編者按：

　　關(guān)于我國(guó)公路各種早期損壞的報(bào)道和研究已經(jīng)很多，其中如車轍、局部沉陷、早期水損壞、松散、坑槽等典型病害，均與初始較差的壓實(shí)存在密切關(guān)系。不少項(xiàng)目壓實(shí)度較差，已成為路面大面積損壞的最主要原因。如何解決這個(gè)問(wèn)題？核子密度儀或許給出了答案——盡管它被忽視已久。

　　不難看出，路基路面各層壓實(shí)度控制是路面質(zhì)量管理的重中之重。比對(duì)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，根據(jù)在多條高速公路路面施工中的大量應(yīng)用實(shí)踐，筆者認(rèn)為，我國(guó)公路領(lǐng)域核子密度儀應(yīng)用程度過(guò)低，非常不利于路基路面壓實(shí)度關(guān)鍵指標(biāo)的控制。

　　錯(cuò)誤的觀念帶來(lái)錯(cuò)誤的方法

　　由于公路達(dá)不到使用壽命，造成大規(guī)模翻修所帶來(lái)了諸多經(jīng)濟(jì)社會(huì)負(fù)面影響并非鮮見(jiàn)，眾多公路技術(shù)工作者已經(jīng)著手從各個(gè)方面出發(fā)，努力扭轉(zhuǎn)這種不利局面，如近年各種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的出新，對(duì)各種瀝青路面新材料的研究應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)施工過(guò)程的質(zhì)量控制等。

　　但現(xiàn)實(shí)中，我們看到，不少建設(shè)單位花大價(jià)錢購(gòu)買一些新型的改性瀝青產(chǎn)品，卻在基本的壓實(shí)度是否真正滿足這一問(wèn)題上避重就輕。結(jié)果，使用高價(jià)材料的瀝青路面仍然發(fā)生了車轍，在室內(nèi)試驗(yàn)中指標(biāo)優(yōu)良的路面材料在現(xiàn)場(chǎng)卻發(fā)揮不了作用，因?yàn)槿鄙倭顺浞謮簩?shí)的施工質(zhì)量管理。

　　而壓實(shí)的施工質(zhì)量管理，我國(guó)目前主要依靠灌砂法和鉆芯法。如果充分發(fā)揮作用，借助灌砂法和鉆芯法的數(shù)據(jù)也是能夠開(kāi)展壓實(shí)度質(zhì)量管理的，但實(shí)際上，這兩種方法存在的問(wèn)題有目共睹。

　　灌砂或鉆芯的試驗(yàn)檢測(cè)頻率很難保證。以雙向四車道高速公路為例，基層施工時(shí)，除非一個(gè)工作面上配備兩套灌砂設(shè)備和兩組人員（基本上沒(méi)有工地會(huì)這么做），否則，即便試驗(yàn)人員連續(xù)不停的工作，也無(wú)法滿足規(guī)范檢驗(yàn)頻率。

　　對(duì)瀝青面層，規(guī)范規(guī)定為每2000平方米檢查1組試件，每組至少為3個(gè)試件，也就是基本上為每60多米一次鉆芯檢查，取樣面積率只有0.05‰，加上規(guī)范和建設(shè)單位往往還有“盡量減少鉆芯取樣”的指導(dǎo)思想，不少施工單位甚至將200米、50 0米鉆一個(gè)芯作為日常的質(zhì)量檢測(cè)，其對(duì)整個(gè)路面壓實(shí)的“代表性”可想而知。質(zhì)量管理是以充足、真實(shí)、可靠的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，單就檢測(cè)頻率的充足性上來(lái)說(shuō)，灌砂法和鉆芯法無(wú)法滿足質(zhì)量管理的基本需求。

