公路沥青路面施工质量动态控制技术研究

贾玉 刘娅欣

摘  要：为了提高公路路面工程建设水平，本文从原材料、沥青混合料、人员等方面探讨了影响路面施工质量的因素，筛选出了沥青混合料路面动态控制指标。基于平均值—标准差（极差）控制图理论分析了沥青路面施工质量动态控制方法及关键点，以期进一步提高公路路面的动态化管理水平。

关键词：公路;沥青路面;施工质量;动态控制

中图分类号：TE6    文献标识码：A    文章编号：2095-6903（2020）12-0000-00

0 引言

随着我国基础交通网络的持续完善，公路工程建设规模日益增加，对其质量要求也更加严格。调查可知国内公路路面结构层大约80%以上为沥青混合料路面[1]。公路沥青混合料路面如果在施工期间控制不当，容易产生多个类型病害，先关病害的发生不仅大大提高了养护运营成本，干扰了车辆行驶舒适度，甚至还可能造成严重的交通事故。由于影响沥青路面施工水平的因素较多，且各指标之间相互关联，导致传统沥青路面控制办法存在一定的滞后性，造成工程人员无法及时针对错误的施工方案进行调整。此外，很多施工人员在开展公路沥青路面施工作业时往往以工程类比法为主，导致施工方案偏保守，施工成本较高。因此，研究公路沥青路面施工质量动态控制技术具有十分重要的意义。

1 公路沥青路面施工质量影响因素

1.1 原材料

原材料特性是决定沥青路面质量的最直接因素，原材料性能合格与否也会干扰后续工序的正常运作。控制原材料质量的关键就是在材料的收、发、储、运等环节。因此施工、监理、建设单位等做好检查验收工作，建立各自的材料管理台账，同时要明确从材料检员至项目经理的全面质量控制体系，避免把不合格材料使用在沥青路面施工工程中。

1.2 沥青混合料

沥青混合料的质量控制主要体现在配合比设计、拌和、储存控制方面，尤其要注意集料含水量随气候变化及二次筛分的变异性。沥青混合料拌和之前应当进行试拌，拌和时间与集料粒径、沥青量、拌和设备生产能力等参数密切相关。

一般情况下，夏季炎热季节，拌和时间较短，冬季寒冷季节可适当增加拌和时间;公路沥青混合料的储存仓应有良好的保温性能，其储存时间取决于沥青混合料类型：普通沥青混合料储存时间<72h，改性沥青混合料储存时间<24h。如果沥青混合料储存期间出现老化、滴漏、温度不满足摊铺规定等现象，必须及时废弃。

1.3 人员

参与沥青路面施工的管理人员和技术人员应持有相应的资质证书，并定期加强专业知识培训，提高人员责任意识，尽可能降低人为因素对路面施工质量的干扰。

2 公路沥青路面动态控制指标

2.1 控制指标选择原则

公路沥青混合料路面施工质量控制和验收指标数量较多，不同指标对路面使用性能的干扰程度存在一定差异。将规范要求的全部参数当作沥青路面的动态控制指标会大幅增加工作量，为了经济合理地实现沥青路面施工质量的动态控制，在选择控制指标时应坚持以下原则[2]：第一，代表性。选择的指标要能反映该结构层的作用和功能;第二，可操作性。施工质量控制指标应尽量是能在工地实验室检测的常规指标，以免提高质量控制成本;第三，及时性;检测指标结果应快速反馈，以实现及时控制。

2.2 控制指标筛选

在路面质量控制指标筛选时一定要结合项目具体特点来进行，其一般可分成沥青混合料指标与验收指标两类，前者包括组成指标、性能指标、力学指标等，后者主要包括其压实、平整度、弯沉等指标。

3 公路沥青路面施工质量动态控制方法及控制要点

公路沥青路面质量动态控制技术是利用统计学知识来绘制控制图，根据控制图上参数点的分布位置来判断路面质量是否处于受控状态的一种方法。常见的沥青路面控制图有平均值—标准差控制图、平均值—极差控制图等[3]。

