（机械电子工程专业论文）高等级沥青路面机械化施工质量管理系统研究.pdf

r e s e a r c ho fm e c h a n i c a lc o n s t r u c t i o no f h i g h - g r a d ea s p h a l tp a v e m e n tq u a l i t y m a n a g e m e n ts y s t e m ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e df o r t h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：l u od a n t i n g s u p e r v i s o r ：p r o f c h e nx i n x u a n c h a n g a nu n i v e r s i t y ，x i a n ， c h i n a 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任 何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 驹硝 ? i o o 年多月6 日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：多裔孝 导师签名： 佛妙翰 砌加年歹月乡日 砂伽年二月占日 摘要 近年来，我国公路事业迅速发展，通车里程不断增加，公路的质量也随着施工机械 化程度的日益增强而不断提高。然而，许多路面仍存在着一些早期破坏现象，严重影响 着我国公路事业健康发展。造成早期破坏的原因主要归结为施工过程中生产的沥青混合 料不合格、施工工艺不科学或施工质量控制不严格，致使工程存在质量隐患。全面的全 过程的质量控制，是解决这一问题的有效方法。 本文结合统计学和软件工程技术，从全面质量管理的角度出发，研究了以严格控制 原材料质量、合理配置机械设备为基础，从施工工艺和施工质量两方面对沥青路面进行 质量动态控制的方法。采用现代的软件分析设计技术，以b s 为软件构架，在v i s u a l s t u d i o2 0 0 5 环境下使用c # 语言，a s p n e t 技术，s q ls e r v e r2 0 0 5 数据库开发工具， 完成了基于这一理论研究的“高等级沥青路面机械化施工质量管理系统 的开发。 该系统主要包括施工物资管理、施工机械设备配置、施工工艺控制和施工质量控制 等内容。系统实现沥青路面的全过程质量控制，实现沥青路面管理的自动化、数字化、 智能化，为高等级公路沥青路面施工做出科学决策提供依据。研究开发适应我国高等级 公路沥青混凝土路面建设特点的施工管理系统，具有十分重要的理论意义和极其广阔的 应用前景。 关键词：沥青路面施工质量管理系统，施工机械设备配置，施工工艺，施工质量控制 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，c h i n a sh i g h w a yh a sr a p i d l yd e v e l o p e d ，a n dt h em i l e a g eh a sg r e a t l y i n c r e a s e d m o r e o v e r , t h eq u a l i 够o fr o a dc o n s t r u c t i o nc o n t i n u o u s l yi m p r o v e s 晰mt h e i n c r e a s i n gd e g r e eo fm e c h a n i z a t i o n h o w e v e r , t h e r ei ss t i l ls om u c he a r l yf a i l u r eo fp a v e m e n t t h a ti ts e r i o u s l ya f f e c t st h eh e a l t h yd e v e l o p m e n to fc h i n a sh i g h w a y t h em a i nr e a s o n so ft h e f a i l u r ea t t r i b u t et ot h eu n q u a l i f i e da s p h a l tc o n c r e t e ，u n s c i e n t i f i cc