高速公路建設(shè)項(xiàng)目施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制分析

葛勇良，方　良(.浙江省交通投資集團(tuán)有限公司;.麗水市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站)

高速公路建設(shè)項(xiàng)目施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制分析

葛勇良1，方良2
(1.浙江省交通投資集團(tuán)有限公司;2.麗水市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站)

摘要:隨著我國道路網(wǎng)建設(shè)的四通八達(dá)，高速公路在其中所占的比重越來越大。而要使得建成的高速公路發(fā)揮其應(yīng)有的使用功能，并且確保安全舒適，如何確保這些高速公路工程的施工質(zhì)量成為管理工作的重中之重。由于現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)有眾多因素會(huì)影響施工質(zhì)量，與質(zhì)量直接相關(guān)的質(zhì)量指標(biāo)也各不相同。要提升建設(shè)質(zhì)量，需要實(shí)時(shí)判斷施工質(zhì)量變化，由動(dòng)態(tài)指標(biāo)的差異確定出正確的控制措施，從而達(dá)到提升施工質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞:高速公路;瀝青路面;質(zhì)量;動(dòng)態(tài)控制

中圖分類號(hào):U415. 1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C

文章編號(hào):1008－3383(2015)04－0192－01

1　高速公路建設(shè)質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

要評(píng)價(jià)高速公路的施工質(zhì)量是否合格，可以通過相應(yīng)的質(zhì)量特征值研究判定，如果滿足設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，則是合格的。例如對(duì)瀝青混合料來說，需要符合一定的油石比及礦料級(jí)配、相應(yīng)的性能指標(biāo)等，但由于施工水平、原材料供應(yīng)等因素不斷發(fā)生變化，混合料質(zhì)量也不斷發(fā)生變化。要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，即控制質(zhì)量特征值的變化，根據(jù)特征值數(shù)據(jù)判斷整個(gè)高速公路建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量狀況。對(duì)于質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制所需分析的質(zhì)量特征值，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，可以分為兩類: (1)可表示數(shù)據(jù)集中特性的均值、中位數(shù)等; (2)標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等由于可以反映不同數(shù)值間差別，因此可表示數(shù)據(jù)間離散情況。

對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，除了要研究上述質(zhì)量特征值的數(shù)值大小外，還需要分析質(zhì)量特征值發(fā)生的概率，由此建立起二者結(jié)合的概率分布數(shù)學(xué)模型。涉及到高速公路建設(shè)質(zhì)量管理，存在兩類概率分布，連續(xù)型以及離散型。其中，對(duì)于連續(xù)型分布，一般情形下以正態(tài)分布為主，而離散型概率分布有二項(xiàng)分布，還有泊松分布兩種情況。

對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制的基本方法是采用質(zhì)量控制圖?？刂茍D中具有上下限，即質(zhì)控上限(UCL)、中心值(CL)以及質(zhì)控下限(LCL)，其一般形式如圖1所示。

圖1　質(zhì)量控制圖

應(yīng)用控制圖判斷施工是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，即質(zhì)量是否合格的標(biāo)準(zhǔn)分為兩條，一是控制圖上的點(diǎn)均位于上下控制界限內(nèi)，不存在出界問題;二是處于界限之間的點(diǎn)正常排列，屬于隨機(jī)波動(dòng)的，大多數(shù)位于中心值附近，并不具有特定順序或者規(guī)律，否則不能判斷處在穩(wěn)定狀態(tài)。

2　高速公路動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制關(guān)鍵指標(biāo)

為了對(duì)高速公路建設(shè)項(xiàng)目施工質(zhì)量進(jìn)行控制，現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定了一系列的檢測(cè)指標(biāo)。而不同指標(biāo)對(duì)瀝青路面使用性能和使用年限的影響是有較大差異的，為了提高工作效率，必須對(duì)其中的指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選，選取進(jìn)行高速公路項(xiàng)目施工動(dòng)態(tài)控制時(shí)，具有代表性的，可操作性強(qiáng)的，以及及時(shí)高效的指標(biāo)。在施工瀝青路面時(shí)，對(duì)質(zhì)量有較大影響的指標(biāo)存在于瀝青混合料生產(chǎn)時(shí)以及路面施工完驗(yàn)收時(shí)。

