鐵路工程用機(jī)制砂質(zhì)量管理問題及建議
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關(guān)鍵詞：鐵路工程；機(jī)制砂；質(zhì)量管理
引言
機(jī)制砂石是指由原生巖石礦山資源經(jīng)機(jī)械破碎、篩分、整形等工藝加工制成的砂石顆粒，其中粒徑小于4.75mm的稱為機(jī)制砂，也稱細(xì)骨料［1］。隨著天然砂石資源枯竭、生態(tài)保護(hù)要求提高和建筑工程需求量持續(xù)增加，機(jī)制砂逐漸替代天然砂彌補(bǔ)市場需求。為牢固樹立和踐行新發(fā)展理念，提升優(yōu)質(zhì)砂石供給能力，引導(dǎo)機(jī)制砂石行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，2019年11月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委等十部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)機(jī)制砂石行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干意見》（工信部聯(lián)原［2019］239號）。為推動機(jī)制砂在鐵路混凝土工程中應(yīng)用，確保鐵路工程混凝土工程質(zhì)量，國鐵集團(tuán)也于2020年9月了《鐵路機(jī)制砂場建設(shè)技術(shù)規(guī)程》（Q/CR9570-2020）。
1鐵路工程機(jī)制砂應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題
筆者監(jiān)督區(qū)域內(nèi)應(yīng)用機(jī)制砂作為混凝土細(xì)骨料的建設(shè)項(xiàng)目主要有4條長大干線，具有使用時(shí)間長（自2016年至今）、使用數(shù)量大（已使用機(jī)制砂超700萬噸）、使用部位廣（遍及橋涵、隧道、路基等）、強(qiáng)度跨度大（自C15至C45不等）的特點(diǎn)。主要采用隧道洞渣或路塹石方挖方加工，個(gè)別砂場（廠）租用礦山自建生產(chǎn)線；干法和濕法制砂均有，水資源匱乏的地區(qū)以干法為主，水資源豐富的地區(qū)以濕法為主。由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和規(guī)范管理，目前監(jiān)督區(qū)域內(nèi)機(jī)制砂在質(zhì)量管理方面主要存在以下問題：
1.1管理體系尚未建立
1.1.1建設(shè)單位方面各建設(shè)管理機(jī)構(gòu)目前尚未結(jié)合實(shí)際出臺切實(shí)可行的機(jī)制砂生產(chǎn)及應(yīng)用管理辦法，從而無法對“機(jī)制砂應(yīng)用范圍、建場（廠）標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收備案制度、質(zhì)量監(jiān)控、參建各方各自職責(zé)”等關(guān)鍵環(huán)節(jié)予以明確?，F(xiàn)有的管理辦法均過于籠統(tǒng)，總體上是在羅列現(xiàn)行鐵路混凝土的相關(guān)規(guī)范，沒有涉及機(jī)制砂母材卡控、生產(chǎn)工藝、出入場檢驗(yàn)、應(yīng)用追蹤等針對性管理，不具備機(jī)制砂管理的實(shí)際指導(dǎo)意義。
1.1.2施工單位方面各施工單位項(xiàng)目部目前在用的管理辦法多為應(yīng)付檢查式的簡單抄襲，未結(jié)合項(xiàng)目標(biāo)段實(shí)際明確砂場（廠）人力資源配置、廠區(qū)規(guī)劃、加工場設(shè)備選型、加工工藝流程、質(zhì)量保證措施等具體內(nèi)容。
1.2母材管控過于粗疏
1.2.1外購料母材無追溯性如某普鐵線路無自產(chǎn)機(jī)制砂，所使用的311萬噸機(jī)制砂全部為外購所得，母材來源不穩(wěn)定、質(zhì)量及生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)無法卡控，導(dǎo)致投入使用的機(jī)制砂質(zhì)量無法保證。
1.2.2母材分揀不到位如某客運(yùn)專線某工程局的機(jī)制砂母材分別采用隧道洞砟及吉首東站路塹開挖石方，兩種母材未分類存放，混堆現(xiàn)象普遍存在；喂料前未對母材進(jìn)行分揀，大量夾帶風(fēng)化石、泥巴、樹根等雜物。
