沥青混凝土路面施工质量动态控制技术应用.pdf
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1、公路交通技术 2 0 1 0年 6月 第 3期T e c h n o l o g y o f Hi g h w a y a n d T r a n s p o r t J u n 2 0 1 0 N o 3 沥青混凝土路面施工质量动态控制技术应用 李克德 ,李玉龙 ,刘昌仁 ( 1 重庆市智翔铺道技术工程有限公司,重庆4 0 0 0 6 0 ;2 招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆4 0 0 0 6 7 ) 摘要:根据我国沥青混凝土路面施工的实际情况,介绍一种新的质量动态控制技术方法一单值动态控制技术。应 用该技术对在建工程质量进行实时监控,并对历史工程的质量控制水平进行评价。该动态控制技
2、术在沥青混凝土路 面施工质量控 制中具有 良好 的应 用前景。 关键词:沥青混凝土路面;施工质量;动态控制技术 文章编号 :1 0 0 9 6 4 7 7 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 0 3 7 0 4 中图分类号 :U 4 1 6 2 1 7 文献标识码 :A Ap p l i c a t io n o f Dy n a mi c Co n t r o l Te c h n i q u e f o r Co n s t r u c t i o n Qu a l it y o f As p h a lt Con c r e t e Pa v e me n t L I Ke d e ,L
3、I Yu l o n g ,L I U Cha ng r e n Ab s t r a c t :Ba s e d O i l t h e p r a c t i c a l s i t u a t i o n s o f c o n s t r u c t i o n o f O ll l n a t i o n a l a s p h a l t c o n c r e t e p a v e me n t s , t hi s pa pe r i nt r o d uc e s a ne w d y na mi c c o n t r o l t e c h ni q u e f o r
4、 q ua l i t y - s i n g l e v a l u e d yn a mi c c o n tro l t e c h ni q u e T h i s t e c h n i q u e i s a p p l i e d f o r r e a l t i me mo n i t o r i n g o f q u a l i ty o f p r o j e c t s u n d e r c o n s t r u c t i o n a n d for e v a l u a t i o n o f q u a l i ty c o n t r o l l e v
5、 e l s o f h i s t o r i c a l p r o j e c t s T h i s d yna mi c c o n tr o l t e c h n i q u e e x h i b i t s g o o d a p p l i c a t i o n p e r s p e c t i v e i n c o n s t r u c ti o n q u a l i ty c o n t r o l o f a s p h a l t c o n c r e t e p a v e me n t s Ke y wo r d : a s p h a l t c
6、o n c r e t e p a v e me n t ; c o n s t r u c t i o n q u a l i ty c o n t r o l ; d y n a mi c c o n tro l t e c h n i q u e 随着我 国经济建设 的快速发展 ,公路作为重大 基础设施和社会经济发展的重要助推器 ,其建设速 度很快 ,截至 2 0 0 8年底 ,中国高速公路总里程已 达 5 5万 k m,1级公路 5 O 1 万 k m。预计 2 0 1 0年 高速公路将达 6 5万 k m。 沥青混凝土路面作为主要的路面结构 ,具有平 整 、吸振 、噪声小等特点,广泛
7、应用于各等级道路 路面的建设【 ” ,在 已建成的高等级公路和在建的高 等级公路中所占比例较大。资料显示囡 ,美国高速 公路约 9 5 为沥青路面 , 日本高速公路 中沥青路 面约 占 9 4 。 虽然我国沥青路面技术不断进步,但是整体质 量与国外相 比仍存在较大差距 。国外的高速公路可 以使用几十年 ,而我 国的高速公路基本上都是在交 付使用几年后就 出现 了车辙 、推移 、泛油、拥包 、 松散等早期破坏现象,必须进行维修甚至是大修。 调查表明,我 国公路沥青混凝土路面 的施工质量存 在诸多问题,严重影响了路面的使用性能及运营效 果 ,其主要问题之一就是各个环节的生产施工质量 不稳定 ,控制
