基于自动监控平台的沥青路面关键环节质量控制与按质支付方法的研究 83页

孑滑焊’乂章ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ工程硕士学位论文基于自动监控平台的沥青路面—关键环节质量控制与按质支付方法的研究作者姓名林晓青工程领域交通运输工程校内指导教师李智副教授校外指导老师邱志雄教授级高工所在学院土木与交通学院论文提交日期２０１７年４月１０日 ResearchonQualityControlinKeySectionandtheMethodofPaymentinAccordancewiththeQualityofAsphaltPavementBasedonAuto-monitoringSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LinXiaoqingSupervisor：Prof.LiZhiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China 分类号：学校代号：10561学号：201220208249华南理工大学硕士学位论文基于自动监控平台的沥青路面关键环节质量控制与按质支付方法的研究作者姓名：林晓青指导教师姓名、职称：李智副教授申请学位级别：专业硕士学位学科专业名称：交通运输工程研究方向：道路方向论文提交日期：2017年4月10日论文答辩日期：2017年6月2日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：邹桂莲委员:孙长新苏卫国徐伟李智 华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。日期：＜日作者签名：右加７年＜月学位论文版权使用授权书，本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位）论文被查阅（除在保密期内的保密论文外；学校可以公布学位论文的全部或部分内容、、汇编学位，可以允许釆用影印缩印或其它复制手段保存一致论文内容相。。本人电子文档的内容和纸质论文的本学位论文属于：□。保密，在年解密后适用本授权书保密，供校内师生和与学校有共享协议，同意在校园网上发布的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。“”Ｖ（请在以上相应方框内打）：作者签名：日期指导教师签名：日期 摘要目前国内外沥青路面建设过程中正在积极推动按质支付理论与方法研究，但是限于技术手段的制约，现阶段沥青路面施工质量的试验数据获取环节还存有不足，例如沥青含量、各挡矿料比例、生产温度等数据的获取，在实时性、准确性等方面还有待进一步的提高和完善。本文依托广东潮州至惠州高速公路项目，利用项目的沥青路面施工自动监控平台，开展了沥青混合料生产和现场施工等关键环节质量控制技术与费用支付体系的研究。提出了基于关键指标的沥青路面综合评分法的按质支付体系，并建立了一套基于按质支付关键指标的沥青路面质量控制评价体系，对我国在沥青路面质量管理过程中实行按质支付具有一定的指导意义。而本文所介绍的自动监控平台能够使按质支付更具可操性。本文主要工作体现在：（1）依托广东潮州至惠州高速公路项目，借鉴美国QC/QA（质量控制与质量验收）体系的研究成果和广东省此前实行的第三方质量验证的工程经验，进一步补充完善了高速公路在按质支付理论的应用。本体系适用于我国的大部分地区，可以进行大面积的推广。（2）依托自动监控平台，对沥青拌合楼、沥青混合料施工碾压过程进行全过程监控，采集的数据通过通信网络实时传输至自动监控系统，若超出系统预设警戒值将自动报警。该系统可以为项目管理人员和咨询专家实时提供真实可靠的监测数据及分析结果，帮助其即时决策质量整改措施，最大限度的缩短质量事故的处理流程和时间，有效减少各种不规范状态的持续时间，保证沥青路面施工质量。虽然该系统目前还仍不能完全取代传统沥青混合料施工质量的事后检测，但也极大的方便了对沥青路面施工质量的把控。（3）提出了以监控平台获取的指标数据及部分检测指标相结合的按质支付指标体系，包括混合料生产稳定性（关键筛孔通过率、油石比、拌合时间、出料温度），施工稳定性（摊铺温度、摊铺速度、碾压温度、碾压速度）、路面均匀性指标、质量验收指标（厚度、压实度、平整度、渗水以及抗滑等、基于规范方法和无损检测方法），并结合实体工程确定指标标准、控制区间和权重，以及整个质量体系的评分方法。（4）把路面的施工质量直接与施工单位的报酬直接联系在一起，建立了一套相对完整的按质支付体系。依据多参数统计分析与综合评定结果，划分和评判施工质量的优I 劣与支付系数。本套按质支付系统实现了优质优付，对于整个施工过程中的路面质量控制都起到了积极的作用，同时提高了各方的积极性。该系统在全国范围内推广的话十分有利于调动各方工作人员的积极性，提高施工效率和施工质量。关键词：沥青路面；按质支付；关键指标；自动监控平台II ABSTRACTTheresearchofqualitypaymenthasbeenactivelyconductedonasphaltpavement(AP)constructionathomeandabroad.However,duetolimitationsoftechnicalmeans,therearesomedefectsonachievementofexperimentaldata(e.g.asphaltcontent,percentageofmineralaggregatesandproductiontemperature)atthepresentqualitycontrolofAPconstruction,whicharerequiredfurtherimprovementontheaspectsoftimeliness,accuracyandintegrityforcollectingexperimentalinformation.Therefore,thispaperfocusedonthekeyelementsofqualitycontrol(i.e.productionofasphaltmixtureandfieldconstruction)intheAPconstruction,andanevaluationsystemofAPqualitycontrolbasedonthekeyindicatorsofqualitypaymentandtheautomaticmonitoringplatformforChaozhou-Huizhouhighwayprojectwasputforwardnaturally.ThepresentevaluationsystemprovidesacertainreferencesignificancetoAPqualitymanagementonreal-timeperformanceandoperabilityinourcountry.Themaincontentsofthispaperareasfollows:(1)ReferencingthesystemofQualityAssurance/QualityControl(QA/QC)inUSandengineeringexperienceofthethird-partyqualityassuranceorganizationsinGuangdongProvince,AnewqualitycontrolsystembasedonChaozhou-Huizhouhighwayprojectwasproposedtofillthegapsintheapplicationsofqualitypaymentinhighwayproject,whichissuitableformostpartsofChina.(2)Relyingonthemonitoringplatformthatcantransmitthecollecteddatatothefrontdisplaydevicebynetwork,thepresentsystemhasimplementedthefunctionofmonitoringthewholeprocessofasphaltmixtureandcompaction.Thereisawarmingalarmoncethecollecteddataexceedthealertlevels,whichallowsthemanagersandconsultantstoperformtheanalysisofmonitoringdataforthereal-timeadjustmentandtime-savingofhandingqualityaccidents.Despitethefactthatthepresentsystemstillcannotreplacethetraditionalpost-mortemofaccidentscompletely,itisconvenienttocontroltheAPqualityofconstruction.(3)Asystemofqualitypaymentwasproposedbycombiningtheindexdatafromthemonitorplatformandthepartialinspectionindex,includingthestabilityofmixtureproduction(e.g.therateofkeysieve-pass,asphalt-aggregateratio,durationofmixingandoutlettemperature),constructionstability(e.g.pavingtemperatureandspeed,rollingIII temperatureandspeed),uniformityindexofpavement,qualityacceptanceindex(e.g.thickness,degreeofcompaction,smoothness,penetrationandskidresistance).(4)Accordingtomulti-parameterstatisticalanalysis,comprehensiveevaluationresults,andrelevantpaymentcoefficient,asystemcombiningtheconstructionqualityandpaymentwascompletelyputforwardtoactualizethepurposeofqualitypremium,whichhasapositiveeffectonthepavementqualitycontrolthatworthpromotinginAPconstructioninthemostpartsofourcountry.KEYWORDS：asphaltpavement；qualitypayment；keyindicators；automaticmonitoringplatformIV 目录第一章绪论..............................................................................................................................11.1研究背景及意义.................................................................................................................11.2国内外研究概况及发展趋势.............................................................................................21.2.1国外路面工程质量控制与质量保证体系研究现状....................................................21.2.2国外路面工程质量检验手段与技术研究现状............................................................41.2.3沥青路面实时监控系统研究现状................................................................................51.2.4国内路面工程建设的质量管理研究现状及存在的问题............................................61.3研究内容.............................................................................................................................71.4技术路线与实施方案.........................................................................................................8第二章自动监控平台相关设备技术......................................................................................92.1沥青混合料质量指标........................................................................................................102.1.1沥青混合料生产过程质量指标..................................................................................102.1.2沥青混合料摊铺过程质量指标.................................................................................162.1.3沥青混合料碾压过程质量指标.................................................................................202.2关键指标的实时监控与报警............................................................................................262.2.1沥青拌合站监控.........................................................................................................262.2.2沥青混合料施工现场监控..........................................................................................262.2.3施工完成后的监控.....................................................................................................262.3监控关键指标在“按质支付”中的应用............................................................................272.4主要相关监测设备............................................................................................................282.4.1工业平板电脑..............................................................................................................282.4.2射频识别系统..............................................................................................................282.4.3热成像仪.....................................................................................................................292.4.4红外测温仪.................................................................................................................29V 