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公路施工试验检测工作内容及现场检测关键技术分析

郝可敬

青海省交通规划设计研究院有限公司,青海西宁,810000

摘要: 现阶段,我国公路项目的建设规模与数量均有较大的增长,公路项目工程中的质量问题越来越受到行业人员的关注,针对公路质量问题采取必要的检测技术十分重要。新技术的应用可及时排除公路使用中常见的安全隐患,有利于在源头保证公路建设的质量。新时期的公路检测质量与时效性要求越来越严格,检测技术形式趋向多样化。鉴于此,本文重点研究公路检测技术的实际应用,详述公路项目质量控制的方法。
关键词: 公路施工;试验检测;工作内容;现场检测;关键技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157002
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1 工程试验检测在公路工程质量管理中的基本原则

1.1 标准唯一性原则

在公路工程质量管理中,相关工程试验检测的数据具有非常重要的地位,是公路工程质量管理的依据。若要有效地管理公路工程质量,必须建立一套完善的数据指标体系,以便定量、定性分析,并且客观地评估公路工程质量,从而实现科学的管理。为此,标准唯一性原则被认为是工程试验检测的基础,它可以帮助人们建立一套完整的数理统计方法,以及唯一的测定标准,从而使得检测和管理更加有效、精确。通过随机抽样的方式收集有效的数据,并以客观的态度对施工质量进行评估,可以大大提升施工管理的水平,为工程师和施工者提供精准的数据指标和技术支持,以便他们做出更加明智的施工决策。

1.2 预防原则

随着环境的变化、地理条件的复杂化以及原材料的局限性,公路建设的工艺、设备也发生了巨大的变化,这些变化导致了施工质量的不稳定性和波动。在公路工程质量管理中,应当以预防为主,采取有效措施,从而实现从被动到主动的转变,以确保公路工程建设的安全性。因此,应当严格控制施工过程,加强对可能存在的安全隐患和问题的监督,以达到预防为主的目的。

2常见的无损检测技术

2.1 超声波检测技术

超声波检测是最为常见的一种无损检测技术,在高速公路等钢筋混凝土工程施工检测中得到了广泛使用。原理上,主要通过声波发射器向检测点目标发出超声波,利用超声波的能量特性穿透表面,再利用超声波触物反弹的特性得到超声波,人们通过声波接收器可以了解超声波波形、强度等,然后按照理想超声波波形与实际波形作对比,如果两者基本一致,就代表施工不存在质量问题,反之存在较大区别,就代表施工存在质量问题,而波形区别的起始点就是问题所在。过程中,超声波强度能作为结果可靠性的考证依据,即如果某个结果来源于强度较弱的波段,代表这个结果产生时,声波能量已经开始衰减,因此结果有可能不完整,或存在其他问题,此时要重新布点进行检测,确保结果可靠。超声波检测适用于高速公路内部孔洞、裂缝检测,根据波形能判断孔洞或裂缝的规模。超声波检测有很多优点,如该项技术的能量没有放射性,因此操作比较安全,也不会造成二次污染,并且只要操作得当,其结果比较准确、详细。超声波检测的缺点在于检测效率低,因此不建议在大批量检测工作中使用。

2.2 探地雷达检测

探地雷达检测主要通过天线发射、接收高频率电磁波,当电磁波触及物体表面,将会向内部渗透,然后沿内部结构边界扩散,由此得到反馈波形。根据反馈波形的走向、线路可以对物体内部物质性质、分布规律进行准确分析。在高速公路施工检测中,探地雷达检测能帮助找到如管道破裂、沥青厚度、混凝土板裂缝等质量问题,因此功能非常全面。同时,探地雷达检测可以与三维建模技术结合,将其检测结果建立为立体的三维模型,促使检测人员能更加直观的找到所有缺陷,使得检测进度大幅提升。探地雷达检测具有检测效率高、可连续检测、检测结果分辨率高、操作简便、应用灵活、成本低廉等优点,缺点在于适用范围比较窄,即探地雷达检测无法对金属管材缺陷进行检测,因此探地雷达检测常与其他技术联合使用,如探地雷达检测+弯沉仪。

