公路工程施工過(guò)程中的混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)

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［摘要］公路工程施工尤為重視混凝土應(yīng)用質(zhì)量，尤其是其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上，更需嚴(yán)格控制，保證其滿足施工標(biāo)準(zhǔn)才能有效維護(hù)完工投用中的合理性。當(dāng)前公路工程混凝土質(zhì)量檢測(cè)工作在實(shí)際應(yīng)用中還存在各種問(wèn)題，雖然無(wú)損檢測(cè)技術(shù)正在不斷革新發(fā)展，為公路質(zhì)量狀況準(zhǔn)確判斷提供了重要技術(shù)支持，但技術(shù)應(yīng)用規(guī)范性、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性等各個(gè)方面都還存在很大改進(jìn)空間，如何保證強(qiáng)度試驗(yàn)開(kāi)展的科學(xué)合理，以及數(shù)據(jù)分析研究的有用性提升，都還需進(jìn)一步加強(qiáng)研究?；炷翉?qiáng)度無(wú)損檢測(cè)中超聲回彈綜合法檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)下公路工程施工中的主要應(yīng)用方法之一，在對(duì)其基本原理進(jìn)行詳細(xì)分析后，文章進(jìn)而結(jié)合某處公路工程檢測(cè)案例對(duì)該技術(shù)具體應(yīng)用詳細(xì)討論，包括強(qiáng)度試驗(yàn)的具體流程以及對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的詳細(xì)分析，希望能為相關(guān)檢測(cè)工作提供一些理論參考。

［關(guān)鍵詞］公路工程；混凝土；超聲回彈綜合法；強(qiáng)度試驗(yàn)

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，公路工程施工質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，而保證其施工質(zhì)量及后續(xù)使用質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)就是施工中混凝土強(qiáng)度的控制，只有混凝土材料與結(jié)構(gòu)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)合理，公路完工投用后才能具備平穩(wěn)舒適、長(zhǎng)期穩(wěn)固等良好應(yīng)用價(jià)值。所以務(wù)必要重視施工應(yīng)用混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)，在竣工驗(yàn)收前應(yīng)通過(guò)科學(xué)規(guī)范的檢定方法與技術(shù)，完成對(duì)混凝土性能的有效檢驗(yàn)，如各類逐漸改進(jìn)優(yōu)化的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，可以在不損壞公路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上完成對(duì)公路工程混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)展開(kāi)及質(zhì)量檢測(cè)，而且得出的數(shù)據(jù)結(jié)果也更加準(zhǔn)確，以此為基礎(chǔ)對(duì)公路工程質(zhì)量狀況進(jìn)行更具針對(duì)性的工作改進(jìn)，為公路工程施工質(zhì)量提供更多保障，也更能減少投用后修補(bǔ)、加固等運(yùn)維需求。各公路工程施工管理工作中更需重視混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)工作，融入更多可行技術(shù)手段，改進(jìn)試驗(yàn)管理模式，以此提高質(zhì)量管控效果。

