高速公路沥青路面施工质量动态控制方法

顾良珍

【摘 要】 伴随着高速公路建设的突飞猛进，国内高速公路建设过程中也出现了一些问题。从目前的现状来看，高速公路建设越来越多的采用优质的材料和优良的设备，承包商的人员也大多受过专业的培训。整体而言，国内在硬件方面来完全具备了做高质量沥青路面的条件，比较而言，沥青路面质量管控体系和发达国家相距甚远。当前的沥青路面质量管控体系不完善是导致沥青路面质量不高的重要原因之一。本文旨在尝试建立一种科学、合理的沥青路面质量动态控制方法。

【关键词】 高速公路，沥青路面，质量管控

0 引言

随着我国经济的迅速发展，我国城市道路工程不断扩大，特别是近些年来，我国城市道路建设取得了快速的发展，城市道路工程在质量方面有了巨大进步。但目前大多数城市（特别是中、小城市）道路工程在质量方面仍然存在着不小的差距。究其原因，是因为道路施工缺乏科学规范的质量管理体系从而导致城市道路施工不规范，质量管理存在许多不足和问题。因此确保城市道路质量的关键在于确保道路施工过程的严格质量管理控制，道路的高质量施工才是解决道路质量问题的根本性解决方法。如何针对目前存在的问题，构建合理、完善的城市道路质量管理体系，并提出有效的质量管理措施，将是需要我们解决的一个重要而紧迫的问题。

1 沥青路面施工影响因素

由于受人、机、料、法，环等因素的影响，影响沥青路面质量变异的因素很多，可以分成偶然因素和系统因素两类。偶然因素是在路面施工过程中随机发生的，而系统因索则是系统内部的原冈影响路面质量的一些冈素。例如：引起沥青混合料质量变异的因素很多，一方面可能是因为装载机不定点装料，另一方面可能因为筛板上有了漏洞或冷料传送带的设定没有正确调整。前者即为偶然因素，后者即为系统因素。

影响路面质量的偶然因素在施工过程中尽管可以减少，但一般是不能消除的，它对质量波动影响微小。系统因素则不然，它对使质量波动的影响大，如果及时采取措施不难消除，但若不能有效的采取措施则可能导致路面质量控制失调，沥青路面质量会出现大问题。

由偶然因素造成的质量变异，称为正常质量波动。由系统因素造成的质量变异，称为异常质量波动。所谓过程的质量控制就是将正常质量波动限制在一个合理的范围（幅度），而杜绝异常质量波动的发生。因此，只要正常质量波动处于合理的幅度，质量管理则采取“听之任之”的态度，而对异常质量波动则必须采取“严加控制”的态度。

2 沥青路面质量控制的策略

沥青路面质量控制的目的并不是完全消除施工过程的变异，而是区分引起变异的因素是系统原因或偶然原因，根据典型分布是否偏离判断系统因素是否发生，当系统发生告警时，及时采取措施消除影响质量的系统因素，恢复系统稳定，保证沥青路面质量一直保持“稳态”。

统计学表明，如果施工过程中只存在偶然因素而不存在异常因素的状态，这种状态称为路面施工受控状态或“稳态”。“稳态”是沥青路面施工过程追求的目标，根据统计规律，在“稳态”下进行沥青路面施工，路面质量特性值有绝大多数落在控制范围内，对路面质量有完全的把握。和任何质量控制一样，沥青路面施工控制分事前控制、事中控制和事后检验。施工之前的技术交底、制定预控措施及施工指导意见都属于事前控制，及时发现过程中的问题，维持施工过程的稳定属于事中控制，通过试验检测发现施工中的缺陷，并采取措施纠正属于事后控制。三个阶段都很重要，比较而言，事前控制和过程控制尤为重要，在缺陷出现之前消除质量隐患是沥青路面质量控制的目标，动态控制和事前控制是质量控制的方向。

