[发明专利]一种沥青混凝土路面施工质量动态管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动检测领域技术，尤其是指一种沥青混凝土路面施工质量动态管理系统及方法。

背景技术

随着我国公路建设的飞速发展，沥青混凝土路面被我国高速公路越来越普遍地采用，交通量及其轴重越来越大，对沥青路面的结构要求和施工质量水平提出了更高的要求，沥青路面是采用沥青材料作结合料粘结混合料修筑面层的路面结构,是整个道路工程施工的重要环节，沥青混合料铺筑的好坏,将直接影响到通车后道路的安全性与舒适性。如何确保沥青混合料铺筑的施工质量,是整个沥青路面施工过程中最重要的工作之一。

 公路路面沥青混合料离析问题，是一个在实际的公路路面施工过程中最容易出现的典型质量问题，导致公路路面在结构上和纹理上的极端差异性，这种现象对公路路面主要产生的影响主要有路面的坑陷变形以及车辙等。沥青混合料出现离析的主要原因有：沥青混合料配合比的原因；原材料的原因；沥青混合料的拌合、运输及摊铺碾压过程中的原因。而最后一种原因又是当前生产实际中情况最为复杂、质量控制最为困难的一个环节。 

当前的技术现状是，对这一环节质量控制的重要性都有广泛的共识，但并没有好的控制手段，不能对这些工序的施工过程进行有效的监控，在出现质量缺陷时，不能识别是由于原材料、混合料配合比、拌和工艺、运输过程还是摊铺碾压等哪个环节出现的问题，给分析问题原因和整改造成极大困难。

 据不完全统计，我国高速公路营运养护费用逐年增加，不含缺陷责任期施工单位自行维修经费，每年的养护费用为数亿元，其中，用于高速公路沥青路面的养护费用约占营运养护费用的80～85%，因此，无论从沥青路面的病害现状，还是其对交通事业发展的影响来看，大力提高高速公路沥青路面质量势在必行。

 沥青混凝土路面施工质量动态监控系统以《公路沥青路面施工技术规范》为依据，运用质量动态管理的方法，采用软硬件结合的手段，对混合料拌和数据、施工现场温度等影响混合料施工质量的数据进行实时采集，并通过无线网络传输，实现对沥青混合料的实时动态监控。它以沥青混合料从室内试验到拌和生产再到施工现场管理的全过程作为管理对象，其思想是对过程进行跟踪观测，并将观测结果与计划值进行比较，若发现偏差，则进行纠偏，做到防患于未然，真正达到全面质量管理的要求，有效杜绝偷工减料，确保工程质量，获得巨大的社会经济效益。 

在项目启动初期，为了获得第一手现场运转情况资料，我公司进行了海量的调研，了解沥青混凝土路面施工过程中存在的情况大概如下： 

（一）沥青用量不达标。目前，石油价格持续攀升，沥青的价格也随之上涨。沥青混凝土中沥青应该占总重量的6%，而部分施工单位为降低成本，在生产沥青混凝土时就会减少沥青的比例。沥青混凝土中的沥青不仅可以起到凝结石子的作用，防止石子脱离路面，还可以使其表层黏在路基上。如果沥青比例达到规定的标准，车辆碾压可使石子越压越紧，路面轻意不会破损，如果沥青比例掺得太少，沥青挥发得就快，表面老化速度加快，石子松动，经车辆碾压脱离地面，就会龟裂、脱粒。 

（二）配比不能被严格执行。试验室对原材料做筛分试验，确定出混合料的目标配合比及生产配合比，并按照标定好的冷料比例进行生产，确保混合料筛分结果合理地分布在规定的级配曲线内。但是，在实际操作中，会存在拌和站非试验检测人员擅自调整配合比的现象，使得混凝土实体质量保障存在一定风险。 

（三）沥青混合料温度无法有效控制。沥青混合料温度的高低直接影响路面的施工质量，当温度过低时，沥青包裹不均匀，易产生花白料，更不能保证摊铺碾压温度。拌和温度过高，不仅浪费燃油，还容易使沥青老化，拌和温度的起伏变化会引起摊铺、碾压温度的不稳定，影响路面的压实密度和平整度。 

（四）沥青混合料拌合时间不达标。对于拌和的均匀性要求拌合时间达到一定要求，实际操作中，因拌合时间和生产量有直接关系，操作人员经常通过减少拌合时间来增大生产量。 

（五）摊铺碾压工艺与规范要求不符。沥青混合料的摊铺和碾压作业直接影响到各级公路沥青路面的工程质量。为提高沥青混合料的摊铺和碾压的作业水平。采用合理的工序和科学的工艺在沥青混凝土路面的现场施工是十分重要的。现实中，由于监督不到位，随意施工的现象屡有发生。 

（六）生产数据不真实，生产消耗数据统计困难。利用拌和机控制电脑储存收集的混凝土生产所需原材料消耗动态台帐，是生产过程控制和生产成本核算的最直接、最真实的资料。但常因拌和站系统的稳定性差，人为修改等因素，报表信息失真，无法进行总量检验，给项目成本核算和过程控制造成困难。