高速公路沥青路面质量控制与施工管理研究

黄媛 伍洲

内容摘要：工程质量过程控制是现代工业管理的重要手段，它强调生产全过程的质量管理，重视生产过程中各工艺环节顺序对后续工艺环节质量及产品最终质量的影响，强调过程中的质量控制方法与质量保证手段，通过过程控制及时纠正不正确的工艺、剔除不合格或不适用的原材料，并藉此提高最终产品的质量。此在路面施工中建立适用于沥青面层施工的系统的、动态的控制指标及方法，实现实时控制，提高施工水平与质量，具有重要的意义。

关键词：高速公路；沥青路面；质量控制

中图分类号：X734文献标识码： A

一、引言

随着国民经济和交通运输事业的不断发展，高等级公路的建设正在不断加快。对路面的质量，要求也愈来愈高。现在高等级公路上面层的主要结构类型有两种。一种是水泥硅路面，另一种是沥青路面。而目前在大部分的高等级公路上仍以采用沥青路面为居多。主要原因是沥青路面的平整度较好，能够满足汽车快速、舒适地行驶。同时与水泥硷路面相比，具有投资少、成本低、噪音小、养护方便，而且还可分期修建提高等待点。现在每条公路在竣工交付使用的过程中，都或多次少地出现了一些质量问题。如路面的平整度较差，面层骨料的松散、坑槽、龟裂、弹软、泛油、拥包、推移等病害。产生上述病害的原因比较复杂。既有设计上的不合理性，一也有养护管理方面的原因。当然最主要的还是在施工过程中对质量没有进行严格的控制与管理。以致在施工的过程中就埋下了竣工交付使用后，路面产生上述病害的隐患。

二、沥青路面原材料控制

（一）沥青

沥青应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中沥青的各项技术指标要求，并根据施工区域实际气候情况适当提高沥青的技术指标，如改性沥青的软化点、弹性恢复以及贮存稳定性这三项指标。沥青必须按品种、强度等级分开存放，除长期不使用的沥青可放在自然温度下存储外，其余应按相应温度保温储存。桶装沥青应直立堆放，加盖苫布。沥青在储运、使用及存放过程中应有良好的防水措施，避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青中。

（二）集料和填料

粗细集料的划分是指以粒径 4.75mm 或 2.36mm 为界线，粗、细集料技术要求见规范。各种沥青混合料中的粗集料、细集料均应至少符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的有关规定，试验方法按照《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）进行。

粗集料应采用碎石，石料坚硬、耐磨耗、有良好的嵌挤能力、洁净、干燥、无风化、无有害杂质，不宜采用颚式破碎机加工，应采用反击式破碎机进行二级以上加工的碎石。为保证上面层碎石材料具有一定的硬度和强度、洁净、干燥、无风化、无有害杂质，且针片状含量低、颗粒形状接近立方体，须采用反击破生产工艺，即终破均采用反击破生产工艺，保证生产碎石颗粒的粒形质量。为提高路面表面层的抗滑能力及抗车辙能力，表面层或超薄罩面层集料采用硬质辉绿岩或玄武岩。碎石规格要求在满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004的基础上，适当提高关键技术指标的控制要求。

矿粉应应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，细集料禁止使用天然砂，应采用机制砂或石屑。填料必须采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉，严禁使用拌合楼回收的粉尘作为填料。

三、配合比过程控制

1.重视目标配合比的设计，因为不同冷料仓中的料可能进入同一个热料仓，而拌合楼的筛分效率有限，简单依靠生产配合比是无法严格控制各料仓中不同材料的比例的。

2.控制好关键筛孔的通过率：0.075mm、2.36mm、4.75mm 及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值，并避免在 0.3mm~0.6mm 处出现“驼峰”。

3.配合比设计时，适当减少靠近最大粒径的粗集料和细集料中较细部分的比例，控制矿粉比例，适当增加中间档次的粗集料，调配成平坦的 S 型级配曲线，这种 S 型级配属于嵌挤密实型级配，具有适宜的空隙率，渗水性小，有较好的高温稳定性和较深的表面构造深度。级配设计中，还应该注意 2.36mm-4.75mm 这档集料的用料，在实际压实中，骨架往往是被这档料集料挤开；4.75mm 的通过率也很重要，太大级配容易偏细，容易成为悬浮结构，太小则密水性得不到保证，尽量使其接近级配范围中值。

四、沥青路面施工过程的质量控制方法

一个好的 QC 方案应该自觉和系统地将质量控制技术应用于公路施工过程，以保证最终产品的质量得以提高。对于道路材料来说，好的质量意味着其质量特性的平均值非常接近质量要求的目标值，同时其变化范围是可以接受的。因此，一个好的公路施工过程质量控制系统应该可以及时发现施工过程的质量偏差，并可以及时予以纠正。在这方面，实时统计过程控制被认为是辅助承包商进行 QC的最有效的工具。

统计过程控制SPC（Statistical Process Control）是最早由美国贝尔实验室休哈特博士在 20 世纪二、三十年代所创立的理论。它的核心是借助数理统计方法中的过程控制工具，科学地区分生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动，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。

沥青路面质量动态控制方法的核心是应用控制图，特别是统计过程图来验证过程是否受控，尽管统计过程图本身并不能保持过程受控。应用施工控制图的目的就是及时发现和确认必然因素造成的施工变异，避免对偶然变异进行错误报警。国内外文献对使用施工控制图的好处归结为如下几个方面：

1.及时发现问题，提供了一种肉眼可以判断的警告机制；

2.能区分引起质量变异的因素是异常原因还是偶然原因；

3.应用施工控制图可以对生产过程实时监控，增强了承包商处理质量问题的能力；

4.可以直观看出某一阶段或整个施工过程中施工质量各项指标的受控情况，为业主提供验收依据；

5.建立永久的质量记录，为后继项目建立合理的质量要求提供基础；

6.可以直观地比较施工单位的施工控制水平，作为质量评比的定量依据。

控制好高速公路沥青路面施工中材料的质量、平整度及压实度等环节，是保证高速公路沥青路面质量的有效措施，实践证明，上述措施可行性强，效果显著。当然，沥青路面的施工质量控制是一项系统工程，与施工过程中的管理、检查、验收等各环节密不可分，应当对于人员、设备、技术、工艺等因素同时并重，并精益求精方能确保高速公路沥青路面的质量。

参考文献

[1] 谢峰,马智民,栾卫东等.基于模糊神经网络的高速公路路面质量评价[J].西南交通大学学报,2013,48(1):160-164.

[2] 颜可珍,周志雄.基于特尔菲-理想点法沥青路面使用性能评价[J].湖南大学学报（自然科学版）,2012,39(4):8-11.

[3] 曾永康.高速公路沥青路面建设中的质量问题分析[J].价值工程 ,2013,(23):104-104,105.

[4] 李建新.高速公路沥青路面维修处治方案有限元分析[J].公路与汽运,2013,(4):156-160.

[5] 赵德强,刘美玲,赵伟强等.高速公路沥青路面挖补养护施工研究[J].价值工程,2013,(16):146-147.

作者：黄媛 -单位：贵州高速公路集团有限公司-