工程计量

中国计量测试技术交流协会 工程试验检测计量技术管理 第一节 工程试验检测特点 1-1 试验检测特点 （1）试验检测机构数量多，工地试验室管理水平不高 根据交通部2005年第12号令规定，工程试验检测机构综合类设甲、乙、丙3个等级，专项类分为交通工程和桥梁隧道工程。目前为止，全国综合甲级及专项类检测机构近百家，其他等级检测机构超过2000家，而且随着交通基础设施建设规模的不断加大，这个数量仍将持续增成长。 按照12号令规定，取得等级证书的检测机构，可设立工地临时实验室，服务于工程建设项目。工程建设项目主要以线性分布，点多面广。为了保证工程质量，各交通建设项目参建单位基本都要在工地现场设立工地试验室，同时部分建设管理单位为了加强对工程质量的有效监管。还会组建业主中心实验室，它们同属于临时试验室，都需遵守交通行业主管部门对工地试验室的管理规定。在目前我国交通大建设大发展时期，大多数省份工程工地试验室数量每年达200家以上，有的甚至超过400家。作为工程质量控制和评判的重要基础数据来源，工地试验检测活动的规范性和试验数据的准确性对于工程建设质量的保证和指导作用非常重要。然而，由于工地实验室数量的激增和地点的分散以及持证检测人员数量的不足，同时部分母体检测机构对于授权工地试验室的监管缺失或不到位，使得工地试验室的管理水平和试验检测活动的规范性相比等级检测机构还有一定的差距。 （2）试验检测参数繁多，量值溯源路径多样 无论等级检测机构还是工地试验室，都需要配置大量符合要求、量值准确、合格的试验检测仪器设备，这是开展试验检测工作的基础保障。由于工程试验检测项目、参数数量和类别繁多，既包括建筑原料（如土、沙石、水泥等）的基本物理、化学和力学性能检测，又包括一些混合料或特殊材料（如沥青混合料、防护栏、标志标线等）以及道路、桥梁、隧道等结构物使用性能、甚至安全性能检测，因此，所使用的仪器设备种类繁多，其计量参数涉及几何量、温度、力学、位移等多个计量单位，还覆盖环境、光学、电磁等多个专业领域，还包括交通专用计量参数，如摆置、逆反射系数等。因此工程专业涉及到很多方面的计量测试工作，部分仪器可以直接溯源到国家基标准，但又相当一部分仪器设备无法直接应用现有的社会公用计量标准来实现量值溯源。 对于一些工程专业试验检测仪器设备，其测量参数往往是多量值，如针入度仪，其计量参数包括针及针尖的几何参数，针尖表面的粗糙度、针及针连杆的质量等；马歇尔稳定度仪，其计量参数包括力、位移等。系统较复杂，因此需要计量测试人员具备较扎实的计量学基础知识和较强的专业知识，才能确保这些专业仪器的量值溯源的可靠性。 （3）影响检测结果可靠性因素多 工程试验检测结果的可靠性，往往不只是依赖仪器设备的有效溯源。仪器设备量值的有效溯源只是保证试验检测结果可靠性的基础，样品的制作、试件的尺寸、试验的环境、甚至包括仪器设备的整体协调性，对保证试验检测结果的可靠性影响都很大。因此，在制定工程仪器设备量值溯源时既要考虑计量学的要求，还要求计量测试人员对专业试验检测方法的熟悉和掌握，并对仪器设备的计量测试结果和试验检测结果具有较强的综合分析和判断能力。 1-2仪器设备特点 工程试验检测机构数量多，尤其工地试验室数量大、流动性强，因此仪器设备经常被多次拆卸、搬运、安装，致使部分仪器设备的性能指标衰减较快，各母体检测机构对工地试验室尤其是仪器设备的管理缺乏系统、有效的监管和检查指导。 （1）仪器设备所处环境差 工程建设项目基本上都在野外作业，试验环境和自然条件普遍较差，部分施工和监理单位对试验检测工作重视不够、投入不足，使用的仪器受外界影响较多，导致了相关性能指标的不稳定，而且工地远离技术条件较好的中心城市，多数仪器设备只能通过检定的方式进行溯源，技术条件受到限制（部分专业仪器计量机构无能力检定，行业计量又未全面开展）往往成本也比较高，试验检测结果的可靠性得不到保证；若通过校准的方式进行溯源，由于工地试验检测人员流动性大，责任心不强，计量学知识严重缺乏（那些仪器需要检定？那些仪器可以校准？如何正确进行校准？如何开展测量不确定度评定？如何开展期间核查），检定\校准结果的判定和应用往往流于形式，随意性强，校准结果可靠性很低甚至纯粹编造校准记录。 （2）仪器设备市场监管较弱 由于工程建设发展速度快，每年各省市都会有大量工地试验室成立，因此仪器设备的使用量非常大，加之技术监管缺失，一些质量较差的仪器流入实验室。为此交通部在2007-2009年发布了相关治理整顿文件，但这种状况未能根本改变，试验检测仪器技术监管工作依旧很严峻。 （3）仪器设备技术规程不完善 到目前为止，国家和行业发布的专业仪器产品标准不足30%，部分仪器产品技术指标不明确，不利于检测机构的选择和应用；同时，行业已发布的专业仪器设备检定规程不足40%，大部分仪器设备缺乏相应的计量检定规程，一些检测机构自行制定的校准规范缺乏专业确认，校准方法可操作性不强，校准结果受到怀疑。为保证量值的准确可靠，正确指导检测机构编制科学，实用的校准方法，并有效开展校准工作，提高试验检测结果的可信度和公信力，已是行业管理的当务之急。 （4）仪器设备管理水平有待提高 按照实验室资质认定、认可和管理的要求，每个实验室都应配备专业的仪器设备管理人员。在这方面等级检测机构情况比较好，但是大量工地试验室明显缺乏专门的仪器设备管理人员，即便有也缺乏专业性，主要表现在对计量测试学只是了解太少，对仪器设备的检定、校准、验证、期间核查等概念不清，对因仪器设备性能差，量值超差引起的影响试验检测数据准确性、可靠性的危害认识不清，对因仪器管理、量值溯源问题而对工程施工质量、交通安全产生的严重隐患甚至灾难性的后果不能引起足够重视；缺乏有效的仪器设备#管理#，即使有些试验室制定了相应的仪器设备管理制度，但是针对性不强、可操作性差，要么照搬母体质量体系文件中仪器设备管理制度，与工地试验所处的环境和自身条件很不相符，仪器设备管理基本失控。 第二节  工程试验检测计量管理 工程试验检测技术包括道路工程、桥梁工程、铁路工程及交通工程等多个专业部分，计量技术也包含多个不同的计量技术体系。 由于工程试验检测涉及大量野外作业，工地试验室有随建设项目，流动性大，仪器设备搬迁移动转移非常频繁，日常运行不能保持相对稳定的状态，给溯源工作带来了极大的不便；一些工地试验室由于建设工期紧张、试验检测任务繁重，部分仪器设备和参数试验频率又很高，在一次检定\校准合格后，可能仪器设备参数已超标，但又未能及时缩短周期，进行再检定\校准，无法确保试验检测数据的可靠性；同时，一些母体检测机构因业务量少，仪器设备正常使用频率低，即使维护状况较好，但不能适当延长检定\校准周期，与工地试验室使用频繁的仪器设备周期一样，往往检定\校准合格后，一次也没有使用就到期了，就造成无谓的浪费。 目前，交通建设正处于快速发展时期，工程试验检设备不断推陈出新，一部分手动操作的仪器设备经过改进，增加了自动控制功能，而检定\校准合机构标准计量器具更新速度慢，已很难适应试验检测仪器设备检定\校准的需要。一方面根据国家法律法规的要求，工作计量器具必须通过量值溯源才能使用，一方面有缺少专业性强的技术机构及时、有效地为检测机构服务，检测机构自身又缺少校准的管理和技术能力，这些都给工程质量安全控制带来了不确定因素。 为了规范交通专用计量器具管理，交通部根据《计量法》第七、九条以及《计量法实施细则》第九、十二条有关规定，于1993年1月27日发布了《交通部专业计量站（试行）》，为规范工程试验检测仪器设备计量管理，保障交通建设项目质量发挥了积极作用。