8、不严密。 质量动态控制与管理旨在及时发现影响质量的 收稿 日期 :2 0 0 9 1 2 1 1 作者简介: 李克德( 1 9 6 6 一 ) , 男 , 重庆市人,本科,高工 因素,纠正偏差,提高施工质量的稳定性,减小质 量指标 的变异系数3 。沥青混凝土路面施工质量动 态控制与管理 ,国外工业发达国家早在 2 O 多年前 就普遍采用 。我 国京津塘高速公路在外 国监理的指 导下,自始至终很好地使用了该方法 ,对施工过程 质量管理起到了很好的作用。但遗憾的是,在京津 塘高速公路以后 ,高速公路工程的建设 、施工和监 理单位很少再采用这个方法,这说明我国公路建设 施工过程质量管理措施还不到位
9、。 1 动态控制技术的核心和作用 产品在制造过程 中,质量特性值总是波动的 , 分为正常( 随机 ) 质量波动和异常( 系统 ) 质量波动 , 前者不可避免 ,质量控制的核心在于杜绝异常质量 波动 的发生 。1 9 2 4年 以来 ,美 国贝尔实验室的 休哈特博士、罗米格博士等先后提出了控制图和过 程控制理论以及统计抽样理论,为捕捉过程中的异 常先兆 ,将异常消灭在萌芽状态和过程 中,为预防 不合格产 品的发生提供 了有效的工具3 _ 。 动态 控 制 技术 又 称 统 计 过程 控 制 ( S t a t i s t i c a l P r o c e s s C o n t r o l ,
10、S P C ) ,其核心是借助数理统计方 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 8 公路交通技术 2 0 1 0丘 法中的过程控制工具 ,绘制统计过程控制图 ,科学 地分析生产过程 中产生异常质量波动 的因素 ,区分 偶然因素与系统因素 ,对生产过程的异常及时告 警,以便及时采取措施,消除异常 ,恢复过程的 稳态。它是现代企业生产过程 中质量控制 的重要 手段 】 。 控制 图有很 多种 ,常用的计 量控制 图有平 均值 一标准差( ) 控制 图、平均值 一极值( 2 - 一 ) 控制 图、中位数 一极差控制 图、单值 一移 动极 差控制 图等。 2 沥青路面施工
11、质量动态控制技术方法 2 1 平均值动态控制技术 休哈特博士提出的过程控制理论( 即动态控制 理论 ) ,控制 图的统计原理就是利用 3倍标准差原 理界定计量值控制 图的上 、下 限。控制 图一般分 为分析用控制图和控制用控制图,要求先收集 2 5 组以上的质量特性统计数据 ,通过 、 或 建立 分析用控制图,分析统计数据 的分布特征 ,求得总 体标准差,从而确定控制用控制图的上、 下限。 J T G F 4 0 - - 2 0 0 4 ( 公路沥青路面施工技术规范 附录中应用控制图 ,介绍 了对沥青路 面施 工质量 进行动态控制的方法6 1 ,通过对施工周期内( 一般 以 57 d为一个周期
12、 ) 的施工参数 ( 包括抽提油石 比、级 配 、马 氏参 数 、压 实度等 ) 检测 数据 进行 整理 、统计 ,分别计算逐 日检测结果 、一个周 期 内逐 日结果 的平均值 ( 期望值 ) 、R、S绘制 成动态控制曲线 ,通过曲线中 的分布分析判断质 量控制的合理性 ,并 以变异系数 分析判断质量 控制的稳定性 。 该方法的特点是以施工 日为监控点 ,要求每个 施工 日的样本数不小于 2 ( 即检测频率不小于 2 ) ,而 在实际工程施工中,设计 、建设和监理单位都是按 照J T G F 4 0 - - 2 0 0 4的检测频率要求实施,一般都是 12次 ,检测频率不小于 2的施工 天数是
13、 比较有 限的;同时,检测频率不小于 2的要求对施工企业 而言还存在成本较高的问题 ,还可能因为非主观原 因 ,施工 日内无法实现 2次或 2次 以上取样 ,因 此 ,该方法对在建工程进行质量控制的实时监控是 有难度的。 2 2 单值动态控制技术 一 种沥青混合料在整个施工过程中,质量控制 的统计数据量很有限。而收集 2 5组 以上的预备数 据 ,对生产过程中质量特性值的分布特征 、稳定性 进行诊断 ,建立控制用动态控制图 ,需要较长的过 程。同时,在施工过程中加大检测频率,以谋求足 够的样本数 ,又是不现实的 。因此 ,在实际工程 中,对沥青路面施工质量进行动态控制 ,采用平均 值动态控制技
14、术是有局限的。 另外 ,实际工程中,为了抢工期 ,一个施工 日 内生产的沥青混合料数量越来越大,产生质量异常 波动是可能存在的 ,无论多大的抽样检测频率 ,以 施工 日内的平均值为代表值 ,还有可能掩盖这些施 工 日内的质量异常波动。 本文根据我国工程的实际情况 ,认为对沥青混 凝土路面施工质量进行动态控制与管理 ,采用单值 动态控制图技术是比较可行 的。 质量控制是质量管理 的核心 ,是产品合格率 和优质率的保证。从根本上讲,产品质量与满足技 术保证 的能力即过程能力密切相关 ,体现质量控制 的水平。而过程能力指数与质量特性统计数据 的标 准差 、公差范围密切相关8 - 9 1 ,有如下关系
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