3 城市道路施工质量的动态控制

3.1 动态控制指标的选择

沥青路面施工过程中，我国现有沥青路面施工规范规定了许多试验检测指标，但这些指标对沥青路面质量的影响程度是不同的，如果将所有的指标都列入质量动态控制图必将大大增大动态控制的难度，降低操作可行性。为了有效的加强沥青路面质量控制，必须兼顾指标的重要性和操作可行性两方面。因此，合理的确定适合动态控制指标是实行沥青路面施工质量动态控制的前提。沥青路面旌工过程中，质量控制指标大致可以以下几类。表1列出了施工过程中的主要控制指标。

沥青混合料性能指标（高温性能，低温性能、抗水损害性能指标以及疲劳性能指标等）反映沥青混合料品质，对沥青混合料至关重要。但是，沥青混合料性能指标仅为配合比设计时作为评价混合料品质的参考，施工过程不作控制，所以施工过程控制中不考虑沥青混合料性能指标。

在沥青混合料体积指标中，体积指标有矿料间隙率（VMA）、沥青混合料空隙率（VV）、沥青饱和度（VFA）以及粉胶比（DP），由于沥青饱和度（VFA）决定于矿料间隙率（VMA）和沥青混合料空隙率（w），因此，矿料间隙率（VMA）、沥青混合料空隙率（VV）以及粉胶比（DP）是施工中需要重点监控的体积指标。

3.2 事前控制和“预控”措施

目前国内高速公路建设过程中，普遍存在的是高速公路的使用寿命还远远达不到设计年限，部分高速公路建成不久，就出现了比较严重的早期破坏，这不仅造成了巨大的浪费，也严重影响了公路行业的形象。近年来，我国加大了沥青路面科研力度，注重引进新材料、新技术，并加强了施工质量控制，路面建设整体水平有了相当程度的提高。以江苏省为例，“十五”期间，江苏省高速公路建设部门采取了一系列的技术措施，包括采优化路面结构设计，高度重视施工质量控制如提高压实度和路面渗水控制标准等。

动态控制可以及时发现施工中的薄弱环节，发现施工过程的异常并及时采取纠错措施，保持施工过程的稳定。但是，如果在指标发现之前，根据经验确定的流程实施“预控”，就可以有效的减少过程的异常波动，做到“事前控制”。指标的“预控”方案是重要的，但制定却是相当困难的，更多的凭借工程经验，不同的工程、不同的地区、不同的工程人员都会有不同的理解。根据经验的积累，“预控方案”会不断完善。

（1）VV和VMA的波动

当沥青混合料体积指标发生异常波动时，应同时考虑VV和VMA，调整时应兼顾二者的平衡，因为VMA同时受空隙率VV和沥青体积百分比VA影响，因此，首先分析VMA的波动因素。

（2）沥青混合料矿料间隙率VMA的调整步骤

影响VMA异常波动的因素主要是矿料级配是否远离最大密度线、沥青用量是否正常以及天然砂的用量是否合适。增大VMA的方法首先考虑调整矿料级配，例如，使矿料级配远离最大密度线，增加混合料中间集料的含量，如果采用天然砂，应减少天然砂的用量。在矿料级配调整幅度不大的时候，需要通过增大沥青的用量来实现。

实践证明，指标发生异常波动时，应首先检查指标的获取方式，如试验方法、取样方式等是否得当，这是调整之前首先要做的。

参考文献

[1] 世界银行.中国的高速公路。连接公众与市场旧中国高速公路绩效评估与跟踪研讨会，2012.

[2] 中华人民共和国交通部.公路路基路面现场测试规程（JTJ059-95）[S].北京；人民交通出版社，2004.

[3] 陈志雄， 城市道路施工质量控制的管理与技术要领[J]. 中国新技术新产品，2008，14： 48-49.

[4] 中华人民共和国交通部.公路工程质量检验评定标准（JTGF80-2009）[S]北京人民交通出版社，2009.