（道路与铁道工程专业论文）沥青路面施工质量动态控制技术研究.pdf

摘要 摘要 沥青路蓬藏王璜懿动态控翻就燕辩学瓣运用数耀统计学知 更，结合施王实际，建立一襄 瓣学的过程控制方法，使路面袋蟹控稍在我们簧求豹范嗣内。 本次毳拜究主要锌黠动态撩翩圈攥理、溺赣路嚣施工璇鳖控潮指标静遮撵和取样方法、施 王质茧动态控翻拄术酌应并j 、纠正搔瓣静研究等几个方瓣，程江苏省离速公路上蒋次采翔了 沥青路面旅：震最动态控翻技术对实体工程进行了实时蕊璧按翻。 骈究论文携窭了平均壤标准羞掩翻隧、平均馕掇氆掩翻圈阻及单值移动平 均控翻图等控巷疆术在江莽赢速公路上的适阐性，结合我省沥青籍面藏工酌矮量控锖水平， 瀚定了施工过程动态控制的关键控制指标，并通过对控制蹦的分析提出了遴一步完善现行施 工验羧挺标豹建议，钟对淄膏潞薅豁届个荚穗捺标整生异常时提出了梭舞和绸错瀛程。 溺膏路蘅瓣工质鬣动态控裁技术突锻了过去鞋革点控铡为主的矮囊管理模式，箍采攮绩 计学的方法将稳测点绘制在时间的净列中，更加有效地越到了分拼原因、控制质懿和歼展预 控等方蔼工作静蟊的，同时还冒激蘧过动态拄翩图各项措标的统计分拼，麓来评债施= 】_ = 擎位 豹质鬣控铡水平+ 荚键调：公麓沥青魏嚣矮鬟动态整潮绕诤技术藏工验牧 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ed y n a m i cq u a l i t yc o n t r o lo fa s p h a l tp a v e m e n tc o n s t r u c t i o nw a sas c i e n t i f i cm e t h o do f p r o c e s sc o n t r o lb a s i n go nt h em a t h e m a t i c a ls t a t i s t i c ss c i e n t i f i c a l l ya n dc o m b i n e dw i t hp r a c t i c a l a p p l i c a t i o nt oe n s u r et h eq u m i t yc o n t r o lo f p a v e m e n ti nt h er a n g eo f w er e q u i r e d ， t h ei n v e s t i g a t i o na p p l i e dt h er e a l t i m eq u a l i t yc o n t r o lo f e n t i t y sp r o j e c tw i t ht h ed y n a m i c q u a l i t yc o n t r o lo ft h ea s p h a l tp a v e m e n tc o n s t r u c t i o nt ot h ee x p r e s s w a y sf o ft h ef i r s tt i m ei n j i a n g s up r o v i n c e w em a i n l yi n v e s t i g a t e dt h ep r i n c i p l eo ft h es h e w h a r tc o n t r o lc h a r t s ，c o n t r o l i n d e x e sc h o i c eo f a s p h a l tp a v e m e n t ，s a m p l i n gm e t h o d ，t h ea p p l i c a t i o no fd y n a m i cq u a l i t yc o n t r o l t e c h n o l o g yi nc o n s t r u c t i o na n dr e s e a r c ho f e r r o r - c o r r e c t i n gm e a s u r ea n ds oo n t h i sp a p e rb r o u g h tf o r w a r dt h ea p p t i c a b i l i t yo fc o n t r o lt e c h n o l o g ys u c ha sm e a nv a l u e s t a n d a r dd e v i a t i o nc o n t r o lc h a r t s ，m e a nv a l u e e x t r e m ev a l u ec o n t r u lc h a r t sa n ds i n g l ev a l u e m o v i n gm e a nv a l u ec o n t r o lc h a r t s ，e t co nt h ee x p i s s w a y si oj i a n g s up r o v i n c e 。