2.4.5无线数传模块.............................................................................................................302.4.6GPS监控器...................................................................................................................302.4.7温湿度传感器.............................................................................................................312.4.8风速传感器.................................................................................................................312.4.9沥青无核密度仪.........................................................................................................322.5本章小结...........................................................................................................................32第三章沥青路面按质支付理论............................................................................................343.1沥青路面按质支付概述...................................................................................................343.1.1按质支付的产生和发展.............................................................................................343.1.2按质支付的基本原理.................................................................................................353.2沥青路面按质支付的类型...............................................................................................363.2.1基于QC曲线的按质支付..........................................................................................363.2.2分级支付调整系数法.................................................................................................373.2.3连续支付调整系数法.................................................................................................383.2.4组合式连续支付法.....................................................................................................383.2.5综合评分支付法.........................................................................................................393.3本章小结...........................................................................................................................40第四章基于按质支付综合评分法沥青路面质量评价体系................................................414.1沥青混合料指标................................................................................................................414.1.1沥青混合料的技术指标..............................................................................................414.1.2沥青路面施工质量控制指标及试验方法..................................................................424.1.3我国现行规范规定的沥青混合料质量控制指标......................................................424.2按质支付关键指标的选取...............................................................................................454.2.1沥青混合料生产质量控制环节..................................................................................454.2.2沥青路面施工质量控制环节......................................................................................464.3综合评定标准....................................................................................................................47VI 4.3.1权重的确定..................................................................................................................474.3.2多方数据的分析与使用.............................................................................................484.3.3综合评分与评价..........................................................................................................494.4本章小结............................................................................................................................49第五章沥青路面按质支付示例及质量评定........................................................................505.1工程概况...........................................................................................................................505.2按质支付考评内容及条件...............................................................................................505.2.1考评资格.....................................................................................................................505.2.2等级评定......................................................................................................................515.2.3按质支付资金来源及支付措施..................................................................................515.3基于综合评分法的按质支付示例...................................................................................515.3.2按质支付成果.............................................................................................................525.4基于按质支付方法的沥青路面质量监控及评价...........................................................535.4.1沥青下面层质量综合评价.........................................................................................535.4.2沥青中面层质量综合评价.........................................................................................545.4.3沥青上面层质量综合评价.........................................................................................545.5本章小结...........................................................................................................................55第六章结论与展望................................................................................................................56参考文献：..............................................................................................................................58附件1：沥青混合料关键指标检测数据.............................................................................60攻读硕士学位期间取得的研究成果......................................................................................70致谢......................................................................................................................................71VII 第一章绪论第一章绪论1.1研究背景及意义至2016年底，我国高速公路通车里程已突破13万公里，居世界第一位。国家规划的高速公路12条“五纵七横”主干线网已全部完成，并比原计划正在提前13年，目前全国已超过17个省份的高速公路里程超过3000公里。高速公路建设对于促进我国经济发展、维护社会稳定发挥了不可替代的重要作用。但长期以来，高速公路工程建设也一直存在各种遭人诟病的工程质量问题。应该说近些年来我国高速公路工程建设质量得到显著提高，这一方面得益于政府部门对于质量管理的高度重视和质量管理技术的进步，同时也得益于普遍采用了新结构、新材料、新技术，普遍采用新结构、新材料、新技术的结果是工程造价不断攀升。另一方面，采用新结构、新材料、新技术提高高速公路使用寿命和服务水平具有明显的局限性，人类不可能无限制地提高结构、材料和技术的使用品质，继续提高工程造价发展新结构、新材料、新技术也几乎不再可能。现阶段，受工期、原材料质量等因素的影响，高速公路建设期质量呈现下降或不能得到有效保证的趋势，更谈不上质量的显著提升。承包商在平衡工期、利润和质量时，往往采用牺牲质量的做法。究其原因，存在优质不能优价，及格（甚至劣质）能拿到全价的局面，如最近广东省通车高速公路的部分路段，通车不到一年就已发生了车辙、推移等病害。深入分析发现，出现这些问题存在共性的原因，一方面是建设过程控制的质量管理技术体系存在明显不足，如一线技术人员质量意识和责任感缺失，依靠规范技术与评价方法来全面和深入反应质量并用于调节费用支付，显得支撑力度不够，承包商明显缺乏提升质量优良率的意识等。另一方面，对于影响路面施工质量的关键环节控制技术手段的不足。主要表现在沥青混合料生产环节和施工环节。混合料生产阶段，沥青温度、石料温度以及混合料温度控制，仅依赖于拌合楼的自身检测系统，缺少具有校核性、验证性和评价性的跟踪系统。同样，沥青加注系统、集料各热料仓的动态计量系统，也需要同步跟踪。现阶段的普遍做法是紧紧跟踪成品沥青混合料的出料温度，取料后在实验室完成沥青含量和级配组成的检测试验，这显然是一种非实时的评价方法，常常导致承包商在这个过程中对数据进行“处理”，难以达到沥青混合料生产质量控制的有效效果[1]-[5]。1 华南理工大学硕士学位论文摊铺碾压等施工环节也存在类似技术质量管理问题，摊铺速度、双机配合很随意，碾压组合自行其是，碾压温度、压实速度、压实次数得不到有效保证等。这些都需要采用先进的实时监控技术的手段来保证，来提升沥青路面的技术和质量管理与监控水平。近些年来，随着实时通讯技术、温度检测技术（单点、面控制手段）、高精度定位技术等诸多工程应用技术的日益成熟与发展，使得沥青路面施工全过程的实时监控理念成为了现实。国内高速公路沥青路面施工也逐渐引入拌合楼、沥青原材料、沥青混凝土生产和施工过程的自动监控平台，但目前科研成果仍多存在于定性方面，在定量方面成果少，能形成用于按质支付的更是寥寥无几。综上，加强工程建设质量管理的科学性，引入高科技监控技术手段，实现沥青路面施工全过程的实时监控，促进以“按质支付”为目标的高速公路工程建设质量管理技术体系，无疑对于进一步提高当前高速公路沥青路面工程建设质量至关重要。显然，本研究成果的推广应用，定将会促进我国高速公路沥青路面使用寿命的极大提高，从社会经济角度来看势必可以极大的降低工程建设的投资成本和养护运营的维护费用，有效提高高速公路的收益比例，同时从社会资源方面来看，此项措施将有效降低社会资源的消耗，促进我省高速公路建设又好又快地健康发展[6]。