1公路工程施工中混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的基本概述

目前各公路工程施工中對(duì)施工質(zhì)量管控越來(lái)越重視，混凝土強(qiáng)度檢測(cè)正是其中重要組成內(nèi)容，按照質(zhì)量管控相關(guān)規(guī)定，工程竣工后，要先對(duì)公路混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加以檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果作為最終質(zhì)量評(píng)定的重要依據(jù)，這對(duì)于減少公路投用后的公路故障、整修投入都有必要的保障作用。如今混凝土強(qiáng)度在混凝土施工質(zhì)量檢測(cè)工作中的參考價(jià)值越來(lái)越高，一方面，混凝土強(qiáng)度對(duì)公路工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性會(huì)產(chǎn)生較大影響，從其基礎(chǔ)應(yīng)用來(lái)看，會(huì)直接影響到公路工程耐久性，如果因使用材料不規(guī)范或是施工工藝落實(shí)不當(dāng)造成混凝土質(zhì)量不佳問(wèn)題，再加上公路本身的負(fù)載受壓較重，這些都會(huì)對(duì)公路工程結(jié)構(gòu)的耐久性造成較大危害；另一方面，混凝土強(qiáng)度本身就是混凝土施工中的主要檢測(cè)內(nèi)容，對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，務(wù)必對(duì)其檢測(cè)工作加以強(qiáng)調(diào)。混凝土強(qiáng)度檢測(cè)在新時(shí)代工程開(kāi)發(fā)建設(shè)中發(fā)揮著更多應(yīng)用價(jià)值，不僅保證工程施工質(zhì)量，也推動(dòng)了施工管理控制全過(guò)程機(jī)制的優(yōu)化，更能為各項(xiàng)新施工材料、施工工藝的應(yīng)用提供有力的技術(shù)監(jiān)測(cè)與普及，是公路工程施工建設(shè)中的重要推動(dòng)力。但目前該類施工檢測(cè)工作的實(shí)際工作開(kāi)展中還存在著諸多問(wèn)題，試驗(yàn)操作不規(guī)范、抽檢試驗(yàn)不到位、監(jiān)管工作不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，都?duì)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果有效性造成嚴(yán)重影響，亟需盡快從問(wèn)題探究中出發(fā)，改進(jìn)各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用辦法，嚴(yán)格試驗(yàn)操作過(guò)程，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集分析的綜合化管理，以此為混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)工作提供更多支持[1]。

2無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

以往強(qiáng)度試驗(yàn)中為保證檢測(cè)準(zhǔn)確，或多或少會(huì)造成局部破損，而且操作過(guò)程比較復(fù)雜，實(shí)際結(jié)果也會(huì)受檢測(cè)中多類因素影響而不準(zhǔn)確。隨著技術(shù)的不斷革新，目前已出現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，借助不對(duì)公路造成破壞的光、電、磁介質(zhì)完成公路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的檢測(cè)，而且還能據(jù)此探測(cè)出公路結(jié)構(gòu)中存在的故障問(wèn)題，更全面地完成混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。其具體特點(diǎn)如下。其一，非破壞性，該類技術(shù)在檢測(cè)應(yīng)用中不會(huì)對(duì)公路工程結(jié)構(gòu)的完整結(jié)構(gòu)造成損壞，能夠盡可能保證檢測(cè)部位的初始性能；其二，全面性，該技術(shù)所使用的光、電、磁介質(zhì)都具強(qiáng)大的檢測(cè)效果，可對(duì)公路混凝土各需檢測(cè)位置展開(kāi)全面而詳細(xì)的檢測(cè)，保證檢測(cè)完整性及高效性；其三，全程性，該技術(shù)的非破壞性還為其公路成品質(zhì)量檢測(cè)提供更多支持，可將檢測(cè)操作置于施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)中，避免材料、構(gòu)土標(biāo)準(zhǔn)等施工不當(dāng)造成的質(zhì)量不佳問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)中的故障問(wèn)題并及時(shí)予以修整，可有效避免質(zhì)量隱患對(duì)成品質(zhì)量的影響，以此保證施工成本的維護(hù)[2]。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用為公路工程混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)提供了更多支持，充分發(fā)揮出其在無(wú)損、全面、全程上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，更能為強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性提供各種技術(shù)支持，比如目前廣泛使用的超聲回彈綜合法，正是結(jié)合超聲波檢測(cè)技術(shù)與回彈法檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的綜合檢測(cè)，具有操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確性高且不對(duì)公路造成破損等多種優(yōu)勢(shì)。

3超聲回彈綜合法檢測(cè)技術(shù)

