[發(fā)明專利]一種瀝青路面施工質(zhì)量實時控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110009444.8
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102108666A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶晶;張爭奇;燕海峰;楊博
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: E01C7/18
• 分類號: E01C7/18
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 劉崇義

1.一種瀝青路面施工質(zhì)量實時控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、在瀝青混合料設(shè)計階段，通過繪制體積參數(shù)通用圖評價各種瀝青混合料的體積參數(shù)特征，選擇出適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的且不容易離析的瀝青混合料配比，其瀝青混合料配比的選擇過程如下：

101、繪制體積參數(shù)通用圖底圖：處理器以V_be為x軸坐標，V_a為y軸坐標，根據(jù)VMA＝V_be+V_a，VFA＝V_be/VMA的關(guān)系，將V_a、V_be、VMA和VFA四種參數(shù)繪制于一張圖上；其中，V_a為孔隙率，V_be為有效瀝青體積百分率，VMA為礦料間隙率，VFA為瀝青飽和度；

102、確定所需設(shè)計的瀝青混合料的體積指標標準：依據(jù)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范確定所需設(shè)計的瀝青混合料的體積指標標準，所述體積指標標準包括孔隙率V_a的規(guī)范范圍、礦料間隙率VMA的規(guī)范范圍和瀝青飽和度VFA的規(guī)范范圍；

103、繪制體積參數(shù)通用圖一：將步驟102中所確定的瀝青混合料的體積指標標準參數(shù)輸入至處理器，并通過所述處理器將V_a、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域展現(xiàn)到步驟101中所繪制的體積參數(shù)通用圖底圖中，得到體積參數(shù)通用圖一；

104、確定所設(shè)計的瀝青混合料的理論最大密度γ′_t：采用實測法或計算法得到瀝青混合料的理論最大密度γ′_t；

105、確定所設(shè)計的瀝青混合料的孔隙率V_a′：處理器根據(jù)公式V_a′＝100-γ′_f/γ′_t×100％計算得出瀝青混合料的孔隙率V_a′，其中，γ′_f為通過瀝青混合料馬歇爾試驗所測得的瀝青混合料毛體積密度，γ′_t為步驟104中所確定的瀝青混合料理論最大密度；

106、確定所設(shè)計的瀝青混合料的有效瀝青體積百分率V_be′：處理器采用公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中附錄B.5中的對有效瀝青體積百分率的計算方法計算得到所設(shè)計的瀝青混合料的有效瀝青體積百分率V_be′；

107、繪制體積參數(shù)通用圖二：將步驟105中所確定的瀝青混合料的孔隙率V_a′和步驟106中所確定的有效瀝青體積百分率V_be′輸入至處理器，并通過所述處理器將V_a′和V_be′所在的數(shù)據(jù)點展現(xiàn)到步驟103中所繪制的體積參數(shù)通用圖一中，得到體積參數(shù)通用圖二；

108、選擇出適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的且不容易離析的瀝青混合料配比：從步驟107中所繪制的體積參數(shù)通用圖二中，判斷數(shù)據(jù)點V_a′和V_be′是否落入由V_a、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域內(nèi)，判斷級配比及油石比是否符合規(guī)范要求，當(dāng)數(shù)據(jù)點V_a′和V_be′落入由V_a、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域內(nèi)時，所選擇級配比及油石比符合規(guī)范要求且將其作為目標配合比，當(dāng)數(shù)據(jù)點V_a′和V_be′落到由V_a、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域之外時，所選擇級配比及油石比不符合規(guī)范要求且進行重新設(shè)計；

步驟二、在瀝青混合料生產(chǎn)及瀝青路面施工階段，通過檢驗當(dāng)天所生產(chǎn)的瀝青混合料的體積參數(shù)信息是否達到施工規(guī)范的要求對生產(chǎn)及施工過程進行快速調(diào)整，其檢驗瀝青混合料的體積參數(shù)信息是否達到施工規(guī)范的過程如下：

201、確定施工所需的瀝青混合料的體積指標標準：依據(jù)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范確定施工所需的瀝青混合料的體積指標標準，所述體積指標標準包括孔隙率V_a的規(guī)范范圍、礦料間隙率VMA的規(guī)范范圍和瀝青飽和度VFA的規(guī)范范圍；

202、繪制體積參數(shù)通用圖三：將步驟201中所確定的瀝青混合料的體積指標標準參數(shù)輸入至處理器，并通過所述處理器將V_a、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域展現(xiàn)到步驟101中所繪制的體積參數(shù)通用圖底圖中，得到體積參數(shù)通用圖三；

203、確定瀝青路面毛體積相對密度γ_f″：首先，以每車所鋪路面長度為單位，將其橫向平均分為p個檢測點，將其縱向平均分為q個檢測點，用瀝青路面密度測試儀PQI檢測單位路面上位于(p，q)點處的路面密度γ_pq；然后，將所檢測到的路面密度γ_pq輸入至處理器，所述處理器根據(jù)公式計算得出瀝青路面毛體積相對密度γ_f″；

204、確定瀝青混合料理論最大密度γ_t″：采用實測法或計算法得到瀝青混合料理論最大密度γ_t″；

205、確定路面孔隙率V_a″：處理器根據(jù)公式V_a″＝100-γ_f″/γ_t″×100％計算得出路面孔隙率V_a″，其中，γ_f″為步驟203中所確定的瀝青路面毛體積相對密度，γ_t″為步驟204中所確定的瀝青混合料理論最大密度；