a n di tc o b s t i t u t e d t h ek e yi n d e x e so fd y n a m i cc o n t r o lb a s e do nt h eq u a l i t yc o n t r o ll e v e ro fo u rp r o v i n c e a ts a m e t i m et a b l e dt h ep r o p o s a lo fc o n s u m m a t i n gt h ec o n s t r u c t i o nc h e c k i n ga n da c c e p t a n c ei n d e x e s f u r t h e rt h o u g ht h ea n a l y s i so fc o n t r o lc h a r t s ，p r o p o s e dt h ec h e c ka n de r r o r - c o r r e c t i n gp r o c e d u r e a i m e dw h e nt h ek e yi n d e x e so f t h ea s p h a l tp a v e m e n ta b n o r m a l l y t h ed y n a m i cq u a l i t yc o n t r o lt e c h n o l o g yo fa s p h a l tp a v e m e n tc o n s t r u c t i o nw h i c hd r e wt h e c h e e kp o i n ti nt h ea r r a yo ft i m ew i t hs t a t i s t i c a lm e t h o db r e a c h e dt h eq u a l i t yc o n t r o lm o d ew h i c h m a i n l yc o n t r o l l e dt h es i n g l eu s e di np a s t i tc o u l da n a l y z er e a s o n ，c o n t r o lq u a l i t y , d e v e l o p p r e v e n t i v ec o n t r o la n dm o r ee f f e c t i v e , a tt h es a m et i m e ，c o u l da l s ob eu s e df o ra p p r a i s i n gt h e q u a l i t yc o n t r o ll e v e lo fc o n s t r u c t i o nc o r p o r a t i o nt h o u g ht h es t a t i s t i c a la n a l y s i so fi n d e xi nt h e s h e w h a r tc o n t r o ic h a r t s k e y w o r d s ：h i g h w a y ：a s p h a l tp a v e m e n t ：q u a l i t y ；d y n a m i cc o n t r o l ：s t a t i s t i c a lt e c h n o l o g y c o n s t r u c t i o n c h e c k i n ga n da c c e p t a n c e 珏 学位论文独钥瞧鬻明 零入声明掰莹交豹学像论文遂我个入程警辨攒弩下逸露静磺究王佟效敬褥 豹掰究波象。尽我获知，除了文。| l l 特澍掇戬禄注季n 致漆懿魏方辨，论文中不铙禽 英德入曩经发袭或撰写逶鹣疆究成巢， 魏零龟会为获缮东南大学或英窀激离飘镌 豹学位域涎书蕊搜蹋避豹耩删。与我一阚：l ：体懿嗣恚趱本硪究掰骰酌佟终嚣献沟 己在沦史，| t 住了溺确戆说秘势衰幂了辩意。 签名：燃日麓： 美乎学位论文馕潮授投的说溺 尔鬻大学、巾黧秘学技术信息掰 究所、蓬家鬻蕊键寄投傺溪零人掰送交学链 沧文豹餐壤l 纷和穰予文辎，霹戮采瘸彩印、练印或荬稳复涮芋段保存论文。零久 魏手文档豹内容秘纸矮沦义瓣凌容橱一致。涂在 袋密鬻内的辍密论文终，允海论 文被态阏秘耩瓣，w l 三乏公帮( 包括铡鼗) i 鑫文豹全部躐郄分内容。论文的公夜( 雹 臻列鼗) 授投客南大学磺究生貌办理。 签襄：兰叠! 苎导翔签名： 嚣矮： 棼一章暗奄 第一章绪论 l 。1 弓l 言 广义的讲，沥青路面施工动态控制属于“统计过程控制”的范峨，它最将沥青路圊视 为一耱产晶，秘学静荤l 蠲绞诤知瑷，瓣沥考鼯嚣施王过摇避行“实辩渣控”。 统计过程控制( s p c ) 是s t a t i s t i c a lp r o c e s sc o n t r o l 的简称，由絷国贝尔实验室休哈特 簿在2 0 遂鳃二，三t 年我创立，燕逛蠲数壤统诗分据理论，对( 生产) 过疆中的嚣( 工廖) 要素进行监控，科学地区分出嫩产过程中产晶质量的偶然波动与异常波动，从而对生产过 程的异常及时谯警，以便采取攒施，溅除异常，恢鬟过程的稳定。 作为现代奄业生产过程控制的重要手段，统计过程控制( s p c ) 早己深入人心，并在 蠢 亍各渡中得至0 广泛成朋。 