該技術(shù)主要是以超聲波檢測(cè)特性為基礎(chǔ)，結(jié)合多種檢測(cè)方法綜合應(yīng)用的強(qiáng)度檢測(cè)方式，檢測(cè)過(guò)程中會(huì)應(yīng)用到智能儀器，完成超聲波的傳播與接收，將各類檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行綜合分析，將其轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度數(shù)值，從而獲得混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的綜合性評(píng)估。在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)先以超聲波對(duì)公路混凝土材料、構(gòu)件的強(qiáng)度加以檢測(cè)，對(duì)其所得結(jié)果進(jìn)行綜合分析后構(gòu)建起與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系，以此經(jīng)混凝土成品的檢測(cè)后，即可對(duì)其強(qiáng)度加以推定，具有操作簡(jiǎn)便、效率更高、成本低廉等多種技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)前公路工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。

3.1超聲檢測(cè)技術(shù)

其中超聲法檢測(cè)技術(shù)很多人并不陌生，其主要借助超聲波同介質(zhì)傳播速度一致的特性以及非同介質(zhì)轉(zhuǎn)換下反射、散射等應(yīng)用性實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢測(cè)反饋，從而在不損傷檢測(cè)物體的情況下完成基本結(jié)構(gòu)與性能的檢測(cè)。在智能自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用背景下，超聲波檢測(cè)儀器更加先進(jìn)，不僅可以發(fā)射并接收超聲波，而且對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行綜合處理，轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^數(shù)據(jù)信息，以此為混凝土強(qiáng)度評(píng)估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。超聲檢測(cè)在公路工程混凝土檢測(cè)中應(yīng)用具有很多優(yōu)勢(shì)，其不僅能準(zhǔn)確而全面地對(duì)檢測(cè)環(huán)境加以判斷，明確混凝土結(jié)構(gòu)及其中可能存在的施工不規(guī)范、施工缺陷等問(wèn)題，而且更能提高檢測(cè)效率，對(duì)其中各項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容展開(kāi)有序化檢測(cè)操作，以此促進(jìn)檢測(cè)工作的規(guī)范化開(kāi)展。

3.2回彈檢測(cè)技術(shù)

回彈法檢測(cè)技術(shù)以回彈儀為操作核心，只有保證檢測(cè)過(guò)程中回彈儀規(guī)范操作，才能確保檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用效果。其中關(guān)鍵一點(diǎn)即是路面重錘的實(shí)現(xiàn)，確保彈簧力傳導(dǎo)的有效性，在其有力驅(qū)動(dòng)下，完成回彈檢測(cè)，保證回彈值的準(zhǔn)確性；再者還要考慮到混凝土在時(shí)間推移下碳化作用的影響，其所造成的路面硬度提升并不能代表混凝土強(qiáng)度的加強(qiáng)，而且可能導(dǎo)致回彈值有一定的誤差，所以首測(cè)結(jié)束后要同步進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)比檢測(cè)數(shù)據(jù)，以避免誤差值干擾?；貜棛z測(cè)技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)而言具有更多檢測(cè)結(jié)果的影響因素，不僅包括操作技術(shù)問(wèn)題，所選用設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)性、準(zhǔn)確性以及在周邊環(huán)境影響，都會(huì)對(duì)回彈杰檢測(cè)造成各種不利影響，使回彈值有所偏差，無(wú)法準(zhǔn)確反應(yīng)所測(cè)公路的真實(shí)強(qiáng)度，所以務(wù)必要在檢測(cè)過(guò)程中多對(duì)回彈檢測(cè)技術(shù)各要點(diǎn)與難點(diǎn)加以管控，有效監(jiān)測(cè)，保證施工技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范合理化。由上述兩檢測(cè)技術(shù)基本原理分析可知，超聲法檢測(cè)主要針對(duì)于混凝土基層內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及彈性的檢測(cè)，經(jīng)過(guò)聲速值的收集，作為檢測(cè)依據(jù)，而回彈法檢測(cè)主要針對(duì)于混凝土表層的強(qiáng)度的檢測(cè)，借助回彈儀反饋的回彈值，可以作為表層強(qiáng)度判定依據(jù)。這種綜合檢測(cè)方法能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土內(nèi)部及表層兩方面的綜合檢測(cè)，再加上超聲檢測(cè)還能對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中可能出現(xiàn)的缺陷問(wèn)題加以反饋，對(duì)于混凝土質(zhì)量檢測(cè)可提供更全面的數(shù)據(jù)支持。完成檢測(cè)之后，將所有數(shù)據(jù)整合起來(lái)，建立直觀表現(xiàn)圖，能為最終強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果提供更充分依據(jù)。