2.3 射线探伤检测

射线探伤检测是一种将底片提前放置在物体内部,然后通过X、γ射线对底片进行检测,根据反馈图像对内部情况进行判断的无损检测技术。射线探伤检测在混凝土结构钢筋定位检测中具有明显优势,能非常直观的展示内部钢筋所在位置,对照设计图纸即可确认钢筋位置是否准确、是否存在缺陷。射线探伤检测的具体实施方式就是将射线发射装置放入金属盒子中,然后将发射孔对准检测点,启动内部发射装置就能利用射线能力极强的穿透性触及内部底片,得到底片反馈图像后即可完成检测。射线探伤检测具有操作简便、过程快捷、结果准确等优点,但其缺点更多。一方面,射线探伤检测的作用局限性更高,通常只能用于钢筋定位与缺陷检测、截面厚度检测,另一方面,该方法检测成本很高。

3公路施工试验检测工作内容

3.1 水泥试验检测

水泥为胶凝材料,对水泥混凝土硬度与强度有显著影响,所以要对水泥进行试验检测,为公路工程水泥混凝土合格提供支持。在通常情况下,水泥试验检测要围绕各项关键指标展开,主要包含、强度、密度、细度、水化热、比表面积、氯离子含量,须满足设计要求。

水泥取样要遵守同厂家、同品种、同强度原则,散装水泥每个批次,取样要在12 kg以上,一般500 t为1个批次;袋装水泥每个批次取样也要在12 kg以上,但批次确定有所不同,200 t为1批次。水泥取样须在有代表性部位,并要保证取样环境未被污染。在散装水泥取样中,深度要在2 m以内,采用取样器取样,且要随机取样,多次取样量最好相同。袋装水泥取样采用取样管,随机取样,不过要保证在10袋以上。取样要控制好深度,每袋在3个不同部位取样。

水泥细度采用试验筛与负压筛析仪,采取负压筛法与水筛法,然后计算结果。通常要结合两次平行试验结果,需将测定值精确到0.1%,如果结果存在偏差,且超过了0.3%,则意味试验结果无效,这时应重新试验检测。水泥密度试验采用李氏瓶、温度计、天平、无水煤油等仪器与设备,先将样品过0.09 mm方孔筛,接着干燥处理,时长为60 min,在(110±5)℃下进行。干燥处理后依照要求冷却,然后称取一定量水泥,在李氏瓶注入无水煤油,在满足刻度要求情况下,密封处理放到恒温水槽,依照要求读取数值,最后计算水泥密度。水泥比表面积试验采用勃氏法,水泥水化热试验采用溶解热法或直接测定法,水泥氯离子含量试验通常采用磷酸蒸馏-汞盐滴定法测定。

3.2 压实度检测

在公路沥青路面的现场施工过程中,加强压实作业至关重要,因为这是确保工程质量的关键环节。压实度检测在此环境中具有极大的重要性,因为它对于防止车辙、凹槽等病害问题的发生具有重要意义。目前,压实度检测通常采用钻芯取样法和核子密度仪法等方法。在进行检测时,数据信息的准确把握以及检测点位的数量都至关重要,通常每千米至少要选择5个以上的点位进行检测。本项目选择钻芯取样法,为确保数据的准确性和直观性,检测通常在路面温度下降后进行。对于普通沥青混凝土路面,通常在施工结束的第二天进行检测。对于改性沥青或SMA沥青混合料,通常在施工后的3 d内进行检测。室内试验对于沥青混合料至关重要,其中包括马歇尔试验,以分析理论密度,以掌握对压实度参数的影响。通常情况下,相对密度检测采用表干法,对于吸水率超过2%的材料,采用蜡封法检测,而吸水率低于0.5%的致密芯样则采用水中称重法进行压实度检测,以获取信仰表观密度。