o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g ya n d n o ts t r i c t l yc o n s t r u c t i o nq u a l i t yc o n t r o l ，r e s u l t i n gi nt h eq u a l i t yh i d d e n c o m p r e h e n s i v e q u a l i t yc o n t r o lo f t h ew h o l ep r o c e s si sa ne f f e c t i v ew a yt os o l v et h i sp r o b l e m b a s e do nt h et h e o r yo ft o t a lq u a l i t ym a n a g e m e n t , t h i sp a p e ru s e ss t a t i s t i c sa n ds o f t w a r e e n g i n e e r i n gt or e s e a r c ht h ed y n a m i cc o n t r o lm e t h o do fa s p h a l tp a v e m e n t sq u a l i t y , w h i c h i s b a s e do ns t r i c t l yq u a l i t yc o n t r o lo fm a t e r i a la n dr e a s o n a b l ea l l o c a t i o no fm e c h a n i c a l e q u i p m e n tt oc o n t r o lt h ec o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g ya n dc o n s t r u c t i o nq u a l i t y u s i n gm o d e m s o f t w a r ea n a l y s i sd e s i g nt e c h n i q u e ，t a k i n gb sa st h es o f t w a r es k e l e t o n , u s i n gt h ec 撑 l a n g u a g eu n d e rt h ev is u a ls t u d i o2 0 0 5e n v i r o n m e n t ，a n dt h e a s p n e tt e c h n o l o g y , t h es q l s e r v e r2 0 0 5d a t a b a s ed e v e l o p m e n tt o o l s ，h a sc o m p l e t e d t h eh i l g h g r a d eb i t u m i n o u sp a v e m e n t m e c h a n i z a t i o nc o n s t r u c t i o nq u a l i t yc o n t r o ls y s t e m ” t h i ss y s t e mm a i n l yi n c l u d e st h em a n a g e m e n to fc o n s t r u c t i o nm a t e r i a l s ，t h es c h e m e t e c h n i q u e sf o rm e c h a n i c a le q u i p m e n tg r o u po fa s p h a l tp a v e m e n tc o n s t r u c t i o n , t h ec o n t r o lo f c o n s t r u c t i o nc r a f ta n dc o n s t r u c t i o nq u a l i t y 1 1 1 es y s t e mr e a l i z e st h ee n t i r ep r o c e s sq u a l i t y c o n t r o lo fa s p h a l tp a v e m e n t , r e a l i z e st h e a s p h a l tp a v e m e n tm a n a g e m e n ta u t o m a t i o n , d i g i t i z a t i o n , i n t e l l e c t u a l i z a t i o n , a n dm a k e ss c i e n t i f i cd e c i s i o n - m a k i n gf o rh i g h g r a d ea s p h a l t p a v e m e n tc o n s t r u c t i o n r e s e a r c h i n g t h ec o n s t r u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m , a d a p t so u r c o u n t r y sh i g h - g r a d ea s p h a l tc o n c r e t ep a v e m e n t ，h a sv e r yi m p o r t a n tt h e o r ys i g n i f i c a n c ea n d e x t r e m e l yb r o a da p p l i c a t i o np r o s p e c t k e yw o r d s ：a s p h a l tp a v e m e n tc o n s t r u c t i o nq u a l i t yc o n t r o ls y s t e m ，c o n s t r u c t i o nm a c h i n e r ye q u i p m e n t d i s p o s i t i o n , c o n s t r u c t i o nc r a f t ，c o n s t r u c t i o nq u a l i t yc o n t r o l 目录 第一章绪论一1 1 1 课题研究目的与意义1 1 2 国内外公路施工质量管理系统发展及现状2 1 2 1 国内外公路施工管理系统发展及现状2 1 2 2 路面施工质量管理研究目前存在的问题3 1 3 本文主要研究内容4 第二章高等级沥青路面施工物资管理5 2 1 施工材料管理5 2 1 1 加强材料各个环节的管理5 2 1 2 材料质量控制6 2 2 施工机械设备管理8 2 3 路面机群施工合理配置9 2 3 1 机械设备的基本条件9 2 3 2 机械设备合理配置的原则一1 0 2 3 3 高等级沥青路面机械化施工机群的配置一1 0 2 4 本章小结1 4 第三章高等级沥青路面施工工艺管理l5 3 1 目前常用的沥青混凝土类型及特点1 5 3 1 1 沥青混凝土1 5 3 1 2 改性沥青混凝土1 6 3 1 3s m a 沥青混合料17 3 1 4 开级配磨耗层( o g f c ) 1 7 3 2 施工工艺控制18 3 2 1 施工准备18 3 2 2 施工温度控制一2 0 3 2 3 拌合质量的控制一2 0 3 2 4 沥青混凝土运输2 l 3 2 5 沥青混凝土摊铺2 2 3 2 6 沥青路面的碾压及成型2 3 3 3 施工方案的确定2 4 3 3 1 施工工艺的确定2 4 3 3 2 施工方案的确定：2 5 3 4 本章小结2 5 第四章高等级沥青路面施工质量管理2 6 4 1 质量波动因素2 6 4 2 质量动态控制图简介2 7 4 2 1 平均值标准差控制图( x s 图) 2 7 4 2 2 平均值一极差控制图( x r 图) 2 8 4 3 质量动态控制图应用2 9 4 3 1 控制图的选择3 0 4 3 2 质量控制指标选择3 0 4 3 3 质量控制标准建立3 0 4 3 4 控制图的建立与应用3 2 4 4 本章小结3 6 第五章系统的建模与设计3 7 5 1 系统设计目标及任务3 7 5 2 系统需求分析3 7 5 2 1 引言3 7 5 2 2 业务需求3 8 5 3 系统功能设计3 9 5 3 1 总体设计3 9 5 3 2 模块设计3 9 5 4u m l 系统建模4 l 5 4 1u m l 概j 丕4 l 5 4 2u m l 建模4 2 5 5 数据库设计4 5 5 5 1s q l 简介4 5 5 5 2 概念结构设计4 5 5 5 3 逻辑结构设计4 7 5 6 安全设计4 8 5 6 1 用户权限控制4 8 5 6 2 数据库的安全设计4 8 5 7 系统开发过程中的关键技术4 9 5 7 1 数据结构简介4 9 5 7 2 数据库关键技术5 0 5 8 本章总结5 5 第六章系统的实现与应用5 6 6 1 系统实现与应用实例5 6 6 1 1 系统目标5 6 6 1 2 系统开发与运行环境一5 6 6 1 3 系统运行实例6 0 6 2 本章小结6 6 结论与展望6 7 参考文献6 9 j 目i 谢7 l 长安大学硕士学位论文 1 1 课题研究目的与意义 第一章绪论 随着国民经济的飞速发展，基础建设尤其是公路建设发生了质的飞跃。