1.2国内外研究概况及发展趋势1.2.1国外路面工程质量控制与质量保证体系研究现状质量管理本身就是一门科学[7]。美国著名质量管理专家朱兰曾经预测21世纪将是质量的世纪，产品与服务的质量将越来越显现社会化、国际化的性质，质量管理和质量体系将进入社会或全球质量管理阶段，社会质量监督系统和质量法规将更加完善和严密，与之相应的质量管理组织将发挥更大的作用[8]。如同朱兰预言的那样，当前的质量管理科学与技术正在飞速发展，并已在制造业（特别是电子制造业）取得突破性进展。遗憾的是，当前的质量管理科学与技术，主要应用于竞争性产品生产体系内部大批量产品制造过程的质量管理，并不能适应高速公路这类公共设施工程建设质量管理的需要。其原因主要是：（1）高速公路具有“公共产品”特点，在市场经济条件下，世界各国都未能很好解决“私”介入“公共产品”建造的质量管理体系与方法问题，存在的典型问题是以“质量检测数据造假”现象为代表的诚信不足[9]-[10]；2 第一章绪论（2）包括我国在内，世界各国在高速公路建设领域施行的质量检测手段基本属于“事后检验”，且检测内容与工程建设质量缺少必然的联系[11]-[13]。公路工程质量变异性极大，需要获取大量质量监测数据进行统计分析，目前以少量破坏性试验为主的现场质量检测手段相对落后，检测速度慢，难以实现基于统计数据的质量控制；（3）高速公路工程建设质量更主要地表现为材料生产质量的稳定性与铺筑质量的均匀性方面[14]-[17]，其质量控制与验收具有与批量产品完全不同的技术特点。目前对此类产品质量管理技术与方法的研究几近空白；（4）由于缺少必要的质量管理技术与手段，目前难以采用“按质量支付工程款”的奖惩手段，使得承包商缺少基本的社会责任感和最起码的质量意识，难以培育出高素质高技术水准的承包商队伍。美国在经历了上世纪80年代国家公路网服务功能严重退化的痛苦之后，20余年来累计投入数十亿美元用于研究公路建设技术问题。在研究解决公路建设材料、结构、设计理论与方法的同时，通过对于公路长期使用性能的考察与研究，特别花费精力研究了公路工程建设质量管理的科学技术问题。在此基础上，美国已经全面实行以承包商质量控制（QC）、业主质量验收（QA）和独立质量验证（QI）为主要内容的质量管理体系与方法，工程中普遍采用基于大量质量检测数据和科学统计方法的“按质支付”政策，取得了令人瞩目的技术进步。在美国FHWA的相关规范中[18]，制定沥青路面施工质量支付因子时考虑的质量特征指标体系包括了沥青混合料的空隙率、矿料间隙率、沥青含量，也包括了沥青路面的压实度等，并给出了相应的权重系数（参见表1-1）。这些指标和权重事实上是随着时代发展变化的。在美国高速公路建设初期，路面压实度曾经是首要问题，成为决定付款多少的关键指标，其权重较大。近年来，路面压实不再是主要问题，为了执行沥青混合料的体积设计原则，很多州在支付系数中增加了沥青混合料的体积指标，降低了路面压实度的权重。同时，路面平整度、抗滑性能等路面性能指标被列入支付系数中。表1-1美国部分州沥青面层的关键指标及权重关键指标室内空隙率矿料间隙率沥青含量压实度权重（%）351020353 华南理工大学硕士学位论文加拿大的支付系数则以沥青含量、骨料级配、空隙率和压实度试验的合格百分率直接决定，其中骨料级配由不同沥青混合料最大粒径，4.75mm、600μm和75μm的通过百分率试验结果分别计算各自的合格百分率。1.2.2国外路面工程质量检验手段与技术研究现状欧美国家发展了如路面加速加载试验机、路面雷达、激振式弯沉仪等多种无损检测设备，并在应用这些设备进行公路工程建设质量控制方面取得丰富的应用成果[19]-[24]。在以往工程检测中为获得结构物的质量状态指标或者检验控制指标的数据往往需要进行破坏性检查，例如路面结构层厚度必须采取抽芯取样，破坏了路面结构完整性，过多的破坏性检测势必对结构物的耐久性和安全性造成不可逆转的影响，近年来随着检测仪器设备的快速发展，无损检测评价方法开始广泛运用于工程建设检测当中，在保持结构完整性的条件下获得结构的质量特性值或者检验控制指标，检测时无需给被检测结构施加实际荷载或者进行破坏性试验。路面结构中经常使用的NDE方法包括波传播法、振动法（即模态分析）、声波和超声波法、动态弯沉试验（FWD）、雷达波、辐射技术、电导率测定、红外热成像法、激光等[25]。在结构物的长期寿命监测和评价中经常采用的“智能”传感器技术，如光纤元件、超声波传感器或压电传感器等，也可以归并为无损检测评价方法，并具有广泛的应用前景。对于沥青路面表面离析客观评价和检测方面，得益了检测仪器设备的快速发展，这些年来出现了大量国内外关于沥青路面离析无损检测的研究成果。已有研究对可能用来检测沥青路面离析的各种无损检测方法进行了评价，结果示于表1-2。从表1-2可以看出，对于表面离析通常可以采用目测法、铺砂法和激光构造深度法进行检测[26]。JayN.Meegoda1[27]采用加拿大Roadware公司开发的路面检测车ARAN的车载激光构造深度仪检测了大量的路表面构造深度，并与铺砂法平行试验的结果进行比较。结果表明，虽然激光法与铺砂法之间没有很好的相关关系，但它们的频率分布之间有较好的相关关系。同时由于激光法检测速度较快，不影响车道的正常车辆行驶，因此他推荐这种方法。近两年来已有一些沥青路面施工项目（包括国内）开始使用激光构造深度这种快速高效的无损检测方法评价路面的离析，并用于QC/QA目的。4 第一章绪论表1-2不同检测方法对判别路面离析能力的评价沥青混合料类型的适应性检测的深度检测方法细级配密级配SMAOGFC等表面表层AC全厚目测是是是是是否否铺砂构造深度是是是是是否否激光构造深度是是是是是否否核子密度依赖级配依赖级配是依赖级配否是否核子法沥青含量是是是是否是否透水否粗级配是依赖级配否是否雷达未知未知未知未知否是否红外热敏未知未知未知未知是薄层未知地震波未知未知未知未知否是是为了实现路面碾压过程中的在线质量控制，根据压实计可以连续测试的特点，瑞典的Geo-dynamik和德国的Bomag等公司已经可以提供用于连续压实控制(CCC)的系统产品，并列入瑞典（BYA92）、德国（ZTVE-StB-93）、芬兰（Tielaitos91）、奥地利（RVS8S.02.6）等国家的规范，我国有关部门也曾仿照开发过类似的产品并用于碾压混凝土的在线质量控制。为了解决粗粒土材料压实质量控制问题，徐光晖[28]等在分析现有连续压实质量控制方法基础上，提出以连续测试被压实结构抗力变化的信息进行动力学监控。根据压实机具与结构相互作用的动力学分析，以振动压路机作为测试对象,采用系统识别原理和动态测试技术，得到反映结构压实状态变化的抗力信息。以抗力信息变化评价压实状态并与要求的压实度比较，直至达到要求的压实度方终止碾压。1.2.3沥青路面实时监控系统研究现状目前普遍应用的监控系统主要针对拌合过程,沥青混合料在施工过程中的监控手段较为滞后，随着通信科技的进步，3G和4G技术的广泛运用推广，为提高道路路面建设管理水平，天津大学魏宏云[29]等研究开发了基于物联网的路面建设质量实时监控系统。该系统由热拌沥青混合料质量实时监测系统、沥青混合料运输监测系统、摊铺机监测系5 华南理工大学硕士学位论文统及压实质量监测系统4个子系统组成，开发的系统极大的提高检测效率及监控水平。长安大学董刚[30]通过3G无线网络和互联网信息技术构建了沥青路面施工过程质量信息化监控系统，对路面施工关键机械设备的主要参数进行实时自动采集、传输与分析评价，实现了施工过程的远程可视化监控与信息化管理。同时为解决沥青路面压实质量问题，传统检测方法基本以破坏性检测为主，例如抽芯、罐砂等，以及逐渐开始运用核子密度仪等无损检测手段，但传统方法得到的压实度值总是滞后于现场实时压实过程，若在压实过程中出现过压或欠压等情况无法实时了解和校正压实过程。为解决沥青混合料压实过程效果，长安大学陈力[31]、苏交科集团股份公司张丽丽[32]、陈鸿毅[33]等一方面通过优化路面刚度计算，另一方面通过DSP等微机系统对沥青混合料施工时碾压温度和碾压遍数进行实时监控，可以实时提供当前沥青混合料压实度，有效避免欠压和超压，有利于沥青混凝土路面质量的控制。目前沥青路面施工自动监控系统已逐渐运用至沥青路面施工质量管理中，各大监控系统的功能也得到了极大的提高和完善，为项目管理人员和咨询专家实时提供真实可靠的监测数据及分析结果，帮助其即时决策质量整改措施，最大限度的缩短质量事故的处理流程和时间，有效减少各种不规范状态的持续时间，保证沥青路面施工质量。1.2.4国内路面工程建设的质量管理研究现状及存在的问题目前，中国每年在高速公路建设领域投入的科研经费数额巨大，但研究内容主要集中于建设技术本身，如世界级工程结构物的建设技术、公路工程设计理论与施工技术、公路工程养护设备与养护技术等“硬”技术研究，对于工程建设质量的管理科学与技术则缺乏关注与投入。目前亟待通过大规模、高水平的科学技术研究来解决高速公路工程建设的质量管理科学与技术问题。借鉴美国近十年来在相同领域的研究进展与工程经验，可以看到高速公路工程建设的质量管理问题绝非“软科学”，这些科学技术问题包括了：（1）国内目前实行的“政府监督、业主管理（监理）、承包人自检”三级质量管理体系事实上以“承包人自检”为基本依据，由此导致“数据造假”现象泛滥。需要深入研究目前的三级质量管理体系所存在的问题，特别需要借鉴美国QC/QA（质量控制与质量验收）体系的研究成果和工程体制，在质量管理的职责划分、独立质量检测制度、质量检测与验收的统计方法及实施规则、快速无损质量检测手段研发等方面，开展适合国情的科学方法与技术手段研究；（2）近年来，欧美国家发展了如路面加速加载试验机、路面雷达、激振式弯沉仪等多种无损检测设备，并在应用这些设备进行公路工程建设质量控制方面取得丰富的应6 第一章绪论用成果。我国目前已经大量引进这些先进设备，但仅限于科学技术研究使用。需要在研发检测设备、提高检测效率、建立检测分析方法等方面进行自主创新研究，改变受制于发达国家技术的被动状态，尽快满足中国大规模高速公路建设的质量管理需求；（3）美国目前普遍实行“按质支付”政策用以发挥“奖惩”手段对于提高工程建设质量的促进作用。但描述“质量”的关键性指标必须是与支付系数挂钩的路用性能指标，既要能够反映公路工程建设质量对于长期使用性能的影响，又要可以合理方便地进行检测，测定结果能够得到统计学的处理。这就使得几乎囊括公路工程建设领域的全部技术都要在“按质支付”体系中得到灵活应用。国内目前在这方面还存在很大差距，科研成果脱离工程实际的现象十分普遍，必须尽快实现“转型”。国内的一批专家学者已经在以“按质支付”为目标的高速公路工程建设质量管理的科学技术研究方面取得了初步成果，但其研究规模与层次、研究成果影响力和辐射范围等，尚远远不能满足我国高速公路建设事业发展的需要。非常必要将这项工作作为重大课题开展科学技术研究，以获得突破性成果并以国家规范形式应用于工程建设的质量管理。1.3研究内容美国目前普遍实行“按质支付”政策用以发挥“奖惩”手段来提高路面工程建设质量。但描述“质量”的关键性指标必须是与支付系数挂钩的路用性能指标，既要能够反映公路工程建设质量对于长期使用性能的影响，又要可以合理方便地进行检测，测定结果能够得到统计学的处理。这就使得几乎囊括路面工程建设领域的全部技术都要在“按质支付”体系中得到灵活应用。中国目前在这方面还存在很大差距，科研成果与技术标准脱离工程实际的现象十分普遍，必须尽快研究解决，本文主要研究内容如下：（1）基于自动监控平台与系统，开展沥青混合料生产阶段和施工阶段的关键质量技术指标的跟踪评价。（2）建立代表路面质量特征的技术指标体系。主要包括：混合料生产稳定性（各档矿料比例、拌合时间、出料温度、油石比等），沥青混合料施工碾压过程（摊铺速度、摊铺温度、环境温度、湿度及风速、碾压温度和速度等），路面均匀性指标，质量验收指标（厚度、压实度、宽度、平整度、抗滑等，基于规范方法和无损检测方法），结合实体工程确定指标标准及控制区间。（3）描述路面质量特征的统计方法与“按质支付”。7 华南理工大学硕士学位论文针对不同方法和指标开展统计特性研究，并采用相应的统计方法分析各阶段、各单项工程的质量状况（以各质量控制单位的自检与跟踪数据为基础）进行统计分析，依据多参数统计分析与综合评定结果，划分和评判施工质量的优劣与支付系数。1.4技术路线与实施方案基于实时的自动监控平台与数据分析系统，补充获取（相对于传统规范的质量控制体系与方法）沥青路面质量关键控制环节与技术指标的数据。这样做的目的是：一方面，可以实时、准确跟踪关键指标及其变异性，更好的控制沥青路面施工质量；另一方面，也可以丰富试验数据，更好的、更客观的实现“按质支付”，从而让业主的质量控制工作更主动、更有效，高质量的实现项目的质量目标。为此，本研究的技术路线如下：首先，利用项目的沥青路面施工过程自动监控平台，建立合理的关键技术指标的动态数据分析系统，特别是变异性与报警系统；其次，基于上述监控技术成果，并结合传统规范试验指标体系，建立代表沥青路面质量特征的技术指标体系；再次，利用上述关键环节的技术指标，探索以“按质支付”与“优质优价”为管理目标的质量奖励与费用支付体系。8 第二章自动监控平台相关设备技术第二章自动监控平台相关设备技术由于我国基础工程设施建设起步较晚，在沥青路面施工工艺创新和设备创新，以及施工质量管控方面普遍较为落后，目前已经对沥青路面施工水平造成了十分严重的影响，因此提高沥青路面施工质量的关键在于如何加强沥青路面施工质量控制管理。施工质量控制一般分为事前控制（施工前的质量控制）、事中控制（施工过程中的质量控制）和事后控制（对施工各个阶段产品进行的质量检验）三个阶段。本文依托潮州至惠州高速公路项目，借助信息化的科技手段，采用沥青路面施工质量监控系统来加强沥青路面施工质量的监控。该系统可以为项目管理人员和咨询专家实时提供真实可靠的监测数据及分析结果，帮助其即时决策质量整改措施，最大限度的缩短质量事故的处理流程和时间，有效减少各种不规范状态的持续时间，保证沥青路面施工质量。图2-1沥青路面施工质量监控系统示意图9 华南理工大学硕士学位论文图2-2沥青路面质量指标监控流程示意图2.1沥青混合料质量指标目前国内外相关规范已经建立了详细了沥青路面质量的控制体系，用于评定沥青路面原材料、施工生产、施工过程以及施工完后的各项控制指标以及验收检测指标的评定。理论上，据目前可知的影响沥青路面质量的指标已经多达数十项，且各个指标对沥青路面质量、使用性能、耐久性等的贡献率也各不相同，倘若将所有影响沥青路面质量的指标全部采取按质支付的方式，其可操作性和复杂程度可想而知，在现实操作过程中也是不易实现的。因此现实执行沥青路面按质支付方案前，必须合理选择影响沥青路面质量的关键指标，做到行之有效，可操作性强的同时又必须兼顾指标的重要性。沥青路面施工过程中的质量控制主要包括沥青混合料生产过程质量控制，及沥青路面摊铺和碾压质量控制三部分。沥青路面施工过程的质量指标控制直接关系到成型路面的质量，是整个沥青路面质量控制的重点所在。2.1.1沥青混合料生产过程质量指标10 第二章自动监控平台相关设备技术沥青混合料生产过程的质量控制关系着沥青路面施工质量的成败。本文利用沥青路面施工质量监控系统对沥青混合料生产过程中的矿料合成级配、油石比、加热温度、拌合时间等实时进行动态监控，发现超出偏差范围时报警提示。图2-3沥青混合料拌和站图2-4热拌沥青混合料实时监控系统组成2.1.1.1油石比在沥青混凝土中沥青用量与集料用量的质量比值称为油石比，通常以百分率表示。油石比是反映沥青混合料力学性能的重要指标，合适的沥青用量是保证沥青混凝土质量11 华南理工大学硕士学位论文的关键。通过以往大量实验发现，当保持温度和级配、施工条件等不变时，油石比的大小决定了沥青混合料的强度、刚度以及施工和易性，故在设计之初通常需要根据通过大量配比实验确定沥青用量的最佳油石比例，偏大或偏小都会对沥青混合料的力学性能造成严重的影响。当沥青混合料油石比过于偏低时，由于沥青用量不足往往导致矿料的表面积无法被完全包裹，就算被完成包裹也会使沥青膜太薄，是造成沥青混合料矿料间粘结力不足，动稳定度降低的主要原因。而当油石比过大时，由于沥青用量较大，在沥青混合料中多余的沥青将以游离状存在，造成集料间的内摩阻力和动稳定性急剧下降，不仅在施工摊铺碾压过程中易形成表面泛油、软化、油包和拥包等早期病害，而且过量的沥青也是巨大的浪费，增加业主的投资。只有达到最佳油石比时，沥青混合料的各项指标处于最优状态，既有较好的强度和矿料间的粘结力，以及动稳定度，又能减少后期沥青路面的病害，提高经济效益。本文利用沥青路面施工质量监控系统对沥青混合料拌合站称量系统的实时监控，取得每盘混合料中各种材料的实际用量并上传到系统主机对上述数据进行分析，根据各种材料的用量计算出每盘沥青混合料的实际油石比，并实时与设计油石比要求的偏差范围进行比较，自动生成油石比监控图，用来监控当天生产过程中油石比的波动情况，为保证沥青混合料质量，潮惠项目沥青用量的偏差值为-0.1%～+0.2%。