對(duì)瀝青混合料來說，考慮到礦料間隙率(VMA)以及空隙率(VV)與混合料的結(jié)構(gòu)形成、力學(xué)性能等關(guān)系密切，但是二者數(shù)據(jù)都需要在施工后通過鉆芯取樣獲得，不能及時(shí)參考調(diào)整施工。有相關(guān)研究表明，在進(jìn)行瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)，篩孔尺寸4．75 mm、2．36 mm的通過率單一發(fā)生變化或均出現(xiàn)差異時(shí)，可顯著影響混合料的性能，因此將它們確定為質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)。而瀝青用量即油石比也對(duì)瀝青混合料的力學(xué)性能和參數(shù)有很大影響，故評(píng)定為關(guān)鍵性指標(biāo)。施工結(jié)束驗(yàn)收路面時(shí)，由于路面厚度同路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、壓實(shí)度、平整度密不可分，良好的壓實(shí)度可有效保障路面的抗疲勞能力和承載能力，而平整度直接關(guān)系到行車安全、舒適性，因此將這三因素也設(shè)定為施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制的關(guān)鍵性指標(biāo)。

3　高速公路施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制

要對(duì)高速公路建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量進(jìn)行有效動(dòng)態(tài)控制，需要一套科學(xué)的控制方法為依托。由于各種客觀因素的存在，實(shí)際施工中出現(xiàn)質(zhì)量波動(dòng)在所難免，但通過努力可以控制其變化大小。質(zhì)量變化可否被接受，主要通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)和分析，判斷關(guān)鍵性控制指標(biāo)的波動(dòng)情況。當(dāng)控制指標(biāo)出現(xiàn)變異情形時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，消除并避免項(xiàng)目施工過程失穩(wěn)，從而提高高速公路建設(shè)項(xiàng)目施工水平。

3．1高速公路瀝青路面混合料質(zhì)量變異動(dòng)態(tài)控制

高速公路路面施工，采用拌合樓生產(chǎn)瀝青混合料。但由于受冷料倉上料等外部因素影響，即使拌合樓生產(chǎn)程序輸入的都是定值，實(shí)際生產(chǎn)中瀝青含量也是變異的。動(dòng)態(tài)控制不能完全消除，只能使其變化盡量小。為了提高施工質(zhì)量，瀝青混合料施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制過程需要首先建立統(tǒng)計(jì)分析必須的工程質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，記錄下每日的礦料級(jí)配、瀝青用量;接下來分階段對(duì)施工過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。如以此階段前期檢測(cè)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，研究生產(chǎn)過程變異情況，繪制質(zhì)量控制圖，從而提出控制措施，并預(yù)測(cè)下一個(gè)小階段的質(zhì)量變化。此過程可重復(fù)進(jìn)行，直到找到使瀝青混合料質(zhì)量產(chǎn)生較大波動(dòng)的主要因素實(shí)施控制。

(1)高速公路路面瀝青含量變異動(dòng)態(tài)控制

現(xiàn)階段通常使用離心抽提法和燃燒爐法檢測(cè)瀝青含量及混合料的級(jí)配組成，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要視具體情況選用。瀝青含量同現(xiàn)場(chǎng)取樣的方式及混合料攪拌均勻程度息

息相關(guān)。取樣時(shí)需要從運(yùn)料車車廂三個(gè)不同位置取料，取樣中粗集料多則瀝青含量值小，細(xì)集料多時(shí)數(shù)值則偏大，必須科學(xué)取樣。瀝青混合料拌合樓對(duì)計(jì)量、拌合時(shí)間與溫度的控制準(zhǔn)確性對(duì)混合料質(zhì)量變異影響很大，優(yōu)先選取系統(tǒng)誤差小，控制準(zhǔn)確的生產(chǎn)設(shè)備。