l 。2 研究耳的和意义 1 2 1 研究目的 当藏，我爨建成的离速公薅沥警鼹露静经援寿螽壤短，零甥搂坏褒象蛰遗，在某些遮 方甚至很严重，太多数沥青路面在束达到设计使用寿命的情况下就已出现了各种早期病 密：车辙、拥包、松散、剥落、推移、裂缝等。 鞫翁，就瓿苏省离速公路建设现状而言，集料总体质量水平较高，建设过程中，也越 来越多的采用浅质量沥青或改性沥青，施工机械也是一流的，应该说，在硬件方面我们完 全暴备了镪好鼯静条静，毽溺旁路面翠期破坏豹阚麓仍然存在。 近年来，国家有关部门对沥青路两早期破坏问题非常重视，组织力量进行调查和专项 研究，翔“滔鬻稚嚣设圣 摇轹懿研究”、“灏鸯路嚣柔牲基层耱研究”等。熬褥，对予道路 建设的一个重要环节“沥青路面施工质量控制和质徽保证系统( q c q a ) ”的研究一直没 鸯g 起足够的繁援。爨蛙，聂壤沥毒路疆藏王进程震鬟动态控期研究，撵囊潺毒踌疆蘧工 技术水平，完蒋q c q a 体系既成为翻前高速公路建设中亟辩解决的课题。 沥诲路嚣q c q a 体系中，质量控制( q c ) 是摆承包襄为控未沥毒路嚣掩工震爨嚣进 行韵试验，质懿保证试验( q a ) 是指业主或业主代液为了评价产品的质量能否满足业主 规范的凝求，并决定验收一个项目而进行的试验。在沥青路蕊q c q a 体系中。施工动态 控誊g 属予q c ( 藏羹控制) 的范畴。质麓控制q c 是濒青路面q c ，q a 体系的基础环节，也 是最为关键的环，没有有效的质量控制q c ，质量保证q a 就无从谈起。 研究灏毒路瑟施工进程质燕动态按翩静秘的，藏楚释学的运罐数理统计学知谖，结合 施： 资料帮助承包商建立一套合理有效的质量控制( q c ) 体系。路面施工质量动态控 测靛核，筵建立套科学戆过程控毒l 方法，著谈据绞诗学鲡谈帮弱变资料确定更为合理赞 质量控制指标，对施工过程中的关键指标进行实时监控，使路面施工过程一盥处于“爱控” 状态，不至予产生丈的波动；鞠时及瓣发褒藏工过程孛麴异露理象，及拜| 采取毒力捺藏热 以消除，使得施 ：过程尽快纳入正轨，避免施工过程“失控”，从而有效的提高路面的施 ：c 水平。 路面施工变异是必然也是不可避免的，影响沥青路面质鬣的因豢很多，从对路狮最终 产始质姑的影响来看，可以分成偶然因素和系统因素两类。偶然因素是在路驻施工过程申 涟辊发生的，蔼系统困素刚是系统内部豹原萄影响路丽质量的一些醐素。例如：引熬沥青 东南太肇嚣狂硕士学位舔文 混合料质爨变异的因素缀多，一方面可能是霹为装载机不定点装辩，另一方面可能因为筛 蔽上毒了瓣漏或冷辩簧送豢鹃设定没蠢正确调整。翦者帮为矮然因素，瑟蒜罄为系统溷囊。 当过程识受偶然因素影响时，过程处于统计控制状态( 简称受控状悫) ；当过程中存 在系统因索的影响时，过程处于统计失控状态( 简称失控状态) 。由于过程波动具有统计 规律性，鲞过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分稚；过程控制必控时，过程分布 姆发生改燮。s p c 正是列耀过程波动的绫谤疆簿性对过程进行分拆控蒯懿。它强调过聪在 受控状态一f 运李亍，扶两使产箍和服务稳定地满足颗客鹩嚣求。 影响路面质量的偶然因素在施工过糨中尽管可以减少，但一般是不能消除的，它对质 量波动影响微小。系统因綮则不然，它对脯量波动的影响太，如果及时采取措施不难消除， 但若不能露效鲍采取措施则可髓导致路磁质量控制失调，沥青路丽质量食出现大问题。国 辩q c q a 髂系骚究表羁，当施工遗疆中冀存在藕然困褰对，籍蟊矮鬣将澎戒冀壁分布， 如果施 二过程中影响路谢的质量因索存在系统因素，路面质量分布将偏离原来的典拟分 布。 沥青路面质量动态控制的目的并不悬消除旌工过稳的变异，而是赋分引起变异的阁索 是系统簌爨或援然瓤困，搬攥典囊分毒憝吞谝襄劐赣系绞因素是否发生，警系统发生囊警 时，及时袋取措施消除影响质量的系统因素，恢复系统稳定。它对生产进程进行分析弹价， 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 受随机性囡索影响的受控状态，以达到控制质量的目的。 1 2 。2 碜 巍意义 路蕊瓣王过程中瘦用蕊曩动态控锎潮可以对生产进程实时监控，使褥路面麓工始终处 于受控状态。当异常因素刚剐出现尚未造成质量问题之前就能及时被发现。从而及时消除 施工过程的异常因素，起到预防的作用。统计学意义表明，如果施工过程中只存在偶然因 素两不存搬努常因素的状态，这种状态髂为路匿施工受控状态或“稳态”。“稳态”楚溉 毒路瑟燕王过程遥求豹爨檬，壤据绫诗瓣簿。在“稳态”下速行颡毒黠疆施工，黯巍藤爨 特性值有9 9 ，7 3 落在控制范围内，我们对路面质量有究全的把握。 在动态控制图中，质控上限和质控下限范围越大，表明施工单位的施工控制水平越低， 因此，利用质量动态控制嘲( 其中的均戗极差图) 避可以直观的比较施工单位的控 ；i l 求平。 广义褥畜，作为沥青跷谣质量动态控髓，质量保 芷( q c q a ) 静羹蕊内容，沥青蹄藤 质量动态撩制和目前国内外正在研究的沥青路面最终产晶规范息息相关。 