論瀝青路面施工質量控制技術

【摘 要】近年來，隨著我國高速公路的快速發展，瀝青路面得到了廣泛的應用。但是，由于我國高速公路建設起步較晚、我國的氣候條件復雜、交通量大荷載作用間歇時間短、缺乏優質的道路瀝青材料、施工管理技術落后等因素，使得高速公路建成后出現了嚴重的早期破壞現象，分析研究了瀝青路面的施工質量技術，并結合工程事例進行了具體的分析研究。

【關鍵詞】瀝青路面；質量控制；統計過程控制

1 前言

國內外大量路面破損研究指出，瀝青路面的早期破壞先是隨機的出現局部的小范圍損壞，通常是在路面發生變異性較大的薄弱處產生的，有這些薄弱處開始逐漸擴展成為大面積的損壞，主要表現為路面松散、網裂、坑洞、局部車轍、局部泛油等。為了預防早期破壞，加強瀝青路面施工時的質量控制是比較有效的手段。

2 動態控制技術

動態控制技術就是運用數理統計的方法，對瀝青路面施工過程中的質量參數進行分析評價，使生產過程處于受控狀態，以保證工程的施工質量。動態控制技術主要是運用美國休哈特博士提出的統計過程控制（SPC）理論并創立了控制圖作為質量控制的理論基礎。

統計過程控制（SPC）是一種借助數理統計方法的過程控制工具。它對生產過程進行分析評價，根據反饋信息及時發現系統性因素出現的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機性因素影響的受控狀態，以達到控制質量的目的。當過程僅受隨機因素影響時，過程處于統計控制狀態（簡稱受控狀態）；當過程中存在系統因素的影響時，過程處于統計失控狀態（簡稱失控狀態）。

工程中統計控制狀態的判斷是根據繪制只要指標控制圖來判斷的。假定產品的質量標準為μ，如果只存往隨機性原因影響，不發生系統性偏差，則隨機抽取一件產品。其質量特征x 應該滿足：

Xi～N（μ，σ2）， i=1，2， ......，n

根據正態分布原理μ-3σ≤xi≤μ+3σ 的概率為99.73%，這就是說，如果生產過程是正常進行的，不存在系統性原因影響，那么產品質量的觀察值超出[μ-3σ，μ+3σ]范圍的可能性不到1%，是一個小概率事件。小概率事件由于發生的可能性較小，通常在少數試驗中是不可能出現的，一旦出現了，我們就有理由認為生產過程有系統性原因在起作用。據此，可以確定出控制圖的管理界線，其中，質量標準μ 為中心線（CL）；μ-3σ 為控制上限（UCL）；μ+3σ 為控制下限（LCL）。

控制圖是用來區分質量波動是由偶然因素還是系統因素引起的，從而判明過程是否處于統計控制狀態的一種工具。使用控制圖時，將特征統計量的一系列觀察值依次標在圖上。若這些點全部落在上、下控制限內，而且點的排列沒有什么缺陷（如同側鏈、周期、靠近控制限等），則判斷過程處于統計控制狀態；否則認為過程異常，須查明原因，加以消除。

3 控制圖的判異

控制圖有如下判斷原則，判斷過程是否處于穩定的控制狀態，必須同時滿足下列兩個條件：

第一，控制圖上的點全都在控制界限以內，即沒有點出界；第二，界限內的點排列正常（點是在界限內隨機波動的，沒有特別明顯的規律性和順序性，且多數點在中心線附近，只有少數點散落在控制界限附近）。

3.1 界限外的判斷

關于第一條，因為用少量數據作控制圖容易產生錯誤判斷，所以規定至少在下述情況下才可以認為過程處于控制狀態。

（1）連續 25 點以上處于控制界限內；（2）連續 35 點僅有I 點超出控制界限（3）連續100 點中不多于2 點超出控制界限。

3.2 界限內的判斷

在穩定的控制狀態下，點是在界限內隨機波動的，沒有特別明顯的規律性和順序性，且多數點在中心線附近，只有少數點散落在控制界限附近。界限內的點如有下列情形，就不能判斷過程為控制狀態。

3.2.1 多數點處于中心線的一側：一系列點連續出現在中心線一側

時，這種現象稱為\"鏈\"，鏈的長度用鏈內所含點的數量來衡量。①出現5點鏈時，應注意過程的變化；出現6 點鏈時，應開始調查原因；出現7 點鏈時，判斷過程為異常，需采取措施。②連續11 點中至少有10 點位于__同側，或連續l4 點至少有12 點位于同側，或連續17 點至少有14 點位于同側，或連續20 點至少有16 點位于同側。

3.2.2 上升（或下降）趨勢：連續7 點上升（或下降）時，應判斷過程異常。

3.2.3 點出現在控制界限附近：在中心線與控制線間作三等分線，若在最外側的1/3 帶形區域內存在下列情況之一：①連續3 點中有2 點處于此帶內；②連續7 點至少有3 點處于此帶內；③連續10 點至少有4點處于此帶內。即可判定過程異常。

3.2.4 點的排列顯示周期趨勢：當點的排列顯示周期性時，有必要調查是否存在異常原因。

4 工程實例應用

瀝青路面施工過程中，涉及到很多質量控制指標，倘若把每個指標多作為控制指標并繪制控制圖的話，工作量會很大，而且也不能有效的對施工過程進行控制。因此需要對各種質量控制指標進行篩選。目前，業界普遍認為表1 中所示的指標可作為瀝青路面施工質量動態控制的關鍵指標。

本文以瀝青混合料油石比為例闡述統計過程控制在瀝青路面施工中的應用。表2 是每日檢測的瀝青混合料油石比數據記錄表。

油石比大體處于可控狀態，從5 月24 日至6 月3 日期間，混合料生產比較穩定，曲線稍有波動，經過微調曲線趨于穩定，所以，6月3 日至6 月7 日期間生產狀況良好。從6 月7 日開始，油石比接近指控上限，說明油石比偏大，用油量偏多，經檢查集料級配產生變異，粗集料偏多，細集料偏少，集料的比表面積變小，對瀝青的吸收量減少，使得油石比偏大，應對集料級配進行調整。

5 結論

瀝青路面的施工過程既是瀝青路面質量的形成過程，也是保證瀝青路面使用性能，預防早期損壞的關鍵環節，同時這一過程也是一個復雜的過程。統計過程控制在瀝青路面施工中的應用能有效的對施工過程進行監控，有效的提高了瀝青路面的施工質量。