目前，全国只有江苏、山东、福建、湖北等少数省市成立了交通行业专用计量检定站，大部分省市还未建立起相应的专业计量技术机构。 2-1校准范围 为提高检定\校准的有效性和可操作性，分类列出需要检定\校准的仪器设备明细，确定合理的检定\校准范围。但下表中所说的检定“检定”并不是强制检定，而是国家制定了相应的检定规程，同时检测机构自身有不具备检定能力，选择房顶计量技术机构进行量值传递的活动；“校准”是指五相关的检定规程，但行业或检测机构自行制定了校准方法，可以通过校准实施量值溯源的活动。这里指的校准也包括交通行业已发行了行业检定规程，而社会法定计量机构又无能力进行检定，检测机构可以开展自检准，也可以委托其他有资质和能力的专业机构进行外交准。见下表： 项目 分类 检 定 校 准 土 工 电子天平，测力环（计），百分表，高温炉，分析天平 土工筛，烘箱，液塑限联合测定仪，电动击实仪，路面材料强度试验仪，CBR测试装置，比重瓶，杠杆压力仪，承载板测力装置，表面振动压力实仪，自由膨胀率测定仪 集 料 电子天平，游标卡尺，压力机，秒表 标准筛，摇筛机，烘箱，规准仪，压碎值试验仪及金属量筒，洛杉矶磨耗机及钢球，容量筒，加速磨光机，摆式摩擦系数测定仪，李氏比重瓶，砂当量仪，袭击了棱角性测定仪，叶轮搅拌机，测长仪及配件 岩 石 压力机，电子天平，游标卡尺 电动切石机，砂轮磨平机，低温试验箱，烘箱，抽气设备 水 泥 电子天平，标准恒温恒湿养护箱，电动抗折试验机，恒应力压力机，高温炉 透气比表面积仪，负压筛析仪，水泥净浆搅拌机，标准稠度与凝结时间测定仪，雷氏夹，沸煮箱，胶砂搅拌机，振实台，水泥胶砂流动度测试仪，量水器，试模 混凝土 砂浆 千分表，压力机，干缩养护箱，游标卡尺，钢直尺 标准养护室，水泥混凝土搅拌机，振动台，抗折试验夹具，含气量测定仪，混凝土贯入阻力仪，混凝土渗透仪，容量筒，劈裂试验夹具，水泥砂浆搅拌机，水泥砂浆稠度仪，水泥砂浆分层度仪，比长仪，各类试模 水、外加剂 分析天平，压力机 酸度计，烘箱，混凝土贯入阻力仪，含气量测定仪，阳极极化仪，钢筋锈蚀测量仪，玻璃器皿量具 无机结合料、稳定材料 分析天平，压力机，电子天平，应力环，百分表 电动击实仪，标准养护室，烘箱，电炉，路面材料强度仪，负压筛析仪，Blaine透气仪，无侧限试模 沥 青 分析天平，电子天平，标准温度计，针入度标准针，真空减压毛细管粘度计，秒表，恒温水槽，薄膜烘箱 自动针入度计，烘箱，低温延度计，软化点仪，闪点仪，标准粘度计，比重瓶，滤筛（1.18mm），电极板，标准筛，电炉，冰箱 沥青混合料 电子天平，恒温水槽，压力表 马歇尔稳定度计，沥青混合料拌和机，马歇尔自动击实仪，车辙试验机，烘箱，燃烧炉，标准筛，摇筛机，轮碾成型机，最大理论密度测定仪，真空负压装置，路面材料强度测试仪，红外线测温仪，探杆测温仪，试模 钢 筋 万能材料实验机，游标卡尺 弯曲装置，标距打点机 路基路面 电子天平，全站仪（经纬仪、测距仪），水准仪，钢尺 环刀，灌砂筒，弯沉仪，2m、3m直尺，连续式平整度测试仪，摩擦系数测试设备，构造深度测试仪，路面渗水仪承载板，坡度尺 地基基础 基 桩 水准仪，压力机 承载板及测试装置，静力触探仪，动力触探仪，基桩动测仪，超声波检测仪 结构混凝土 压力机，回弹仪， 碳化深度测量装置，钢筋位置及保护层测定仪，非金属超声波检测仪，裂缝测量装置 说 明 标准器具（标准温度计，标准砝码，秒表，游标卡尺，通止规等）应依法检定 （1）​ 本列表中部分仪器或其中的某个参数（如：力、位移）如不具备校准条件或校准能力，应委托专业计量机构检定\校准 （2）​ 没有检定规程和校准方法的仪器设备，可按照规定自行编写校准方法或通过比对的方式进行确认 2-2校准条件 检测机构开展校准工作必须符合规定的条件，这些条件包括了技术条件和管理条件： （1）校准技术人员 工程试验检测仪器校准人员需通过行业管理或技术部门专业系统的培训，经过考核取得相应的证书，还需持有工程试验检测资格证书。