高等级公路 呈现跳跃式的增长势头，高速公路尤为显著。 我国高速公路起步于八十年代，大力发展于九十年代。中国高速公路起步时间较西 方发达国家晚了近半个世纪，但起点高、发展速度快。“十五”期间中国共建成高速公 路2 4 7 万公里，是“八五”和“九五建成高速公路总和的1 5 倍。到2 0 0 5 年底，高 速公路总里程达到4 1 万公里，2 0 0 6 年末，中国高速公路里程达4 5 万公里，2 0 0 7 年底 达5 3 9 万公里，2 0 0 8 年年底，达到6 0 3 万公里，稳居世界第二位，仅次于美国。2 0 0 9 年，全国新增公路通车里程9 8 万公里，其中高速公路4 7 1 9 公里，使中国高速公路的通 车总里程达到6 5 万公里【l 】。创造了世界高速公路发展的奇迹。 高速公路的建设和发展是国家经济发展水平的风向标，加快高速公路建设是中国经 济社会发展的需要。随着国民经济的快速发展，物流、人流、商品流大幅度增加，提高 运输效率、降低运输成本的要求日益迫切，对高速公路的需求还是突出的。金融危机给 了高速公路一个高速发展的机遇，今年里程超过8 万公里，特别是湖南的十数条开工项 目，黑龙江的“三年决战”等一系列大动作，或者一举超过美国不是没有可能。2 0 1 0 年我 国将继续保持基础设施的建设力度，特别是加大高速公路和农村公路的建设，以保证经 济平稳增长，力争2 0 1 0 年交通固定资产投资规模达到1 万亿元水平。 随着全国公路交通基础建设的高速发展和各种体制的逐步完善，沥青混凝土路面已 经成为高等级公路，特别是高速公路的主要路面结构型式。路面是公路工程的重要组成 部分，其工程质量直接影响公路的使用性能，其使用性能直接关系到道路为用户提供的 舒适性、安全性、快捷性等服务的水平。工程质量的控制贯穿于整个施工过程，施工过 程是需要各环节协调配合的复杂系统，需要有强大的管理措施作坚实的后盾。 过硬的技术和完善的管理是施工管理的重要组成部分。在这两个因素中，技术力量 是需要软硬件科学结合才能完善提高的，只拥有先进的技术和人才是不行的，必须有配 套合理的施工设备作为实施的基础保障；完善先进的管理体制确保工程有序可循，不论 是施工工艺，还是施工质量均须按着严格的规范要求实施，才能确保工程的质量，才能 带来良好的经济社会效益。 第一章绪论 国内现已引进许多先进的施工机械设备，以满足高等级公路的快速发展。但基于科 学合理的施工机械配置，健全的质量管理体系，做到对工程施工从原材料选用到沥青混 合料的生产运输及摊铺和碾压成型的整个过程的全面质量管理，目前还没有如此完善的 管理系统供施工单位使用。因此，研究开发高等级沥青路面机械化施工质量管理系统， 具有十分重要的理论意义和极其广阔的应用前景。 1 2 国内外公路施工质量管理系统发展及现状 1 2 1 国内外公路施工管理系统发展及现状 科学技术的不断进步，沥青路面施工在硬件设施方面，目前国内外已很完善，并达 到了相当高的技术水平，其主要表现是机械化、自动化、计算机控制化。可是，软件和 现场控制方面，却稍有落后。 如今，国外许多发达国家在沥青和水泥混凝土路面的组织管理和施工质量控制中， 已成功地应用了计算机管理信息系统。系统早期在施工行业中的使用主要是针对施工组 织管理，评价组织管理计划，并给出改进建议。例如美国于1 9 7 7 年成功开发的p c e s 施工计算机管理信息系统，此系统以e x s y s 软件为平台，以反向连锁推理和人工对话 的形式工作，应用知识库中的评判知识对输入的施工组织计划做出综合评价，提出改进 方案。由于该系统没有解决路面施工质量问题的方法，因此随后的系统便开始了施工质 量控制方面的研究，分析诊断施工中产生的复杂问题，并给出对策。据此开发出一些施 工咨询诊断专家系统，如美国的r o a d b u i l d e r 施工专家系统，基于i n s t a n te x e rp l u s 平台，以混合推理模式，辅助施工人员输入施工情况来回答有关问题，并且考虑结论的 可靠度。该系统使用效果非常明显，现只需进一步完善和推广【2 j 。 公路工程管理系统方面，上世纪七十年代，国外在这一领域开始做研究，现在较成 熟并广泛应用的只有路面养护管理系统，公路施工管理系统有待进一步的发展和完善。 国内在路面养护管理方面，在近年来也有了较全面的研究，取得了一定的成果，并在一 些省市加以应用。