公路瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制技術(shù)研究

賈玉 劉婭欣

摘? 要：為了提高公路路面工程建設(shè)水平，本文從原材料、瀝青混合料、人員等方面探討了影響路面施工質(zhì)量的因素，篩選出了瀝青混合料路面動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)?；谄骄怠獦?biāo)準(zhǔn)差（極差）控制圖理論分析了瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制方法及關(guān)鍵點(diǎn)，以期進(jìn)一步提高公路路面的動(dòng)態(tài)化管理水平。

關(guān)鍵詞：公路;瀝青路面;施工質(zhì)量;動(dòng)態(tài)控制

中圖分類號(hào)：TE6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2095-6903（2020）12-0000-00

0 引言

隨著我國(guó)基礎(chǔ)交通網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)完善，公路工程建設(shè)規(guī)模日益增加，對(duì)其質(zhì)量要求也更加嚴(yán)格。調(diào)查可知國(guó)內(nèi)公路路面結(jié)構(gòu)層大約80%以上為瀝青混合料路面[1]。公路瀝青混合料路面如果在施工期間控制不當(dāng)，容易產(chǎn)生多個(gè)類型病害，先關(guān)病害的發(fā)生不僅大大提高了養(yǎng)護(hù)運(yùn)營(yíng)成本，干擾了車輛行駛舒適度，甚至還可能造成嚴(yán)重的交通事故。由于影響瀝青路面施工水平的因素較多，且各指標(biāo)之間相互關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致傳統(tǒng)瀝青路面控制辦法存在一定的滯后性，造成工程人員無(wú)法及時(shí)針對(duì)錯(cuò)誤的施工方案進(jìn)行調(diào)整。此外，很多施工人員在開(kāi)展公路瀝青路面施工作業(yè)時(shí)往往以工程類比法為主，導(dǎo)致施工方案偏保守，施工成本較高。因此，研究公路瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制技術(shù)具有十分重要的意義。

1 公路瀝青路面施工質(zhì)量影響因素

1.1 原材料

原材料特性是決定瀝青路面質(zhì)量的最直接因素，原材料性能合格與否也會(huì)干擾后續(xù)工序的正常運(yùn)作?？刂圃牧腺|(zhì)量的關(guān)鍵就是在材料的收、發(fā)、儲(chǔ)、運(yùn)等環(huán)節(jié)。因此施工、監(jiān)理、建設(shè)單位等做好檢查驗(yàn)收工作，建立各自的材料管理臺(tái)賬，同時(shí)要明確從材料檢員至項(xiàng)目經(jīng)理的全面質(zhì)量控制體系，避免把不合格材料使用在瀝青路面施工工程中。

1.2 瀝青混合料

瀝青混合料的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在配合比設(shè)計(jì)、拌和、儲(chǔ)存控制方面，尤其要注意集料含水量隨氣候變化及二次篩分的變異性。瀝青混合料拌和之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行試拌，拌和時(shí)間與集料粒徑、瀝青量、拌和設(shè)備生產(chǎn)能力等參數(shù)密切相關(guān)。

一般情況下，夏季炎熱季節(jié)，拌和時(shí)間較短，冬季寒冷季節(jié)可適當(dāng)增加拌和時(shí)間;公路瀝青混合料的儲(chǔ)存?zhèn)}應(yīng)有良好的保溫性能，其儲(chǔ)存時(shí)間取決于瀝青混合料類型：普通瀝青混合料儲(chǔ)存時(shí)間<72h，改性瀝青混合料儲(chǔ)存時(shí)間<24h。如果瀝青混合料儲(chǔ)存期間出現(xiàn)老化、滴漏、溫度不滿足攤鋪規(guī)定等現(xiàn)象，必須及時(shí)廢棄。

1.3 人員

參與瀝青路面施工的管理人員和技術(shù)人員應(yīng)持有相應(yīng)的資質(zhì)證書(shū)，并定期加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，提高人員責(zé)任意識(shí)，盡可能降低人為因素對(duì)路面施工質(zhì)量的干擾。

2 公路瀝青路面動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)

2.1 控制指標(biāo)選擇原則

公路瀝青混合料路面施工質(zhì)量控制和驗(yàn)收指標(biāo)數(shù)量較多，不同指標(biāo)對(duì)路面使用性能的干擾程度存在一定差異。將規(guī)范要求的全部參數(shù)當(dāng)作瀝青路面的動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)會(huì)大幅增加工作量，為了經(jīng)濟(jì)合理地實(shí)現(xiàn)瀝青路面施工質(zhì)量的動(dòng)態(tài)控制，在選擇控制指標(biāo)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以下原則[2]：第一，代表性。選擇的指標(biāo)要能反映該結(jié)構(gòu)層的作用和功能;第二，可操作性。施工質(zhì)量控制指標(biāo)應(yīng)盡量是能在工地實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的常規(guī)指標(biāo)，以免提高質(zhì)量控制成本;第三，及時(shí)性;檢測(cè)指標(biāo)結(jié)果應(yīng)快速反饋，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)控制。

2.2 控制指標(biāo)篩選

在路面質(zhì)量控制指標(biāo)篩選時(shí)一定要結(jié)合項(xiàng)目具體特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行，其一般可分成瀝青混合料指標(biāo)與驗(yàn)收指標(biāo)兩類，前者包括組成指標(biāo)、性能指標(biāo)、力學(xué)指標(biāo)等，后者主要包括其壓實(shí)、平整度、彎沉等指標(biāo)。