1.2.3母材檢測試驗(yàn)不到位如某客運(yùn)專線某工程局項(xiàng)目部開展的自產(chǎn)骨料全項(xiàng)目指標(biāo)檢測未對母材抗壓強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行檢測，機(jī)制砂全項(xiàng)目指標(biāo)檢測未分別按不同料源開展。
1.3機(jī)具設(shè)備參差不齊
現(xiàn)場機(jī)具設(shè)備五花八門，新舊混用，標(biāo)準(zhǔn)各異，未遵循“三破、二篩、一整形、一風(fēng)選（或水洗）”的原則來配備設(shè)備類型；也未真正結(jié)合施工組織、料源情況、產(chǎn)量及產(chǎn)能匹配等因素來科學(xué)合理配置設(shè)備并充分利用設(shè)備產(chǎn)能。如某客運(yùn)專線全線的機(jī)制砂場（廠）僅局限于生產(chǎn)機(jī)制砂，其生產(chǎn)過程是先將母材破碎為碎石，再將碎石加工成砂，未生產(chǎn)其他骨料，造成產(chǎn)能的浪費(fèi)。
1.4生產(chǎn)工藝雜亂無章
1.4.1未因地制宜選擇工藝未制定完整的加工工藝流程，母料篩選、投料、振動喂料、二次破碎、篩分、整形、成品料、成品檢測等核心流程缺乏管控。部分采用濕法工藝的生產(chǎn)線未加裝循環(huán)回收設(shè)施，致使機(jī)制砂細(xì)顆粒流失，從而影響級配。
1.4.2未按驗(yàn)標(biāo)要求開展檢測試驗(yàn)工作施工單位、監(jiān)理單位平行檢驗(yàn)未按驗(yàn)標(biāo)規(guī)定的頻次開展原材料全項(xiàng)目指標(biāo)檢測；常規(guī)試驗(yàn)檢測指標(biāo)不全，如未進(jìn)行亞甲藍(lán)MB值指標(biāo)檢測等。
1.4.3未明確出場（廠）檢驗(yàn)流程由于管理制度的不完善，導(dǎo)致機(jī)制砂出場（廠）檢驗(yàn)的“合格證”制度缺失。
1.5廠區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)很低
與拌和站等大臨設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)形成鮮明對比，機(jī)制砂廠普遍存在廠區(qū)未分區(qū)管理（應(yīng)設(shè)取料區(qū)、選料區(qū)、清洗區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、產(chǎn)品存放區(qū)、廢料處理區(qū)）等；場地未硬化、無棚蓋，機(jī)制砂從原材料到成品均露天隨意存放等；環(huán)保設(shè)施配備不齊全，廠區(qū)生產(chǎn)環(huán)境臟亂差等。
1.6推廣應(yīng)用受到局限
由于機(jī)制砂生產(chǎn)環(huán)節(jié)未完全成熟，容易導(dǎo)致形成“施工單位隨意產(chǎn)、建設(shè)單位不敢用”局面。
1.6.1應(yīng)用教訓(xùn)觸目驚心由于母材質(zhì)量、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)無法卡控，導(dǎo)致投入使用的機(jī)制砂質(zhì)量無法保證。如2018年對某普鐵線路進(jìn)行監(jiān)督檢測時(shí)，該項(xiàng)目橋涵、隧道、路基等工程混凝土抗壓強(qiáng)度大面積不合格，使用不合格機(jī)制砂為重要原因之一。
1.6.2砂石供應(yīng)受制于人尤其是依賴外購機(jī)制砂的項(xiàng)目，如某普鐵線路所使用機(jī)制砂全部為外購所得，無自產(chǎn)機(jī)制砂，構(gòu)成比例極其不合理。外購機(jī)制砂深受砂石原材料市場價(jià)格、供應(yīng)波動的影響，難以形成穩(wěn)定的混凝土生產(chǎn)供應(yīng)鏈，無法保證工程進(jìn)度和成本控制。這方面的被動在2017、2018年表現(xiàn)得尤為突出，在此期間多家施工單位均反應(yīng)“一砂難求”，砂石供應(yīng)廠家數(shù)次哄抬砂價(jià)，運(yùn)輸方式和送貨日期都是廠家單方面決定。
1.6.3建設(shè)單位保守觀望由于工程技術(shù)人員對機(jī)制砂混凝土的性能缺乏認(rèn)識，沒有形成專門的機(jī)制砂混凝土配制技術(shù)；機(jī)制砂行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平低下，機(jī)制砂質(zhì)量良莠不齊；對石粉在機(jī)制砂混凝土中的作用研究不夠，石粉含量爭議較多；尤其是鐵路耐久性混凝土機(jī)制砂運(yùn)用研究時(shí)日尚淺。加之機(jī)制砂管理體系未構(gòu)建，建設(shè)單位無驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、各施工單位生產(chǎn)工藝、工裝配置參差不齊，產(chǎn)品質(zhì)量無保障，因此各建設(shè)單位在機(jī)制砂的推廣應(yīng)用方面均持保守觀望狀態(tài)。