而施工管理系统的研究则刚刚起步，但管理模式从主观经验型转变为 现代化的客观决策科学系统型，这一重大改变已被广大公路建设单位认同，这方面的研 究也引起了重视。根据高等级公路的建设特点，一些单位研究开发了相应的管理软件， 如湖北宜黄高速公路开发的计算机质量辅助管理系统。一些软件公司也做了类似的研 究，如大连同洲电脑公司在p r o j e c t 的基础上，开发了中文版的t 压_ 0 5 软件，使用 比较方便。但它同样没有质量管理的作用，同时它限制了单项工序的费用，所以在公路 2 长安大学硕士学位论文 施工管理中的实用价值尚不够。台北技术学院基于美国“k n o w l e d g ep r ow m d o w 专家 系统，建立了沥青路面施工的专业知识库，成功开发出沥青路面施工专家系纠3 1 。 2 0 0 7 年6 月1 6 日，交通部西部重点课题“沥青路面工程质量过程控制的研究 通 过鉴定验收。该项目由交通部公路科学研究院、北京路桥通国际工程咨询有限公司、长 安大学、江苏高速公路建设指挥部、贵州省交通科学研究所等单位联合承担。依托该项 目开发出沥青路面工程质量过程控制软件( 简称3 s ) ( s m a r ts u p e r v i s i o ns o f t w a r e ) ，在认 真吸收总结国内外同行在沥青路面施工质量检测和控制技术研究成果的基础上，从材 料、设备、人员、工艺四个方面构建独特的沥青路面工程质量过程控制指标体系；运用 层次分析法( 创廿) 编制而成的施工过程控制评价软件。通过极限施工和正常施工的实 例模拟，对施工前期的准备工作进行快速合理的评价，可以及时的对其中的不合理配置 做出反应，避免施工时候的发现给各个单位带来不便，为问题的解决提供了合理的依据。 该软件在国内同类工程软件中尚属首例，开创了国内沥青路面质量过程控制软件的先 河。该软件采用v b 编程技术。目前该软件已在江苏宁宿徐高速公路试用，并取得了良 好效果，系统于2 0 0 9 年7 月9 日正式在安徽省六武高速公路启动。 综上所述，计算机管理在公路施工管理中已被高度重视，并得到了初步应用，取得 了一定的成果。但诸多的管理系统在功能上有一定的局限性，不能对整个工程项目施工 的质量进行全面全过程的管理和控制，而且基本上未采用互联网技术。在互联网如此发 达的今天，又鉴于我国公路建设迅猛的发展趋势和公路施工管理的现状，研究开发网络 版的“高等级沥青路面施工质量管理系统 ，有重要的现实意义和实用价值。 1 2 2 路面施工质量管理研究目前存在的问题 ( 1 ) 现有的施工质量管理系统主要仅针对施工部分的质量进行控制管理，没有达 到全面全过程的质量管理。 ( 2 ) 目前，高等级沥青路面施工机械化程度越来越高，但现存的管理系统尚未将 机械合理配置与施工质量管理有机结合起来，未最大限度发挥机械化施工的优势。 ( 3 ) 国内大绝大多数管理系统仍以单机版，局域网形式存在，而互联网在当今时 代已是随处使用的有力工具，采用互联网形式的管理系统拥有着十分广阔的发展前景和 现实意义。 3 第一章绪论 1 3 本文主要研究内容 我国高等级公路中沥青混凝土路面占整个路面的9 0 以上，所以论文的研究对象为 沥青混凝土路面。路面质量为公路工程的重中之重，因此论文的主要研究内容是对路面 工程的整个施工过程，即从原材料选用到沥青混合料的生产运输及摊铺和碾压成型等进 行的全面质量管理。 论文以国家现采用的公路沥青路面施工技术规范为技术依据，在国内外前沿研 究及应用成果的基础上，以科学的施工物资管理和合理的施工机群配置为基础，为施工 企业提供科学的施工工艺方案，并对施工质量进行实时监控，最终完成符合合同要求的 路面工程，实现工程经济效益和社会效益最大化，而研究开发适用于高等级沥青路面机 械化施工的质量管理系统。 本文主要研究内容如下： ( 1 ) 施工物资管理。严格控制工程所需求的施工材料的质量，并进行合理的管理； 对施工机群进行科学地使用与管理，同时根据路面工程基本信息，建立与之相适应的合 理的施工机群配置的模型。 ( 2 ) 施工工艺控制。根据施工工艺流程，从工艺角度对每一个施工环节严格控制。 根据不同的工程条件，为施工单位提供有效的工艺方案。 ( 3 ) 施工质量控制。明确整个施工过程各个阶段、各道工序、各项工作的质量要 求。确定质量控制的重要指标，运用统计学，结合动态控制图，实现公路施工质量实时 监测与控制。 ( 4 ) 系统建模与设计。包括系统建立的目的、需求分析、u m l 建模、数据库设计、 安全设计。 ( 5 ) 系统的实现与应用。根据系统的建模与设计，最后确定系统的开发工具、开 发环境以及要求的运行环境等，实现及应用系统。 