4案例分析

某地一處公路工程竣工之后，準(zhǔn)備開(kāi)展混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際情況決定采取超聲回彈綜合檢測(cè)技術(shù)，在進(jìn)行檢測(cè)前，先結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)驗(yàn)室預(yù)制混凝土試件進(jìn)行基礎(chǔ)檢驗(yàn)，作為公路實(shí)檢的參考依據(jù)。

4.1測(cè)算強(qiáng)度回歸曲線

強(qiáng)度回歸曲線的測(cè)算需要從預(yù)制試件展開(kāi)。其一，限定不同時(shí)間、不同強(qiáng)度的混凝土試件，該公路工程施工組從不同施工路段試驗(yàn)室混凝土試塊中隨機(jī)選取幾項(xiàng)用于試驗(yàn)檢測(cè)，并將其劃分成不同分組，至少保證每組試件不低于3個(gè)，以確保實(shí)際檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；其二，設(shè)計(jì)具體檢測(cè)方案，并規(guī)范進(jìn)行操作流程，對(duì)混凝土試件進(jìn)行超聲檢測(cè)以及回彈檢測(cè)，對(duì)聲速值及回彈值規(guī)范、詳細(xì)記錄，尤其是回彈值，該施工組在檢測(cè)前對(duì)環(huán)境溫度加以控制，因?yàn)樵摃r(shí)間段氣溫較低，所以選擇在正午進(jìn)行回彈檢測(cè)，減少溫度影響，并進(jìn)行兩次檢測(cè)，控制數(shù)據(jù)偏差；其三，完成所有數(shù)據(jù)的檢測(cè)記錄之后，以檢測(cè)記錄各項(xiàng)數(shù)值為基礎(chǔ)測(cè)算強(qiáng)度回歸曲線，作為檢測(cè)模型。

4.2對(duì)試件進(jìn)行鉆芯驗(yàn)證

在試件的鉆芯驗(yàn)證中主要是對(duì)芯樣強(qiáng)度以及推測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性加以判定，要求所用試件需在28天以上，在各項(xiàng)準(zhǔn)備措施完成后開(kāi)始進(jìn)行測(cè)算操作，應(yīng)先完成實(shí)際超聲檢測(cè)與回彈檢測(cè)，并確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄，以該省標(biāo)準(zhǔn)曲線以及前面所測(cè)算的強(qiáng)度回歸曲線進(jìn)行實(shí)際強(qiáng)度的測(cè)定，分別設(shè)定為A、B兩值，并求出其相對(duì)誤差C（包括兩項(xiàng)）；隨后開(kāi)展芯樣強(qiáng)度的實(shí)測(cè)，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度在70MPa之上，列出如下兩項(xiàng)檢測(cè)條件：其一，A值小于B值，這種情況無(wú)需再考慮C值大小，B值推測(cè)結(jié)果有其準(zhǔn)確性；其二，A值大于B值，這時(shí)候就要在認(rèn)定70MPa實(shí)測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行C值的考慮，以確保檢測(cè)結(jié)果的有效性。在這一檢測(cè)方案中綜合考慮了可能出現(xiàn)的兩種情況，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度與推測(cè)強(qiáng)度加以區(qū)分，能在保證實(shí)際測(cè)算結(jié)果準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上再增加一道限定條件，以此確保該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。

