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

■李 強(qiáng) ■山東省煙臺(tái)市牟平公路管理局，山東 煙臺(tái) 264100

質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制技術(shù)并不追求消除變異，而以通過(guò)對(duì)關(guān)鍵性指標(biāo)的控制實(shí)現(xiàn)管理質(zhì)量變異性大小，在將質(zhì)量波動(dòng)范圍控制在可接受范圍內(nèi)的同時(shí)，保證施工的總質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為目的。

1 高速公路瀝青混合料質(zhì)量變異性動(dòng)態(tài)控制技術(shù)分析

在高速公路瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中，受隨機(jī)因素影響，如人員、機(jī)器、原材料、加工方法、測(cè)量工具、環(huán)境差異等因素，最佳瀝青量值在輸入后必然存在變異，所以要保證混合料質(zhì)量只能對(duì)變異大小進(jìn)行控制而不能徹底消除，通過(guò)建立相應(yīng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)實(shí)際情況分階段調(diào)整控制范圍進(jìn)行質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制，并從中確定異常因素的動(dòng)態(tài)控制技術(shù)，是瀝青混合料質(zhì)量變異性動(dòng)態(tài)控制的有效辦法。其6 月11 日至6 月13 日的瀝青用量在質(zhì)控的上下限范圍內(nèi)，表明其波動(dòng)范圍在規(guī)定范圍內(nèi)，瀝青用量控制較平穩(wěn)，而6 月18 日至6 月22 日其質(zhì)控的上下限明顯增大，表明有異常因素對(duì)其進(jìn)行干擾，根據(jù)上下限距離越近生產(chǎn)能力越高的原理，表明此階段生產(chǎn)能力較低，通過(guò)研究表明瀝青含量變異性的取值范圍會(huì)受到瀝青含量的檢測(cè)辦法、取樣情況及具體進(jìn)行拌合的機(jī)械設(shè)備性能的影響，離心抽提法和燃燒爐法是目前瀝青含量檢測(cè)的主要辦法，其各有優(yōu)缺點(diǎn)，可根據(jù)施工具體實(shí)際選用［1］。

除瀝青用量影響高速公路瀝青路面混合料質(zhì)量外，混合料的級(jí)配也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生明顯的影響，而受隨機(jī)因素影響瀝青混合料的級(jí)配也會(huì)呈現(xiàn)出波動(dòng)的狀態(tài)，使瀝青路面的強(qiáng)度、耐久度等受到影響，所以加強(qiáng)對(duì)級(jí)配趨向有直接影響的關(guān)鍵篩孔的監(jiān)控十分重要，可以看出質(zhì)控上下限距離較適中，表明整體工序能力比較理想，但6 月28 日后質(zhì)控的上下線距離拉近，表明工序能力上升，意味著高成本代價(jià)因素在此期間可能出現(xiàn)，應(yīng)引起注意，而6 月23 日至6 月27 日的情況相反，生產(chǎn)水平偏低，應(yīng)從原材料自身穩(wěn)定性及篩孔設(shè)置和計(jì)量系統(tǒng)準(zhǔn)確度三個(gè)因素的角度進(jìn)行分析判斷，材料穩(wěn)定性與級(jí)配變異幅度成反比［2］。

通過(guò)上述分析可以確定動(dòng)態(tài)控制技術(shù)對(duì)于高速公路瀝青路面的瀝青混合料質(zhì)量起到明顯的管理作用，通過(guò)對(duì)瀝青用量及級(jí)配數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集、整理分析和制圖、計(jì)算，可以對(duì)瀝青生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控，從而使其生產(chǎn)質(zhì)量得到保證;而且通過(guò)制圖可以對(duì)施工方的生產(chǎn)水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并有針對(duì)性的選擇最佳施工方;在確定人工和機(jī)械兩大影響瀝青混合料質(zhì)量變異性因素的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性的控制和管理［3］。

2 高速公路瀝青路面成型質(zhì)量變異性動(dòng)態(tài)控制技術(shù)分析

高速公路瀝青路面早期損害很大程度上是車(chē)轍、坑槽等現(xiàn)象引起，而加大路面的壓實(shí)度是降低其損害的有效辦法，現(xiàn)階段施工中使用最廣泛的壓實(shí)度檢測(cè)方法是鉆孔取芯法，但其使用過(guò)程中需要大量取樣，對(duì)板體結(jié)構(gòu)會(huì)造成破壞，而且補(bǔ)修的難度大，直至目前仍未有理想的補(bǔ)修工具，其長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)周期在一定程度上對(duì)施工進(jìn)程也構(gòu)成影響，所以對(duì)高速公路瀝青路面壓實(shí)度采用動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制技術(shù)具有實(shí)際意義［4］。從動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制表可以看出，其以0.5 千米劃分分析階段，整條均值變化曲線在質(zhì)控上下限之間浮動(dòng)，但波動(dòng)范圍較大，多次接近質(zhì)控限，隨著質(zhì)控上下限距離的擴(kuò)大，表明施工水平呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，在壓實(shí)施工中必然已經(jīng)受到某種異常因素的影響，可能是外部溫度發(fā)生變化或選擇的壓實(shí)設(shè)備不理想、使用的碾壓工藝不合理等因素導(dǎo)致，應(yīng)結(jié)合具體施工情況進(jìn)行排查和改善。

