高速公路建設項目施工質量動態控制分析

葛勇良，方　良(.浙江省交通投資集團有限公司;.麗水市交通工程質量監督站)

高速公路建設項目施工質量動態控制分析

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

摘要:隨著我國道路網建設的四通八達，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揮其應有的使用功能，并且確保安全舒適，如何確保這些高速公路工程的施工質量成為管理工作的重中之重。由于現場施工時有眾多因素會影響施工質量，與質量直接相關的質量指標也各不相同。要提升建設質量，需要實時判斷施工質量變化，由動態指標的差異確定出正確的控制措施，從而達到提升施工質量的目的。

關鍵詞:高速公路;瀝青路面;質量;動態控制

中圖分類號:U415. 1

文獻標識碼:C

文章編號:1008－3383(2015)04－0192－01

1　高速公路建設質量數據統計和分析

要評價高速公路的施工質量是否合格，可以通過相應的質量特征值研究判定，如果滿足設定的標準要求，則是合格的。例如對瀝青混合料來說，需要符合一定的油石比及礦料級配、相應的性能指標等，但由于施工水平、原材料供應等因素不斷發生變化，混合料質量也不斷發生變化。要對施工質量進行動態控制，即控制質量特征值的變化，根據特征值數據判斷整個高速公路建設項目的質量狀況。對于質量動態控制所需分析的質量特征值，根據統計學原理，可以分為兩類: (1)可表示數據集中特性的均值、中位數等; (2)標準差、變異系數等由于可以反映不同數值間差別，因此可表示數據間離散情況。

對施工質量進行動態控制，除了要研究上述質量特征值的數值大小外，還需要分析質量特征值發生的概率，由此建立起二者結合的概率分布數學模型。涉及到高速公路建設質量管理，存在兩類概率分布，連續型以及離散型。其中，對于連續型分布，一般情形下以正態分布為主，而離散型概率分布有二項分布，還有泊松分布兩種情況。

對施工質量進行控制的基本方法是采用質量控制圖。控制圖中具有上下限，即質控上限(UCL)、中心值(CL)以及質控下限(LCL)，其一般形式如圖1所示。

圖1　質量控制圖

應用控制圖判斷施工是否處于穩定狀態，即質量是否合格的標準分為兩條，一是控制圖上的點均位于上下控制界限內，不存在出界問題;二是處于界限之間的點正常排列，屬于隨機波動的，大多數位于中心值附近，并不具有特定順序或者規律，否則不能判斷處在穩定狀態。

2　高速公路動態質量控制關鍵指標

為了對高速公路建設項目施工質量進行控制，現行規范規定了一系列的檢測指標。而不同指標對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，必須對其中的指標進行優選，選取進行高速公路項目施工動態控制時，具有代表性的，可操作性強的，以及及時高效的指標。在施工瀝青路面時，對質量有較大影響的指標存在于瀝青混合料生產時以及路面施工完驗收時。

對瀝青混合料來說，考慮到礦料間隙率(VMA)以及空隙率(VV)與混合料的結構形成、力學性能等關系密切，但是二者數據都需要在施工后通過鉆芯取樣獲得，不能及時參考調整施工。有相關研究表明，在進行瀝青混合料配合比設計時，篩孔尺寸4．75 mm、2．36 mm的通過率單一發生變化或均出現差異時，可顯著影響混合料的性能，因此將它們確定為質量控制的關鍵指標。而瀝青用量即油石比也對瀝青混合料的力學性能和參數有很大影響，故評定為關鍵性指標。施工結束驗收路面時，由于路面厚度同路面結構的強度、壓實度、平整度密不可分，良好的壓實度可有效保障路面的抗疲勞能力和承載能力，而平整度直接關系到行車安全、舒適性，因此將這三因素也設定為施工質量動態控制的關鍵性指標。

3　高速公路施工質量動態控制

要對高速公路建設項目的施工質量進行有效動態控制，需要一套科學的控制方法為依托。由于各種客觀因素的存在，實際施工中出現質量波動在所難免，但通過努力可以控制其變化大小。質量變化可否被接受，主要通過數理統計和分析，判斷關鍵性控制指標的波動情況。當控制指標出現變異情形時，應及時采取應對措施，消除并避免項目施工過程失穩，從而提高高速公路建設項目施工水平。