　　無(wú)法實(shí)現(xiàn)在施工過(guò)程中的及時(shí)檢測(cè)，不利動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。加強(qiáng)壓實(shí)度的質(zhì)量控制，必須強(qiáng)調(diào)從過(guò)程控制入手，因?yàn)楹芏嗍潞蟮臋z測(cè)結(jié)果已經(jīng)不能對(duì)實(shí)體工程進(jìn)行質(zhì)量修正，而質(zhì)量管理中的返工處理在實(shí)際工程中往往是“掛一漏萬(wàn)、力不從心、選擇代表性段落處理”等后果。從加強(qiáng)快速檢測(cè)、過(guò)程監(jiān)測(cè)和及時(shí)調(diào)整的角度出發(fā)，最有效的措施就是使用核子法檢測(cè)在施工過(guò)程中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和反饋，壓實(shí)不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)壓。

　　灌砂法和鉆芯法檢測(cè)結(jié)果容易受人為因素影響。筆者曾在工地上遇到承包人多位試驗(yàn)檢測(cè)人員陳述灌砂法各種“作弊”技巧，這其中包括“人為調(diào)大標(biāo)準(zhǔn)砂密度、擾動(dòng)洞壁使其內(nèi)縮、盡量多的回?fù)祜w濺試樣、衣袖中夾帶試樣伺機(jī)混入、不充分燃燒試樣水分”

　　等等，并有檢測(cè)人員聲稱 “灌砂法想把不合格的做合格太容易了”；而鉆芯法的“作弊手段”包括“不充分晾曬水分、事前再將試件泡水抹干” 等。

　　行業(yè)管理部門聽(tīng)到一線試驗(yàn)人員這些針對(duì)灌砂法和鉆芯法的“作弊手段”和“心得”簡(jiǎn)直有些愕然甚至啼笑皆非，但這就是我國(guó)公路建設(shè)質(zhì)量管理必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)；使用自動(dòng)輸出和儲(chǔ)存檢測(cè)結(jié)果的核子儀則可以避免所有這些人為因素。

　　灌砂法和鉆芯法的經(jīng)濟(jì)投入成本較大，包括人員數(shù)量和勞動(dòng)量?jī)蓚€(gè)方面。如果按照規(guī)范頻率，灌砂法通常一個(gè)工作面需要至少四個(gè)試驗(yàn)人員；鉆芯法則通常需要4到5人，且還必須配備專門車輛，否則鉆芯取樣又將被借口拖延或取消（這在各工地也是經(jīng)常發(fā)生的情況）。同時(shí)，勞動(dòng)量的過(guò)大也間接促成了其檢測(cè)頻率上的人為再降低。

　　灌砂法和鉆芯法對(duì)從業(yè)人員的衛(wèi)生健康和人身安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。

　　經(jīng)常去工地的技術(shù)人員都會(huì)看到，灌砂法和鉆芯取樣試驗(yàn)人員的衣服、身體甚至面部總是被泥漿沾染，似乎他們已經(jīng)習(xí)慣了這種臟累的工作，但這無(wú)疑對(duì)他們的衛(wèi)生、健康是不利的；更重要的是，灌砂法和鉆芯法還以試驗(yàn)人員的人身安全為風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楣P者已經(jīng)在多個(gè)工地遇到過(guò)由于使用酒精燃燒法測(cè)試含水量而被燒傷的試驗(yàn)員，輕者灼傷多處皮肉，重者有半身癱瘓、危及生命的案例。而灌砂法鑿?fù)诳佣磦捌と狻@芯法裝卸、鉆頭傷及人身的事故也屢見(jiàn)不鮮。

　　綜上所述，借助灌砂法和鉆芯法開(kāi)展壓實(shí)度質(zhì)量管理存在著諸多不利因素。

　　該停止惡性循環(huán)了

　　由于歷史的各種原因，公路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)核子法檢測(cè)提出了兩個(gè)觀點(diǎn)：

　　一是“精度不高，需要與灌砂法對(duì)比”，二是“對(duì)人體有害”。這兩個(gè)致命的結(jié)論，對(duì)核子法在公路行業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、現(xiàn)場(chǎng)施工檢測(cè)、監(jiān)理和工程驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的影響幾乎是毀滅性的，不少?gòu)臉I(yè)者見(jiàn)到核子儀就躲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的。