超出偏差立即进行报警提示。（1）油石比实时监控图2-4是监控系统油石比实时监控图，当施工天数不断累积之后，系统根据各个工作日的平均值数据按照《公路沥青路面施工技术规范》附录F进行油石比的动态分析，以此来判断整个施工过程中油石比的波动情况，为项目管理者提供决策依据。12 第二章自动监控平台相关设备技术图2-4油石比实时监控图（2）油石比平均值监控图2-5油石比平均值监控图图2-5为监控系统中油石比平均值监控图，从上图可以检查每天的油石比平均值是否在设计油石比±0.3%的范围内，图中8月2日和8月10日的油石比平均值不符合规范要求，系统会实时进行报警提示。（3）油石比极差监控图2-6为监控系统中油石比极差监控图，图中曲线的变化表示逐天油石比（3天中油石比极差）的极差变化情况，项目管理人员可以自行设置一个上限值来控制油石比极差，当极差超过上限值，报警系统会实时发送报警信息至相应的管理层，要求其对拌合站的生产状况进行调整，保证油石比的稳定性。13 华南理工大学硕士学位论文图2-6油石比极差监控图（4）油石比动态质量管理图图2-7油石比动态质量管理图图2-7为监控系统中油石比动态质量管理图，上图可以反映出施工阶段油石比数据的变异性。表面上看，油石比平均值比较稳定，一直在容许范围内，但是通过UCL和LCL线分析可以看出，油石比的波动还是很大的，共有8个点在这两条线之外，因此需要对拌合站进行相关的调整，保证油石比的稳定性，从而保证沥青路面施工质量的均匀性和稳定性。2.1.1.2各档矿料比例图2-8为沥青混合料生产情况监控图表，通过对沥青混合料称量系统的监控，实时调取每盘混合料拌合前的各档矿料用量，上传到系统主机进行分析，可即时得出每盘混14 第二章自动监控平台相关设备技术合料中各档矿料的实际比例，并自动与设定的矿料比例进行对比，发现超出预定数值时自动报警提示。报警提示根据偏差大小分为业主、监理、施工单位三个级别，在偏差产生时监控平台自动判定并发送报警信息给相关项目管理人员。图2-8沥青混合料生产情况监控图表2.1.1.3拌和时间沥青混合料在出料前应在搅拌器内进行充分拌合，沥青混合料的拌合通常分为干拌和湿拌，拌合时间就是指沥青混合料干拌和湿拌时间之和，它是沥青混合料生产过程中的关键指标之一。顾名思义干拌就是指不加入沥青，而是通过计量装置、贮仓和定量给料装置将各级热骨料和矿粉加入到搅拌器内进行充分拌合，与之相应的这段时间称之为干拌时间；而湿拌就是喷射出沥青再与骨料和矿粉进行充分搅拌，相应的从加入沥青到成品沥青混合料从搅拌器开门卸料这部分时间称之为湿拌时间。图2-9拌和时间监控图拌合时间过长或过短对沥青混合料性能都是不利的，拌合时间既要保证混合料的均匀性，又要防止在高温条件下沥青混合料产生老化。最佳的拌合时间可以有效降低沥青15 华南理工大学硕士学位论文路面发生早期病害的机率，提高沥青路面的使用性能和耐久性。另一方面沥青拌合的时间长短直接影响沥青拌合楼的产量，以及承包商的经济效益和施工进度。为充分考虑到拌合时间对沥青混合料的影响，以及经济性和施工进度方面的现实考量，潮惠项目在拌合时间上要求沥青拌合楼在生产中、下面层沥青混合料时，干拌时间为10~15秒，湿拌时间不得低于30秒，每相邻两锅生产间隔时间不得低于50秒；上面层沥青混合料时，干拌时间为15~20秒，湿拌时间不得低于35秒，每相邻两锅生产间隔时间不得低于62秒。图2-9为沥青混凝土拌合时间监控图，本文利用沥青路面施工质量监控系统在提取到沥青混合料拌合站每盘料的拌和时间后即时生成拌和时间监控图，当拌和时间超出预定的下限后实时进行报警，充分保障沥青混合料达到最佳拌合时间。2.1.1.4出料温度图2-10为沥青混凝土出料温度实时监控图，在沥青混合料拌和完成，向运料车放料的过程中，通过架设在出料口旁的红外线测温仪自动测量混合料的温度并实时上传到监控平台，监控平台将采集的数据进行分析，自动生成出料温度的监控曲线图，并根据设定的上下限自动进行判别，发现超出规定范围时实时报警。沥青下面层施工时，沥青混合料的出料温度原则上应控制在160～165℃。图2-10出料温度实时监控图2.1.2沥青混合料摊铺过程质量指标2.1.2.1环境温、湿度和风速16 第二章自动监控平台相关设备技术表2-1温湿度监控表2014-8-12014-8-12014-8-12014-8-12014-8-12014-8-1检测时间07:1507:4508:1508:4509:1509:45温度（℃）222325272828湿度（%）565755575859风速（m/s）0.80.71.10.70.61.3表2-1所示为监控系统中沥青混凝土施工环境温湿度监控表，通过在摊铺机上安装一套野外温、湿度和风速监控设备，每间隔一定的时间对现场的温、湿度和风速进行测量，并将数据通过直接传送到现场平板电脑上面，通过移动无线网络将这些数据实时上传到监控平台，自动对数据进行判定，即时生成相应的监控图表。当发现超出设定的要求时，实时进行报警。2.1.2.2摊铺温度图2-11所示为监控系统中摊铺机中沥青混合料温度监控图，通过在摊铺机螺旋传送轴两端各安置一个红外线测温仪，在设定规定的时间间隔自动测量正在摊铺的沥青混合料温度并上传现场电脑，摊铺机上的电脑在接收到混合料温度数据后，通过移动网络传输技术传送到监控平台。监控平台接收到数据后实时进行数据处理和分析，自动生成温度监控曲线，自动进行温度的超差判定，发现不符合设置要求的数据时实时进行现场声光报警和短信报警。图2-11摊铺机中混合料温度监控图所谓沥青混凝土的温度离析是指原来经过充分搅拌、温度均匀的沥青混合料，经过某一过程后，温度出现较大差异的现象。温度离析会降低路面的摊铺质量，易导致熨平17 华南理工大学硕士学位论文板起伏，造成摊铺表面不平整，甚至造成混合料不能碾压成型，破坏路面结构，影响路面强度，缩短路面使用寿命。图2-12和2-13、2-14所示为已摊铺路面最低温度监控图、已摊铺路面温度离析监控图和热成像扫描温度分布图，为更好监测沥青混合料的温度变化情况，利用沥青路面施工质量监控系统，在摊铺机上安装一个热成像仪，按照设置好的时间间隔对已摊铺完成的沥青混合料进行扫描，数据通过电脑上传至监控平台，由监控系统自动对扫描区域的各个温度点进行分析，实时得出已摊铺完成的沥青混合料的温度偏差和最低温度，再与设置好的标准进行比较，发现这两项指标中任意一项不满足要求时，进行现场声光报警和短信报警，当出现温度离析现象时第一时间提醒现场管理人员进行补救处理。图2-12已摊铺路面最低温度监控图图2-13已摊铺路面温度离析监控图18 第二章自动监控平台相关设备技术图2-14热成像扫描温度分布图2.1.2.3摊铺速度为获得良好的路面平整度、纹理，以及密实度，必须保证沥青混合料在摊铺过程中保持摊铺速度匀速且缓慢，同时连续不间断，以便保证混合料能够均匀分布在各处，摊铺过程中的速度改变或停顿均会在碾压完成后对沥青路面的表观性能造成严重影响。最佳的摊铺速度的确定应充分考虑承包人沥青拌合设备的出料能力、运输能力、混合料的类型、摊铺设备和碾压设备的性能，以及路面宽度等因素的影响。合理的摊铺速度的确定应重点以连续摊铺为原则，在摊铺之前通过计算分析确定最佳的摊铺速度。过快的摊铺速度不仅降低了混合料初始压实度，而且势必对拌合设备的出料和运输造成更大的压力，一但出现供料不足必将中断摊铺；同时摊铺机存在许多易磨耗配件，若摊铺速度过慢一方面势必增加机件的磨损，造成机械故障，另一方面又会导致施工效率低下影响施工进度。保持匀速的摊铺速度是保障摊铺质量和碾压成型后路面平整度的关键，在摊铺过程中随意改变摊铺速度是导致摊铺机熨平板下混合料数量、均匀性和密度改变的重要原因之一，当摊铺速度变快时，熨平板内单位时间进入的沥青混合料数量减少，在熨平板初始压力的作用下，熨平板将被压低造成摊铺厚度变薄，同时又由于熨平板高度降低导致熨平板前的混合料减少，密度变小，当进入熨平板底部后，密度小的混合料变形率大；相应的，当速度变慢时，就是导致摊铺厚度变大。故若是在摊铺过程中随意改变摊铺机行进速度都无法保障碾压成型后平整度和厚度，降低沥青路面的使用质量。图2-15所示为沥青混凝土摊铺速度监控图，为精确掌握沥青混合料的摊铺速度，通过在摊铺机上安装高精度的卫星定位终端（定位精度在1m以内），按照设置好的时间间隔实时采集摊铺机的运行速度。监控平台采集到这些数据后，自动根据设置的速度19 华南理工大学硕士学位论文上限进行分析判定，生成速度监控曲线，发现不符合设置上限的情况时即时进行现场声光报警和短信报警，施工现场情况如图2-16所示。摊铺速度监控图图2-15摊铺速度监控图图2-16沥青路面摊铺现场2.1.3沥青混合料碾压过程质量指标2.1.3.1碾压温度图2-17所示为监控系统中沥青混合料碾压温度监控图，通过在每台压路机上安置一台红外线测温仪，根据设置好的时间间隔对正在碾压的沥青路面进行温度检测，检测数据通过无线传输技术传输给现场电脑。再通过移动网络传送到监控平台进行数据的自20 第二章自动监控平台相关设备技术动化记录和分析，生成监控图表。当发现不符合设置条件时实时进行现场声光报警和短信报警。图2-17碾压温度监控图2.1.3.2碾压速度沥青路面的平整度不仅受摊铺速度的影响，同时与碾压速度也密切相关，碾压速度的过高或过低都会对沥青路面最终的平整度和压实度产生重大影响。通常人们往往对碾压速度存在一个认识的误区，长久以来一直认为碾压设备的速度与压实功成正比，提高碾压速度就能够提高压实度。然而经过大量工程实践证明，由于沥青混合料在碾压之前仍处于较高温条件下，在碾压设备的轮子高速冲击碾压的下很容易发生推移，表面波浪、拥包等现象，更不利于碾压压实，且对平整度影响巨大。相反，若是碾压速度过低又不能达到压实效果，由此，提高或降低碾压速度都是不可取的，合理的碾压数度应根据沥青混合料的材料、摊铺厚度，以及碾压设备的吨位和震动装置的功率认真分析确定，以确保达到路面平整度的要求。图2-18所示为监控系统中沥青混合料碾压速度监控图，为精确掌握沥青施工的压路机的行进速度，保障碾压在最佳碾压速度范围之内，压路机碾压速度监控原理和过程同摊铺机摊铺速度监控一样，通过高精度的卫星定位终端模块来直接监控，监控平台根据卫星定位终端传输的数据进行判定，当出现不符合设置条件的情况时，即时进行压路机上的声光报警和短信报警。21 华南理工大学硕士学位论文图2-18碾压速度监控图2.1.3.3压实度路面压实度是沥青路面工程质量的关键指标之一，在以往诸多项目中在通车运营的初期就发生了较大的工后沉降，导致路面沉陷、坑槽、车辙等一系列病害，严重影响路面的使用功能和耐久性，之所以出现这种现象归根结底就是因为路面压实度不足所致。压实度直接反映了沥青路面的强度、稳定性和耐疲劳性等力学性能，合适的压实度是保障沥青路面强度、稳定性，以满足设计承载能力的，避免早期路面局部破坏的重要措施之一，因此在施工中必须保证适当的压实遍数，但提高压实度并不意味着压实遍数越多越好，过压往往易导致表面泛油及失稳而造成路面强度及稳定性降低；同样若是欠压路面又往往达不到设计要求的承载能力，导致路面强度和稳定性差，路面开放交通后在较短时间内极有可能出现局部沉陷、纵向开裂等早期破坏，严重的甚至产生结构破坏。为保障沥青混合料在压实过程中不出现欠压和过压的情况，利用监控系统，通过在无核密度仪上集成卫星定位终端和无线传输模块，可以将无核密度仪检测的压实度信息实时传送到现场电脑处，由电脑上传到监控终端与无核密度仪所在位置进行匹配，实时得出压实度检测点的具体桩号信息，并进行压实度的实时分析和判断，发现不符合设置下限的情况时进行报警。（1）压实度实时监控22 第二章自动监控平台相关设备技术图2-19压实度实时监控图图2-19所示为监控系统中沥青混合料压实度实时监控图，当施工天数不断累积后，监控系统将根据各个施工日压实度的平均值进行动态分析，以压实度的波动情况来反应施工质量的稳定和均匀性。（2）压实度平均值监控图2-20压实度平均值监控图图2-20所示为监控系统中压实度平均值监控图，从上图可以看出每个施工日压实度平均值的波动情况，比如8月11日的压实度平均值达不到规定要求，系统会实时发送报警信息，提示相关项目管理人员在接下来的施工中采取整改措施，从而保证压实度达到规定要求。（3）压实度极差监控23 华南理工大学硕士学位论文图2-21压实度极差监控图图2-21所示为监控系统中沥青混合料压实度极差监控图，图中曲线的变化表示逐天压实度（3天中压实度极差）的极差变化情况，项目管理人员可以自行设置一个上限值来控制压实度极差，当极差超过上限值，报警系统会实时发送报警信息至相应的管理层，要求其对施工工艺进行调整，保证压实度的稳定性。（4）压实度动态控制图图2-22压实度动态监控图图2-22所示为监控系统中沥青混合料压实度动态监控图，图中可以反映出施工阶段压实度数据的变异性。表面上看，压实度平均值比较稳定，一直在容许范围内，但是通过UCL和LCL线分析可以看出，压实度的波动还是比较大的，有4天都在这两条线24 第二章自动监控平台相关设备技术外面，因此需要根据这个监控图来判断是否需要调整施工工艺，以保证压实度的稳定性，从而保证沥青路面施工质量的均匀性和稳定性。（5）沥青路面无核密度仪检测图2-23沥青路面无核密度仪检测（6）施工现场实时监控图2-24施工现场实时监控示意图（7）监控系统施工现场展示25 华南理工大学硕士学位论文图2-25监控系统施工现场展示图2.2关键指标的实时监控与报警2.2.1沥青拌合站监控（1）对沥青拌合站的整个拌合过程进行实时监控，能读取拌合前各种集料及沥青的实时加热温度，并进行自动判定，出现不符合规范要求的温度时实时报警。（2）实时监控每盘沥青混合料中各种材料的用量，自动进行合成级配、油石比的计算、对比和判定，发现不合格数据时实时报警。（3）实时监控每盘混合料的出料温度，自动进行对比和判定，发现不符合规范要求的温度时实时报警。2.2.2沥青混合料施工现场监控（1）对沥青混合料运输车的行驶速度、行驶路线进行实时监控。（2）混合料摊铺前，通过红外线热成像仪对运输车中沥青混合料温度和进行实时监控和温度离析分析，发现不合格数据实时报警。（3）对沥青混合料的摊铺温度、碾压温度进行实时监控。（4）对摊铺机的具体位置、摊铺速度进行实时监控。（5）对压路机的具体位置、碾压速度、行驶轨迹进行实时监控。（6）对无核密度仪的具体位置、检测数据进行实时监控，发现不合格数据实时报警。2.2.3施工完成后的监控26 第二章自动监控平台相关设备技术图2-23所示为监控系统报警系统示意图，系统通过对每天施工沥青混合料各项指标进行实时监控，并对发现不合格情况实时报警。（1）在每个施工日完成后对当天的各盘沥青混合料的材料用料、油石比进行汇总分析和评定。（2）根据当天汇总的沥青混合料生产总量、摊铺面积自动进行摊铺及碾压厚度的计算和初步判定。（3）在每个施工日完成后自动汇总当前所有施工日的油石比、合成级配、压实度等数据进行平均值、极差的UCL质量偏差分析和监控，出现不合格数值实时报警。图2-26监控系统报警系统示意图27 华南理工大学硕士学位论文2.3监控关键指标在“按质支付”中的应用根据对沥青混合料生产过程质量指标控制，及沥青路面摊铺和碾压质量指标控制的分析，因各档矿料比例、油石比、拌合时间、摊铺温度和速度、碾压温度和速度等指标与“按质支付”密切相关。该监控平台可以针对这些数据进行实时监控并绘制图表，可随时供项目管理人员调用和查看，同时还专门设有异常数据统计，可根据选定的时间段和监控项目，分别显示各个施工单位监控指标的异常值。项目业主和监理单位可将这些监控图表和异常值的具体情况作为对施工单位进行工程计量、奖励和处罚的依据，从而达到“按质支付”的目的。2.4主要相关监测设备2.4.1工业平板电脑沥青施工质量自动监控平台的系统运行、计算和显示设备选用工业平板电脑，工业平板电脑在复杂环境下工作性能稳定，具有较高的可靠性，可在沥青施工质量监控平台长时间稳定、可靠的承担系统的运行、数据分析计算、控制等。图2-27工业用平板电脑2.4.2射频识别系统工程现场施工不同于办公室内办公，沥青路面施工属于户外作业，所有施工现场与自动监控平台系统间的实时数据交换无法通过有机械或光学接触进行数据的读取或写入，为解决各子系统间数据的实时远程读取和写入，沥青施工质量自动监控平台（包括施工现场的各类监控设备）的均采用射频识别系统，这是一种通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据的一种无线通信技术。28 第二章自动监控平台相关设备技术图2-28射频读写器2.4.3热成像仪为掌握摊铺完成的沥青混合料在各个摊铺区域的温度偏差和最低温度，沥青质量自动监控平台通过在摊铺机上安装一个热成像仪，数据通过电脑上传至监控平台，由监控系统自动对扫描区域的各个温度点进行分析。