4.3數(shù)據(jù)結(jié)果分析

該試驗(yàn)組總共完成20組芯樣檢測(cè)采集，結(jié)合多種情況下的誤差分析，發(fā)現(xiàn)推測(cè)強(qiáng)度數(shù)值出現(xiàn)的誤差情況僅在6.4%，而標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度數(shù)值中出現(xiàn)的誤差情況在15.2%，而且所取幾項(xiàng)測(cè)量結(jié)果均在42.5MPa—54.5MPa之間，基本可對(duì)該省各公路施工路段中的強(qiáng)度檢測(cè)要求予以適應(yīng)，在該次公路工程試驗(yàn)中具有良好的可行性。由此可見(jiàn)，通過(guò)超聲回彈綜合檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用以及操作方案的改進(jìn)，能夠提高公路混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可以應(yīng)用在實(shí)際公路檢測(cè)中。

4.4試驗(yàn)操作管理

在該項(xiàng)混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)操作中，出現(xiàn)多種管理規(guī)范性問(wèn)題，在最終結(jié)果分析中會(huì)造成一定的影響，比如在操作中沒(méi)有嚴(yán)格按照檢測(cè)規(guī)范在各環(huán)節(jié)中保持構(gòu)土的唯一性，出于工作態(tài)度等原因造成不同構(gòu)土樣本下檢測(cè)數(shù)據(jù)上的細(xì)微偏差，再如試驗(yàn)人員技術(shù)應(yīng)用上，在試驗(yàn)操作流程認(rèn)知上不夠清楚，導(dǎo)致首次操作試驗(yàn)中出現(xiàn)嚴(yán)重的參數(shù)不準(zhǔn)，影響最終數(shù)據(jù)分析結(jié)果的合理性。在這些問(wèn)題分析的基礎(chǔ)上，該試驗(yàn)室對(duì)試驗(yàn)管理工作加以明確，首先對(duì)臺(tái)賬制度加以完善，保證其應(yīng)用中的規(guī)范化、精簡(jiǎn)化，對(duì)試驗(yàn)工作開(kāi)展中的各項(xiàng)準(zhǔn)備需求加以限定，以此盡量避免試驗(yàn)中操作失誤、材料不足等各種問(wèn)題；其次該實(shí)驗(yàn)室還加強(qiáng)了責(zé)任管理制度的落實(shí)，明確試驗(yàn)組中各參與人員的工作責(zé)任，并通過(guò)試驗(yàn)前的組織規(guī)劃使試驗(yàn)人員都能對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目中各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)加以明確，認(rèn)清自我位置，規(guī)范展開(kāi)鉆芯驗(yàn)證、數(shù)據(jù)采集分析等各項(xiàng)工作，保證各項(xiàng)工作均有人追、有人做；最后，該試驗(yàn)室還對(duì)試驗(yàn)操作技術(shù)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，在試驗(yàn)前均先由技術(shù)人員對(duì)試驗(yàn)設(shè)備加以調(diào)整，確保超聲波檢測(cè)儀器及回彈裝置均能合理使用，并對(duì)其中出現(xiàn)的檢測(cè)靈敏度問(wèn)題等及時(shí)修正，保證試驗(yàn)操作順利開(kāi)展。

5結(jié)束語(yǔ)

總之，作為公路工程質(zhì)量管控重要內(nèi)容之一，混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)務(wù)必要作為檢測(cè)中的關(guān)鍵要點(diǎn)，結(jié)合先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)并規(guī)范檢測(cè)操作方案，嚴(yán)格操作過(guò)程，確保各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，尤其是在多樣數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用下，更要保證每組數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，盡量控制如上文中聲速值或回彈值的誤差，并對(duì)試驗(yàn)操作各環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)加以明確，以規(guī)范化制度作為必要指導(dǎo)與約束，以此提高混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘華生.公路施工中混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)分析[J].低碳世界，2018（02）：226-227.

[2]李巖.公路施工中混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J].交通世界，2019（25）：42.

作者：楊新福 單位：浙江交工金筑交通建設(shè)有限公司