2對鐵路工程機(jī)制砂質(zhì)量管理的建議
隨著天然砂石資源約束趨緊和環(huán)境保護(hù)日益增強(qiáng)，機(jī)制砂逐漸成為鐵路工程建設(shè)用砂的主要來源乃大勢所趨。為落實(shí)機(jī)制砂石“嚴(yán)格質(zhì)量管控、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)”的要求，“要省錢就決不能省心，更不能省事”，確保鐵路建設(shè)工程混凝土質(zhì)量，根據(jù)監(jiān)督區(qū)域內(nèi)鐵路工程機(jī)制砂在使用過程中的成功經(jīng)驗(yàn)及存在的不足，現(xiàn)對鐵路工程機(jī)制砂質(zhì)量管理提出以下建議：
2.1制定落實(shí)管理辦法，合理配置管理人員
參建各方要切實(shí)加強(qiáng)對機(jī)制砂的指導(dǎo)和管理，強(qiáng)化合理規(guī)劃布局，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)政策法規(guī)，建立并落實(shí)自身的管理辦法。建設(shè)單位統(tǒng)籌引導(dǎo)建立機(jī)制砂標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系，設(shè)計(jì)單位做好選址規(guī)劃和勘察測試工作，施工單位做好從場地建設(shè)至產(chǎn)品出廠的過程控制，監(jiān)理單位見證監(jiān)控場地條件和產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)制砂場（廠）必須由施工單位自主管理，杜絕“以包代管”現(xiàn)象。主要管理人員必須為施工單位正式職工，監(jiān)理單位配備駐場（廠）試驗(yàn)員1人。具體人員配置可參考《鐵路機(jī)制砂場建設(shè)技術(shù)規(guī)程》（Q/CR9570-2020）。
2.2嚴(yán)控母材質(zhì)量，嚴(yán)檢出場骨料
母材質(zhì)量是影響機(jī)制砂質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。要從源頭上保證機(jī)制砂混凝土實(shí)體質(zhì)量，必須做到以下幾點(diǎn)。
2.2.1嚴(yán)格控制母材性能指標(biāo)機(jī)制砂母材宜使用潔凈、質(zhì)地硬質(zhì)、未風(fēng)化且性質(zhì)穩(wěn)定的石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、安山巖、石英巖、輝綠巖、砂巖和玄武巖等，不宜使用泥巖、頁巖、板巖等生產(chǎn)機(jī)制砂。母材必須按照《鐵路混凝土工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10424-2018）要求做全項(xiàng)目指標(biāo)檢測試驗(yàn)，監(jiān)理單位按照驗(yàn)標(biāo)要求對主要指標(biāo)進(jìn)行平行、見證試驗(yàn)，特別是加強(qiáng)對母巖抗壓強(qiáng)度、云母含量、硫化物及硫酸鹽含量、堿活性等指標(biāo)的檢測，確保母材不帶石膏、蒙脫石或云母等有害成份。當(dāng)母材發(fā)生變化時(shí)，必須及時(shí)重新取樣檢驗(yàn)。當(dāng)采用隧道洞碴或路塹石方作為母材時(shí)，除滿足質(zhì)量要求，每半年或當(dāng)圍巖等級發(fā)生變化或目測巖性發(fā)生變化時(shí)，至少需進(jìn)行一次全項(xiàng)目指標(biāo)檢測試驗(yàn)。
2.2.2合理規(guī)范檢驗(yàn)批次連續(xù)生產(chǎn)的機(jī)制砂每400m3或600t為一批次。施工單位每批抽樣試驗(yàn)一次；監(jiān)理單位按施工單位檢驗(yàn)次數(shù)的10%分別進(jìn)行平行檢驗(yàn)和見證檢驗(yàn)。連續(xù)生產(chǎn)不足400m3或600t的，檢驗(yàn)不少于1批次。機(jī)制砂場（廠）每生產(chǎn)日至少檢驗(yàn)一次MB值、石粉含量、顆粒級配等指標(biāo)。
2.3根據(jù)場地建設(shè)規(guī)模，合理配備生產(chǎn)機(jī)具
2.3.1適當(dāng)提高生產(chǎn)規(guī)模機(jī)制砂廠（場）建設(shè)規(guī)模應(yīng)滿足鐵路工程建設(shè)需求，提高集中度，宜建設(shè)中型及以上規(guī)模的機(jī)制砂廠（場），機(jī)制砂加工系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)可參考《鐵路機(jī)制砂場建設(shè)技術(shù)規(guī)程》（Q/CR9570-2020）。