图2-29热成像仪2.4.4红外测温仪温度是沥青混合料质量控制的重中之重，对于沥青混合料的出料温度、摊铺温度、碾压温度等规范都有严格的要求，为实现对沥青混合料温度变化实时监控的目的，沥青施工质量自动监控平台通过在拌合楼出料口旁、摊铺机螺旋传送轴两端、每台压路机上分别安装红外线测温仪自动测量混合料的温度并实时上传到监控平台，监控平台将采集的数据进行分析，自动生成温度监控曲线图。29 华南理工大学硕士学位论文图2-30红外测温仪2.4.5无线数传模块工程现场施工不同于室内办公，沥青路面施工属于户外作业，沥青施工质量自动监控平台是由多个分散在各地的监控子系统组合而成，所有施工现场的实时数据都无法通过有线连接进行传输，为解决各子系统数据的实时远程传输问题，沥青施工质量自动监控平台（包括施工现场的各类监控设备）的数据传输采用无线数传模块将施工现场采集的数据进行远程无线传输。图2-31无线数传模块2.4.6GPS监控器为实时监控和精确掌握摊铺机和压路机的行进速度，保障沥青混合料的摊铺和碾压均在最佳速度范围之内，沥青施工质量自动监控平台通过在摊铺机和压路机上安装了高精度的GPS卫星定位终端模块来直接监控，由监控平台根据卫星定位终端传输的数据进行判自动定。30 第二章自动监控平台相关设备技术图2-32GPS监控器2.4.7温湿度传感器沥青混合料摊铺现场的环境温度和湿度对混合料的自身的温度散发影响较大，施工现场的环境温度越低、湿度越大，沥青混合料的温度散发越严重，严重时由于温度骤降可导致沥青摊铺和碾压温度无法设计规范要求，无法均匀摊铺和充分压实。为实时掌握施工现场的环境温度和湿度情况，通过在摊铺机和压路机上安装一套高精度的野外温、湿度传感器，每间隔一定的时间对现场的温、湿度进行测量，并实时上传自动监控平台对数据进行自动判定。图2-33温湿度传感器2.4.8风速传感器与环境温度好湿度一样，施工现场的风速大小同样对沥青混合料的温度散发快慢有着严重影响，风速越大，混合料温度散发越快。同样为实时掌握施工现场的风速变化情31 华南理工大学硕士学位论文况，通过在摊铺机和压路机上安装一套高精度的风速传感器，每间隔一定的时间对现场的风速进行测量，并实时上传自动监控平台对数据进行自动判定。图2-34风速传感器2.4.9沥青无核密度仪沥青无核密度仪采用电磁法测量沥青路面的均匀性和相对密度，并自动计算平均密度、压实度和孔隙率，该测量易于发现沥青路面的不均匀性，离析和低密度区，以利于沥青路面施工过程中即时解决。图2-35沥青无核密度仪32 第二章自动监控平台相关设备技术2.5本章小结本章节详细介绍了广东潮惠高速公路项目使用的沥青路面施工质量监控系统，主要完成了以下工作：（1）分析了沥青混合料生产过程监控指标，包括各档矿料比例、油石比、拌和时间、出料温度等，以及各指标在沥青路面施工自动监控平台的实时监控预警。（2）分析了沥青混合料摊铺监控指标，包括施工现场环境温度、湿度和风速，摊铺温度、摊铺速度等，以及各指标在沥青路面施工自动监控平台的实时监控预警。（3）分析了沥青混合料碾压过程监控指标，包括碾压温度、碾压速度、压实度等，以及各指标在沥青路面施工自动监控平台的实时监控预警。（4）详细介绍了用于沥青路面施工自动监控系统的组成和本项目使用的仪器设备。通过沥青路面施工质量监控系统实时监控摊铺和碾压施工过程，可以将各种质量检测及统计汇总结果通过网络实时传送给项目管理者，为决策提供真实可靠的数据和分析图表，可极大的保证决策的准确和及时性，为提高沥青路面施工质量提供了有力保障。33 华南理工大学硕士学位论文第三章沥青路面按质支付理论在施工质量管控过程中，通过采取数理统计的方方式对沥青路面施工过程的质量管控和验收检测数据进行分析，以此激励施工承包人加强本身的施工管控和质量把控意识，并以按质支付理论为原则，既以施工质量的优劣程度为基础进行工程款的支付，质量优良者则得到更多工程款，质量较差或不合格者相应少支付或不支付相应工程款。承包人最终获得的工程款是以合同价乘以综合支付系数确定的，而每一施工段落的综合付款系数是由按照不同指标所分派的不同及格百分率计算所得。3.1沥青路面按质支付概述3.1.1按质支付的产生和发展早在上世纪70年代，以美国为首的一些西方发达国家就以数量统计的方法通过取样和交工检测为基础，用以评定工程施工质量优劣程度的评定制度，并以此来支付相应工程价款的支付制度。同时项目业主通过制定各项奖励条款，鼓励施工承包人加大施工质量管理，提高产品质量，以便得到更多的资金奖励，积极有力的推动了沥青路面的施工质量提升。在早期的工程建设过程中，用以评定工程质量优劣与否和工程款项支付合同条约中通车只存在两种极端情况，一种是工程实体质量通过检测验收后判定合格，支付该项合同全部工程价款；另一种是工程实体质量未能通过检测验收判定为不合格，拒绝支付该合同全部工程价款。通常来说，工程实施过程中实际施工质量情况大多情况下是介于优良与合格之间，既施工质量不是很差，存在一定的质量缺陷，但是这些质量缺陷又达不到需要返工重建的必要。为此简单的将工程支付方式建立在工程质量合格与否上是不合适的，项目业主和施工承包人都会认为不公平，业主方认为施工方工程质量不足以获得全部工程价款，而施工方认为只要质量合格就应得到全部工程款，进而对施工单位提高施工质量和创新施工技术的意识和积极性较低，不利于行业整体健康发展和提高。通过大量的工程实践，美国的FHWA最早提出了按质支付的理念，该理论把已完工程划分成三类，即质量很好，完全通过验收的工程；质量很不好，拒绝接受的工程；质量不是那么差，可以勉强接受的工程，并根据实际施工质量情况对这类工程按质进行支付，这对业主和承包人都是公平的。为激励承包人主动强化管理意识、增强改进工艺、提高质量的积极性，按质支付的核心理念就是对于那些完全通过检测验收且施工质量优良的项目应该增加支付，相反对34 第三章沥青路面按质支付理论于施工质量较差的工程相对减少工程款的支付，尤其是要让施工承包人认识到通过自身改进工艺和提高质量管理增加的费用可以得到更多按质支付增加支付的费用。目前按质支付制度已经广泛运用在各项工程施工建设中，按质支付制度的极速发展得益于近些年来“最终产品规范”和“与性能相关的规范”等相关法律法规和行业规范、标准的陆续出台。相较于早期的工程管理模式，现今业主和监理只需在“最终产品规范”和“与性能相关的规范”基础上，只需对检验承包人最终施工质量达到规范规定的程度，并按照检查的结果进行按质支付工程款，监管难度和工作量都相应简单方便，而不必像以往若要保障施工质量稳定性，业主和监理工程师必须实时监管施工承包人严格按照规范要求的方法和步骤组织施工，这样势必需要耗费监管人员大量的时间和精力对施工全过程进行监管检查，不仅监管难度大，而且易造成承包人偷工减料的侥幸心理，即发现勉强整改，未发现则蒙混过关，根据以往经验正是这种施工变异性的大范围存在，往往导致工程完工后在某些方面无法达到设计最初目标。同时从经济利用角度考虑，承包人要想得到更多的经济报酬，势必就会更加主动的提高工程质量管理，积极创新和改进施工工艺，以便以最小的施工成本获得最大的经济效益，这既能极大激励承包人积极发挥主管能动性，又能获得较好的工程质量效果。3.1.2按质支付的基本原理针对沥青混凝土路面来说，倘若是施工质量较差，对沥青混凝土路面的使用性能定会造成十分严重的后果。同时从经济效益角度来说，沥青路面的早期破坏定将过早的提高路面养护成本，从而降低了高速公路前期的直接收益，对于高速公路建设和营运的成本-收益的控制也极为不利。通过大量的工程示例工程师们发现，已通车的高速公路沥青路面往往发生在前两年，而承包人的缺陷责任期一般也仅为两年，此时势必面临承包人缺陷责任期将要结束，而前期暂扣的各项质保费用基本已全部返还的尴尬局面，因此业主往往将不得不被迫承担所有维护费用，必须承担极大的成本控制风险，这对于业主是极为不公平的，不利于项目的整体运营和养护。鉴于上述问题的存在，在高速公路建设管理过程中为有效降低业主对于沥青路面因早期破坏带来的维修损失和收益损失的风险，采取按质支付的方式是十分必要的，也是可靠、公平的，不仅有效降低业主承担的各项风险，而且能够极大的激发承包人加大质量管理力度，努力提高和改进质量意识。一般来说，高速公路沥青路面与其他普通的公共设施产品存在非常大的不同，高速公路沥青路面的建设成本和营运成本是业主最关心，也是最重要的成本控制。高速公路不用有普通的地方公路，它属于收费型公路，项目的盈亏的直接反映就是建设和营运的35 华南理工大学硕士学位论文成本与运营期间的收费总量的差额。所以从理论上来说，对于高速公路沥青路面进行全寿命周期内成本分析就是采用按质支付方式的核心理论基础。高速公路沥青路面全寿命周期成本分析就是利用资金的时间价值和折现率估算沥青路面全寿命周期内的收益和费用支出。一个能够满足设计和寿命周期的高质量沥青路面，定会极大的降低营运期间的养护费用，同时高质量的沥青路面有着极好的驾驶舒适度，好的路面状况也会增加车流量，从而增加收费，提高效益。由此看来，化解业主和承包人因沥青路面施工质量优劣与否所承担的风险矛盾最好的办法就是执行按质支付方式。对于项目业主来说接收施工质量存在一定缺陷的沥青路面，同时采取较低的综合支付系数来支付工程价款，而扣除的费用用于业主对沥青路面后期破损维护的补偿费用；相应的若承包人的施工质量优于规范要求的标准，根据按质支付的理念，优质的沥青路面能够有效降低后期业主养护维修的费用成本，对于此业主也应当支付更多的资金奖励，这样也更有利于促进承包人积极主动的提高和改进施工质量，以便获得更多的收益。3.2沥青路面按质支付的类型按质支付理论经过多年的极速发展，根据不同支付方式类型，现今国内外常用的有QC曲线支付法，分级支付调整系数法，连续支付调整系数法以及组合式连续支付法等四种类型，下面对各种支付方法分别介绍：3.2.1基于QC曲线的按质支付图3-1所示为沥青路面的质量缺陷与预支付系数（QC曲线）关系基本形式图，我们知道影响沥青路面质量的指标复杂多样，在分析之前先选取一关键指标，横坐标数值为该指标的缺陷百分率（%），纵坐标数值表示相对应的预计支付系数，当缺陷百分率为10%为合格界限(AQL)，对应的支付系数为100，业主应当无条件接收，并支付合同约定的全部工程价款，而当缺陷百分率达到50%时，称为拒收界限(RQL)，对应的支付系数为70%，相应的当指标缺陷百分率高于50%时，说明沥青路面质量很差，应该拒绝接受，并不再支付任何费用；而当指标缺陷百分率低于10%时，将获得额外的奖励支付，最多可多支付2%；当缺陷百分率在10%和50%之间时，说明沥青路面质量存在一定的缺陷，但缺陷的严重程度并未达到需要返工处理的要求，此时则可按照QC曲线用内插法计算相应的支付系数进行支付。36 第三章沥青路面按质支付理论图3-1典型的QC曲线图3.2.2分级支付调整系数法表3-1所示为分级支付调整系数法支付系数表，因该按质支付方式简单，在按质支付理论发展初期最为普遍使用，该方法是将影响沥青路面各指标的合格率进行质量等级划分，例如指标检测合格率达到95%~100%，相应的支付系数为102%，说明沥青路面质量优，可以给予承包人超出合同价款最高2%的额外工程款；当合格率在85%~95%（不含95%）之间时，说明沥青路面质量良好，业主应无条件接收，并支付合同约定的100%工程款；当检测指标合格率在50%~85%（不含85%）时，支付系数为80%，说明沥青路面质量算不上太好，存在一定质量缺陷，但又不至于需要移除重建，工程款应该打折支付；而当检测指标低于50%（不含50%）时，支付系数为60%，说明沥青路面质量较差，仅仅支付少部分工程款，其余工程款用于业主后期维修的费用补偿。分级支付调整系数法虽然简单方便，但分级支付调整系数法属于分级间断支付，当沥青路面质量指标合格百分率位于各档间断点附近时，存在因合格百分率的细小差别而造成支付系数的巨大差异的问题，这对业主和承包人都是有失公允的。表3-1基于合格百分率的分级支付系数（%）合格百分率支付系数合格百分率支付系数95.0~100.010250.0~84.98085~84.91000.0~49.96037 华南理工大学硕士学位论文3.2.3连续支付调整系数法因世界各国和地区的发展水平不一，对于发达国家而言施工水平相对较高，对于相对落后的国家的施工水平则较低，分级支付调整系数法因其指标合格率过于笼统，在其使用上局限性。相较于简单方便的分级支付调整系数法，连续支付调整系数法是在充分考虑各国或各地区的承包人施工变异性水平以及业主、承包人双方风险的基础上，确定相应的支付系数公式，是目前国外沥青路面按质支付的最常用形式，常见的公式如3-1、3-2、3-3所示。结合QC曲线，当沥青路面质量缺陷比例高于50%（RQL）时，说明沥青路面质量较差，应当拒绝支付工程款，并返工处理；若沥青路面质量缺陷比例低于10%（AQL）时，说明沥青路面质量优良，业主应该无条件接收，在支付完合同全部工程款后承包人最多可多获得5%的额外工程费用；而当沥青路面质量缺陷比例位于10%~50%（AQL~RQL）之间时，根据上述公式，承包人最少仅能获得73%的工程款，通过上述分析，连续支付调整系数法应该说真正做到了“优质优价“的支付效果。PF=55+0.5PWL（最高支付105%）（3-1）PF=53+0.5PWL（最高支付103%）（3-2）PF=82+0.2PWL（最高支付102%）（3-3）式中，PF为支付系数，PWL为合格百分率，如果PWL低于50%（RQL），拒绝接受。相比于分级支付调整系数法，连续支付系数法具有明显的优势，根据上述支付公式可知，连续支付系数法在规定的合格百分率区间内是连续不间断的，从而有效避免了因分级支付调整系数法在断点附近造成巨大支付差额的问题。3.2.4组合式连续支付法一般来说，影响沥青路面质量的指标种类繁多，通常包括沥青混合料原材料指标、沥青生产过程指标、沥青施工过程指标，以及施工后各项检测指标；如果仅仅采用某一个单一指标根本无法完全反映出沥青路面的整体实际质量水平，而且每一个指标对沥青路面总体质量的影响程度不一，这就需要在众多影响沥青路面质量的各项指标中筛选出对沥青路面质量保障、使用性能和耐久性等方面影响较大的关键性指标，并根据各个指标对沥青路面质量的贡献率合理分配权重，首先运用连续支付调整系数法计算公式得到38 第三章沥青路面按质支付理论各指标支付系数，再结合各指标权重将各指标支付系数加权平均即合成最终按质支付系数的方法即为组合式连续支付法。表3-2列出了美国FHWA的相关规范中沥青路面的部分关键指标及权重表，通常来说，影响沥青路面质量的代表性指标主要有：沥青混合料的空隙率、矿料间隙率、沥青含量、压实度等。在经历大量的沥青路面施工建设管理后，人们逐渐认识到影响沥青路面质量的关键指标越来越多，也对各指标的权重经过许许多多专家的经验和科学研究后有了更多的认识和改变。表3-2美国部分州沥青路面的关键指标及权重关键指标室内空隙率矿料间隙率沥青含量压实度权重35%10%20%35%按照上表的关键指标及权重，组合支付系数计算方法如下式：PF=0.35AV+0.1VMA+0.2AC+0.35DEN（3-4）式中：PF为组合支付系数；AV为室内空隙率支付系数；VMA为矿料间隙率支付系数；AC为沥青含量支付系数；DEN为压实度支付系数。3.2.5综合评分支付法综合评分支付法是在沥青路面众多质量指标中，优先选出具有代表性的、关键性的沥青混凝土指标，并依据事先确定各项关键指标的评分细则依次进行打分，再根据各关键指标在沥青路面总体质量控制中所占权重进行综合评分，由综合得分确定按质支付系数，常见的公式如下：PF=γ1A1+γ2A2+γ3A3+······+γnAn（3-5）=∑γiAi（i=1~n）式中：PF为综合评分；γ1为各项关键指标权重；A为各项关键指标分项得分数。39 华南理工大学硕士学位论文3.3本章小结本章从沥青路面按质支付的产生和发展出发，详细阐述了按质支付理论和目前常用的按质支付方法，具体如下：（1）按质支付从理论上讲是基于对其进行寿命周期成本分析。实行按质支付可以有效地化解业主和承包人对于沥青路面施工质量的好坏所承担的风险。对于项目业主来说接收施工质量存在一定缺陷的沥青路面，而采取支付较低工程价款，扣除的费用可以用于业主对沥青路面后期破损维护的补偿费用；而相应的若承包人的施工质量优于规范要求的标准，也会获得更多的资金奖励，更有利于促进承包人积极主动的提高和改进施工质量，以便获得更多的收益。（2）详细分析研究了目前国内外常用QC曲线的按质支付、分级支付调整系数法、连续支付调整系数法以及组合式连续支付法。（3）结合本文依托项目提出了基于综合评分支付法的按质支付方法。40 第四章基于按质支付综合评分法沥青路面质量评价体系第四章基于按质支付综合评分法沥青路面质量评价体系目前国内外相关规范已经建立了详细了沥青路面质量的控制体系，用于评定沥青路面原材料、施工生产、施工过程以及施工完后的各项控制指标以及验收检测指标的评定。理论上，据目前可知的影响沥青路面质量的指标已经多达数十项，且各个指标对沥青路面质量的贡献率也各不相同，倘若将所有影响沥青路面质量的指标全部采取按质支付的方式，其可操作性和复杂程度可想而知，在现实操作过程中也是不易实现的。