如果城苏省推行了最终产晶规范，承包商的质量控制压力会大大提旆，实施沥青路丽 施_ _ | 二过程动态控胄4 ，可以帮助垒业在质鬟控制上真正做到“事翦”预防，及珏重消除异嚣医 素，绦证薅工震量。藏芏动态控裁豹擦广，可戮确镰璇爨控潮( 0 c ) j 霪程，有力豹攘幼 最终产品规范的实施。 此外，i s 0 2 0 0 0 提出了关于质量管理的八项原则，对于质量管理实践具有深刻的指导 意义。其中，“过程方法”、“基于事实”的决策的原m ”都和过程控制等管理工具的馊用 有羞密切戆联系。在理 讫金韭裁度深入入。约今天，攘簿沥毒跨瑟耱互过摇交态控潮， 对于施工企业完善质量管避体系具有深濑的影响。 1 3 国内外研究概况 美鬻嚣尔实验室铱潦特潜，受劐歪态摄率分毒运一重要结论静绱示，予1 9 2 7 年发 明了控制图，为质量管理从传统豹质量检验阶段发展到统计质量控制阶段提供了有效的工 具。因此说，控制图的发明在质量管理史上占有重要地位，是划时代的发明。 2 第一章培谁 傣晗特博士诀为辩1 0 0 的质量数据蜜施鹱萤控锎是不可自实现的。在“3 盯范围肉 镪窘垒部震攫数挺篱9 9 。7 3 ，燕绝大部分，鞠策藐够将这9 9 。7 3 的质豢数攮控翻往，邂 糨就基本上实现了受控。体哈特博士将过程处予稳寇受控状态肘质爨数据所形成的典型分 布豹芦主3 c r 范溺肉韵正态分布曲线转化为控制瑶 如图1 - l 所示) 。 辩潮 ( 样末号) 翻1 1 征态分布晌线转化为控制图 4 自1 9 4 0 年臌，控制圈在军工产品生产过程中，对产晶震燕傈诞秘矮壁敬进发挥羹器 作用，= 战稻，控制黼在锻界范围内褥到了广泛的斑用。 国际上凡乎掰奏豹国家均戳“3 拶”辍剥设诗控爨图。戮魏，控翩潮在其体痘蠲时藏 需要： ( j ) 檄据取得的颈备数据，计算酬翻的控制界限： ( 2 ) 搬握实测数据所计翼她统计量，在挖铡圈中打点。 这二项工作都需要一定的计算工作量。尤其是在样本大，j 、先变化量融，辩二项分蠢鳇 p 控制图( 不台格品攀控铡强) 和泊橙分布静“控制图( 单位缺陷数控制翻) ，豳于控 露爨赋诗算公式巾包客有变量栉( 样零大小为变亿璧) 瓣，矫计算静控锩l 羿袋值各个榉本 不相同，在控制嘲上所绘制的控制界限里凹凸不平的状态。这使计算艟加大、作图不方便、 翔断不准确蒋都成为控制露应埔中静难点。虽然当卵的变化不走对，可瓯埔平均样本大小 嚣拽替榉拳大，j 、据进鳋谤舞，毽不精确，姿点予靠近控裁器羧辩，缀窦荔发生虚发警投菠 漏发警报，造成锩判。 1 9 8 3 年，我国质鬣管理专家张公绪教授发明的“通用控制图”成功地、有效地解决 了这一阉题。通用控割图基予1 9 8 6 譬纳入强家标准g b6 3 8 8 5 。 虽然控制鬻在生产过程中是进程控制的有效工具，但犍挂受到许多方嚣豹限割。露戴， 端斯斯特龋咨询公司夜对企啦进行质懿管理咨询的过程中，提出了能甭髑更简便的方 法来替谯控蒜藩静设怒。甏控鞠裁是这样豹一释方法，著名统计学专家弗兰窥撤塞维梯 发明了预控图，辨得到了广泛的应用。目前在美国、臼本等发达国家大约枣避2 0 的企业 赢弼预控翻。 叁鼠1 9 2 4 筚体冶特簿士势始把数建统计盛瘸子工盘生产孛，稍作逡键器上第一张过 程质量控制豳，即不合格品率) 控制图，由j 比把产品的矮量控毒4 从事愿捻骢改变戈事瓣 预防，遮对于保诞产晶质量，降低生产成率，掇商生产率开辟了广阔的前景。以后控制图 逐澎发鼹成为休烩特控制图体系，簿称体哈特躐，也猕为常援控铡图。在椿滁特之螽，又 提出了许多萃孛控制图，如累积和控制阁、骏收控制图、指数加投移动平均值控魁图萤等， 羹至l 霜蓊为受，休咯特控制鞭建念毽并应翔最广4 泛翡羟潮嘲。融于休晗特控制强方法的不 断完善和广泛应用，t s o ( 国鼯标准化组织) 予1 9 9 1 年燕式发毒了i s o8 2 5 8 ：1 9 9 t s h e w h a 披 c o n t r o lc h a r t s ( 常规控制囤) 。 耳魏，控制剡技术主要疲翅予默下j t 个隽释： 3 表南天学i 糠镬士学镀硷文 1 ) 势辑刿蕻生产过程黪稳定毪，簌纛经生产进程娃予绕诗控剿状态。 ( 2 ) 及时发现生产过程中的异常现象和缓慢变异，预防不合格晶发生。 ( 3 ) 查明生产设螽靼工艺装备弱实际糖嶷，芝王馁馒趱正确鲍技术决定。 ( 4 ) 为评定产品质量提供依据。 一 我豳于1 9 8 3 年首次发布了g b4 0 9 1 1 g b 4 0 9 1 9 - - 1 9 8 3 常规控剁图系列标准， 为我国摊行质茧管理越捌了重簧作用。但近二十年来，随着科学技术的迅猛发展、现代 质量管理观念的更新、电脑应用的迅速普及，我匡1 9 8 3 年的老标准不再8 满足当今企业 对通过突善控翻匿方法来提高产品葳餐的新要求，有藏内容存在不是与落盾，急需翻以修 订和完蒋。修订后的标准将有助于更好地在我国推行和发展统计过程控制( s p c ) ，以适 赢囊羹新澎式蛾嚣要。 2 0 0 1 年，我国正式发布了常规控制图g b t4 0 9 1 - - 2 0 0 1 标凇。 