3 公路瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制方法及控制要點(diǎn)

公路瀝青路面質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制技術(shù)是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)來(lái)繪制控制圖，根據(jù)控制圖上參數(shù)點(diǎn)的分布位置來(lái)判斷路面質(zhì)量是否處于受控狀態(tài)的一種方法。常見(jiàn)的瀝青路面控制圖有平均值—標(biāo)準(zhǔn)差控制圖、平均值—極差控制圖等[3]。

3.1 施工質(zhì)量控制原則

以往控制圖狀態(tài)判斷采用的是3σ控制原則，即質(zhì)量控制的上限為μ+3σ，質(zhì)量控制的下限為μ-3σ，其中μ為平均值，σ為標(biāo)準(zhǔn)差。如果所觀察指標(biāo)處于[μ-3σ，μ+3σ]之間，則認(rèn)為施工質(zhì)量是滿足要求的[4]。此外，質(zhì)量指標(biāo)落在控制上限或控制下限外的現(xiàn)象屬于小概率事件，其發(fā)生概率僅為0.27%。但是隨著公路建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，對(duì)施工質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格，3σ控制原則用于瀝青路面的施工質(zhì)量控制只能確保工程安全運(yùn)營(yíng)，難以建設(shè)出精品工程，筆者建議采用更加嚴(yán)格的μ±2σ準(zhǔn)則來(lái)控制路面的施工質(zhì)量控制。

3.2 施工質(zhì)量控制方法

3.2.1 平均值—標(biāo)準(zhǔn)差控制圖

平均值—標(biāo)準(zhǔn)差控制圖又稱μ-s控制圖，其用于瀝青路面動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制時(shí)應(yīng)當(dāng)借助相似的項(xiàng)目資料，并對(duì)其變異性展開(kāi)分析，計(jì)算出各控制指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差。μ-s控制圖包含五條線，從上至下分別為控制上限①、警告上限②、目標(biāo)值③、警告下限⑤、控制下限⑦。當(dāng)瀝青路面的質(zhì)量控制指標(biāo)參數(shù)超出警告線，施工單位應(yīng)及時(shí)調(diào)整施工方法，加強(qiáng)質(zhì)量控制;如相關(guān)質(zhì)量控制指標(biāo)參數(shù)超出控制線，施工單位應(yīng)停工整改，合格后方可繼續(xù)施工。

3.2.2 平均值—極差控制圖

由于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)差不易獲得，相對(duì)于μ-s控制圖而言，平均值一極差圖在瀝青路面建設(shè)質(zhì)量控制中的應(yīng)用更加廣泛。該方法主要適用于沒(méi)有類似路面施工統(tǒng)計(jì)資料的情況下，其不再設(shè)置警告線，而是將質(zhì)量指標(biāo)的平均值視作中心線，同時(shí)標(biāo)注出控制上限和控制下限。當(dāng)路面質(zhì)量控制指標(biāo)超出質(zhì)量控制線的范圍時(shí)，則認(rèn)為路面施工質(zhì)量處于不穩(wěn)定狀態(tài)，也可認(rèn)為路面施工水平下降，此時(shí)應(yīng)及時(shí)查明原因，并采取一定的補(bǔ)救措施。

3.3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

瀝青混合料控制：瀝青混合料是瀝青路面施工的主要材料，其動(dòng)態(tài)控制可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)混合料的用量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，如果存在瀝青混合料用量異常現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)向有關(guān)負(fù)責(zé)人反饋。同時(shí)，路面施工完成后，還可采用離心抽驗(yàn)法或燃燒法對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

瀝青路面壓實(shí)度控制：一方面，要對(duì)瀝青混合料的施工溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。當(dāng)混合料溫度較高時(shí)，碾壓期間容易出現(xiàn)壓痕，從而使路面推移斷裂;當(dāng)混合料溫度較低時(shí)，瀝青不易壓實(shí)，造成混合料孔隙較大現(xiàn)象的發(fā)生。另一方面，下承層也會(huì)影響瀝青路面平整度，在下承層凹下位置，多鋪瀝青混合料;在下承層凸出的位置，適當(dāng)減少瀝青混合料的用量。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在分析路面施工質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，提出了瀝青路面的動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)、動(dòng)態(tài)控制方法和要點(diǎn)，主要得到以下結(jié)論：（1）瀝青路面施工質(zhì)量影響因素主要有原材料、瀝青混合料、人員、工程實(shí)體檢測(cè)等;（2）公路瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)選擇時(shí)應(yīng)堅(jiān)持代表性、可操作性、及時(shí)性的原則;（3）建議公路瀝青路面施工期間基于μ±2σ準(zhǔn)則，從瀝青混合料和路面壓實(shí)度兩方面加強(qiáng)控制。

參考文獻(xiàn)

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[3] 孫兆鵬.試析公路瀝青路面施工質(zhì)量控制技術(shù)[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2017，13（2）：93-94.

[4] 王軍.高速公路瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制圖及關(guān)鍵指標(biāo)研究[J].西部交通科技，2017（7）：38-40.

收稿日期：2020-11-10

作者簡(jiǎn)介：賈玉（1982—），男，山東濟(jì)寧人，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向：公路工程質(zhì)量安全監(jiān)管。