲漏多發(fā)區(qū)域，止水帶安裝不規(guī)范、接頭位置處理不當或變形縫填充材料選擇不合理，在地下水壓力作用下形成明顯滲漏點[3]。

3 公路工程施工質(zhì)量控制措施

3.1 加強路基土方分層碾壓

路基土方分層碾壓技術(shù)在公路施工中具體執(zhí)行時應(yīng)遵循嚴格的科學規(guī)程，填料的選擇與處理對最終路基質(zhì)量有直接影響，理想的路基填料應(yīng)具備級配均勻、干強度高、含水量適中的特性，砂性土、砂礫、碎石等材料具有較好的工程性能，而高塑性黏土、膨脹土、有機質(zhì)土等則因其穩(wěn)定性差而應(yīng)禁止使用。填料含水量調(diào)控須以最佳含水量為標準，實際施工中應(yīng)配置專業(yè)檢測人員定期檢測填料含水量，當檢測結(jié)果偏離最佳含水量±2%范圍時，須采取加水濕潤或翻曬降低含水量等措施，確保填料在壓實過程中能達到最大干密度。分層鋪設(shè)作為路基施工的基礎(chǔ)工序，其厚度選擇與壓實設(shè)備能力密切相關(guān)，常規(guī)碾壓設(shè)備條件下普通土質(zhì)松鋪厚度宜控制在25-30cm，石質(zhì)填料可適當增加至40cm，但每層壓實后的厚度應(yīng)嚴格按設(shè)計要求控制，填料鋪設(shè)應(yīng)保持橫向平整，避免出現(xiàn)局部厚度過大區(qū)域。

3.2 控制路面混合料溫度配比

路面混合料溫度配比管理體系應(yīng)落實到生產(chǎn)與施工各環(huán)節(jié)，混合料配比設(shè)計作為質(zhì)量控制起點需經(jīng)過系統(tǒng)的馬歇爾試驗或旋轉(zhuǎn)壓實試驗等科學方法驗證，確定集料級配曲線處于規(guī)范要求的合理區(qū)間，瀝青用量既能保證混合料有足夠的黏聚力又不會出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，礦粉含量適中以滿足嵌擠作用要求。瀝青加熱溫度控制制度應(yīng)根據(jù)瀝青性質(zhì)建立，普通道路石油瀝青宜控制在150-165℃范圍內(nèi)，改性瀝青依據(jù)其改性程度與廠家建議確定，通常高于普通瀝青10-15℃，溫度監(jiān)測應(yīng)實行全程自動記錄與人工定期抽檢相結(jié)合的雙重保障機制。拌合站生產(chǎn)管理制度須覆蓋原材料進場、計量系統(tǒng)校準、拌合過程監(jiān)控等全流程，出廠混合料溫度檢測頻率應(yīng)提高至每車次檢測，溫度記錄表必須由質(zhì)檢員簽字確認，確保混合料出廠溫度維持在高質(zhì)量攤鋪所需的溫度區(qū)間[4]。

3.3 嚴格橋梁鋼筋混凝土施工

橋梁鋼筋混凝土施工管理制度應(yīng)覆蓋原材料驗收、加工制作、安裝定位與澆筑養(yǎng)護全過程，鋼筋材料質(zhì)量檢驗須依據(jù)設(shè)計圖紙要求進行規(guī)格型號比對與力學性能檢測，每批次鋼筋應(yīng)抽取不少于試件總數(shù)3%的樣品送至具備資質(zhì)的檢測機構(gòu)進行抗拉強度、彎曲性能與化學成分分析。鋼筋加工制作精度要求高，主筋彎鉤長度與角度須符合規(guī)范標準，箍筋彎折直角處應(yīng)保持平滑圓弧過渡，避免產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)域，冷彎鋼筋應(yīng)采用專用設(shè)備操作，防止出現(xiàn)微觀裂紋，加工完成的成品鋼筋應(yīng)在專用區(qū)域分類存放，防止混淆與銹蝕。鋼筋安裝定位精度對結(jié)構(gòu)受力與耐久性影響顯著，梁板類構(gòu)件主筋間距偏差應(yīng)控制在±10mm范圍內(nèi)，立柱類構(gòu)件豎向主筋位置偏差控制在±5mm以內(nèi)，保護層厚度應(yīng)采用高強度塑料墊塊或混凝土墊塊確保，且墊塊間距不宜超過1m，確保鋼筋網(wǎng)在混凝土澆筑過程中位置穩(wěn)定。

