沥青路面施工质量动态控制技术

王海峰

摘要：目前在我国的公路建设中，沥青路面以其施工简便、工期较低，成本低廉等优势迅速被广泛应于各大公路建通工程的施工当中。但是在近几年来的我国高等级公路的沥青路面的实际工程施工过程中，出现了较多且较为严重的早期破坏现象，为更好的解决这一问题，作者将结合多年的工作实践经验，从强化沥青路面的施工质量动态监控的角度对其进行分析研究，以供参考。

关键词：道路工程；沥青路面；质量控制

Abstract: In recent years, in China''s high-grade highway asphalt pavement construction process, there have been more and more serious early failure, for a better solution to this problem, the author will combined with years of practical work experience, analyzes the strengthen of the dynamic monitoring in the asphalt pavement construction quality, for reference.Key words: road works; asphalt pavement; quality control

中图分类号：U41文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02

1 引言

道路交通工程作为国家重要的战略发展项目，受到了国家相关政策的大力度支持，特别是近几年来，随着我国经济的快速发展以及城市化建设的需要，高速公路工程建设的规模正呈现出逐年增加的趋势。在这种时代背景下施工简便、成本低廉、性能较高的沥青路面施工技术被广泛的应用于各高速公路工程的施工领域内。但是，由于我国高速公路建设起步晚、技术环境不成熟、交通压力过大等因素，造成目前我国高速公路沥青路面建设中出现了较为严重的早期破坏问题。例如小范围内的网裂、沉降、乏油、松散等问题，一旦不及时预防处理，将会随之扩展造成大范围内损坏现象。因此，强化对早期沥青路面的质量监控已刻不容缓，其中动态质量监控技术便是较为有效地措施之一。

2沥青路面质量动态控制技术

所谓的动态质量控制技术是指通过数理统计的方式，对沥青路面在施工过程中的相关质量参数进行分析评价，使生产过程处于受控状态，以保证工程的施工质量。动态控制技术主要是运用美国休哈特博士提出的统计过程控制（SPC）理论并创立了控制图作为质量控制的理论基础。

统计过程控制（SPC）是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态）；当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称失控状态）。

工程中统计控制状态的判断是根据绘制只要指标控制图来判断的。假定产品的质量标准为μ，如果只存往随机性原因影响，不发生系统性偏差，则随机抽取一件产品。其质量特征x应该满足：

xi~N(μ,σ2)，i=1，2，...，n

根据正态分布原理μ-3σ≤xi≤μ+3σ的概率为99.73%，这就是说，如果生产过程是正常进行的，不存在系统性原因影响，那么产品质量的观察值超出[μ-3σ,μ+3σ]范围的可能性不到1%，是一个小概率事件。小概率事件由于发生的可能性较小，通常在少数试验中是不可能出现的，

一旦出现了，我们就有理由认为生产过程有系统性原因在起作用。据此，可以确定出控制图的管理界线，其中，质量标准μ为中心线（CL）；μ-3σ为控制上限（UCL）；μ+3σ为控制下限（LCL）。

控制图是用来区分质量波动是由偶然因素还是系统因素引起的，从而判明过程是否处于统计控制状态的一种工具。使用控制图时，将特征统计量的一系列观察值依次标在图上。若这些点全部落在上、下控制限内，而且点的排列没有什么缺陷（如同侧链、周期、靠近控制限等），则判断过程处于统计控制状态；否则认为过程异常，须查明原因，加以消除。

3控制图的判异

控制图有如下判断原则，判断过程是否处于稳定的控制状态，必须同时满足下列两个条件：

第一，控制图上的点全都在控制界限以内，即没有点出界；第二，界限内的点排列正常（点是在界限内随机波动的，没有特别明显的规律性和顺序性，且多数点在中心线附近，只有少数点散落在控制界限附近）。

3.1界限外的判断

关于第一条，因为用少量数据作控制图容易产生错误判断，所以规定至少在下述情况下才可以认为过程处于控制状态。

（1）连续25点以上处于控制界限内；（2）连续35点仅有I点超出控制界限；（3）连续100点中不多于2点超出控制界限。

3.2界限内的判断

在稳定的控制状态下，点是在界限内随机波动的，没有特别明显的规律性和顺序性，且多数点在中心线附近，只有少数点散落在控制界限附近。界限内的点如有下列情形，就不能判断过程为控制状态。

3.2.1多数点处于中心线的一侧

一系列点连续出现在中心线一侧时，这种现象称为"链"，链的长度用链内所含点的数量来衡量。①出现5点链时，应注意过程的变化；出现6点链时，应开始调查原因；出现7点链时，判断过程为异常，需采取措施。②连续11点中至少有10点位于同侧，或连续l4点至少有12点位于同侧，或连续17点至少有14点位于同侧，或连续20点至少有16点位于同侧。

3.2.2上升（或下降）趋势

连续7点上升（或下降）时，应判断过程异常。

3.2.3点出现在控制界限附近

在中心线与控制线间作三等分线，若在最外侧的1/3带形区域内存在下列情况之一：①连续3点中有2点处于此带内；②连续7点至少有3点处于此带内；③连续10点至少有4点处于此带内。即可判定过程异常。

3.2.4点的排列显示周期趋势

当点的排列显示周期性时，有必要调查是否存在异常原因。

4工程实例应用

沥青路面施工过程中，涉及到很多质量控制指标，倘若把每个指标多作为控制指标并绘制控制图的话，工作量会很大，而且也不能有效的对施工过程进行控制。因此需要对各种质量控制指标进行筛选。目前，业界普遍认为表1中所示的指标可作为沥青路面施工质量动态控制的关键指标。

表1关键控制指标表

本文以沥青混合料油石比为例阐述统计过程控制在沥青路面施工中的应用。表2是每日检测的沥青混合料油石比数据记录表。

表2沥青混合料油石比数据记录表

油石比大体处于可控状态，从5月24日至6月3日期间，混合料生产比较稳定，曲线稍有波动，经过微调曲线趋于稳定，所以，6月3日至6月7日期间生产状况良好。从6月7日开始，油石比接近指控上限，说明油石比偏大，用油量偏多，经检查集料级配产生变异，粗集料偏多，细集料偏少，集料的比表面积变小，对沥青的吸收量减少，使得油石比偏大，应对集料级配进行调整。

5结论

沥青路面的施工过程既是沥青路面质量的形成过程，也是保证沥青路面使用性能，预防早期损坏的关键环节，同时这一过程也是一个复杂的过程。统计过程控制在沥青路面施工中的应用能有效的对施工过程进行监控，有效的提高了沥青路面的施工质量。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。