4 长安大学硕士学位论文 第二章高等级沥青路面施工物资管理 公路施工点多、面广、线长、流动、分散。公路施工物资品种多、数量大、规格复 杂，既有一般产品、精密产品和高科技产品，又有大量就地取材的物资。公路施工的物 资消耗不具有连续性，也不具有均衡性，物资的供应渠道和运输条件都随着施工点的流 动而变化。这些是公路施工企业物资管理的特点和难点。 施工企业的物资消耗多数占工程造价的一半以上，企业要想取得好的经济效益，必 须做好物资的管理。加强公路施工物资管理也是保证工期、创建优质工程、降低工程造 价的重要环节。 2 1 施工材料管理 施工材料在工程成本中占有相当大的比重，同时又直接影响着工程的质量。因此， 材料管理是公路施工企业的重要课题。 近年来，国家对基础建设的大力投入，给公路事业带来更广阔的发展空间，施工企 业之间的竞争也越来越激烈。在这种形势下，公路施工企业不仅要清楚认识材料成本管 理的重要性，建立细致的成本预算和分析制度，科学制定材料目标成本，更重要的是严 格控制材料的质量，做好材料采购、检验、出入库及保管等各个环节的管理，为公路工 程提供优质的基础物资保障，企业才能立于不败之地。 2 1 1 加强材料各个环节的管理 由于工程所使用的材料种类多、数量大、规格复杂，在采购、检验、出入库及保管 等各环节中，则要求对材料进行严格科学管理。 ( 1 ) 材料的采购环节。材料采购是决定材料质量最重要的一关。采购必须做好市 场调查，深入了解供应商所能提供的原材料及半成品的详细情况，做到知己知彼，确保 对方材料价格合理，质量合格，从而优选出满意的供应商，进行采购。 ( 2 ) 材料的验收及入库环节。要制定严格控制材料验收及入库的程序和手续。沥 青路面使用的各种材料运至现场后必须取样进行质量检验，经评定合格方可入库使用， 不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。 1 ) 所有材料入库，必须严格验收，在保证其质量合格的基础上实测数量，根据不 同材料物件的特性，采取点数、丈量、过磅、量方等方法进行量的验收，禁止估约。 5 第二章高等级沥青路面施工物资管理 2 ) 材料的验收入库应当在材料回场时当场进行，并开入库单。 3 ) 入库单应一式三联：财务、采购人员、仓库保管人员各一联。 4 ) 材料入库后，各级主管领导或部门认为有必要时，可对入库材料进行复验，如 发现与入库情况不符的，将追究相关人员责任，造成损失的，由责任人员赔偿。 ( 3 ) 材料使用与出库管理 材料管理员不得在无领料手续情况下发放材料( 特殊情况领取少量材料除外，但过 后必须补办相关手续) 。 1 ) 材料的发放应遵循先进先出的原则。 2 ) 相应工程所需的材料由现场施工员、班组长负责领取。 3 ) 领料人与保管员办理领料手续为：领料人根据当日工程所需要的材料向保管员 申请领料，保管员开具相应材料出库单，双方在出库单上签字。 4 ) 出库单一式三联：存根、财务( 大项目应设置项目部财务科) 、领料人各一联。 5 ) 保管员需做好材料台账，日清月结，做到账物相符，时刻掌握库存情况；认真 核对各项工程的材料用量，并就当前库存情况及时提供各种材料数量的补给信息，以便 迅速采购补充，不影响工程进度。 ( 4 ) 材料保管、余料回收环节。 1 ) 制定材料保管的严格制度，加强监督，防止出现监守自盗的情况。仓库保管员 要经常清点，规范堆码，防止变质、锈蚀，做到材料的有效利用。 2 ) 做好各种材料余料回收，坚持废料利用。 3 ) 在办理材料退库时应填写材料退库单，详细列出所剩余料的名称及数目。清点 完毕后与材料人员办理材料交接手续，存入公司仓库。 2 1 2 材料质量控制 材料是工程结构的物质基础，材料质量的好坏，直接关系到整个公路工程的质量， 材料质量不达标，工程质量就难以保证，给工程留下质量隐患。公路路面暴露于大自然， 并直接承受着车轮瞬时、反复动荷载的作用，材料的性能和质量极大影响路面的使用性 能。近年来由于交通量的迅速增加和车辆行驶的渠化，一些高等级路面出现较严重的波 浪、车辙等现象，与材料的质量有一定的关系。 对于材料质量的管理主要是在验收阶段严把质量关。在这一阶段，严格按照材料的 质量要求和验收标准，做好验收工作。进行材料质量检验时，首先要知道材料必检的项 6 长安大学硕士学位论文 目以及对应的质量技术要求，才能对材料合格与否做出正确的判断。相关技术规范均有 对原材料质量技术做出相应要求，如下是沥青材料的质量技术要求。 沥青路面所用的沥青材料，每批到货均应检查生产厂家所附的实验报告，检查装运 数量、装运日期、订货数量、实验结果等。对每批沥青进行抽样检测，检测合格后方可 入库使用。