高速公路建设项目施工质量动态控制分析

葛勇良，方　良(.浙江省交通投资集团有限公司;.丽水市交通工程质量监督站)

高速公路建设项目施工质量动态控制分析

葛勇良1，方良2
(1.浙江省交通投资集团有限公司;2.丽水市交通工程质量监督站)

摘要:随着我国道路网建设的四通八达，高速公路在其中所占的比重越来越大。而要使得建成的高速公路发挥其应有的使用功能，并且确保安全舒适，如何确保这些高速公路工程的施工质量成为管理工作的重中之重。由于现场施工时有众多因素会影响施工质量，与质量直接相关的质量指标也各不相同。要提升建设质量，需要实时判断施工质量变化，由动态指标的差异确定出正确的控制措施，从而达到提升施工质量的目的。

关键词:高速公路;沥青路面;质量;动态控制

中图分类号:U415. 1

文献标识码:C

文章编号:1008－3383(2015)04－0192－01

1　高速公路建设质量数据统计和分析

要评价高速公路的施工质量是否合格，可以通过相应的质量特征值研究判定，如果满足设定的标准要求，则是合格的。例如对沥青混合料来说，需要符合一定的油石比及矿料级配、相应的性能指标等，但由于施工水平、原材料供应等因素不断发生变化，混合料质量也不断发生变化。要对施工质量进行动态控制，即控制质量特征值的变化，根据特征值数据判断整个高速公路建设项目的质量状况。对于质量动态控制所需分析的质量特征值，根据统计学原理，可以分为两类: (1)可表示数据集中特性的均值、中位数等; (2)标准差、变异系数等由于可以反映不同数值间差别，因此可表示数据间离散情况。

对施工质量进行动态控制，除了要研究上述质量特征值的数值大小外，还需要分析质量特征值发生的概率，由此建立起二者结合的概率分布数学模型。涉及到高速公路建设质量管理，存在两类概率分布，连续型以及离散型。其中，对于连续型分布，一般情形下以正态分布为主，而离散型概率分布有二项分布，还有泊松分布两种情况。

对施工质量进行控制的基本方法是采用质量控制图。控制图中具有上下限，即质控上限(UCL)、中心值(CL)以及质控下限(LCL)，其一般形式如图1所示。

图1　质量控制图

应用控制图判断施工是否处于稳定状态，即质量是否合格的标准分为两条，一是控制图上的点均位于上下控制界限内，不存在出界问题;二是处于界限之间的点正常排列，属于随机波动的，大多数位于中心值附近，并不具有特定顺序或者规律，否则不能判断处在稳定状态。

2　高速公路动态质量控制关键指标

为了对高速公路建设项目施工质量进行控制，现行规范规定了一系列的检测指标。而不同指标对沥青路面使用性能和使用年限的影响是有较大差异的，为了提高工作效率，必须对其中的指标进行优选，选取进行高速公路项目施工动态控制时，具有代表性的，可操作性强的，以及及时高效的指标。在施工沥青路面时，对质量有较大影响的指标存在于沥青混合料生产时以及路面施工完验收时。

对沥青混合料来说，考虑到矿料间隙率(VMA)以及空隙率(VV)与混合料的结构形成、力学性能等关系密切，但是二者数据都需要在施工后通过钻芯取样获得，不能及时参考调整施工。有相关研究表明，在进行沥青混合料配合比设计时，筛孔尺寸4．75 mm、2．36 mm的通过率单一发生变化或均出现差异时，可显著影响混合料的性能，因此将它们确定为质量控制的关键指标。而沥青用量即油石比也对沥青混合料的力学性能和参数有很大影响，故评定为关键性指标。施工结束验收路面时，由于路面厚度同路面结构的强度、压实度、平整度密不可分，良好的压实度可有效保障路面的抗疲劳能力和承载能力，而平整度直接关系到行车安全、舒适性，因此将这三因素也设定为施工质量动态控制的关键性指标。

3　高速公路施工质量动态控制

要对高速公路建设项目的施工质量进行有效动态控制，需要一套科学的控制方法为依托。由于各种客观因素的存在，实际施工中出现质量波动在所难免，但通过努力可以控制其变化大小。质量变化可否被接受，主要通过数理统计和分析，判断关键性控制指标的波动情况。当控制指标出现变异情形时，应及时采取应对措施，消除并避免项目施工过程失稳，从而提高高速公路建设项目施工水平。