3．1高速公路瀝青路面混合料質量變異動態控制

高速公路路面施工，采用拌合樓生產瀝青混合料。但由于受冷料倉上料等外部因素影響，即使拌合樓生產程序輸入的都是定值，實際生產中瀝青含量也是變異的。動態控制不能完全消除，只能使其變化盡量小。為了提高施工質量，瀝青混合料施工質量動態控制過程需要首先建立統計分析必須的工程質量數據庫，記錄下每日的礦料級配、瀝青用量;接下來分階段對施工過程進行動態控制。如以此階段前期檢測數據為基準，研究生產過程變異情況，繪制質量控制圖，從而提出控制措施，并預測下一個小階段的質量變化。此過程可重復進行，直到找到使瀝青混合料質量產生較大波動的主要因素實施控制。

(1)高速公路路面瀝青含量變異動態控制

現階段通常使用離心抽提法和燃燒爐法檢測瀝青含量及混合料的級配組成，二者各有優缺點，需要視具體情況選用。瀝青含量同現場取樣的方式及混合料攪拌均勻程度息

息相關。取樣時需要從運料車車廂三個不同位置取料，取樣中粗集料多則瀝青含量值小，細集料多時數值則偏大，必須科學取樣。瀝青混合料拌合樓對計量、拌合時間與溫度的控制準確性對混合料質量變異影響很大，優先選取系統誤差小，控制準確的生產設備。

(2)高速公路路面瀝青混合料級配控制

瀝青混合料配合比設計對路面使用性能和耐久性有重要影響，而實際生產過程受偶然因素如集料堆放導致混料、鏟車上料不規范引起集料離析等情況影響，級配每天都會波動。為避免產生超過要求的偏差，需要對級配范圍進行監控，實際過程可以分析對級配起控制作用的關鍵篩孔。從而在保證監控及時高效的同時，減少進行施工質量動態控制的工作量。

3．2高速公路路面成型質量變異動態控制

高速公路施工時壓實度良好可以有效減少車轍、坑槽等病害的發生幾率，現行對路面壓實度進行檢測可以應用無核密度儀、核子密度儀及進行鉆芯取樣等，而現場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。為保證施工質量，應加強施工溫度控制使之符合規范規定，接近控制圖控制上限。根據現場情況合理選擇施工碾壓機械的組合，確定施工碾壓工藝，必要時隨施工條件不斷進行調整。路面壓實度控制標準可選擇馬歇爾標準密度以及路面實測最大理論相對密度。

路面平整度會極大程度影響行車安全，通常使用連續式平整度儀檢測，并需記錄與統計分析相關的平均值、標準差和變異系數等，繪制控制圖。找出檢測數據中跳出質控上、下限范圍的點，分析數值極差波動較大或者數值偏大偏小的原因，確定施工過程中是否存在對質量影響反復的不穩定因素。道路下部如果出現平整度問題，會一直影響到道路結構上部施工，所以出現問題必須及時解決。路面施工厚度發生失穩會直接影響路面壓實、平整度及使用性能，且與施工方建設成本密切相關，因此要尤其重視繪制控制圖對路面施工厚度的監控，出現問題及時糾正錯誤，維持施工的穩定。

4　結語

為完善我國的道路網，高速公路項目建設會不斷增多，如何在建設的過程中努力提高高速公路的建設質量，即如何保證高速公路的滿足使用要求，從而確保建成項目具備應有的服務性能和使用安全性。這就需要提出科學合理的質量控制方法，對高速公路施工進行動態質量控制，實時分析影響施工質量的因素，及其出現波動變化的原因，判斷質量發生變異是偶然情況還是系統原因，進而及時采取措施解決出現的問題，可以有效提高高速公路的建設質量和施工水平，也可以為類似高速公路工程的建設積累經驗并提供參考。

參考文獻:

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

［2］楊永順，李廣毅，陳志明．高速公路質量管理綜合監控平臺研究［J］．公路交通科技，2013，(4)．

［3］陳國帥．強化高速公路試驗檢測質量控制的若干思考［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:高速公路營運管理;方良(1970－)，男，高級工程師，從事交通建設工程質量監督工作。

收稿日期:2015－01－27