道路石油沥青适用于各类沥青路面的面层，高速公路、一级公路和城市快速 路、主干路铺筑沥青路面时，石油沥青材料的质量技术应符合如表2 1 【4 】所示的要求。 表2 1 重交通道路石油沥青质量要求 沥青标号试验方法 指标单位 【l 】 a h 1 3 0a h 1 1 0a h 9 0a h 7 0a h 5 0 针入度( 2 5 c ，5 s ，1 0 0 9 ) 0 1 m m1 2 0 1 4 0 8 0 6 0 - - 一4 0 t 0 6 0 4 1 4 02 0 01 0 08 06 0 延度( 5 c m m i n ，1 5 ) 不小 c m1 0 01 0 0l o o1 0 08 0t 0 6 0 5 于 软化点( 环球法) 4 0 - - 5 04 1 5 l4 2 5 2 4 4 4 5 t 0 6 0 6 5 4 5 5 闪点( c o c ) 不小于 2 3 0t 0 6 1 l 含蜡量( 蒸馏法) 不大于 3t 0 6 1 5 密度( 1 5 ) g c m 实测记录 t 0 6 0 3 溶解度( 三氯乙烯) 不小于 9 9 0t 0 6 0 7 质量损失 1 31 21 00 8o 6 t 0 6 1 0 或 不小于 t 0 6 0 9 针入度比 4 54 85 05 55 8t 0 6 0 4 薄膜加热试验不小于 1 6 3 5 h 延度2 5 c m7 57 57 55 04 0 不小于 延度1 5 c m 实测记录 附注1 ：试验方法按照现行公路工程沥青及沥青混合料试验规程( j t j 0 5 2 2 0 0 0 ) 规定的方法执行。 用于仲裁试验求取p i 时的5 个温度的针入度关系的相关系数不得小于o 9 9 7 。 此外，施工原材料中的粗集料、细集料和填料等，均有相应的质量技术要求，而这 些是组成路面工程的物质基础，其质量的好坏直接影响工程的质量。因此，必须把好材 料质量关。对施工所用的原材料和半成品坚持做到不合格的原材料不准使用，不合格的 预制构件不准安装。 总之，加强公路施工中的材料管理，对于降低施工成本，提高工程质量，提高企业 的经济效益具有不可估量的作用，是高质量工程的物质基础。 7 第二章高等级沥青路面施工物资管理 2 2 施工机械设备管理 目前我国通车的公路路面中，8 0 以上的路面结构采用了沥青路面，而沥青混凝土 路面的施工是机械化程度较高的工程，在施工过程中，做好机械设备的高效使用和科学 管理，同时能够对机械设备合理配置使用，对工程项目不仅意味着质量的砝码，同时紧 系着经济效益的颈项。 机械设备管理是以机械设备为研究对象，对机械设备全生命周期进行管理，不仅有 助于机械设备更好的发挥自身使用价值，更重要的是良好的工作状态为机械化施工的工 程质量提供保障。 机械设备管理与企业管理中的计划、技术、劳动、物资、财务等管理有密切关系， 如图2 1 1 5 】所示。 先进生产工艺与施工工程质量 都要通过设备来保证 工艺技术 企业全部物料基本上通过设备 消耗并变为产品，其中约5 0 为设备本身耗用 物资储供 生产 计划 设备 管理 施工计划平衡都是通过设备实现，生 产( 或施工) 任务能否完成又决定于 设备的技术状况 劳动组织 企业约有l 3 的人员从事设备工作， 全部生产( 或施工) 工人的操作水平 决定着机械设备的使用寿命 财务资金 管理企业的资金有8 0 左右与设 备有关，直接影响着企业经营效果 图2 1 设备管理与其他管理关系示意图 由上图显而易见，机械设备是企业生产力和产品质量的基础保障，在企业生产过程 中起着举足轻重的作用。如今机械化程度已相当高的时代，企业基本已经有相当完善和 先进的机械设备，所以之间的竞争重心已转向科学管理，更加有效合理利用机械设备， 降低成本并生产出优质的产品，提高经济效益和社会效益。 工程机械设备管理的目的是科学地、合理地使用机械完成施工任务。在机械化施工 中，必须把机械管理、使用、保养、修理、配件供应等五项工作有机地结合起来，全面 抓紧，互相配合，互相促进才能更好地完成施工任务。 8 长安大学硕士学位论文 对于施工使用部门来说，工程机械设备的管理主要是设备后半生的管理。图2 2 【5 】 所示为机械设备的详细管理内容： 图2 2 机械设备管理的内容示意图 其中，工程机械设备合理的选购，固定资产科学的管理，机械设备有效的使用，技 术保养修理管理以及设备配件和仓库管理等，直接关系着工程的质量。所以，做好工程 机械设备管理，是高质量工程的另一个物质基础。 2 3 路面机群施工合理配置 沥青混凝土路面施工所需的主要机械有：搅拌机组( 沥青储存、熔化和加热设备、 沥青混凝土拌和楼等) 、沥青混合料摊铺机、运输车辆、沥青混合料转运车、压实机械、 装载机、沥青喷洒机等。 