美灏等发达国家农2 0 繁筑7 0 年技开始撼动态控铡按术耀予溺毒路嚣懿尝试，瑷抒的 ( n a t i o n a la s p h a l tp a v e m e n ta s s o c i a t i o nq i p9 7 中已将动态控制技术列入 惩掌的撼”【控铡，其中使用了攀点控制图中已褥动态控制技术瓢入燕常的施：f 控制，其中 使j ； j 了单点控制图、移动平均控制图和移动板差控制图。1 9 9 4 年，我国交通部也将动态 控制技术歹4 入沥毒路嚣施工技术规范附录，要求有条件灼地隧忧先搬广幢用。但规范仅局 限，原瓒的介绍，而无实施方法和程序，函而在全国范围内并未真正地开展此项工作。 1 4 主要研究内容 本课题包括鞋下主要研究内容： ( 1 ) s p c ( 统计过程控制) 技术调研 在欧美，沥青路掰旌工质量动态控制捩术是路匿旅工质量控制，旗量保证体系 ( q c q a ) 的璧耍内容，并已经有了一些较为成熟韵理论和经验。通过查阅遮方面韵文献 资料和赞理程序。全露地了解豳外在遮方面的研究成果和研究动态，为动态质量控制程序 豹编写提供参考。 ( 2 ) 沥青路面施工质量控制指标的选择芹【】取样方法 关键糖标静选定是率深题躺重申乏重，盛须兼蹶多方才糍确定。我国残存沥青潞西施 工规范规定了许多的试验检测指标，戗这些指标对沥街路面质量的影响程度是不同的，如 襞我翻将所有静指标都列入震爨动态攘制图瑟姆增大疆量动态控糕鲮难凄，戮魏坟需薅对 沥青路谳质量影响较大的指标列入，如空隙率、油石比、级配等同时还应充分考虑该指 撂数据来取的滩易程度和真实性。研究人员将缝合我雀囊速公路技本服务实践，找爨燕工 质量控制过程的关键指标，并确定这些指标控制的上、下限。 ( 3 ) 施工质量动态控制技术的应用 在江苏省商速公路沥青路西施工避程中，选择一条高速公路几个标段，应用质鬣动态 控制技术，对沥青路面的施工脯量进甜动态控制，并对这些施工数据进行相关分析。 ( 4 ) 颈静与纠正措施静研究 仅仅绘制质量动态控制图并不能掇高路面的质量，重要的控制图出现异常波动时的预 防嚣l 绸歪，使控翱蓬l 常常楚于“稳态”。为了锭一般鹣试验太萎能够攀握震麓缺陷瀚预防 和纠正技术，需疆研究统计指标异常波动时，排查质量问题的步骤和方法，绘制重要质量 摆标异裳现象纠正流程嚣。 沥青路面成蟹动态控制研究方法的核心是应用控制图，特别是统计过程控制图激验证 避狴是落“受控”。尽棼统计过程图本身蒡不髓获得蛾保持过程受控，但当承包裹或耪料 供应商想关注过程中可能会发生的问题时，控制图提供了一种肉限可以判断的警告机制。 4 第一章绪论 施工过程中一些异常因素譬如拌和楼的计量系统是需要经常监控的对象，一旦异常现象发 生，须尽快找出，并及时采取有力措施加以消除，使得施工过程纳入正轨。 糸南太学工程磺蠢学弦奄史 第二章动态控制圈原理 霾翦，泣苏蜜菇速公路矮霪控澍懿方法主要采瘸攀轰控裁，缝诗迸谂痰掰较少* 按 鞭统 计学理论，沥青路面正常生产过程中，各控制指标的波动应符合正态分布。有些传统的控制 方法不黪会缝诗学攥德，科学翡控毒l 方法应摄撼统诗攀赠镇按照一定豹缳涯痊对藏王过程进 杼控制。沥青路面施工过程劫态控制的核心是运用质蛩动态控翻圈，遥阐统计学知识，通过 控制图的波动情况判断沥青路面质量控制过程魁甭“受控”。 本露簸单套绍一下沥袁鼹垂戢态控制戆统计学鞲璞秘判蕻憨工过程怒季受控的依据。 2 ，l 产韪震量鹩统计躐念 2 1 1 产龋质量的统计观念 产黯质量呈现隧枫现象，因此研究质量的规律性必须蓠兜越立产黯质爨的统计联念。 搿，该孽 钵为正嚣事襻。 若p 口，该事件为异常事件。此时，事件本身即成为对髯常判断的凇则。当然，标准 中所确定的彝常判断准刘避辩大鬣异常事件j 归纳、整理后的结粜。 2 。5 + 4 控涮甏瓣粼鼗溱爱| j 控制图对进瑕异常的判甥推则包括点子超爨彝噫予在界限幽接列不照规薄大类。 ( 1 ) 点子超出控制界限( 包括落夜界限上) 出予悫援控制匿确定采蠲3 0 * 摄剿设； 控裁界隈，辑疆点予超界的小糕率氇是确定静， 膳= ：o ，0 0 2 7 。 ( 2 ) 点子在控制界限内摊列不随机 设饕小糍率掰= 0 ，0 1 ， 点予屡屡接近控制界限( 指点子落在3 0 以内、2 0 以外的区域内) 设想：连续个点子中，至少有摊个点子接近控穗4 界限，其概率计算公式为： p = 磷( 0 0 4 2 9 ) 。( o 9 5 4 4 ) “ 女# “ 由袭2 - 5 计算的内容是n = i 7 的概率计算结果。凡p 0 0 1 的事件都悬异常事件， 妇躺之磊慧续鞋：l 鞋下裁凝难粼： a ) 连续3 个点子审至少莓2 个息予接避控铡爨隈( 翻图2 - 1 0 掰豕) ； b ) 连续7 个点子中至少有3 个点子接近控制界限； c ) 连续l o 个点子中至少有4 个点子接近控镯界礤。 点子屡屡接近控制爨照搬枣计算 袭2 - 5 n 雅 p 艘 p 110 ，0 4 2 95s1 5 x 1 0 7 2 l0 1 2 5 6 10 2 2 220 。0 0 8620 ，0 2 4 3lo + 1 2 3630 0 0 1 4 2 320 0 0 5 364 4 + 5 1 0 。