3.4 完善隧道襯砌防排水系統(tǒng)

隧道襯砌防排水系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)條件與水文特點量身定制，地質(zhì)預(yù)報工作是制定合理防排水方案的前提，在高地下水位、斷層破碎帶等特殊地質(zhì)條件下，應(yīng)采用地質(zhì)雷達、超前鉆探、TSP等多種手段綜合判斷前方圍巖狀況與含水情況，為防排水系統(tǒng)設(shè)計提供可靠依據(jù)。初期支護設(shè)計應(yīng)適應(yīng)地下水環(huán)境特點，富水段的初期支護應(yīng)考慮圍巖穩(wěn)定性下降因素，適當提高支護強度與剛度，噴射混凝土宜摻入速凝劑與防水劑，提升早期強度與防水性能，支護結(jié)構(gòu)應(yīng)預(yù)留排水孔與排水溝，避免地下水壓力積聚。防水板系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循“防排結(jié)合、因地制宜”的原則，EVA、PVC等合成材料防水板具有良好的柔韌性與抗?jié)B性，厚度選擇應(yīng)根據(jù)水壓大小確定，一般不小于2.0mm，防水板鋪設(shè)前應(yīng)清理基面凸起物與尖銳棱角，鋪設(shè)時應(yīng)保持適度松弛，避免因圍巖變形導(dǎo)致防水板拉伸破壞[5]。

4 工程實例分析

某高速公路工程采用質(zhì)量控制方法進行全過程管理，該工程全長86km，設(shè)計速度120km/h，路基寬度26m，雙向六車道。工程在施工過程中對路基壓實度、瀝青混合料溫度、橋梁混凝土強度及隧道防水系統(tǒng)等關(guān)鍵指標進行了嚴格控制與檢測，檢測數(shù)據(jù)如下表所示。

數(shù)據(jù)分析表明，該高速公路工程質(zhì)量控制措施效果顯著。路基壓實度平均值97.6%，超規(guī)范要求2.6個百分點，標準偏差1.23，壓實均勻性良好。瀝青混合料溫度檢測合格率96.28%，平均值163.5℃處于最佳區(qū)間，但標準偏差8.65℃較大，溫度控制尚需改進。橋梁混凝土抗壓強度合格率達99.04%，平均強度45.8MPa超設(shè)計強度5.8MPa，標準偏差2.75，表明配比設(shè)計合理。路面厚度合格率96.96%，平均厚度5.13cm，標準偏差0.32cm，攤鋪均勻性高。隧道防水板焊縫質(zhì)量合格率98.22%，防水系統(tǒng)施工質(zhì)量良好。隧道襯砌厚度合格率97.96%，平均厚度51.2cm，標準偏差1.45cm，施工精度控制優(yōu)良。

5 結(jié)語

綜上所述，路基工程質(zhì)量控制應(yīng)重點關(guān)注填料選擇、含水量調(diào)控與分層碾壓等關(guān)鍵工序，確保路基整體穩(wěn)定性與均勻性。路面工程質(zhì)量控制須嚴格執(zhí)行配比設(shè)計、溫度管理與壓實工藝等技術(shù)要求，保證路面結(jié)構(gòu)強度與耐久性。橋梁工程質(zhì)量控制應(yīng)加強鋼筋混凝土施工全過程管理，嚴格控制材料質(zhì)量與施工精度，確保結(jié)構(gòu)安全可靠。隧道工程質(zhì)量控制須完善防排水系統(tǒng)設(shè)計與施工，做好地質(zhì)預(yù)報與支護措施，防止?jié)B漏與變形問題。工程實例分析表明，科學合理的質(zhì)量控制體系能夠有效提高工程各項指標合格率，降低質(zhì)量缺陷發(fā)生概率。

參考文獻：

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[2]劉緒營，劉開龍，溫祥熙.公路工程施工存在的問題及質(zhì)量控制措施[J].汽車畫刊，2024（05）：245-247.

[3]董少華.公路工程施工存在的問題及質(zhì)量控制措施研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2023（18）：133-135.

[4]陳選國.公路工程路面施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施探討[J].交通科技與管理，2023，4（12）：90-92.

[5]王偉.江召高速公路工程施工質(zhì)量控制措施[J].低碳世界，2022，12（12）：133-135.