2.3.2合理配備生產(chǎn)設(shè)備⑴生產(chǎn)設(shè)備選型應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、配合比要求、工期進(jìn)度等確定，宜遵循“三破、二篩、一整形、一風(fēng)選（或水洗）”的原則，配齊生產(chǎn)機(jī)制砂必備的破碎、整形、除塵和多道篩分等制砂生產(chǎn)和輔助設(shè)備。⑵采取全封閉式生產(chǎn)流程，機(jī)制砂廠（場）所有鋼結(jié)構(gòu)雨棚須經(jīng)有資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行安全檢算，滿足極端天氣風(fēng)、雨、雪等相關(guān)承載力和防傾覆要求。
2.4因地制宜，選擇工藝工法
2.4.1合理選擇工法在水資源匱乏地區(qū)，推薦采用干法（風(fēng)選）制砂；在水資源充裕地區(qū)，可以采用濕法（水洗）制砂。料場開采應(yīng)控制爆破塊體尺寸，最終邊坡宜采用預(yù)裂或光面爆破。爆破時(shí)應(yīng)控制飛石、振動、粉塵、噪聲等對周邊環(huán)境的影響。濕法工藝制砂優(yōu)點(diǎn)主要是砂子表面清潔，觀感性好，質(zhì)量較好，生產(chǎn)環(huán)境沒有粉塵污染；缺點(diǎn)主要是粒徑小于0.16mm的顆粒偏少，消耗大量的水資源，排放大量的泥粉污水，設(shè)備種類多，生產(chǎn)成本高，干旱少雨地區(qū)或寒冷結(jié)冰季節(jié)不能正常生產(chǎn)等。干法制砂工藝優(yōu)點(diǎn)主要是有效保留0.3~1.18mm顆粒，級配較好，寒冷季節(jié)不會出現(xiàn)凍結(jié)成塊的現(xiàn)象，能夠全年連續(xù)生產(chǎn)，石粉資源可得到高效綜合利用，無污水處理裝置、所需生產(chǎn)產(chǎn)場地較小、操作管理人員少，易于集中操作控制；缺點(diǎn)主要是料源質(zhì)量要求較高，機(jī)制砂表面感觀性差，選粉機(jī)價(jià)格較貴，生產(chǎn)過程粉塵大。
2.4.2加強(qiáng)日常檢驗(yàn)建立機(jī)制砂生產(chǎn)、出廠質(zhì)量檢驗(yàn)室，配齊檢測機(jī)制砂的試驗(yàn)儀器、設(shè)備，對儀器設(shè)備按照規(guī)范進(jìn)行周期標(biāo)定；配齊試驗(yàn)檢測人員，確保正常開展試驗(yàn)檢測工作。加強(qiáng)機(jī)制砂的級配、細(xì)度模數(shù)、石粉含量、MB值的經(jīng)常性檢測。
2.4.3嚴(yán)明檢驗(yàn)流程機(jī)制砂須在場（廠）檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)入拌和站，出場（廠）的骨料必須保證合格，并隨車攜帶出場（廠）檢驗(yàn)報(bào)告，出場（廠）檢驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)含機(jī)制砂場（廠）名稱、檢驗(yàn)結(jié)果、車輛牌號等，試驗(yàn)員、質(zhì)檢員必須簽字確認(rèn),加蓋場（廠）印章。機(jī)制砂進(jìn)入拌和站后，嚴(yán)格按驗(yàn)標(biāo)要求進(jìn)行進(jìn)場檢驗(yàn)工作，出場（廠）合格證不能替代驗(yàn)標(biāo)所規(guī)定的粗細(xì)骨料進(jìn)場檢驗(yàn)的頻次和檢驗(yàn)報(bào)告。所有出場（廠）的機(jī)制砂必須建立臺賬，必須記錄發(fā)送拌和站的名稱及數(shù)量（備查）。
2.4.4建立追蹤臺賬所有使用機(jī)制砂的混凝土，按照《鐵路混凝土工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10424-2018）和相關(guān)專業(yè)驗(yàn)標(biāo)規(guī)定留置試件，按時(shí)試驗(yàn)，監(jiān)理單位按標(biāo)準(zhǔn)見證、平檢。拌和站對進(jìn)場機(jī)制砂須進(jìn)行核對并建立物資進(jìn)場、檢驗(yàn)、消耗臺帳，記錄每批機(jī)制砂使用的具體工程部位。
參考文獻(xiàn)
［1］中華人民共和國自然資源部.DZ/T0316砂石行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2018.
作者：肖飛 單位：中國鐵路廣州局集團(tuán)有限公司工程質(zhì)量監(jiān)督站
