沥青路面工程质量变异性控制管理系统研究VIP免费

沥青路面工程质量变异性控制管理系统研究报告简本1概述1.1现状1998年以沪宁、铁四等为代表的新建高速公路，在通车后短期内发生的局部早期损坏，引起了普遍的关注，并进行了多方面的努力。“应该看到，在采取措施后，许多地方的水损害得到了有效的遏制。然而，由于沥青混合料的离析及不均匀问题并没有得到根本的解决，水损害问题仍然没有得到彻底的解决。”2001年沈金安的文章接着指出“沥青混合料的离析不仅是造成路面早期损坏的根本原因，即使暂时没有损坏，对沥青混合料的使用性能也有严重的影响。”“离析是混合料粗细集料和沥青含量的不均匀，偏离了设计级配，从而使配合比设计成为一种摆设，等于沥青路面的质量完全失控了。”2005年6月~8月，课题组分别对辽宁沈山、铁四两条公路沥青加铺层大修工程进行了实测；又查阅了2002年4~9月结合上海市科技发展基金重点项目分题“重交通道路沥青面层混合料组成与施工变异性研究”中上海浦东高速公路的测定数据。由于这两地的高速公路建设水平有一定的代表性，可以确认：沥青混合料“离析及不均匀问题并没有得到根本的解决”的论断依然存在。分析原因之前，有两点需要界定。（1）这次HMA变异性的研究热，起因在于早期损坏，而并非出自推行沥青路面可靠性设计；因此，研究内容偏重于HMA组成结构的均匀性。但是组成结构的变异性恰恰是路面可靠性的一个关键所在，因而有利于推进20世纪80年代以来，因变异过大，路面结构可靠度设计暂缓的现实。（2）离析还是专指组成的不均匀为好，即混合料粗细集料和沥青含量的不均匀。1.2原因分析为什么“离析及不均匀问题并没有得到根本的解决”，可以从不同的角度与层面分析，从技术层面的主要原因：（1）按使用性能原则设计的沥青混合料没有工艺特性指标的约束HMA没有一个像水泥混凝土坍落度那样的工艺指标；为了与现场工艺条件协调，配合比必然要有一个不断调试的阶段，甚至于历经失败到成功。（2）监控不力离析问题没能根本解决与监控不力密切相关，因为现行的检测抽样存在随意性。规范条文指出“钻孔测试压实度都是事后检查，且报告弄虚作假”，所以需要以定量统计的面控为基础，针对薄弱部位实现确定性的定点检测，才能把住关并发现问题。但是，并没有路段变异分布的数据。（3）缺乏总体协调平衡通过大量包括原材料规格质量的工艺对策研究，在解决问题方面，已经积累有许多方法和经验，但是总体来说方法往往比较孤立，经验还是具有局限性例如JTGF40-2004，就沥青路面的压实，改变为“采取重点对碾压工艺进行过程控制，适度钻孔抽检压实度的方法”，虽然条文对碾压工艺规定详细，但即使局限于碾压，也缺乏一个能针对不同现场实际情况进行协调的、定量的、可操作的过程控制方法。1.3指导思想从历史的角度而言，新形势、新问题需要新理念、新方法。高速交通对路面抗滑、抗辙、防噪音等功能的要求，自20世纪60年代起以专题命名的国际会议，无论名称、内容与数量，不断扩大；但是，直到1993年具有权威性的沥青路面国际会议（第七届）才第一次涉及路面表面功能，大会就路面使用性能包括结构性与功能性两类作为专题报告。究其原因就在于两种使用性能所存在的相互矛盾。例如抗滑所要求的构造深度、防噪声所需的多孔结构与强度、稳定性间的矛盾，摊铺后、碾压前的平整度最佳等等。许多研究已经表明1998年大面积水损害的出现，恰恰在于片面强调了抗滑、平整度等功能要求，而新颁布的JTJ032-94对级配又提供了一个较宽而又能偏粗的允许范围。所设计的HMA，虽然结构性使用性能与抗滑满足试验要求，殊不知其级配离析特性与压实性能已经发生了变化。历史经验表明，路面工程是一个多因素相互矛盾而又统一的动态变化的集合体，因此需要以信息论、系统论、控制论为指导思想，以实现工程质量变异的控制。为此：第一，实施变异的控制首先要分析清楚变异的来源与分布。归纳研究动态，当前离析与不均匀的研究偏重于包括原材料规格质量的施工工艺，这反映出变异来源于施工过程的认识。这有它对的一面，因为沥青混合料随工艺过程而变化（见图1-1）：但有其局限性。HMA作为具有一定粘性的散粒体，离析是其固有的特性。1998年...