　　而事實(shí)上，核子儀的輻射源屬于民用核設(shè)備中輻射最低的一種，筆者連續(xù)6個(gè)月使用核子儀的輻射監(jiān)測(cè)表明，隨人佩戴外出檢測(cè)的劑量計(jì)中，最大的輻射劑量?jī)H有1.23mSv，小的低于能夠檢測(cè)到的最低探測(cè)水平的1/2。

　　而對(duì)照用的劑量計(jì)置于辦公室書柜內(nèi)，其所測(cè)得的輻射劑量為0.8mSv；自然環(huán)境對(duì)個(gè)人的輻射劑量大約是每年3mSv，做1次全身CT受到的輻射約是9mSv。

　　不久前，交通部質(zhì)監(jiān)總站副站長(zhǎng)成平在《質(zhì)量管理是公路建設(shè)的生命線》一文中，從壓實(shí)度角度重提了“核子密度儀”：“壓實(shí)度，這一最簡(jiǎn)單最重要的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試指標(biāo)，發(fā)達(dá)國(guó)家都全部以快速的核子儀來(lái)對(duì)包括基層、底基層和面層作現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，所有壓路機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的工地上，不論是土基壓實(shí)，基層壓實(shí)，還是瀝青混凝土壓實(shí)，都會(huì)看到核子密度儀緊跟進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)壓實(shí)測(cè)定。因?yàn)橹挥性诂F(xiàn)場(chǎng)即時(shí)測(cè)定，才能即時(shí)通報(bào)操作人員即時(shí)調(diào)整操作程序和施工工藝，達(dá)到壓實(shí)度要求。而在國(guó)內(nèi)的施工現(xiàn)場(chǎng)一是檢測(cè)頻率不夠，二是檢測(cè)時(shí)機(jī)滯后，檢測(cè)結(jié)果只能是‘馬后炮’，三是根本不用核子儀檢測(cè)，而用傳統(tǒng)的鉆芯取樣方法。原因有二，一是懷疑核子儀不準(zhǔn)確，二是規(guī)范沒(méi)有規(guī)定使用核子儀。”

　　核子密度儀是利用同位素放射原理實(shí)時(shí)檢測(cè)土工建筑材料的密度和含水量的電子儀器。核子法檢測(cè)具有結(jié)果實(shí)時(shí)準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、快速高效、經(jīng)濟(jì)、安全、無(wú)損、不受人為因素影響等特點(diǎn)，在國(guó)際上成為最常用的壓實(shí)度控制檢測(cè)技術(shù)。如ASTM和美國(guó)AASHTO、英國(guó)BS等先后頒布了有關(guān)核子法檢測(cè)密度和含水量的一系列標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了核子法檢測(cè)技術(shù)在全球的廣泛應(yīng)用。

　　1980年，我國(guó)鐵道部科學(xué)研究院從美國(guó)購(gòu)置了我國(guó)第一臺(tái)核子儀，對(duì)比試驗(yàn)表明其測(cè)試結(jié)果可靠；隨后，鐵道部的多個(gè)工程局批量購(gòu)置了核子儀，核子儀和K30成為鐵路路基最重要的質(zhì)量檢測(cè)方法。基于這些應(yīng)用，鐵道部頒發(fā)了我國(guó)第一部《填土密度濕度核子儀測(cè)試規(guī)程》和核子儀檢定規(guī)程《JJG 128核子密度測(cè)試儀檢定規(guī)程》。

　　在水利工程建設(shè)方面，早在上個(gè)世紀(jì)八九十年代我國(guó)水利部行業(yè)就已經(jīng)在SL 53《水工碾壓土施工規(guī)范》、SL 48《水工碾壓混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中詳細(xì)規(guī)定了核子儀的應(yīng)用方法。目前，我國(guó)所有的RCC大壩都要求施工單位必須配備核子密度儀進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)。