5 33 7 9 x 1 0 5 6s8 4 1 0 1 7 嫩潍啪瓣蝴妻|萋| l吾麓莲芑差 应南太学工程硕士学柱论文 41o 2 5666 1 0 9 42o 1 0 i了 1 o 2 6 4 30 0 0 0 3720 0 3 4 4 4 3 ，4 x1 0 “6 7 30 0 0 2 4 5io 1 9 57 4 0 0 0 0 1 520 0 1 6 5彳52 8 xl o 6 53o 。0 7 4754 1 x 1 0 8 541 6 1 0 “5 7 72 6 7 x 1 0 1 0 注：只计算n = l 7 的概率 计算公式p 。窆( o ，0 4 2 9 ) 。( 0 9 5 “y “女 p o o l 为异常 ，矿 2 a - 芦 一2 0 - 一3 a 一f 一j ：一i 最扩：赫_ _ 一 - | v | f 7 、 ! v 圈2 * 1 0 涟续3 点中蕉少有2 点接谶控制界限 燕子摊列澎成“链状”( 指点子过多穗在中心线一翻岛蕊) 设想：连续个点子中，鬣少有 z 个点予在中心线一侧啦现。篡概摩计算公式为 n p = c ：固5 芦一母5 ) “ 州 同样，经太攮概率毒 舅蓐，归纳、总缝出蒜下剿鞭准粥： a ) 连续7 个点子在中心线一侧( 如图2 - 1 1 所示) ； 却 。 ，一- - t - 、 洲a v 、一w 黼2 - 1 1 连续7 个点子在中心线一制 b ) 连续t l 令焘子中至多蠢l o 个点子在中线一蕻! | ( 躲鬻2 - 2 掰示) 1 8 第；章动态艘制圈原理 示) 。 异常 。氚沁0 、蔓7 i ，v u c l c l l c l 图2 一1 2 连续11 个点子中至少夜l o 个点子在中心线一侧 c ) 连续1 4 个点子中至少有i 2 个点子在中心线一铡； d ) 连续1 7 个点子中至少有1 4 个点子在中心线一例； e ) 连续2 0 个点子中至少有1 6 个点子在中心线一测； 点子排列呈“趋势”( 指连续上升或连续下降) 没想：逡续鸯撑个点子戆搀刭墨“趋势”，荬壤率诗舞公式菇： 1 p 2 聂 判断准则：不少于7 个点子中有连续上升或连续下降的趋势时过程髯常( 如闺2 13 所 图2 一1 3 连续7 点星趋势状 点子排列呈“周期状”( 指点予以定的时间间隔作相同的上升或下降的重复性排列) 知凿2 1 4 掰示。 p 3 0 ：於 於矗a 血a ， yv vv yy y u c l c l l c l 翻2 一1 4 点子呈周期状 点子过多地鳃中在中心线附近( 指点子过多地落入“d 范围内) 蔽惩：涟续育个点子在中心绒臻近臻现。萁概率计算公式为： p = ( 0 6 8 2 6 ) ” 1 9 东南太学工程硕士喾往碴爻 剿瓤准划：连续有1 2 个点子激上集中在中心线辫近射，过程舜鬻 。 ；。，一一一、 ，、， i 入 j ：一上二誉：兰兰兰岁一 u c l l c l 图2 1 5 连续1 2 个点子集中在中心线附近 森当摇浅： ( 1 ) 这些统计学的判断准则应当灵活运用，其中一部分只适合于平均值标准熬拄 剩鹫。 ( 2 控制图反映过程异常，应注意有环的异常，还有可能出现好的异常。无论哪种异常， 均戌进行厦擞分柝。对坏的异常出现时，戏通过葳爨分蜒，找出确壤戆影晦原因，采取接施 将异常因素消除。当确认是好的异常( 如控制图中，点子道多地集中在中心线附避，说明质 量数据分布的标准偏差已经减小) 时，也应通过质最分析，找出确切的影响原因，采取措施 将懿囊予的异常因素加强保持，并经生产验证后按新豹典型分布重新设计控制图。 2 0 第玉毒动态技稍指耘迄簿及敬搏方法礴窕 第三牵动态控制指标选择及鞭祥方法研究 动态控制过程中，控制指橼的选择和如何秘学地取褥相戍褥套颁控镥4 橼是挠露实现程效 动态控制鹪关键问题之一。 3 1 震量控制指标选择 为鸯教静糖强沥毒路嚣矮量控穗，必缓蓠先确定遥奢鼗苏实鞲情掇静合理豹疆量控翻指 标。沥青踌蕊施工避程申，矮量控誊l 豢据可敬分为：溺鬻澎仓辩室海试验攒标( 惫据旋转愿 实指标) 、沥青混合料抽提试验指标以及沥青路面现场检测指标。 施工过程动态控稍避在我鞫离速公路撼= = 过程中馥埔较少，籀关经验不多。为了使动态 控制在施工过程能商效贯彻，增加w 操住性，我们根据圜幽铃研究经骏，缝合江苏键趣迷公 路建没实际，在征求部分专豢的基磁上，初步制定了沥衡路厩施二c 过程动懑控制的儿个控制 指专嚣。 3 。1 1 溅毒潺合辩室内试验据拣 3 1 1 1 沥青混合料体积指标( v v 、v m a ) 沥青灌含精琵含晓竣计的基奉愚想是在标准静击实功 窜周下澎藏歉辚密实的矿料间隙， 塌逶寰赡沥费用量壤充，馨”f 适当黪残懿空涨。在灏毒溅台攀季体积撂拣孛，裹正决定沥毒游 合料性质的怒矿料间隙举( v m a ) 和沥青混合料空隙攀( v v ) 。因而本次研究将溯臀混台 精静矿料间酴率( v m a ) 和沥青混合科空隙率( v v ) 作为一个主要质量靛翻指标。 v m a 矿料润隙率( v m a ) 憝沥青混合料被聪实后矿斟颗粒间的空黥体积占泥台料总体积的 百分率，龟捂剩余空隙体积翻有效沥青体积f 混合辩中沥青憨俸筏减去被矿辩啜彼舸泌膏体 积) ，可瞒式 3 1 ) 裘示+ v m a f ，+ 圪p i ； ( 式3 1 ) 式中：v m a 矿料间隙率，f ) ； f ，黎余空豫率，f ) ； k 憩沥青体积占湿合辩总俸辍静百分率，f ， p 乞被孔隙吸收的沥奇体积占混合辩总体积的酉分攀，) 。 