3.1 施工质量控制原则

以往控制图状态判断采用的是3σ控制原则，即质量控制的上限为µ+3σ，质量控制的下限为µ-3σ，其中µ为平均值，σ为标准差。如果所观察指标处于[µ-3σ，µ+3σ]之间，则认为施工质量是满足要求的[4]。此外，质量指标落在控制上限或控制下限外的现象属于小概率事件，其发生概率仅为0.27%。但是随着公路建设规模的日益扩大，对施工质量要求越来越严格，3σ控制原则用于沥青路面的施工质量控制只能确保工程安全运营，难以建设出精品工程，笔者建议采用更加严格的µ±2σ准则来控制路面的施工质量控制。

3.2 施工质量控制方法

3.2.1 平均值—标准差控制图

平均值—标准差控制图又称µ-s控制图，其用于沥青路面动态质量控制时应当借助相似的项目资料，并对其变异性展开分析，计算出各控制指标的标准差。µ-s控制图包含五条线，从上至下分别为控制上限①、警告上限②、目标值③、警告下限⑤、控制下限⑦。当沥青路面的质量控制指标参数超出警告线，施工单位应及时调整施工方法，加强质量控制;如相关质量控制指标参数超出控制线，施工单位应停工整改，合格后方可继续施工。

3.2.2 平均值—极差控制图

由于行业标准差不易获得，相对于µ-s控制图而言，平均值一极差图在沥青路面建设质量控制中的应用更加广泛。该方法主要适用于没有类似路面施工统计资料的情况下，其不再设置警告线，而是将质量指标的平均值视作中心线，同时标注出控制上限和控制下限。當路面质量控制指标超出质量控制线的范围时，则认为路面施工质量处于不稳定状态，也可认为路面施工水平下降，此时应及时查明原因，并采取一定的补救措施。

3.3 施工质量控制要点

沥青混合料控制：沥青混合料是沥青路面施工的主要材料，其动态控制可以利用网络技术建立数据库，并对混合料的用量进行动态监测，如果存在沥青混合料用量异常现象，应及时向有关负责人反馈。同时，路面施工完成后，还可采用离心抽验法或燃烧法对沥青混合料的质量进行检验。

沥青路面压实度控制：一方面，要对沥青混合料的施工温度进行动态控制。当混合料温度较高时，碾压期间容易出现压痕，从而使路面推移断裂;当混合料温度较低时，沥青不易压实，造成混合料孔隙较大现象的发生。另一方面，下承层也会影响沥青路面平整度，在下承层凹下位置，多铺沥青混合料;在下承层凸出的位置，适当减少沥青混合料的用量。

4 结语

本文在分析路面施工质量影响因素的基础上，提出了沥青路面的动态控制指标、动态控制方法和要点，主要得到以下结论：（1）沥青路面施工质量影响因素主要有原材料、沥青混合料、人员、工程实体检测等;（2）公路沥青路面施工质量动态控制指标选择时应坚持代表性、可操作性、及时性的原则;（3）建议公路沥青路面施工期间基于µ±2σ准则，从沥青混合料和路面压实度两方面加强控制。

参考文献

[1] 李刚.高速公路沥青路面施工质量动态控制技术[J].黑龙江交通科技，2018，41（1）：70-71.

[2] 吉训授.沥青路面施工质量动态控制技术的应用[J].城市道桥与防洪，2017（10）：145-147+17-18.

[3] 孙兆鹏.试析公路沥青路面施工质量控制技术[J].公路交通科技（应用技术版），2017，13（2）：93-94.

[4] 王军.高速公路沥青路面施工质量动态控制图及关键指标研究[J].西部交通科技，2017（7）：38-40.

收稿日期：2020-11-10

作者简介：贾玉（1982—），男，山东济宁人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：公路工程质量安全监管。