壓實(shí)度指標(biāo)與馬歇爾密度有關(guān)，馬歇爾密度是使用馬歇爾擊實(shí)儀制作成型的試件對(duì)路面壓實(shí)度直接測(cè)試所得到的數(shù)據(jù)，其主要針對(duì)路面物體對(duì)路面形成的豎向垂直壓力而進(jìn)行測(cè)試，而在實(shí)際生活中，路面不僅要受到豎向壓力及沖擊力影響，還會(huì)受到橡膠輪胎揉搓所導(dǎo)致的側(cè)向力的影響，所以其測(cè)試數(shù)據(jù)相對(duì)實(shí)際要明顯偏低，目前我國(guó)高速公路瀝青路面的壓實(shí)路被設(shè)定為最大理論密度的93%-97%，馬歇爾密度的97%-101%，路面實(shí)際孔隙率的3%-7%。

除壓實(shí)度外，路面的平整度對(duì)于路面后期使用質(zhì)量也會(huì)構(gòu)成影響，而平整度的測(cè)量要建立在施工之后，其測(cè)量的實(shí)際意義被縮減，而且當(dāng)基層的平整度出現(xiàn)變異時(shí)，中層和上層的平整度也會(huì)遺傳其變異，所以應(yīng)對(duì)瀝青路面的平整度采用動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)，并在發(fā)現(xiàn)變異的情況下，針對(duì)其下承層的施工質(zhì)量、所使用的瀝青混合料質(zhì)量及使用的攤鋪機(jī)械等可能影響瀝青路面平整度的因素展開(kāi)分析，可以看出所得到的檢測(cè)數(shù)值變異性較明顯，出現(xiàn)多個(gè)超出質(zhì)控上下限的點(diǎn)，最大極差已經(jīng)達(dá)到0.52，已經(jīng)存在影響瀝青路面平整度的變異因素，應(yīng)引起注意。

近年來(lái)瀝青路面的厚度對(duì)其使用質(zhì)量的影響也逐漸顯現(xiàn)，引起廣泛關(guān)注，厚度不僅對(duì)路面的壓實(shí)度和平整度有影響，而且厚度過(guò)低會(huì)使路面質(zhì)量存在安全隱患，特別是路面厚度對(duì)施工成本具有直接作用，而施工方為縮減成本不惜以施工質(zhì)量為代價(jià)，所以也應(yīng)采用動(dòng)態(tài)控制技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從圖中可以看出起初階段控制能力偏低，平均值在5.71 左右，通過(guò)有針對(duì)性的改進(jìn)，中期平均值達(dá)到5.95 左右，后期上升至6.15 左右，但都處于控制上下限范圍內(nèi)，仍可以接受，當(dāng)厚度平均值曲線超出上下限就應(yīng)考慮下面層的平整度、檢測(cè)工具、路面造價(jià)、攤鋪碾壓工藝等方面，直至均值恢復(fù)到控制上下限以?xún)?nèi)為止。

3 結(jié)論

通過(guò)質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制技術(shù)可以對(duì)施工過(guò)程中的質(zhì)量波動(dòng)進(jìn)行全程實(shí)時(shí)跟蹤，并在控制波動(dòng)范圍的同時(shí)針對(duì)異常因素進(jìn)行全面分析，從而及時(shí)的提出造成波動(dòng)問(wèn)題的預(yù)防措施，達(dá)到減少高速公路瀝青路面早期損害的目的，從而全面提升高速公路瀝青路面的使用質(zhì)量，所以質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制技術(shù)對(duì)于高速公路瀝青路面施工管理具有十分重要的作用，應(yīng)對(duì)其不斷深化并積極推廣。

［1］楊威.通平高速公路瀝青路面施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的研究［D］.長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2013.

［2］楊舒豪.寶漢高速公路瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制技術(shù)研究［D］.西安:長(zhǎng)安大學(xué)，2011.

［3］孫赫.沈海高速瀝青路面施工質(zhì)量的控制技術(shù)研究［D］.沈陽(yáng):沈陽(yáng)建筑大學(xué)，2012.

［4］李錦洋.鄭開(kāi)線快速通道瀝青路面施工質(zhì)量過(guò)程控制技術(shù)研究［D］.長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2014.