206、確定路面有效瀝青體積百分率V_be″：處理器采用公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中的附錄B.5中的對有效瀝青體積百分率的計算方法計算得到路面有效瀝青體積百分率V_be″；

207、繪制體積參數(shù)通用圖四：將步驟205中所確定的路面孔隙率V_a″和步驟206中所確定的路面有效瀝青體積百分率V_be″輸入至處理器，并通過所述處理器將V_a″和V_be″所在的數(shù)據(jù)點展現(xiàn)到步驟202中所繪制的體積參數(shù)通用圖三中，得到體積參數(shù)通用圖四；

208、判斷瀝青混合料的體積指標是否合格并對生產(chǎn)及施工過程進行調(diào)整：從步驟207中所繪制的體積參數(shù)通用圖四中，判斷數(shù)據(jù)點V_a″和V_be″是否落入由V_a、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域內(nèi)，判斷瀝青混合料的體積指標是否合格，當(dāng)數(shù)據(jù)點V_a″和V_be″落入由V_a、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域內(nèi)時，混合料的體積指標合格，當(dāng)數(shù)據(jù)點V_a″和V_be″落到由V_a、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域之外時，混合料的體積指標不合格，當(dāng)檢測到混合料的體積指標不合格時，對生產(chǎn)及施工過程進行調(diào)整；

步驟三、在步驟二的基礎(chǔ)上，建立瀝青混合料離析評價標準，直接通過體積參數(shù)通用圖評價瀝青路面的離析狀況，其具體過程如下：

301、建立瀝青混合料離析評價標準：通過建立各種離析程度下所對應(yīng)的V_a、VMA和VFA三項標準的規(guī)范區(qū)域，建立瀝青混合料離析評價標準；所述離析程度包括無離析、輕微離析、中等離析、嚴重離析和細集料離析；

302、繪制體積參數(shù)通用圖五：將步驟301中所確定的瀝青混合料離析評價標準輸入至處理器，并通過所述處理器將各種離析程度下V_a、VMA和VFA三項標準規(guī)范區(qū)域展現(xiàn)到步驟207中所繪制的體積參數(shù)通用圖四中，得到體積參數(shù)通用圖五；

303、判斷瀝青路面的離析程度并為瀝青路面施工質(zhì)量評價以及支付調(diào)節(jié)提供依據(jù)：從步驟302中所繪制的體積參數(shù)通用圖五中，判斷數(shù)據(jù)點V_a″和V_be″落入哪種離析程度下V_A、VMA和VFA三項標準所確定的規(guī)范區(qū)域內(nèi)，判斷瀝青路面的離析程度，確定離析產(chǎn)生的原因，并輔助施工技術(shù)人員提出離析解決對策，為瀝青路面施工質(zhì)量評價以及支付調(diào)節(jié)提供依據(jù)；

步驟四、在瀝青路面施工完成后，對瀝青路面壓實度狀況和溫度狀況進行分析判斷、對壓實合格率進行判斷并對瀝青路面密度數(shù)據(jù)差異的顯著性進行判斷，檢驗瀝青路面的施工質(zhì)量并為后期支付調(diào)節(jié)提供定量依據(jù)，其具體過程如下：

401、瀝青路面壓實度狀況和溫度狀況的初步分析：采用瀝青路面密度測試儀PQI以一定的檢測頻率對一定范圍內(nèi)的路面密度、路面溫度進行檢測，將檢測所得的數(shù)據(jù)輸入到處理器中并通過所述處理器繪制出路面三維密度圖和三維溫度圖，通過觀察密度圖像和溫度圖像，初步進行路面壓實度狀況分析和溫度狀況分析，判斷施工路面的均勻度；

402、壓實合格率判斷：將施工當(dāng)天試驗室馬歇爾試件密度輸入到處理器中，所述處理器依據(jù)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中所規(guī)定的壓實合格率要求進行計算、判斷并顯示出壓實度合格百分率；

403、瀝青路面壓實度狀況和溫度狀況的進一步分析，其分析過程如下：

4031、將路面以一定的面積為單位，劃分成不同的離析狀態(tài)區(qū)域，采用瀝青路面密度測試儀PQI對各區(qū)域中的路面密度進行檢測；

4032、將試驗室已建立的離析標準輸入到處理器中并在處理器中建立路面離析狀況圖繪制模塊；

4033、將步驟4031中瀝青路面密度測試儀PQI所檢測到的路面密度輸入到處理器中，所述處理器調(diào)用步驟4032中所建立的路面離析狀況圖繪制模塊，繪制路面離析狀況圖，同時將整段路的離析狀況用數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來，用于判斷路面離析狀況，并進行施工工藝的調(diào)整，也為后期支付調(diào)節(jié)提供定量依據(jù)；

404、判斷瀝青路面密度數(shù)據(jù)差異的顯著性：在處理器中建立正態(tài)分布檢驗?zāi)K并通過所述處理器判斷且用數(shù)據(jù)和圖表顯示出瀝青路面密度數(shù)據(jù)的均值、方差和置信區(qū)間。