高等级沥青路面施工中的每一道工序都建立在机械化的基础之上。机械化施工的核 心问题是对上述施工机械进行最优的配合。目前，施工企业拥有的机械设备数量和种类 越来越多，对于不同的工程，合理配置与其相匹配的机械设备施工机群，具有十分重要 的意义。合理的机械设备施工机群配置，能保证沥青混凝土路面施工质量和工期，提高 工作效率和机械化施工水平。 2 3 1 机械设备的基本条件 ( 1 ) 沥青混凝土搅拌设备 9 第二章高等级沥青路面施工物资管理 作为主导机械，首先要能满足高等级公路沥青路面热拌沥青混合料拌制质量要求， 其次搅拌设备的生产能力应满足所要完成的工程量和计划工期的要求，同时符合国家环 保相关规定的各种强制间歇式沥青混合料搅拌设备。 ( 2 ) 运输设备 尽量采用单车载重大于15 t 的自卸运输车，为了严格控制温度并简化混合料的运送 和装卸，要求自卸车使用带封闭料斗的自行式装卸设备，运输能力一般超过摊铺机能力 2 0 以上。 ( 3 ) 摊铺设备 能满足高等级公路沥青路面热拌沥青混合料摊铺质量要求的各类沥青混合料摊铺 机。 ( 4 ) 碾压设备 能够满足高等级沥青路面碾压质量要求的各类沥青混合料碾压机。 ( 5 ) 辅助设备 辅助机械能够满足沥青混凝土路面施工进度和质量要求的各类辅助机械设备。 2 3 2 机械设备合理配置的原则 科学的机械化施工，需要对施工作业系统设备组织结构合理化，即使相关作业机械 之间拥有正确的配套关系。机械化施工系统的机械设备之间合理组织的一般原则如下： ( 1 ) 以施工机群中的主导设备为基准，其他配套设备都应以确保主导设备充分发 挥效率为选配标准，在理想情况下，所有环节生产能力都相等。 ( 2 ) 后续机械的生产能力要略大于前导机械。 ( 3 ) 尽量减少配套机械的种类。配合的机械，其组合要尽量少，否则，总的效率 就越低，当然首先要满足各工序的要求。 ( 4 ) 在机群系统中，尽量使用同一型号的机械。 2 3 3 高等级沥青路面机械化施工机群的配置 ( 1 ) 固定生产要素的初始配置 所谓固定生产要素，指施工机群中的沥青混合料搅拌机、摊铺机和各种压实机械。 这些机械的数量和性能一旦选定，一般不再调整。 1 ) 搅拌机：根据路面工程量和工程工期，求出符合条件的搅拌机最小生产能力吒。 l o 长安大学硕士学位论文 3 2 x 1 0 3 x 1 0 。2 l x h i x b x 7 i 吒弋盖一 3 2 5 l x b x h ix y i i = l d ( 2 1 ) 式中：d 一工程实际可用的施工天数( 天) ； i 一合同段总长度( k m ) ； 以路面各层的容重( t m 3 ) ； & 一单幅路面宽度( m ) ； h i 各层一次摊铺的厚度( c m ) 。 其中，i = l ，2 ，3 ，静态配置时可取三层的均值，则公式2 1 可简化为： g 血学 ( 2 2 ) 确定出沥青混合料搅拌机最小生产能力g 孟后，再结合施工单位的具体情况选定其 理论生产率g 。 2 ) 摊铺机：由上节所述的配置原则( 1 ) 、( 2 ) ，可知施工中，摊铺机每小时应至少 摊铺搅拌机每小时所生产的沥青混合料，据此原理来选择摊铺机的数量和工作速度： m 2x v 2 晌面丽g ( 2 3 ) 式中：旭所需摊铺的工作面个数； v 2 m i n 摊铺机的最小摊铺速度( m m i n ) ： g 一沥青混合料搅拌机的理论生产率( t h ) ； y 路面面层三层的平均容重( t m 3 ) ； j 路面面层三层的平均厚度( c m ) 。 施工规范中规定：沥青混合料摊铺机的工作行驶速度应在2 - 6 m m i n 的范围之内。 因此，若式2 3 求得的鸠xv 2 m i n 6 m m i n ，则应采用2 个摊铺工作面。反之，则选用1 个或2 个摊铺工作面，都是可行的。实际工程中，还应根据所摊铺的混合料类型再决定， 第二章高等级沥青路面施工物资管理 如改性沥青混合料和s m a 混合料的摊铺速度宜放慢至1 - 一3 m m i n ，这时再由式2 3 具体 确定摊铺工作面。每个作业面选用1 或2 台摊铺机，主要根据摊铺机一次摊铺的宽度和 路面宽度的关系进一步确定。 选定后，再由经验确定摊铺机的实际工作速度v 。 3 ) 初压机：根据原则( 1 ) 、( 2 ) ，搅拌机每小时生产多少吨沥青混合料，初压机每 小时就至少应压多少吨；摊铺机每小时摊铺多少吨沥青混合料，初压机每小时就至少应 压多少吨。由此确定初压机的数量和工作速度。 m ，v 3 血n 而再m 丽3 x g ( 2 4 ) 且勰 m 3 x