因此现实执行沥青路面按质支付方案前，必须合理选择影响沥青路面质量的关键指标，做到行之有效，可操作性强的同时又必须兼顾指标的重要性。4.1沥青混合料指标沥青混合料作为沥青路面材料，长期受到各类自然环境因素的侵蚀和车辆荷载的反复作用，因此沥青混合料不仅需要具备优良的抵抗自然环境的耐久性，而且必须具有良好的承载能力，故沥青混合料必须满足以下技术要求：（1）高温稳定性：沥青混合料的高温稳定性反映了其高温下抵抗变形的能力，众所周知沥青混合料属于粘-弹-塑性材料，其承载能力极易受到温度影响，当温度升高时承载力下降。沥青混合料高温稳定性主要受沥青原材料品质、以及沥青用量等因受影响。（2）低温抗裂性：沥青混合料温度降低时体积收缩，这就要求低温条件下沥青混合料必须具备较强的收缩变形能力，以避免裂缝的发生。沥青混合料的低温抗裂性主要受沥青粘度和沥青用量影响。（3）耐久性：沥青混合料耐久性是反映其在各类自然环境下抵抗老化、水稳定性，以及疲劳破坏等方面的能力，一般来说沥青混合料耐久性主要受矿料级配、沥青用量和压实度因素影响。（4）抗滑性：沥青混合料抗滑性是行车安全的重要保障，沥青路面的抗滑性主要受沥青表面构造深度影响。（5）施工和易性：适宜的施工和易性是保障沥青混合料拌合、运输和摊铺压实的提前。4.1.1沥青混合料的技术指标沥青混合料指标分为性能指标、力学指标、体积指标和组成指标。具体指标见表4-1。41 华南理工大学硕士学位论文表4-1沥青混合料指标分类指标分类指标名称性能指标抗高温、低温、水损害性能指标力学指标马歇尔稳定度、流值体积指标空隙率、矿料间隙率、饱和度沥青混合料组成指标级配、油石比4.1.2沥青路面施工质量控制指标及试验方法一般来说沥青路面施工质量控制指标包括了结构指标、功能性指标和均匀性指标。厚度和压实度是沥青路面的主要结构指标。厚度沥青路面直接反映了沥青路面能否满足力学性能要求，而路面的压实度是路面强度和刚度的基本保障。沥青路面的功能性指标主要包括平整度，渗水系数，横向力系数以及外观质量等。路面平整度主要反映了路线的平整性和行车的舒适性。渗水系数直接反应了路面的抗渗水性能和水害能力。路面的横向力系数则直接反映了车辆在道路上行驶过程中所受到的离心力的大小，是保障行车安全的重要指标。沥青路面的均匀性指标包括结构均匀性指标和表观质量均匀性。路面的结构均匀性指标本文采用无核密度仪对其进行检测，路面的表观质量均匀性用激光纹理仪对其进行测定。4.1.3我国现行规范规定的沥青混合料质量控制指标我国交通部颁布的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)对沥青混合料的质量控制指标、频率和方法有明确的要求，具体见表4-2所示。（1）混合料的外观检查应随时随机进行，随时在料堆或皮带运输机上检查各种材料的质量和均匀性、是否含有超粒径碎石和泥土、储料仓和上料口有无串料、拌合均匀与否，有无花白料等情况。（2）检查控制室拌和机各项参数的设定值、控制屏的显示值，核对计算机采集和打印记录的数据与显示值是否一致。（3）检测集料加热温度、拌合温度、出料温度、油石比、各档矿料配合比等设置是否正确无误，并抽提混合料筛分检查0.075mm、2.36mm、4.75mm、公称最大粒径及中间粒径等5个筛孔的通过率。（4）现场取样进行马歇尔试验，测定空隙率、稳定度、流值，计算合格率。42 第四章基于按质支付综合评分法沥青路面质量评价体系表4-2热拌沥青混合料的频度和质量要求质量要求或允许偏差检查频率及单点检验评价方项目高速公路、一级试验方法法其他等级公路公路观察集料粗细、均匀性、离析、油混合料外观随时石比、色泽、冒烟、有无花白料、目测油团等各种现象沥青、离析传感器自动检测、显示并逐盘检测评定符合规范规定的加热温度打印传感器自动检测、显示并拌合逐车检测评定符合规范规定打印，出厂时逐车人工检温度混合料出厂测温度逐盘测量记录，每天取平均值传感器自动检测，显示并符合规范规定评定打印0.075±2%（2%）--≤2.36逐盘在线检测±5%（4%）--计算机采集数据计算≥4.75±6%（5%）--矿料0.075±1%--级配逐盘检查，每天汇总1次取平≤2.36±2%--总量检验（筛均值评定≥4.75±2%--孔）0.075±2%（2%）±2%每台检查，每天1-2次，以2抽提筛分与标准级配比≤2.36±5%（3%）±6%个试样的平均值评定较的差≥4.75±6%（4%）±7%逐盘在线检测±7%--计算机采集数据计算逐盘检查，每天汇总1次取平±7%--总量检验沥青用量（油石比）均值评定每台检查，每天1-2次，以2±7%±7%抽提个试样的平均值评定马歇尔实验：空隙每台拌和机每天1-2次，以4-6符合规范规定T0702、T0709率、稳定度、流值个试件的平均值评定必要时（试件数同马歇尔试浸水马歇尔试验符合规范规定T0702、T0709验）必要时（以3个试件的平均值车辙试验符合规范规定T0709评定）注：①单点检验是指试验结果以一组试验结果的报告指为一个测点的评价依据，一组试验（如马歇尔试验、车辙试验）有多个试样时，报告值的取用按《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》的规定执行。②对高速公路和一级公路，矿料级配和油石比必须进行总量检验和抽提筛分的双重检验控制，互相校核，表中括号内的数字是对SMA的要求。油石比抽提试验应事先进行空白试验标定，提高测试数据的准确度。43 华南理工大学硕士学位论文表4-3沥青混凝土面层和沥青碎（砾）石面层实测项目项检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率次实验室标准密度的96%（*98）；最大理论密度的92%1压实度（%）每200m测1处（*94%）；试验段密度的98%（*99%）σ（mm）1.22.5平整度仪，全线每车道连续按100m计算IRI或IRI（m/km）2.04.22平整度σ最大间隙h3m直尺：每200m测2—5（mm）处x10尺3弯沉值（0.01mm）符合设计要求落锤式弯沉仪SMA路面200ml/min，其他沥青混凝土渗水试验仪：每200m测4渗水系数—路面300ml/min1处摆式仪：每200m测1摩擦系数处；摩擦系数测定车：5抗滑符合设计要求—全线连续铺砂法：每200m测1构造深度处总厚度：设计值的-8%；上面层：设计代表值-8%H值的-10%钻芯法，双车道每200m6厚度（mm）总厚度：设计值的-10%；上面层：设计测1处合格值-15%H值的-20%经纬仪：每200m测47中线平面偏位（mm）2030点水准仪：每200m测48纵断高程（mm）±10±15断面有侧石±20±309宽度（mm）尺量：每200m测4断面无侧石不小于设计水准仪：每200m测410横坡（%）±0.3±0.5处注：①表内压实度可选用其中的1个或2个标准，并以合格率低的作为评定结果。带*号者是指SMA路面，其他为普通沥青混凝土路面。②表列厚度仅规定允许偏差。其他公路的厚度代表值和极值允许偏差按总厚度计，当总厚度≤60mm时，允许偏差分为为-5mm和-10mm；总厚度>60mm时，允许偏差分别是-8%和13%的总厚度。H为总厚度（mm）。44 第四章基于按质支付综合评分法沥青路面质量评价体系潮惠高速路面施工过程中，压实度的检测方法采用钻芯取样法进行，在确定钻芯位置时同样要采用分层随机取样法确定钻孔位置，确保所取芯样具有代表性，每间隔200m取芯一次。沥青路面的平整度检测采用连续式平整度仪，全线每车道连续检测，按每100m计算σ，检测时受人为因素影响较小。弯沉的检测采用落锤式弯沉仪，渗水系数采用渗水试验仪进行检测，每200m进行一次检测。抗滑性能指标中摩擦系数利用摆式仪进行检测，每200m检测一次，构造深度采用铺砂法进行检测，每200m检测一处。用钻芯法测定路面的厚度。4.2按质支付关键指标的选取通过上述沥青路面各项评价指标分析，在沥青路面质量控制方面指标繁多，且这些指标对沥青路面的路用性能和使用寿命的影响不尽相同，如果将全部指标均与支付系数联系起来，势必增加操作的难度和复杂性。考虑到影响沥青混凝土质量的因素复杂多样，参考指标繁多，为更清晰体现按质支付理论在业主沥青施工管理支付过程中的优势,结合自动监控平台，本文对影响沥青施工质量指标进行了简化，仅考虑了对沥青施工质量影响较为关键的沥青混合料生产质量控制环节和施工质量控制环节相关指标列为按质支付考核评分的关键指标，对于原材料指标和配合比设计指标不予以考虑。同时，由于目前自动监控平台仍处于初步发展阶段，一些影响沥青路面施工质量的重要指标，目前还无法自动检测，这也是需要进一步深入研究的方向。本文对于监控平台目前仍无法跟踪监测的指标，这里仍然采用传统的人工检测手段，比如压实度、厚度、平整度、厚度等指标。4.2.1沥青混合料生产质量控制环节（一）控制指标的选择1、指标（1）级配指标：各档矿料比例；（2）沥青用量：油石比；（3）生产指标：拌合时间、出料温度；2、指标的获取上述指标均由自动监控平台获取。（二）单指标评定混合料生产质量单指标评定标准如表4-4所示：45 华南理工大学硕士学位论文表4-4混合料生产质量单项指标评分方法检查项目检查分项有关要求或扣分标准设计值检测值与设计一致时（±0.1%，含）评100分，偏离标准值0.1%以上且±0.2%之内（含），沥青混合则得90分，偏离标准值±0.2%以上且±0.4%料生产质各档矿料比例之内（含），则得80分，偏离标准值±0.4%±1%--量（各类以上且0.6%之内（含），则得70分，偏离试验结标准值±0.6%以上且1%之内（含），则得果：热料60分筛分、抽与设计一致时（±0.1%，含）评100分，下面层4.2%提试验，偏离标准值±0.1%以上且±0.2%之内（含），油石比Va%中面层4.5%--沥青动态则得85分，偏离标准值±0.2%以上且上面层6.2%监控结±0.3%之内（含），得70分果。以及湿拌时间达到设计限值或规范要求限值50s（湿拌不小于拌合时间--混合料性时评75分，每增加1s则+5分30s）能试验）160~165度间评100分，155~160度间评出料温度85分,150~155间评75分,145~150间评60160~165℃--分，低于145度评0分4.2.2沥青路面施工质量控制环节（一）控制指标的选择1、指标（1）施工指标：摊铺温度、摊铺速度、碾压温度、碾压速度；（2）结构指标：厚度，压实度；（3）功能性指标：平整度，渗水系数，横向力系数（上面层），以及外观质量；（4）均匀性指标：结构均匀性（无核密度或空隙率），待选择指标——表观质量均匀性（激光纹理构造深度或变异系数）。2、获取或试验方法第（1）项：由自动监测平台获取；第（2）项：芯样法；第（3）项：平整度仪，渗水仪，横向力系数测定车（上面层）；第（4）项：无核密度仪，激光纹理仪。（二）单指标评定沥青路面施工质量单指标评定标准如表4-5所示：46 第四章基于按质支付综合评分法沥青路面质量评价体系表4-5沥青路面质量单项指标评分方法检查项目检查分项有关要求或扣分标准设计值检测值135度评60分，低于135度评0分，摊铺温度≥135℃--温度每增加1度则+5分2~2.5m/min评100分，每增加0.5m则摊铺速度≤2.5m/min---15分130度评60分，低于130度评0分，碾压温度≥130℃--温度每增加1度则+5分2-2.5km/h评100分,2.5-3km/h评90分，3-3.5km/h评80分，3.5-4km/h评70碾压速度≤5km/h--分，4.5-5km/h评60分，大于5km/h评0分下面层9cm达到设计值时评100分，每偏离中值厚度mm中面层6cm--1%则-5分上面层4cm实验室标准密度的96%（*98%）；最达到设计限值时评85分，每增加0.5%压实度%大理论密度的92%--沥青面层则+5分（*94%）；试验段施工质量密度的98%（*99%）测量方法：连续式平整度仪。达到设计平整度限值或规范要求限值时评75分，每减2.0--小0.1mm则+5分SMA路面渗水系数达到设计限值或规范要求限值时评75200ml/min,其他沥--ml/min分，每减小10ml/min则+5分青混凝土路面300ml/min横向力系数达到设计限值或规范要求限值时评75≥54--（上面层）分，每增加2则+5分细离析+无离析比例达到60%为合格值，细离析+无离析大于70%为开始计分的基本值，得75分（否则仅计60密度均匀性----分），同时中度离析部分的分值按其比例的一半计入分值，以此类推，比例越高，得分越大。）4.3综合评定标准4.3.1权重的确定按质支付体系中的关键指标是基于监控平台获得的，其他监控平台未能获取的指标之所以列出来，是考虑到支付体系的完整性。还有，支付体系中各个指标的权重主要是考虑项目的质量控制需求和专家建议，由于篇幅有限，本文对权重系数不作深入研究。47 华南理工大学硕士学位论文表4-6初定的评价权重一览表检查项目检查分项ai权重系数ci评分bi沥青混合料生产各档矿料比例10--质量（各类试验数据来源：热料筛油石比10--分、混合料抽提，拌合时间8--沥青动态监控结果，以及混合料性能试验）出料温度8--36%摊铺温度8--摊铺速度6--碾压温度8--碾压速度6--沥青面层施工质厚度mm5--量64%压实度%5--平整度5--渗水系数ml/min5--横向力系数（上面层）5--密度均匀性11--4.3.2多方数据的分析与使用数据来源：以监理单位为主，根据情况考虑第三方检测机构，以及承包商。原则上，每一项单项评价指标的评价试验结果，应综合各方试验检测数据，综合获得，初步采用综合平均的方法（进一步研究过程中，将对各方数据进行一致性检验后，评判其数据的可靠性，之后再综合使用）。表4-7单项评分的设想检测结果多方或评分技术指标单项得分权重系数多次（100分）a11b11a12b12沥青含量Ʃb1ic1a13b13…………进一步的研究中将采用表4-7所示的方式对单项进行评分，其aij角标i表示单项试验项目，j为多次试验的批次或不同检测单位的数据批次。Ʃb1则为单项累计分值，这48 第四章基于按质支付综合评分法沥青路面质量评价体系里若某一方数据异常时，偏离严重的应判别其合理性与可靠性，可靠性差的，其分值将适当的降低或弃用。4.3.3综合评分与评价1）评分1个评价单元（1km路面或一段指定的路段）得分计算公式如下：bcbcbcbc112233nn（4-1）dcdcdcdc112233nn2）评价优：85分及以上良：75分（含）-85分及格：75分以下4.4本章小结本章主要从分析沥青混合料生产技术指标和验收指标出发，主要完成了以下工作：（1）考虑到影响沥青路面质量的因素复杂多样，参考指标繁多，结合目前自动监控平台的局限性，提出了以监控平台获取的指标数据及部分检测指标相结合的按质支付指标体系。通过该指标体系可以对从沥青混合料的生产到施工完成整个过程进行检测与控制，及时找出路面施工过程中存在的不足及提出相应的解决方案。（2）建立了一套路面质量特征的技术指标体系，包括混合料生产稳定性（关键筛孔通过率、油石比、拌合时间、出料温度），施工稳定性（摊铺温度、摊铺速度、碾压温度、碾压速度）、路面均匀性指标、质量验收指标（厚度、压实度、平整度、渗水以及抗滑等、基于规范方法和无损检测方法），并结合潮惠项目实体工程确定指标标准、控制区间和权重，以及整个质量体系的评分方法。本套指标体系能够反映路面的施工过程控制和质量评价，可以让业主和施工单位更好的实时掌握路面的施工进度和质量控制，可以为路面的预防性养护提供数据支撑，对路面后期的养护和维修能够发挥指导性的作用。49 华南理工大学硕士学位论文第五章沥青路面按质支付示例及质量评定本章依托广东潮州至惠州高速公路路面工程TJ1合同段沥青面层施工为例，运用按质支付综合评分法相关理论对其施工的沥青中下面层和上面层进行按质支付考评及质量评定，其中详细对K58+659~K59+849左幅下面层关键指标的检测数据进行汇总整理，并按照按质支付公式对工程价款的支付进行了模拟计算，并对其沥青整体施工水平及施工质量控制进行了跟踪分析。5.1工程概况广东省潮州至惠州高速公路项目（以下简称“潮惠项目”）是潮莞高速公路（S20）的主要路段，也是广东省高速公路网规划“九纵五横两环”中“四横”的组成部分，为沈海高速公路的复线，是珠三角与粤东地区之间第二条高速公路通道。项目起于潮惠古巷，终于惠东大岭镇，项目的建设对缓解沈海高速公路的交通压力，加强珠三角向粤东地区经济辐射能力，促进粤东地区经济发展及促进泛珠三角区域经济合作等都具有重要作用。路线长247km，设计为双向6车道，主线设计时速为100Km/h，路基宽度33.5m，分离式路基为16.75m。采用三层沥青混凝土，下面层为AC-25型，设计厚度为9cm；中面层为AC-20型，设计厚度为6cm；上面层为SMA-13型，设计厚度为4cm。5.2按质支付考评内容及条件5.2.1考评资格（1）每次沥青路面面层施工时，施工单位必须开启沥青路面施工质量监控系统，保证沥青拌合站、摊铺现场等监控数据的正常上传；未开启监控系统或数据未上传的，当天所摊铺的沥青面层不参与按质支付评价。