实验室应每年定期制定人员培训计划，对校准人员进行持续培训和考核 （2）校准方法 校准应按照技术规范规定的方法进行。技术规范可以是国际的、区域的、国家或地方的、行业发布的校准方法，也可以是检定规程。 在下列情况之一时，实验室可自行制定校准方法： A.国际、区域、国家或地方、行业未发布校准方法时； B.国际、区域、国家或地方、行业发布的校准方法中个别参数的校准由于设备和或环境条件的限制无法实施时； 实验室可指定资深的有经验的人员参照计量技术规范（JJF1071-2000）的要求制定校准方法，校准方法内容表述应做到： a.文字表达结构严谨，层次分明、用词确切、叙述清楚 b.所用术语、符号、代号要统一 c.按国家规定表述计量单位名称与符号、量的名称与符号、测量和测量不确定度名称和符号 d.公式、图样、表格、数据应准确无误的按要求表述 e.相关规程有关内容的表述均应协调一致，不能矛盾 （3）计量标准器及配套设备 A档案管理 B应用管理 C标志管理 D校准环境管理 2-3校准周期 校准周期的确定，是校准工作的一个重要环节，校准周期的确定可采取实践或试验的方法。 实践法：根据被校对象的特性（稳定性、使用频率、重要性）先选择一个较短的周期开展校准，经过几个周期的比较，分析被校仪量值的稳定性，然后适当延长周期。若被校仪量值变化较大，则适当缩短周期，经过几次调整确定最终周期。 试验法：对于使用频率较高的仪器设备，改变使用条件（如温度、湿度、振动），分析被校仪量值的变化，推算正常使用下的校准周期 2-4校准应用 试验检测作为工程建设质量控制的基础和重要环节，所用仪器设备都应按要求进行检定或校准，以保证量值溯源的有效性。按照开展自校工作应具备的条件，除了标准器具必须依法检定外，进行校准的技术人员应具备一定的计量学的基础知识，同时具有相关部门颁发的计量培训考核证书，且校准方法应经过确认。校准环境应符合要求，校准记录也应符合规定要求。工地试验室母体检测机构、建设单位、项目质量监督机构应对校准工作监督管理。 各等级检测机构根据量值溯源性的要求，应按规定要求开展检定校准工作。为了保证校准工作的可靠性，每个检测机构至少应配备两名持证的技术人员，同时鼓励所有试验检测人员积极参加计量测试学、计量校准技术、仪器设备管理、期间核查和实验室质量管理等方面的知识培训，并建立相应的继续教育档案；检测机构应配备足够满足工作需要的标准器具，并定期溯源，建立标准器具管理制度；检测机构应加强对校准规程、校准方法的管理，包括对授权工地试验室制定的校准方法进行确认管理，制定校准管理制度；检测机构应对授权工地试验室计量校准工作的指导和监督管理。 对外开展校准的实验室应通过国家实验室认可（CNAS）认证,同时应在行业质量监督机构备案。 行业质量监督机构应对开展自校准和外校准的实验室进行监督。监督内容包括：校准方法、人员、标准器具、环境、记录、制度等。应建立校准人员培训、继续教育与检查考核备案制度；建立标准器具考核备案制度；建立校准方法评审和论证制度，鼓励制定企业标准和地方标准；建立校准数据和校准记录、报告档案制度；将仪器设备检定校准纳入建设项目监督检查内容，纳入试验检测信用评价范围，以确保仪器设备管理的规范性和检测结果的可靠性，促进试验检测服务质量和管理水平的不断提高。