3.3弯沉值检测

在公路路面检测的过程中,进行弯沉值检测是一项极为重要的任务,而目前主要采用的方法是贝克曼梁法。这一方法通过分析车辆荷载下路面结构的最大变形量,以及在车辆荷载卸除后的回弹变形量测试,来评估路面的弯沉值。这种综合分析考虑多种因素的影响,包括环境条件、车辆荷载情况等,以便对温度、结构厚度、测量点位特点等参数进行修正和处理。特别需要注意的是,对于结构厚度超过50 mm的路面,必须及时进行温度校正,以确保检测结果的准确性和可靠性。

3.4平整度检测

在沥青路面平整度检测环节,应用连续平整度仪、长度3 m的直尺作为主要的工具。直尺检测的方法操作简单,更具直观性,并根据断面的尺寸展开现场数据的测量,并对于路面结构形式展开综合性的分析,掌握平整度参数信息。对于新建设的路面结构来说,应用连续平整度仪的检测更具可靠性,其高差传感器的检测数据灵敏度比较高,且测距仪有着非常高的精度。在现场的施工作业环节,将测距仪展开现场的检测和使用,短距离检测可以达到测量精度的标准,而长距离则要对现场进行分析,掌握影响质量的因素,并提高检测的精度水平,避免出现数据偏差过大的问题。

4质量控制措施

(1)设立工地试验室,设置专职试验检测人员;加强工地试验室管理和工地试验室对工程质量的管控力度。检测人员的综合素质和能力参差不齐,在很大程度上影响了试验数据的准确性,进而影响工程质量的管控。因此,需加大对工地检测人员的培训力度,周期性地对检测人员进行培训,提高其试验技能,强化质量意识,从根本上控制工程质量。

(2)加强第三方检测,采用第三方抽检模式加大对工程项目的管控力度。近年来,行业主管部门通过招标第三方抽检的方式,加大对工程项目的质量管控。第三方检测不但可以验证施工单位的自检体系是否有效,还可以强化监理质量管理体系。目前,第三方检测内容主要有以下2个方面:一是在工程交竣工验收阶段,通过第三方招标对交竣工项目质量进行抽查,验证工程质量是否达到交竣工要求;二是对工程建设项目的中心试验室进行第三方招标,通过第三方检测公司的检测力量监督、指导施工单位、监理单位工地试验室的运行,帮助试验室建立健全质量管理运行体系。总之,第三方检测力量的加入,可以有效地提高工地质量检测的管理水平。

(3)加强对试验操作与试验数据的管理

为了提高工地实验室的环境质量,需要建立一套完整的实验台账,对实验室的温度和湿度进行实时监测,并且对实验样本进行精确的管理。实验人员必须严格遵守实验材料和采集标准,每次实验都需要收集两份样本,一份留待后续使用,另一份则需要记录实验样本的名称、场所和预计使用的部位等信息。在试验检测的过程中,工作人员必须严格遵守相关的规定和标准,以防止任何不必要的错误。一旦试验完成,就要仔细审查数据的真实性,并通过多次复查来确认其准确性,以便为工程质量管理提供有效的指导和建议。

(4)促进检测技术与设备的进步

随着现代化检测技术的不断发展,许多检测单位已经不再依赖传统的检测方法,而是采用更先进的检测技术,以提高检测效率,保证检测数据的准确性和可靠性。这不仅减轻了检测人员的工作负担,也为现代化公路检测工作提供了更多的可能性。随着新时代的到来,传统检测设备的局限性日益凸显,因此,积极采用现代化的检测仪器,将其应用于工程试验检测,将有助于更有效地推动检测工作的进展。

结论

加强工程试验检测对于保障公路工程的质量有着十分积极的意义。在未来的发展过程中,可以通过完善已有的试验检测路径、打造完备的公路质量检测体系、构建优质的试验检测人才队伍、促进检测技术与设备的进步等有效方式,获取更加可靠的检测数据,为公路工程施工工作的开展提供更加有力的保障。除此之外,还需要将所获取到的可靠的检测数据及时存储,为后续公路工程维护检修工作的开展提供相应的参考数据,充分保障公路工程运营的安全性和可靠性,为人们的安全出行提供更加全面的保障。

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