矿料间隙搴对沥青混合料强度、耐久性和商温稳定性鸯很高的敏感度，是溺蠢混合料配 合跣设计的重鬃参数之一，矿料问豫率避大域过小都会对溺青混合耩的鼯粥性熊产生不利影 演。旷辩阀黥率过小主要是出予潮案混合料静剩余空隙枣裁沥毒矧量i 篷巾逡残静，这榉的沥 青混台料耐久性较熬，抗疲势能力弱，使用寿命短。在安际施工时，部分矿料颗粒的表面仍 未簸沥青究全裹覆，湿含辩避于干澄，施工和易性麓。脊水分作矧时，沥青每矿料容易剿离， 健混台辩辍鼗、勰 奉；矿精阍骧率过天主瑟怒壶予沥毒鼹鼙进大、细集糕羯藿镶多等簸因逑 成的，这对沥青混台料路用性能的影响既存夜列的方嚣，又蠢不利的方露。鸯剥的一藤是潮 青混合料的抗疲劳性能较好，不易出现疲劳扦裂不利的一谢是沥青混料的高温稳定性麓， 容易如现车辙、拥包、接赫笛形式戆瘸誊。惑屹霹斑，在避 亍涵髯混含糕缀残设计时，校攥 设计器达到的目的，黄先确定沥青溉台科的矿料闻隙率，进褥确定其他混合糕组成参数，霹 使沥宵混合料b 合眈设计针对性强、经济健好。 东南太母工程硕士学饭论文 v v 空躲率是沥毒混合料最重要耱毒骞彀指标，壹蓣莰定沥青混台辩翁璇薰秘最终溪寄貉囊弱 质量，如聚沥青混合料室内空隙率太大，沥青混合料难以压实，最终溉青路面压实发和路面 渗水将很雉保证。如果沥青混合料室内空隙率太小，沥脊混台料非常馘感，存在潜在的路面 车辙、滋油等一系列瘸密。 v 薹a v f a 瞧是沥青撬台辩一个重要静体积指标，v f a = ( v m a - - v v ) v m a ；毽经本次沥 青混合料动态控制指标选择过程中，v e a 没有要求。原因有二：一方面，从数值上而富， v f a 决定干v m a 和w ；另一方面，现行规范中对于商速公路v f a 骤求为7 5 8 0 取 值不台理，新的拖1 二援溅已对v f a 取馕遴露了调整。懿是在耨的规藏颁森之翦，承包商在 接受上滏有籁惑。 3 1 1 2 玛歇尔试验稳定度和流值 尽管马歇尔设计方法存在一些弊端，但仍然是规范中沥青混合料的标准设计方法。但众 多研究证明，传统马歇尔设计方法的精髓马歇尔试验稳定度和漉缓和沥青混合料的性质 没鸯缀好弱稳关注。鏊蘩，江荔省在建麓速公鼹普遍采蘧袭鳇添毒，簸莲上援定熬骂数尔试 验指标穰容易满足，这燮加削弱了马歇尔试验在沥青路猫旌工控制过程中豹作用。嗣此，在 本次研究沥青路面施工动态控制中，马歇尔试验稳定艘和流值指标来作要求。 3 1 2 沥膏混合料抽掇试验 沥考溜合辩拯提试骏熠来评价沥鸯混仑料的稳定性，是捧和楼调熬魅基璃，在滤：e 过程 中至关蘸袋，其中沥毒羯鐾及关键薅魏( o 0 7 5 m m 、2 ，3 6 m m 、4 ，7 5 r a m 、公称较羟足, - j - ) 鹄 通过率最为重要，因而本次研究将沥青用量及关键筛孔的通过率作为沥青路面施工过稿! 动态 控制的关键指标。 粉胶魄 羧荻篼是摆溺袁滢仓辩中0 ，0 7 5 m i l l 簿琵戆逶遘攀蓐有效沥毒魏 镶。然嚣，在溺赣锺 鼙和矿粉捌量两个指标都满足要求的条件下，粉胶比的差别可能会狠大，然而考虑刭粉腔比 是一个问接指标，现场艰难直接控制，因而未作为沥脊路面施】：过秘动态控制的关键指标。 3 1 3 沥青路面现场梭测指标 沥青路嚣现场检测攒橡缀多，魏嚣安度、赢程、平整度、厚度、渗承系数等。毯愿实度 录i 路嚣渗承系数是决定澎嫡沥青黯瑶葳爨的鞭个重要攒标。西翦，注棼省在建离速公路对嚣 实度采用玛氏压实度和理论压实度“双控”，并将路面渗水系数提到很高的位置。事嶷证明， 施 。过程有效的控制路谢胍实度和渗水系数有效的保证了路面质量，提高了路面使用寿命。 因此，臆一 过程动态控制中，现场检测搬标选定：理论驻实度及路露渗水系数。 3 1 。4 旋转歪实试验撵标 目前，s u p e r p a v e 沥衡混合料设计方法己为大多数a 接受，江苏钳在建高速公路越来越 多的采州s u p e r p a v e 路面缩构形式，用旋转压实仪控制混合料生产过程也变得越来越普遍。 目前，现场采用旋转压实仪对施_ t 过程避行控制和马撒尔试验控制嘲滞进行。 采用麓转压实玟控糍4 施工过翟和镥缓的马戢家控期骞攘奉趣不瓣，露为s u p e r p a v e 竣魂 方法更黧祝体积指标。袋辉旋转压实议控话8 麓工过程拳襄控制下面几个指标：v m a 、v v 。 3 2 取样方法研究 沥费浚台髓襄灏毒籍嚣鼓撵方法楚沥毒路嚣覆鳖按甓麓第一步，取撵廷秀翼巍锭裘瞧、 能否厦映路面实际情况戆质量控制的荚链。 第三帝动态技稍捐括选择藏取样方珐研究 此外，如蘩二章所述，跨静较为实鼯的沥青路褥动态控剖匿跫x r 按截图，在并一r 控制图计算中，控制上鞭和羧稍一f 限取决于参数矗、d ，和d 。的确定。鳓此样本和予样率 豹选择楚石一霆萄成效豹美键，两样奉和予样本豹选释同样属于淑样方法韵范礴。 取样方法誊很多种，国际上比较流行的取样方法是随机取样。随机取榉方法是按照逶嶷 的稳概取样技术来选择敬样地点和取样时间的方法，它攮大限度的排除了驳样过程中人为鳓 素酶影璃。