　　2007年，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒布了國(guó)家級(jí)的《核子密度及含水量測(cè)量?jī)x中國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程》（JJG 1023-2007）。

　　與在其他領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛的趨勢(shì)相比，核子儀在我國(guó)公路領(lǐng)域的應(yīng)用走向了相反的方向，應(yīng)用程度越來(lái)越低，與國(guó)際道路建設(shè)領(lǐng)域的同行相比更是差別巨大，而恰好這十余年，正是我國(guó)以高速公路為代表的高等級(jí)公路大規(guī)模建設(shè)時(shí)期，質(zhì)量被提到前所未有的高度。顯然，我國(guó)公路交通部門的動(dòng)作慢了不止一步，所造成的潛在損失也是難以估算的。

　　檢測(cè)技術(shù)的平衡發(fā)展

　　目前，在我國(guó)路基路面技術(shù)大發(fā)展、特別是各種公路自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用空前的背景下，關(guān)于壓實(shí)度關(guān)鍵指標(biāo)的控制仍然停留在初始階段，相比其他指標(biāo)的檢測(cè)效率顯得極其不相稱。例如，關(guān)于抗滑功能指標(biāo)的測(cè)試各省驗(yàn)收都有橫向力摩擦系數(shù)車（SCRIM）的應(yīng)用，關(guān)于平整度指標(biāo)的測(cè)試已經(jīng)有顛簸累積儀和激光斷面儀逐漸推廣，關(guān)于彎沉的測(cè)試已經(jīng)有大型的自動(dòng)化彎沉測(cè)試車和昂貴的落錘式彎沉儀（FWD）大面積應(yīng)用，關(guān)于厚度的測(cè)試已經(jīng)有不少進(jìn)口的探地雷達(dá)，甚至部分省市、地區(qū)或項(xiàng)目對(duì)配合比試驗(yàn)方法也采用SHARP設(shè)備、GTM試驗(yàn)機(jī)，對(duì)瀝青混合料指標(biāo)動(dòng)穩(wěn)定度都要求施工單位配備車轍試驗(yàn)儀等。

　　相比之下，核子儀與這些設(shè)備相比便宜得多，但所測(cè)指標(biāo)并不比任何一個(gè)重要程度差，且核子儀所測(cè)壓實(shí)度是所有這些設(shè)備監(jiān)測(cè)指標(biāo)中唯一能在關(guān)鍵的施工過(guò)程中控制、對(duì)成品質(zhì)量影響至關(guān)重要的指標(biāo)，核子儀也是唯一使用頻率非常高、具有切實(shí)質(zhì)量控制價(jià)值的檢測(cè)設(shè)備，而壓實(shí)度還會(huì)對(duì)平整度、彎沉、配合比實(shí)施效果、車轍發(fā)展等都會(huì)直接產(chǎn)生關(guān)鍵影響。

　　因此，綜觀我國(guó)瀝青路面各方向試驗(yàn)檢測(cè)手段的發(fā)展，壓實(shí)度檢測(cè)方法不使用自動(dòng)化的核子密度儀，而仍然采用灌砂法和鉆芯法，本身就是一種檢測(cè)技術(shù)不平衡的發(fā)展，映射出壓實(shí)度檢測(cè)手段的落后。

　　總而言之，核子密度儀在我國(guó)公路行業(yè)應(yīng)用程度過(guò)低，帶來(lái)了諸多問(wèn)題，已經(jīng)成為“被錯(cuò)殺”的路基路面關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備。采用國(guó)際上主流的核子法進(jìn)行壓實(shí)度監(jiān)測(cè)，諸如壓實(shí)質(zhì)量監(jiān)控等問(wèn)題將迎刃而解，對(duì)我國(guó)公路路基路面結(jié)構(gòu)性指標(biāo)的提升將起到極大推進(jìn)作用。