（2）以监控系统中的沥青用量比例（最大偏差不能超过±0.2%）、各档热料用量比例（每档热料用量最大偏差不能超过±1%）、相邻两锅沥青混合料出料间隔时间（不得低于要求的最少时间）、沥青摊铺温度、沥青摊铺速度（不得大于要求的最大速度）等指标为基础每天进行统计；只要上述指标中有一项指标不满足其规定要求的统计数量超过当天总数量的5%（不含）时，则该天所摊铺的沥青面层不参与按质支付评价。（3）对于自动监控平台未能获取的数据，施工单位应根据按质支付要求的检测项目及频率进行检测，原则上在沥青面层施工后三天内应完成相关项目的检测；对检测项目频率不足或者检测不及时的沥青面层，该段沥青面层不参与按质支付评价。50 第五章沥青路面按质支付示例及质量评定5.2.2等级评定沥青面层按质支付评价体系对沥青路面面层（分上、中、下面层）及沥青桥面铺装（分上、中或上面层）按评价单元分为优、良、合格三个质量等级，综合得分在85（含）～100分评定为优，75（含）～85分评定为良，75分以下评定为合格。5.2.3按质支付资金来源及支付措施5.2.3.1资金来源及用途根据业主路面施工承包合同有关条款，“按质支付”专项费用以沥青路面面层（分上、中、下面层）及沥青桥面铺装（分上、中或上面层）相应子目单价的5%计算，用于施工合同段各自的“按质支付”考核资金。5.2.3.2支付措施沥青面层“按质支付”考核按评价单元分为优、良、合格三个质量等级；获得“优”获得该段沥青面层100%的“按质支付”专项费用，获得“良”将获得该段沥青面层50%的“按质支付”专项费用，获得“合格”将不予支付该段沥青面层的“按质支付”专项费用。5.3基于综合评分法的按质支付示例为说明按质支付理论在业主质量管理中的运用，本文以潮惠高速K58+659～K59+849左幅沥青下面层施工情况作为支付示例，根据考评评分细则对该段沥青路面施工质量情况。根据评分细则即可得到该段沥青路面的综合评分。一般来说，为客观反应各指标的检测数据的真实可靠性，检测过程中应采取多方独立检测比对，通常一般要求施工单位、业主单位，以及第三方检测单位共同出具各关键指标的检测结果，再按各方检测数据分配权重计算综合得分数。因考虑到篇幅及数据量较多，本文仅详细列出了施工单位的检测数据作为参考示例。51 华南理工大学硕士学位论文表5-1K58+659~K59+849左幅沥青路面工程下面层相关试验及检测结果汇总评分表施工单位：/施工部位：沥青下面层检测单位一：TJ1合同段工地试验室施工桩号：K58+659~K59+849左幅检测单位二：J2合同段总监办中心试验室施工日期：2016/7/18检测单位三：/评分日期：2017/7/20项目分项指标检测方一检测方二检测方三权重平均值各档矿料比例70----10油石比Va%85----10沥青混合料生产质量拌合时间75----8出料温度100----8摊铺温度100----8摊铺速度100----6碾压温度90----8碾压速度70----6厚度mm100----5沥青面层施工质量压实度%90----5平整度85----5渗水系数ml/min100----5横向力系数（上面层）------5密度均匀性92----11综合得分：84.45.3.1按质支付成果通过对K58+659～K59+849左幅沥青下面层各项关键指标的检查考评评分，该段沥青下面层综合得分为83.5分≤85分，该段沥青面层按质支付考核评价结果为“良”，根据按质支付措施要求，获得“良”将获得该段沥青面层50%的“按质支付”专项费用。52 第五章沥青路面按质支付示例及质量评定该段沥青下面层按质支付合同价款为（万元）：15.25×1190×4.25÷10000=7.72则该段沥青下面层应得按质支付价款为（万元）：7.7127×0.5=3.86业主比合同价款可少支付3.86万元。5.4基于按质支付方法的沥青路面质量监控及评价在2016年6月至10月期间，结合潮惠高速TJ1合同段沥青路面施工情况，依据综合评分法的按质支付理论成果，对TJ1合同段施工的沥青上、中、下面层共进行了10次考核评分，具体评分结果如表5-2所示。表5-2路面施工质量评价结果汇总表标段施工日期施工桩号面层分数2015/06/19K71+400~K72+699左幅下面层87.12015/07/05K78+140~K79+313右幅下面层82.32015/09/26K58+659~K59+849左幅下面层84.42015/10/14K61+130~K62+165右幅下面层85.12015/09/17K68+700~K69+740右幅中面层85.8TJ1标2015/10/07K67+400~K68+700右幅中面层87.32015/11/06K57+213~K58+659左幅中面层83.02015/10/29K64+956~K65+660左幅上面层83.62015/11/12K75+105~K76+276左幅上面层87.02015/12/02K64+820~K67+150右幅上面层85.45.4.1沥青下面层质量综合评价TJ1标从6月份至10月份对路面下面层分别进行了4次评价打分，成绩分别为87.1、82.3、84.4、85.1，图5-3所示为下面层综合评价结果，从评价结果可以看出TJ1标下面层前期试验段铺筑的比较成功，能够取得较好的成绩，后期成绩有所下滑，但是总体趋势是成绩越来越好，通过对按质支付评分表的仔细研究发现，成绩的好坏与下面层的密度均匀性具有很大的相关性，前期试验段下面面的密度均匀性控制的相对较好，后期的密度均匀性控制相对较差，但是总体表现为越来越好的趋势。53 华南理工大学硕士学位论文5.4.2沥青中面层质量综合评价图5-3TJ1标下面层综合评价结果9月份至11月份对路面中面层进行了3次评价打分，成绩分别为85.8、87.3、83.0，图5-4所示为中面层综合评价结果，由图可知总体趋势表现为路面铺筑质量先有所提高，后期有所下降，通过对按质支付评分表的仔细研究发现，成绩的好坏与下面层的密度均匀性具有很大的相关性，中面层铺筑过程中整体表现为前期密度控制相对较差，后期相对的提高，但后期可能由于各种因素使得路面密度控制较差。图5-4TJ1标中面层综合评价结果5.4.3沥青上面层质量综合评价10月份至12月份对路面上面层进行了3次评价打分，成绩分别为83.6、87.0、85.4，5-5所示为中面层综合评价结果，由图可知总体趋势表现为路面铺筑质量先有所提高，54 第五章沥青路面按质支付示例及质量评定后期有所下降，同样与路面密度具有非常强的相关性，但是总体来说密度控制的越来越稳定，没有出现较大的波动。图5-5TJ1标上面层综合评价结果5.5本章小结本章依托广东潮州至惠州高速公路路面工程TJ1合同段沥青面层施工为例，运用按质支付综合评分法相关理论对其施工的沥青中下面层和上面层进行按质支付考评及质量评定，其中详细对K58+659~K59+849左幅下面层关键指标的检测数据进行汇总整理，并按照按质支付公式对工程价款的支付进行了模拟计算，并对其沥青整体施工水平及施工质量控制进行了跟踪分析。通过将路面的施工质量直接与施工单位的报酬直接联系在一起，建立了一套相对完整的按质支付体系。通过针对不同方法和指标开展统计特性研究，并采用相应的统计方法分析各阶段、各单项工程的质量状况（以各质量控制单位的自检与跟踪数据为基础）进行统计分析，展开各参数权重的综合分析与研究，依据多参数统计分析与综合评定结果，划分和评判施工质量的优劣与支付系数。本套按质支付系统实现了优质优付，对于整个施工过程中材料管理，人力管理，路面质量控制都起到了积极的作用，同时提高了各方的积极性。该系统在全国范围内推广的话十分有利于调动各方工作人员的积极性，提高施工效率和施工质量。55 华南理工大学硕士学位论文第六章结论与展望本文依托广东潮州至惠州高速公路项目，详细介绍了目前国内外较为成熟的沥青路面按质支付理论，并结合广东潮州至惠州高速公路项目的实际情况，在基于沥青路面施工自动监控平台上，提出了基于关键指标的沥青路面综合评分法的按质支付体系，并建立了一套基于按质支付关键指标的沥青路面质量控制评价体系，对我国在沥青路面质量管理过程中实行按质支付具有一定的指导意义。（一）本文主要研究工作（1）依托广东潮州至惠州高速公路项目，借鉴美国QC/QA（质量控制与质量验收）体系的研究成果和广东省此前实行的第三方质量验证的工程经验，研究建立了更加完善的质量控制与质量保证体系。通过整套体系可以对从沥青混合料生产到施工完成整个过程进行检测与控制，及时的找出路面施工过程中存在的不足及提出相应的解决方案。本体系适用于我国的大部分地区，可以进行大面积的推广。（2）依托自动监控平台，对沥青拌合楼、沥青混合料施工碾压过程进行全过程监控，采集的数据通过通信网络实时传输至自动监控系统。该系统可以为项目管理人员和咨询专家实时提供真实可靠的监测数据及分析结果，帮助其即时决策质量整改措施，最大限度的缩短质量事故的处理流程和时间，有效减少各种不规范状态的持续时间，保证沥青路面施工质量。虽然该系统目前还仍不能完全取代传统沥青混合料施工质量的事后检测，但也极大的方便了对沥青路面施工质量的把控。（3）提出了以监控平台获取的指标数据及部分检测指标相结合的按质支付指标体系，包括混合料生产稳定性（关键筛孔通过率、油石比、拌合时间、出料温度），施工稳定性（摊铺温度、摊铺速度、碾压温度、碾压速度）、路面均匀性指标、质量验收指标（厚度、压实度、平整度、渗水以及抗滑等、基于规范方法和无损检测方法），并结合潮惠项目实体工程确定指标标准、控制区间和权重，以及整个质量体系的评分方法。通过该指标体系可以对从沥青混合料的生产到施工完成整个过程进行检测与控制，可以让施工单位和甲方更好的实时掌握路面的施工进度和质量控制，及时找出路面施工过程中存在的不足及提出相应的解决方案。（4）把沥青路面的施工质量直接与施工单位的报酬直接联系在一起，建立了一套相对完整的按质支付体系。通过针对不同方法和指标开展统计特性研究，并采用相应的统计方法分析各阶段、各单项工程的质量状况（以各质量控制单位的自检与跟踪数据为基56 第六章结论与展望础）进行统计分析，展开各参数权重的综合分析与研究，依据多参数统计分析与综合评定结果，划分和评判施工质量的优劣与支付系数。本套按质支付系统实现了优质优付，对路面质量控制都起到了积极的作用，同时提高了各方的积极性。该系统在全国范围内推广的话十分有利于调动各方工作人员的积极性，提高施工效率和施工质量。（二）下一步工作和有待改进之处（1）由于目前自动监控平台仍处于初步发展阶段，一些影响沥青路面施工质量的重要指标数据仍采用实验获取，目前还无法自动检测，这需要进一步深入研究的方向，例如压实度、厚度、平整度、厚度等指标数据的获取。（2）沥青路面质量控制的指标很多，本文研究选取出的沥青路面关键性指标，并不能完整的反映沥青路面的全面质量水平，后续应考虑原材料生产、配合比设计等方面的指标。（3）按质支付方法作为一种管理理念，不仅适用于沥青路面工程，对于公路路基、桥涵、房建工程同样适用，关键是要优选出评价质量的关键性指标并赋予相应的权重，这有待于我们进一步去探索和研究。上述是本人在论文研究阶段有所思考而未能进一步加以研究的，因为这个命题涉及较广，既需要具有深厚的沥青混凝土路面设计、科研理论，也需要丰富的沥青混凝土路面施工经验。以本人目前的能力来说，研究深度有限，所以期待后续有人能作进一步的深入研究。57 华南理工大学硕士学位论文参考文献：[1]NationalScienceFoundation,CivilInfranstructureSystemResearch,Washington,D.C.,1994.[2]W.ronaldhudson等，公共设施资产管理（中译本）[M].世界图书出版公司,2005.[3]贾元华,戴东昌,刘奕.我国高速公路建设发展的绩效与评价[J].北京交通大学学报，2005,29(6):1-5.[4]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防（第二版）[M].人民交通出版社，2008.5.[5]沈金安.国外沥青路面设计方法总汇[M].人民交通出版社,2004.4。[6]咸红伟.基于路面芯样的抗车辙性能研究[D].《华南理工大学硕士学位论文》,2011年.[7]李蔚.管理革命-ＣCS管理[M].中国经济出版社,1998.[8]卢晓春,阮锋.产品质量管理方法研究述评[J].《机床与液压》,2014,(3),10-15.[9]K.Satyandr,Gupta,etal.ConcurentEvaluationofMachinabilityDuringProductDesign[J]。ComputerIEEE，1993，(1):61～631.[10]Hugo,F.,TexasMobileLoadSimulatorTestPlan,ResearchReport1978-1,CenterforTransportationResearch,TheUniversityofTexasatAustin,Feb.1996,pp.1–33.[11]华南理工大学道路工程研究所.沥青层疲劳开裂预估模型研究.交通部西部交通建设科技项目“沥青路面设计指标和参数研究”分报告[R].2007.[12]同济大学.路基和粒料层的动态模量参数.交通部西部交通建设科技项目“沥青路面设计指标和参数研究”分报告[R].2007.[13]长安大学.无机结合料稳定类基层疲劳损坏预估模型.交通部西部交通建设科技项目“沥青路面设计指标和参数研究”分报告[R].2007.[14]交通部公路科学研究院.沥青路面的温度场和沥青面层的当量温度系数.交通部西部交通建设科技项目“沥青路面设计指标和参数研究”分报告[R].2007.[15]黄仰贤著,余定选,齐诚译.路面分析与设计[M].人民交通出版社1998.[16]张肖宁.设计沥青混合料[J].《哈尔滨建筑大学学报》.2002,35(1):108-112.[17]邹桂莲,张肖宁等.富沥青混合料的CAVF法设计[J].《公路》,2002(3):76-79.[18]FHWANAPA，HMAPavementMixTypeSelectionGuide，InformationSeries128，2001.[19]Fuller,W.B.andS.E.Thompson.TheLawsofProportioningConcrete.JournalofTransportationDivision,AmericanSocietyofCivilEngineers,Vol.59,1907.