高速公路瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制方法

顧良珍

【摘 要】 伴隨著高速公路建設(shè)的突飛猛進(jìn)，國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，高速公路建設(shè)越來(lái)越多的采用優(yōu)質(zhì)的材料和優(yōu)良的設(shè)備，承包商的人員也大多受過(guò)專業(yè)的培訓(xùn)。整體而言，國(guó)內(nèi)在硬件方面來(lái)完全具備了做高質(zhì)量瀝青路面的條件，比較而言，瀝青路面質(zhì)量管控體系和發(fā)達(dá)國(guó)家相距甚遠(yuǎn)。當(dāng)前的瀝青路面質(zhì)量管控體系不完善是導(dǎo)致瀝青路面質(zhì)量不高的重要原因之一。本文旨在嘗試建立一種科學(xué)、合理的瀝青路面質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制方法。

【關(guān)鍵詞】 高速公路，瀝青路面，質(zhì)量管控

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)城市道路工程不斷擴(kuò)大，特別是近些年來(lái)，我國(guó)城市道路建設(shè)取得了快速的發(fā)展，城市道路工程在質(zhì)量方面有了巨大進(jìn)步。但目前大多數(shù)城市（特別是中、小城市）道路工程在質(zhì)量方面仍然存在著不小的差距。究其原因，是因?yàn)榈缆肥┕と狈茖W(xué)規(guī)范的質(zhì)量管理體系從而導(dǎo)致城市道路施工不規(guī)范，質(zhì)量管理存在許多不足和問(wèn)題。因此確保城市道路質(zhì)量的關(guān)鍵在于確保道路施工過(guò)程的嚴(yán)格質(zhì)量管理控制，道路的高質(zhì)量施工才是解決道路質(zhì)量問(wèn)題的根本性解決方法。如何針對(duì)目前存在的問(wèn)題，構(gòu)建合理、完善的城市道路質(zhì)量管理體系，并提出有效的質(zhì)量管理措施，將是需要我們解決的一個(gè)重要而緊迫的問(wèn)題。

1 瀝青路面施工影響因素

由于受人、機(jī)、料、法，環(huán)等因素的影響，影響瀝青路面質(zhì)量變異的因素很多，可以分成偶然因素和系統(tǒng)因素兩類。偶然因素是在路面施工過(guò)程中隨機(jī)發(fā)生的，而系統(tǒng)因索則是系統(tǒng)內(nèi)部的原岡影響路面質(zhì)量的一些岡素。例如：引起瀝青混合料質(zhì)量變異的因素很多，一方面可能是因?yàn)檠b載機(jī)不定點(diǎn)裝料，另一方面可能因?yàn)楹Y板上有了漏洞或冷料傳送帶的設(shè)定沒(méi)有正確調(diào)整。前者即為偶然因素，后者即為系統(tǒng)因素。

影響路面質(zhì)量的偶然因素在施工過(guò)程中盡管可以減少，但一般是不能消除的，它對(duì)質(zhì)量波動(dòng)影響微小。系統(tǒng)因素則不然，它對(duì)使質(zhì)量波動(dòng)的影響大，如果及時(shí)采取措施不難消除，但若不能有效的采取措施則可能導(dǎo)致路面質(zhì)量控制失調(diào)，瀝青路面質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)大問(wèn)題。

由偶然因素造成的質(zhì)量變異，稱為正常質(zhì)量波動(dòng)。由系統(tǒng)因素造成的質(zhì)量變異，稱為異常質(zhì)量波動(dòng)。所謂過(guò)程的質(zhì)量控制就是將正常質(zhì)量波動(dòng)限制在一個(gè)合理的范圍（幅度），而杜絕異常質(zhì)量波動(dòng)的發(fā)生。因此，只要正常質(zhì)量波動(dòng)處于合理的幅度，質(zhì)量管理則采取“聽(tīng)之任之”的態(tài)度，而對(duì)異常質(zhì)量波動(dòng)則必須采取“嚴(yán)加控制”的態(tài)度。

2 瀝青路面質(zhì)量控制的策略

瀝青路面質(zhì)量控制的目的并不是完全消除施工過(guò)程的變異，而是區(qū)分引起變異的因素是系統(tǒng)原因或偶然原因，根據(jù)典型分布是否偏離判斷系統(tǒng)因素是否發(fā)生，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生告警時(shí)，及時(shí)采取措施消除影響質(zhì)量的系統(tǒng)因素，恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定，保證瀝青路面質(zhì)量一直保持“穩(wěn)態(tài)”。

統(tǒng)計(jì)學(xué)表明，如果施工過(guò)程中只存在偶然因素而不存在異常因素的狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為路面施工受控狀態(tài)或“穩(wěn)態(tài)”?！胺€(wěn)態(tài)”是瀝青路面施工過(guò)程追求的目標(biāo)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，在“穩(wěn)態(tài)”下進(jìn)行瀝青路面施工，路面質(zhì)量特性值有絕大多數(shù)落在控制范圍內(nèi)，對(duì)路面質(zhì)量有完全的把握。和任何質(zhì)量控制一樣，瀝青路面施工控制分事前控制、事中控制和事后檢驗(yàn)。施工之前的技術(shù)交底、制定預(yù)控措施及施工指導(dǎo)意見(jiàn)都屬于事前控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的問(wèn)題，維持施工過(guò)程的穩(wěn)定屬于事中控制，通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)施工中的缺陷，并采取措施糾正屬于事后控制。三個(gè)階段都很重要，比較而言，事前控制和過(guò)程控制尤為重要，在缺陷出現(xiàn)之前消除質(zhì)量隱患是瀝青路面質(zhì)量控制的目標(biāo)，動(dòng)態(tài)控制和事前控制是質(zhì)量控制的方向。

