我国高速公路建设用石料的生产及使用现状

河南省交通运输厅高速公路管理局 张红春



我国高速公路建设用石料的生产及使用现状

河南省交通运输厅高速公路管理局 张红春

导语：

长期以来，国内关于提高石料质量的呼声一直比较强烈，但是始终缺乏适用性广的措施。近两期，本栏目就我国公路建设用石料的使用现状和如何解决存在的问题提出了一些意见和建议，以期引起大家的共鸣和关注。

近些年，我国高速公路平均每年的通车里程超过一万公里，一直处于快速发展阶段，而且目前的施工技术、机械设备已经达到或接近了世界先进水平；但是，高速公路建设用石料的质量却普遍不如人意，堪称高速公路建设最落后的一个领域，这严重制约了我国高速公路质量整体水平的提高。

石料的生产现状

在我国，人工砂石料的应用最早始于20世纪60年代初，为了给一批水电建设项目提供建筑材料，当时的施工人员引入了锤式破碎机来制备砂石骨料。虽然我国的人工石料生产已历经数十年，规模庞大，但据专家评价，我国石料的生产水平与先进国家相比至少还有二十年的差距。这样的行业发展现状与可持续发展背道而驰，其突出特点是企业数量多，从业人数多，资源与能源消耗高，环境污染严重；另一方面，劳动生产率低，集约化程度低，科技含量低，石料性能不佳，市场应变能力差，经济效益低以及企业的规模、技术水平和分布呈现“小、土、散、乱”的特点。将石料行业的问题归纳起来，主要集中在以下几个方面。

据专家评价，我国石料的生产水平与先进国家相比至少有二十年的差距。这样的行业发展现状与可持续发展背道而驰。识，企业管理粗放，缺乏技术人员，质量控制措施和管理方法十分落后。由此导致生产场材料混乱、施工现场碎石来源乱、碎石堆放不规范、碎石二次污染等现象十分普遍。

（4）加工设备参差不齐

常用的石料破碎机械主要有颚式破碎机、锤式破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、反击式破碎机、轮碾机、立式冲击破碎机、笼式破碎机、巴马克石子破碎机等。目前，采用反击式破碎机或者其他适合生产高品质石料机械的厂家较少。此外，许多厂家的振动筛筛孔不符合规范要求、碎石厂缺少除粉尘设备也是石料加工设备存在的主要问题。破碎机械生产工艺不同，加工出的成品石料质量差别也很大，很多石料破碎机械生产的石料并不适合高速公路建设使用。

（1）宏观管理落后

在我国，可以对石料生产企业进行管理的部门很多，例如公安、土地资源、技术监督、工商、税务等，他们都是有管辖权的部门，而监管石料质量的部门却没有一个；此外，我国至今没有生产石料的国家标准或行业标准。在发达国家，石料与普通商品一样，都要受到监管，对石料的生产尤其是质量管理，有严格的规定。

此外，小型石料企业拿到的采矿许可证有效期只有3~5年，平均承包期短，导致企业不愿作过多的前期性投入，不顾及质量、信誉等长远目标，只重视短期效益，惟求高产。

（2）缺乏专业生产厂家

生产石料时，其最终产品的级配、形状（棱角性与针片状含量）、物理特性（密度与吸水率）应确保一致和稳定。这就要求生产厂家的料源、生产量、破碎与筛分设备、生产工艺（喂送率、溢出量、除尘量等）在生产中不能发生大的变化，这些条件只有专业的厂家才能满足。但目前国内还没有专业生产公路用石料的厂家，公路建设所需的石料大部分取自社会料厂，而这些料厂往往存在筛网规格不统一、与建筑用石料混用等现象，因此石料质量和规格参差不齐。

（3）料场技术和管理落后

有关资料表明，由于从事石料生产和加工的门槛较低，我国石料行业中的个体、私营、集体开采和加工企业等小企业数量占总数量的95%以上。中型企业占不到4%，产量仅为全国总产量的10%，大型和特大型企业基本没有。

小企业的从业人员普遍不具备专业知

石料的质量现状

由于各种原因，我国还没有形成一套完整的关于高速公路用石料的生产管理规范。石料含泥量大、粉尘多，针片状、扁平状颗粒含量高，集料离析严重、级配不稳定，是目前我国石料质量存在的主要问题。

（1）石料含泥量大、粉尘多

石料含泥量大、粉尘多是我国石料的通病，会造成石料与沥青的粘结力下降，再好的沥青也无法发挥其性能，从而引起路面的松散、透水、坑槽、裂缝等早期破坏，严重影响路面质量。

图1是在某石料生产厂拍摄的照片，原石已严重风化，石料厂开采后没有进行分捡，直接加工；图2为加工成的粗集料；图3为加工成的细集料。从中可以想见石料质量的低劣。经现场采样检验后得知，这些粗集料的坚固性、压碎值、磨光值、冲击值等指标无一满足规范要求；细集料的砂当量仅为19%，亚甲蓝值却高达38 g·kg－1。