(2)高速公路路面瀝青混合料級(jí)配控制

瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)對(duì)路面使用性能和耐久性有重要影響，而實(shí)際生產(chǎn)過程受偶然因素如集料堆放導(dǎo)致混料、鏟車上料不規(guī)范引起集料離析等情況影響，級(jí)配每天都會(huì)波動(dòng)。為避免產(chǎn)生超過要求的偏差，需要對(duì)級(jí)配范圍進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)際過程可以分析對(duì)級(jí)配起控制作用的關(guān)鍵篩孔。從而在保證監(jiān)控及時(shí)高效的同時(shí)，減少進(jìn)行施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制的工作量。

3．2高速公路路面成型質(zhì)量變異動(dòng)態(tài)控制

高速公路施工時(shí)壓實(shí)度良好可以有效減少車轍、坑槽等病害的發(fā)生幾率，現(xiàn)行對(duì)路面壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)可以應(yīng)用無核密度儀、核子密度儀及進(jìn)行鉆芯取樣等，而現(xiàn)場(chǎng)施工則以鉆芯取樣法最為常用。碾壓溫度高低直接影響施工效果。為保證施工質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)施工溫度控制使之符合規(guī)范規(guī)定，接近控制圖控制上限。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況合理選擇施工碾壓機(jī)械的組合，確定施工碾壓工藝，必要時(shí)隨施工條件不斷進(jìn)行調(diào)整。路面壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)可選擇馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度以及路面實(shí)測(cè)最大理論相對(duì)密度。

路面平整度會(huì)極大程度影響行車安全，通常使用連續(xù)式平整度儀檢測(cè)，并需記錄與統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)等，繪制控制圖。找出檢測(cè)數(shù)據(jù)中跳出質(zhì)控上、下限范圍的點(diǎn)，分析數(shù)值極差波動(dòng)較大或者數(shù)值偏大偏小的原因，確定施工過程中是否存在對(duì)質(zhì)量影響反復(fù)的不穩(wěn)定因素。道路下部如果出現(xiàn)平整度問題，會(huì)一直影響到道路結(jié)構(gòu)上部施工，所以出現(xiàn)問題必須及時(shí)解決。路面施工厚度發(fā)生失穩(wěn)會(huì)直接影響路面壓實(shí)、平整度及使用性能，且與施工方建設(shè)成本密切相關(guān)，因此要尤其重視繪制控制圖對(duì)路面施工厚度的監(jiān)控，出現(xiàn)問題及時(shí)糾正錯(cuò)誤，維持施工的穩(wěn)定。

4　結(jié)語

為完善我國的道路網(wǎng)，高速公路項(xiàng)目建設(shè)會(huì)不斷增多，如何在建設(shè)的過程中努力提高高速公路的建設(shè)質(zhì)量，即如何保證高速公路的滿足使用要求，從而確保建成項(xiàng)目具備應(yīng)有的服務(wù)性能和使用安全性。這就需要提出科學(xué)合理的質(zhì)量控制方法，對(duì)高速公路施工進(jìn)行動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制，實(shí)時(shí)分析影響施工質(zhì)量的因素，及其出現(xiàn)波動(dòng)變化的原因，判斷質(zhì)量發(fā)生變異是偶然情況還是系統(tǒng)原因，進(jìn)而及時(shí)采取措施解決出現(xiàn)的問題，可以有效提高高速公路的建設(shè)質(zhì)量和施工水平，也可以為類似高速公路工程的建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)并提供參考。

參考文獻(xiàn):

［1］許永震．成武高速公路質(zhì)量控制及管理方法介紹［J］．公路，2014，(9)．

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［3］陳國帥．強(qiáng)化高速公路試驗(yàn)檢測(cè)質(zhì)量控制的若干思考［J］．黑龍江交通科技，2013，(10)．

作者簡介:葛勇良(1981－)，男，浙江上虞人，研究方向:高速公路營運(yùn)管理;方良(1970－)，男，高級(jí)工程師，從事交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督工作。

收稿日期:2015－01－27