[20]Crawford,C.TheRockyRoadofMixDesign.NationalAsphaltPavementAssociation,HotMixAsphaltTechnology,Winter198958 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华南理工大学硕士学位论文附件1：沥青混合料关键指标检测数据表5-1：沥青混合料各档矿料比例监控表图5-1：沥青混合料各档矿料比例图图5-2：沥青混合料油石比监控图60 附件1图5-3：沥青混合料拌合时间监控图图5-4：沥青混合料出料温度监控图图5-5：沥青混合料摊铺温度监控图61 华南理工大学硕士学位论文图5-6：沥青混合料摊铺速度监控图图5-7：沥青混合料碾压温度监控图图5-8：沥青混合料碾压速度监控图62 附件1表5-2沥青混凝土芯样厚度及密度试验记录表项目名称广东省潮州至惠州高速公路施工单位--合同段潮惠高速TJ1合同段监理单位--施工部位沥青下面层检验单位--施工桩号K58+659～K59+849左幅取芯日期2015/10/1试验日期2015/10/1最大理论密理论密度要求压实试件标准密度(g/cm3)2.4042.51793度(g/cm3)度(%)马歇尔密度马歇尔实验密度2.404要求压实度97水温(℃)25(g/cm3)(%)马歇厚度路面空气表干实际密理论密尔密检测桩直径/高水中质空隙取样位置中质质量度度压实度压号(mm)度量(g)3率量(g)(g)(g/cm)度(%)实度(mm)(%)(%)K58+874距中12米99931749.31030.51751.72.41896.13.9100.6K58+885距中8米991041940.21138.819442.40295.44.699.9K58+897距中3米99901697.61000.61700.12.4296.13.9100.7K59+404距中12米99961444.1837.41448.52.35693.66.498K59+415距中5米99941767.31027.31773.72.36193.86.298.2K59+428距中3米99911512.7879.81516.82.36894.15.998.563 华南理工大学硕士学位论文表5-3连续式平整度仪测定平整度记录表项目名称广东省潮州至惠州高速公路施工单位--合同段潮惠高速TJ1合同段监理单位--施工部位沥青下面层检验单位--施工桩号K58+659~K59+849左幅施工日期2015/9/26检测日期2015/9/27σ标准值(mm)1.8平整度标准差平均值(mm)0.85平整度标准平整度标准超点桩号终点桩号车道号超点桩号终点桩号车道号差σ(mm)差σ(mm)K58+700K58+80010.82K58+700K58+80030.82K58+800K58+90010.84K58+800K58+90030.81K58+900K59+00010.82K58+900K59+00030.83K59+000K59+10010.92K59+000K59+10030.84K59+100K59+20010.8K59+100K59+20030.9K59+200K59+30010.81K59+200K59+30030.91K59+300K59+40010.84K59+300K59+40030.82K59+400K59+50010.87K59+400K59+50030.83K59+500K59+60010.83K59+500K59+60030.93K59+600K59+70010.82K59+600K59+70030.84K59+700K59+80010.88K59+700K59+80030.95K59+700K59+80020.82K59+600K569+70020.83K59+500K59+60020.85K59+400K59+50020.84K59+300K59+40020.8K59+200K59+30020.86K59+100K59+20020.82K59+000K59+10020.84K58+900K59+00020.83K58+800K58+90020.85K58+700K58+80020.8864 附件1表5-4K58+800-K58+829左幅沥青路面无核密度检测记录表桩号距中(m)1234567891011121314K58+87019331957193819251947189819291902190019001922193718981961K58+87119531902190419251900194719021953191419041934190419131925K58+87219531914193819631937195119331917190819341929190619211937K58+87319331959193819171937192919081904191319131926193319261913K58+87419291949195919081941195919081938189819491913194319421949K58+87519381955190619041934192519251953190619471925196319531961K58+87619211959192519301938190419331937195719611925194719411922K58+87719591904194719061930193819021921196519531945190019451929K58+87819211922196119171965190019221913193319041902190419551963K58+87919421914193819371961193019001910191819301913193419471910K58+88019411908194719211922194119101902195119411961190219171918K58+88119371910192919511918194919101898194119291908195519251951K58+88219341941191719471917191019021961190219421930193019291900K58+88319181914189819181918193019511959195319261925194219611961K58+88419171930195319411926191419261941193419171953195319021963K58+88519331942195119131938191719611925193019451906196319451961K58+88619381933194119001949195519141949191319221957195919211951K58+88719171945195919611926195119371902196119141922192619301904K58+88819591918192119491941192119081926192919451945195119141925K58+88919491941195319471929193418981953194519471957193019221925K58+89019171914196119001902191819251922194919301926190619341898K58+89119381945194719371914190019301957191319181949194219531921K58+89219171947193719381933192919251942195119001963194519141938K58+89319421937193819291934191719451941193319511908193719591938K58+89419101937193819631902194919181949195719181902194919291947K58+89519101902190419611955194219421926192219591900196319371929K58+89619571937195919471945195719041957193019141922190819081906K58+89719021926193819021910190619371945194919041904195119181941K58+89819491930191019081914190219261925193319291930190619261955K58+8991918195919421917192619061913190619211914191019141922195965 华南理工大学硕士学位论文表5-5K59+400-K59+429左幅沥青路面无核密度检测记录表桩号距中(m)1234567891011121314K59+40018741920188818731896189619121896186018561890185519061900K59+40118771874186718881886189418601884188118701899187018731860K59+40218531878185918531899191018691881187818941904185919041869K59+40318531860190018601902186918991886190218881910184118921899K59+40418811900187418881860190618921865187818811854184319121881K59+40518701855185918941888186718941865186918731878185218781863K59+40618771853186918841938190419101881189019001930185118961888K59+40718651853188218631914188218631881188818861900185518821888K59+40818991896187318861899189418741899191618531904188418691890K59+40918941899188618531908191418881877185518731878188818921870K59+41018671899186919081856190619041867189418741881189018781912K59+41118691900185319141890187718821859187818961860189918901874K59+41218941877190218741906191218821912186918631888189918551916K59+41318901884189418901886190819121899187418691878189019121894K59+41418841865186718701856185518701900186918811877189218821874K59+41518991914188819121845187318551892188818901888190019101882K59+41618861869189018941843189418771906188818781896188818921870K59+41718841859187018781890187318591884189419101878190618941890K59+41818991881188618921855185119161853191018561886191218691896K59+41919021896185319101860188118591853191618941867185518561896K59+42018991890188219061870186718841914187018551906187319081877K59+42118591856186918551906189419001863187718561860187018551863K59+42219121877189618741914190818811855186919361860186719021865K59+42318861904185619321865187419021853190418821853190618631900K59+42418591922191019141863185919001890186318811900191418991896K59+42519161877187418781890186919121892190818991884188618861877K59+42618731851190618841859191018561916190618731873187018671878K59+42718741855187319141894189218811899185618901896185319081873K59+42818771855187018771894188618771910188219121877186318741912K59+4291902186719061899186919041906187418991878190818691910185666 附件1表5-6K58+659~K59+849左幅沥青路面无核密度检测数据分析表项目名称广东省潮州至惠州高速公路施工单位--施工日期2015/9/26合同段潮惠高速TJ1合同段监理单位--检测日期2015/10/1施工部位沥青下面层检测单位--施工桩号K58+659~K59+849左幅无核密度检测桩号K58+800-K58+829左幅标定编号取芯桩号距中分带距离无核密度实测值芯样相对密度标定系数1K58+87412194324260.8012K58+8858192524100.7993K58+8973194324270.801最大理论相对密度2524标定系数平均值0.8检测总数空隙率区间个数百分比离析程度0-3256.0%细离析3-638892.4%非离析4206-1071.7%中度粗离析10-1500.0%重度粗离析图5-9K58+659~K59+849左幅沥青路面离析分布图67 华南理工大学硕士学位论文表5-7沥青路面无核密度检测数据分析表项目名称广东省潮州至惠州高速公路施工单位--施工日期2015/9/26合同段潮惠高速TJ1合同段监理单位--检测日期2015/10/1施工部位沥青下面层检测单位--施工桩号K58+659~K59+849左幅无核密度检测桩号K59+400-K59+429左幅标定编号取芯桩号距中分带距离无核密度实测值芯样相对密度标定系数1K59+40412184323630.782K59+4155184523680.7793K59+4283187023750.787最大理论相对密度2524标定系数平均值0.782检测总数空隙率区间个数百分比离析程度0-3122.9%细离析3-635985.5%非离析4206-104911.7%中度粗离析10-1500.0%重度粗离析图5-10K58+659~K59+849左幅沥青路面离析分布图68 附件1表5-8K58+659~K59+849左幅沥青路面渗水检测记录表项目名称广东省潮州至惠州高速公路施工单位--合同段潮惠高速TJ1合同段监理单位--施工部位沥青下面层检验单位--施工桩号K58+659~K59+849左幅施工日期2015/9/26检测日期2015/9/27标准值(mL/min)300渗水系数平均值(mL/min)95.4第一次读数第二次读数第三次读数渗水系数检测桩号取样位置(mL/min)时间(s)水量(mL)时间(s)水量(mL)时间(s)水量(mL)K58+69016014012025018038495K59+90026015012026418038896K59+10036013612026218039097K59+29036012912025218038294K59+35026012812024818039097K59+56036012412026818038294K59+7502601501202501803849569 华南理工大学硕士学位论文攻读硕士学位期间取得的研究成果一、已发表（包括已接受待发表）的论文，以及已投稿、或已成文打算投稿、或拟成文投稿的论文情况相当于学被索作者（全体序发表或投稿刊发表的卷期、位论文的引收作者，按顺题目号物名称、级别年月、页码哪一部分录情序排列）（章、节）况1如果论文已发表，请填写发表的卷期、年月、页码；2如果论文已被接受，填写将要发表的卷期、年月；3以上都不是，请据实填写“已投稿”，“拟投稿”。不够请另加页。二、与学位内容相关的其它成果（包括专利、著作、获奖项目等）70 华南理工大学硕士学位论文致谢本文是在导师李智的悉心指导和关心下完成的，李老师为本论文修改研究大纲，明确研究思路，并在项目研究过程中多次亲临施工现场进行调研，指导解决相关存在问题。从论文的选题、总体构思到论文撰写和定稿的整个过程中，无不体现李老师渊博的知识、严谨的治学态度以及谦虚求实的作风，是本人终生学习的榜样。在此，谨向李老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！论文开展过程中，邱志雄老师既是本人的校外导师，也是本人的上级的领导，他经常在施工现场言传身教，多次结合现场情况指导本人的论文研究工作的开展，他作风严谨，思维敏捷，经验丰富，做事具有前瞻性和把控性，在论文的开展过程中，给我很大启发，在此，也向邱老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！论文的顺利完成也离不开家庭成员的支持，特别感谢太太一直以来默默的大力支持。同时向百忙中评阅我论文的各位专家、教授致以衷心的感谢，并诚挚地希望各位专家、教授给予批评指正，祝你们身体健康，工作顺利！作者：林晓青2017年4月10日71 －ＩＶ２答辩委员会对论文的评定意见针对ＳＭＡ（沥青玛蒂脂）路面初始抗滑性能相对不足的技术问题，学位申请人开展了一ＳＭＡ沥青路面各阶段抗滑性能优化设计的理论与应用技术研宄，选题具有定的理论意义和应用价值。ＳＭＡ沥论文总结分析了大量国内外相关研宄成果，首先，开展了改善青路面初期抗ＳＭＡ配、滑性能为目的的合比优化设计研宄其次，选择沥青用量矿物纤维用量与种类、压实工艺等因素设计了９，确定了几种影响ＳＭＡ沥青路面初期抗滑性能的因素。种试验路论文结构合理、表述清楚、图表规范。论文所作的工作表明作者具有较强的理论基础和专业知识，具有独立从事科研工作的能力。论文答辩表达清晰，回答问题正确。一，该论文己达到工程硕士学位论文要求答辩委员会五人五票致通过论文答辩，并建议授予工程硕士学位。论文答辩日期：＞卩尔／月么日＜答辩委员会委员共＜人，到会委员＾人表决票数：优秀（）票；良好（ｆ）票；及格（）票；不及格（）票“”表决结果（打Ｖ）：优秀（）；良好（Ｖ）；及格（）：不及格（）决议：同意授予硕士学位Ｖ）（不同意授予硕士学位（）第丨丨贞共１３贞