（2）针片状、扁平状颗粒含量高

许多厂家用锤式破碎机械生产高速公路建设用石料，造成成品料针片状、扁平状颗粒含量高。图4为某石料厂生产的粗集料，其中几乎有一半都是针片状、扁平状颗粒。针片状、扁平状颗粒含量是工程中容易忽视的指标，监理和业主大多对压碎值比较重视，而对针片状、扁平状颗粒含量超标往往睁一只眼闭一只眼。由于针片状颗料在路面碾压施工阶段易被压碎，造成混合料级配变异，因此会严重影响路面质量和寿命。

（3）级配变异大

由于市场环境所限，修建高速公路所用的石料多半取自社会料场，而这些料场往往存在筛孔不统一、生产规模小、缺乏专业技术人员、与建筑石料混合生产、用锤式破碎机生产面层石料等问题，因而石料的质量和规格参差不齐。

石料含泥量大、粉尘多，针片状、扁平状颗粒含量高，集料离析严重、级配不稳定是目前我国石料质量存在的主要问题。

不仅如此，同一厂家不同批次的产品变异也很大，不同厂家生产出来的同一规格石料更是相差悬殊，导致实际级配与目标配合比设计有很大的差距，引起混合料离析和油石比变化，施工质量难以控制，这也是造成城市道路早期破坏的重要原因之一。

许多料场存在不同级配混合料混杂的现象，如图5所示。这是由于石料厂忽视质量问题造成的，只要对不同粒径的石料采取隔离措施，即可解决这个问题，但许多石料厂的质量意识淡薄，并不加以重视。

图6为混料严重的粗集料，这样的石料在工程中屡见不鲜。笔者到过很多施工现场，经常见到单档成品石料中含两种或两种以上规定粒径规格的混合料，如20~30 mm石料中混有10~20 mm石料（图6左），10~20 mm石料或20~30 mm石料中混有5~10 mm石料（图6右）。众所周知，水泥稳定碎石基层需要0~5 mm、5~10 mm、10~20 mm、20~30 mm四档石料，但是有的施工单位由于10~20 mm石料或20~30 mm石料中混有5~10 mm石料，仅用0~5 mm、10~20 mm、20~30 mm三档石料，更有甚者仅用0~5 mm、20~30 mm两档石料，20~30 mm石料实际为5~30 mm石料。

石料的使用现状

在使用环节中，石料的质量受到来料市场、监管、自然环境、气候、设备完好率和操作人员水平等的影响，质量很难保持稳定。目前主要的问题集中在以下几个方面。

（1）市场供应不足

在石料供需方面，市场环境决定了施工单位处于弱势地位。由于这几年房地产业火爆，建筑用石料需求很大，加上政府出于环保考虑，控制了石料的开采范围；因此，石料基本上属于供不应求的商品，这造成石料生产企业往往只重视产量而疏于质量控制。在这种市场环境下，高速公路施工单位为了及时得到石料，虽然是买方，但往往十分被动。在有些高速公路项目中，由于石料厂将不同粒径的成品料混放，甚至出现施工单位自己去石料厂加隔墙的现象，可见高速公路施工单位之心酸。

此外，还有一个众所周知的现象。在很多地方，石料由当地的权贵势力控制，他们漫天要价，施工单位苦不堪言。

（2）使用观念存在误区

近年来，国内一些公路建设人员使用石料的观念不够科学与严谨，也严重制约了路面质量的提高。一些人过分迷信玄武岩，认为表面层非玄武岩不用，用玄武岩就万事大吉，却忽视了玄武岩的加工特性和质量要求。更有甚者认为，只要用了玄武岩，即使路面质量不好，也不用负责。

还有一部分人认为，采用改性沥青和SMA结构或Superpave技术设计路面就能修出好路，却忽略了石料的质量，不管石料的针片状含量是否合格，所以结果可想而知。

（3）质量控制不利

在高速公路的建设过程中，施工组织者对石料的质量控制不力主要分为几种情况。

首先，对石料的重要性认识不足，质量控制不力，造成路面早期破坏。

其次，认识到了石料的重要性，但没有好的控制方法，尽管出台了许多文字性的措施，但落实不佳。

最后，采取了一系列的措施，在施工前期也确实起到了较好的效果，但是到了工程的中后期，由于工期紧张、工期提前、超限治理、运输困难、石料涨价、石料供应紧张等一系列原因，就放松了对石料的质量要求，这种“前紧后松”的现象非常普遍。

（4）业主和监理方缺乏有效的控制手段

高速公路项目的业主单位对于石料的质量控制基本没有有效的办法，大多采用固定石料厂家、派石料监理进驻企业的措施控制产品的质量，有的效果很好，有的效果并不令人满意。其中有石料厂的原因，有承包商的原因，也有社会环境的原因，而主要原因还是控制手段单一，应通过多种途径和环节来解决石料的质量控制问题。

面对石料市场的大环境，业主和监理同样为石料的质量操碎了心，想尽了办法，却收效不大，最后只得含混过关，草草了事。

结语

以上从高速公路建设用石料的生产现状、质量现状和使用现状几个方面进行了探讨。可以得到的结论是：全面提高高速公路建设用石料的质量，是一个涉及到生产、监管、使用多个环节的复杂问题；不同时从各个环节着手控制，就不能真正有效地把控高速公路建设用石料的整体质量；若无法保证原材料的质量，想要每一条修筑出的高速公路都坚固耐用，必然是一种奢望。

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