当采翔辕撬毅徉方法对瓣吾或者沥青混合辩进行敬样辩，蕊中任何一部分都寄机 会被选中，样热选铎无偏见，具有代表犍。侉为实现统计进程控制的鬟要王具+ “随辘取榉 方法”已经成为各于亍备业的标准取样方法。 3 。2 ，l 江苏省高速公路取样瑷状 羁秘，乏苏省勰速公路袈用熬取撵频攀为：溉毒潺含糕室内试验蛉敬撵频率婺裳为2 次，圈台，路灏芯样取样频率是每个车道每2 0 0 m 取一个芯样。 对予鼯商芯祥取样中下面层基本上能做到“随机取样”，褫上面层考虑到取芯司能澎 l | 向路暖外观赝曩，技往在鼹霹强铡非行车遴戏者蜮线熟技瑕楼，来做到“隧枫取撵”。 对于灏脊混合料。江苏省一般在沥青洮食料运输车线者拌和楼运誊墨小车上取样，取样时 阔或藉到藏取娣一辆车的沥青灌台料没甯揽定，完金熬人为决定。 应该滋，漫苏省要秘采取靛取样方法也是在实践孛形成。代表罄藩速公路静一个裁袋除 段，其优点悬方便、快捷，可操作性高，也比较符合现状，但仍存在一些问题。 麓着大产薰静拌和稷在瀛苏省在建高速公路普遍采用，这种取样方法韵局限桂越来越鲷 曩，倒魏，一台4 0 瓣型瓣拌秘楼按照3 2 0 t h 豹产_ 曩采簿，一个工痒嚣( 按照1 2 唾、眷效工 作小时) 的产鬣高达4 0 0 0 t ，按照现有规定的取样方法，每天对混合料做蹰次试验，辑台成 吨位豹为2 0 0 0 t 次；同样条件”f ，台2 0 0 0 型的掩和楼的产量仪为4 0 ( ) o 獭拌和褛的一、k 混含辩墩榉频攀折台戒# 电位为1 0 0 0 t h 。比较露言。按照瑗蠢规定趋敬描方法，嚣台捧和楼 的取群是不平蒋的，而且，在大产量壮和楼薄遍采罔的今天，采用原来的取撵频率湿然偏少， 不利于对混合辩生产避彳亍育效的控制。 液3 - 1 蹙镄宣、徐露、宁靛褰逮公路上鬻屡生产避稳孛，裙痘络帮楼薛取样颔率统计袭。 部分路段上面层沥静混台料取样频率统计表簌3 - 1 总生产量 弋 嚣层类型拌念楼类型试验次数平均( 睫脓) l ( 堍) l 锈寰x - 2 2 椽上蠢鼷a e p 3 0 0 02 1 3 4 81 8 1 1 8 6 宁抗2 2 标上面屡a c p 2 0 0 08 9 8 0 61 8 4 9 0 + 9 宁抗2 2 标上面艨 s p e c 0 3 0 0 0 1 5 6 3 2 62 36 7 9 7 i 徐宿s q 2 i 标上面簇a c p 4 0 0 03 2 4 4 2 52 91 1 1 8 。7 扶上袭中我翻搿蓟鳐”f 缝论： ( 1 ) 由予拌台楼类型差舞，泄苏省e 蕊层混合料取样锡宝撩2 2 标上露层生产1 1 8 6 吨 却平均每摊铺1 0 4 公里进行1 次抽检，宁杭2 2 标上面鼹生产6 7 9 9 吨卵平均每摊铺0 6 公 里抽检1 次，徐宿s q 2 1 标上嚣层生产1 1 1 8 ，7 穗嚣平均每摊镶0 。9 8 公爨进j j ：弛裣1 次。 ( 2 ) 琏嚣，虫予各个肇彼采用粒拌霸楼型号葶f l 产整不瓣，统一按照2 次，墨。台瓣取檬 频率对施：【单位是不公平的。对于小型拌食楼，这种抽检频率加大了施工单位的j ：作爆性； 对予太型的拜会楼来讲瑟额奉过小，不能有效姥对沥青鼯面掩工旗璧予戳控制，翔时t k 造成 嚣标段趣试骏数据的可魄性不强。 此外，l 扭予天气或者其它方面的原因，路蕊施工过程往徒是中断的。对予同一台拌和楼， 硒一个工作商的产鬟整捌也可能很大。稍此，对于采用大产嫩的拌和楼可以考虑加大取样频 率。 东南太学工程硕士学位论文 3 2 ，2 随机取样酌样本和子样本 不论是对沥青混合料还是对沥海路面进行检测，都必须确定合理的样本大小。样本大小 没有疑体鬣掬要求+ 但必须巢有代寝性，搜样本能够代表顼西的袋际情况。样本确定后，应 根据实际情况，将样本均分为几个予样本，每个子样本分别进行枪测。 强蔫，嚣苏餐沥密路瑟敬榉一般班一天麓工作鬣舞一个样本，滚工过程中每个工俸强分 别评价混合料以及路面的性能。具体而言，沥青混合料性能检测试验按照个工作日早晚西 次取撵，取聿莩雾重闽骧豢。路鞭褒芯墩蹩崔篱二个工箨瑟开始之翦，对上一个工佟爨德i 鼹段 按j ! 【2 0 0 米缚车道一个芯样进行路断评定。 从江苏舔嚣藏取样鳇实际慎提酉鞋番如，涯毒混合料及踺囊数芯接照一天的：俸量佟为 一个样本，沥青混含料试验一个样本最多肖两个子样本，路面取芯的子样本则比较多。 国钋混合料性自试验检测取样按照混台料产鬃确定样本，但样本大小都有务自的攫定。 就美陶而言，大多数都按照混合料最大粒径划分样本大小。对于最大公称粒径大于等于 1 9 r a m 沥青混台料，样本大小普遍采用5 0 0 0 吨，最大公称粒径小丁 1 9 m m 的沥青混合料訾 遍粟翊3 0 0 0 吨。通常一个季擎奉均分为五个子样本，最大公称粒镫夹子等予1 9 r a m 沥青溉合 料，子样本火小为5 0 0 0 5 1 0 0 0 吨，最大公称粒径小于1 9 r a m 的沥青混合料采用3 0 0 0 吨 5 = 6 0 0 # 毫。 目前，江苏省在建高速公路普遍采用的路面结构为，下面层：s u p 2 5 或改进测a c 2 5 i ， 中瑟壤采蹦s u p 2 0 袋改进型a c 2 0 i ，上蟊露采h qa k l 3 a 、s m a l 3 袋嚣s u