3 城市道路施工質(zhì)量的動(dòng)態(tài)控制

3.1 動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)的選擇

瀝青路面施工過(guò)程中，我國(guó)現(xiàn)有瀝青路面施工規(guī)范規(guī)定了許多試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)，但這些指標(biāo)對(duì)瀝青路面質(zhì)量的影響程度是不同的，如果將所有的指標(biāo)都列入質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制圖必將大大增大動(dòng)態(tài)控制的難度，降低操作可行性。為了有效的加強(qiáng)瀝青路面質(zhì)量控制，必須兼顧指標(biāo)的重要性和操作可行性兩方面。因此，合理的確定適合動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)是實(shí)行瀝青路面施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制的前提。瀝青路面旌工過(guò)程中，質(zhì)量控制指標(biāo)大致可以以下幾類。表1列出了施工過(guò)程中的主要控制指標(biāo)。

瀝青混合料性能指標(biāo)（高溫性能，低溫性能、抗水損害性能指標(biāo)以及疲勞性能指標(biāo)等）反映瀝青混合料品質(zhì)，對(duì)瀝青混合料至關(guān)重要。但是，瀝青混合料性能指標(biāo)僅為配合比設(shè)計(jì)時(shí)作為評(píng)價(jià)混合料品質(zhì)的參考，施工過(guò)程不作控制，所以施工過(guò)程控制中不考慮瀝青混合料性能指標(biāo)。

在瀝青混合料體積指標(biāo)中，體積指標(biāo)有礦料間隙率（VMA）、瀝青混合料空隙率（VV）、瀝青飽和度（VFA）以及粉膠比（DP），由于瀝青飽和度（VFA）決定于礦料間隙率（VMA）和瀝青混合料空隙率（w），因此，礦料間隙率（VMA）、瀝青混合料空隙率（VV）以及粉膠比（DP）是施工中需要重點(diǎn)監(jiān)控的體積指標(biāo)。

3.2 事前控制和“預(yù)控”措施

目前國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)過(guò)程中，普遍存在的是高速公路的使用壽命還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)年限，部分高速公路建成不久，就出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的早期破壞，這不僅造成了巨大的浪費(fèi)，也嚴(yán)重影響了公路行業(yè)的形象。近年來(lái)，我國(guó)加大了瀝青路面科研力度，注重引進(jìn)新材料、新技術(shù)，并加強(qiáng)了施工質(zhì)量控制，路面建設(shè)整體水平有了相當(dāng)程度的提高。以江蘇省為例，“十五”期間，江蘇省高速公路建設(shè)部門采取了一系列的技術(shù)措施，包括采優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，高度重視施工質(zhì)量控制如提高壓實(shí)度和路面滲水控制標(biāo)準(zhǔn)等。

動(dòng)態(tài)控制可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中的薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程的異常并及時(shí)采取糾錯(cuò)措施，保持施工過(guò)程的穩(wěn)定。但是，如果在指標(biāo)發(fā)現(xiàn)之前，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的流程實(shí)施“預(yù)控”，就可以有效的減少過(guò)程的異常波動(dòng)，做到“事前控制”。指標(biāo)的“預(yù)控”方案是重要的，但制定卻是相當(dāng)困難的，更多的憑借工程經(jīng)驗(yàn)，不同的工程、不同的地區(qū)、不同的工程人員都會(huì)有不同的理解。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的積累，“預(yù)控方案”會(huì)不斷完善。

（1）VV和VMA的波動(dòng)

當(dāng)瀝青混合料體積指標(biāo)發(fā)生異常波動(dòng)時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮VV和VMA，調(diào)整時(shí)應(yīng)兼顧二者的平衡，因?yàn)閂MA同時(shí)受空隙率VV和瀝青體積百分比VA影響，因此，首先分析VMA的波動(dòng)因素。

（2）瀝青混合料礦料間隙率VMA的調(diào)整步驟

影響VMA異常波動(dòng)的因素主要是礦料級(jí)配是否遠(yuǎn)離最大密度線、瀝青用量是否正常以及天然砂的用量是否合適。增大VMA的方法首先考慮調(diào)整礦料級(jí)配，例如，使礦料級(jí)配遠(yuǎn)離最大密度線，增加混合料中間集料的含量，如果采用天然砂，應(yīng)減少天然砂的用量。在礦料級(jí)配調(diào)整幅度不大的時(shí)候，需要通過(guò)增大瀝青的用量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

實(shí)踐證明，指標(biāo)發(fā)生異常波動(dòng)時(shí)，應(yīng)首先檢查指標(biāo)的獲取方式，如試驗(yàn)方法、取樣方式等是否得當(dāng)，這是調(diào)整之前首先要做的。

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