3．1高速公路沥青路面混合料质量变异动态控制

高速公路路面施工，采用拌合楼生产沥青混合料。但由于受冷料仓上料等外部因素影响，即使拌合楼生产程序输入的都是定值，实际生产中沥青含量也是变异的。动态控制不能完全消除，只能使其变化尽量小。为了提高施工质量，沥青混合料施工质量动态控制过程需要首先建立统计分析必须的工程质量数据库，记录下每日的矿料级配、沥青用量;接下来分阶段对施工过程进行动态控制。如以此阶段前期检测数据为基准，研究生产过程变异情况，绘制质量控制图，从而提出控制措施，并预测下一个小阶段的质量变化。此过程可重复进行，直到找到使沥青混合料质量产生较大波动的主要因素实施控制。

(1)高速公路路面沥青含量变异动态控制

现阶段通常使用离心抽提法和燃烧炉法检测沥青含量及混合料的级配组成，二者各有优缺点，需要视具体情况选用。沥青含量同现场取样的方式及混合料搅拌均匀程度息

息相关。取样时需要从运料车车厢三个不同位置取料，取样中粗集料多则沥青含量值小，细集料多时数值则偏大，必须科学取样。沥青混合料拌合楼对计量、拌合时间与温度的控制准确性对混合料质量变异影响很大，优先选取系统误差小，控制准确的生产设备。

(2)高速公路路面沥青混合料级配控制

沥青混合料配合比设计对路面使用性能和耐久性有重要影响，而实际生产过程受偶然因素如集料堆放导致混料、铲车上料不规范引起集料离析等情况影响，级配每天都会波动。为避免产生超过要求的偏差，需要对级配范围进行监控，实际过程可以分析对级配起控制作用的关键筛孔。从而在保证监控及时高效的同时，减少进行施工质量动态控制的工作量。

3．2高速公路路面成型质量变异动态控制

高速公路施工时压实度良好可以有效减少车辙、坑槽等病害的发生几率，现行对路面压实度进行检测可以应用无核密度仪、核子密度仪及进行钻芯取样等，而现场施工则以钻芯取样法最为常用。碾压温度高低直接影响施工效果。为保证施工质量，应加强施工温度控制使之符合规范规定，接近控制图控制上限。根据现场情况合理选择施工碾压机械的组合，确定施工碾压工艺，必要时随施工条件不断进行调整。路面压实度控制标准可选择马歇尔标准密度以及路面实测最大理论相对密度。

路面平整度会极大程度影响行车安全，通常使用连续式平整度仪检测，并需记录与统计分析相关的平均值、标准差和变异系数等，绘制控制图。找出检测数据中跳出质控上、下限范围的点，分析数值极差波动较大或者数值偏大偏小的原因，确定施工过程中是否存在对质量影响反复的不稳定因素。道路下部如果出现平整度问题，会一直影响到道路结构上部施工，所以出现问题必须及时解决。路面施工厚度发生失稳会直接影响路面压实、平整度及使用性能，且与施工方建设成本密切相关，因此要尤其重视绘制控制图对路面施工厚度的监控，出现问题及时纠正错误，维持施工的稳定。

4　结语

为完善我国的道路网，高速公路项目建设会不断增多，如何在建设的过程中努力提高高速公路的建设质量，即如何保证高速公路的满足使用要求，从而确保建成项目具备应有的服务性能和使用安全性。这就需要提出科学合理的质量控制方法，对高速公路施工进行动态质量控制，实时分析影响施工质量的因素，及其出现波动变化的原因，判断质量发生变异是偶然情况还是系统原因，进而及时采取措施解决出现的问题，可以有效提高高速公路的建设质量和施工水平，也可以为类似高速公路工程的建设积累经验并提供参考。

参考文献:

［1］许永震．成武高速公路质量控制及管理方法介绍［J］．公路，2014，(9)．

［2］杨永顺，李广毅，陈志明．高速公路质量管理综合监控平台研究［J］．公路交通科技，2013，(4)．

［3］陈国帅．强化高速公路试验检测质量控制的若干思考［J］．黑龙江交通科技，2013，(10)．

作者简介:葛勇良(1981－)，男，浙江上虞人，研究方向:高速公路营运管理;方良(1970－)，男，高级工程师，从事交通建设工程质量监督工作。

收稿日期:2015－01－27