基于性能的沥青路面施工控制技术研究

'学校代码10459学号或申请号201212222546密级硕士学位论文基于性能的沥青路面施工控制技术研究作者姓名：赵耀华导师姓名：李清富教授焦美菊博士学科门类：工学专业名称：水工结构工程培养院系：水利与环境学院完成时间：2015年4月 AThesisSubmittedtoZhengzhouUniversityfortheDegreeofMasterAsphaltPavementConstructionControlTechnologyBasedonPerformanceByYaohuaZhaoSupervisor:Prof.QingfuLiDr.MeijuJiaoHydraulicStructureEngineeringSchoolofWaterConservancyandEnvironmentApril,2015 原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者日期：初/J•年4月？U日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者日期：知/挥令月“日 摘要摘要伴随着我国高等级沥青公路不断建设，大量投入运行的沥青路面早期路面性能衰减甚至破坏现象日趋严重，这与人们对提高路面服务质量的要求相矛盾，因此，在现有技术条件下，通过控制沥青路面施工提高路面性能显得十分必要。本文在对沥青路面施工过程剖析的基础上，运用模糊数学理论，建立了基于性能的沥青路面施工过程控制体系，为保证沥青路面的使用性能提供技术支持。本文主要完成了以下工作：（1）采用因果分析法并结合专家经验，初步确定了沥青路面施工关键质控指标，再通过分析路面性能与施工质控指标的关系，建立了基于性能的沥青路面施工质控指标体系。（2）考虑路面施工的复杂性和模糊性，在基于性能的质量控制指标体系基础上，采用改进的AHP与模糊综合评价相结合的方法，建立了适用于沥青路面施工的模糊综合评价模型。该模型在传统AHP法基础上融入最优传递矩阵，形成改进的AHP法求出指标权重，避免了一致性检验。同时，基于求得的指标权重，结合专家调查的指标集结果，确定各指标隶属度，采用加权求和型算子，得出施工控制体系对施工过程控制的程度，为进一步改进和完善施工过程提供了依据。（3）在相关规范基础上，初步建议了施工控制指标的评价标准；基于模糊综合评判的方法，对路面施工进行事前控制，并举例分析了其实用性；同时，对路面施工事中控制和施工事后控制方法及控制的要点进行了分析，形成了沥青路面施工全面质量控制体系。关键词：路面性能；施工控制；改进AHP法；模糊综合评价；全面质量控制I AbstractAbstractWiththeconstructionofhigh-gradeasphaltroadincountry,alargenumberofoperationalasphaltpavementhasbecomeincreasinglyserious,whichisincontradictionwiththeimprovingrequirementofthequalityofpavement.Therefore,itisnecessarytoimprovetheperformancebycontrollingtheconstructionofasphaltpavementunderthetechnicalconditions.Basedontheanalysisoftheprocessofasphaltpavementconstruction,thepaperhasbuiltthecontrolsystemofconstructionontheuseoffuzzymaththeory.Itprovidestechnicalsupporttoensuretheperformanceofasphaltpavement.Thepapermainlycompletedthefollowingwork:(1)Thethesisinitiallyidentifiedthekeyindicatorsofthequalityofasphaltpavementconstructingusingthemethodofcausalanalysiscombinedexpertise.Thenitestablishedthecontrolsystemofconstructionbyanalyzingtherelationshipbetweentheperformanceofpavementandkeyindicatorsofthequalityofasphaltpavementconstructing.(2)Consideringthecomplexityandfuzzyofroadconstruction,thepaperisestablishedinfuzzycomprehensiveevaluationmodelofasphaltpavementconstructingonthebasisoftheindicatorsystemofthequalitycontrolling,withthemethodofcombinedofimprovedAHPandfuzzycomprehensiveevaluation.ThemodelformedtheimprovedAHPmethodtogettheindexweightthroughblendingoptimumtransfermatrixintothetraditionalAHP,withavoidingtheconsistencycheck.Atthesametime,thepaperdeterminedtheindexmembershipbasedontheseekindexweightcombinedwiththeresultsoftheexpertsurveysetofindicators.Onthebasisofthese,thepaperobtainedthedegreeofthecontrolsystemforconstructionprocesscontrollingusingtheweightedsummationoperator,whichprovidesthepossibilityforimprovingandrefiningconstructionprocess.(3)Onthebasisoftherelevantnorms,thepaperinitialproposalsevaluationcriteriaoftheindexofconstructioncontrolling;thethesisadoptedpre-controlforroadconstructionusingfuzzycomprehensiveevaluationmethodandcitedtheII Abstractusefulnessofthemethod;meanwhile,itanalyzedprocess-controlandpost-controlofroadconstructionformingasystemofcomprehensivequalitycontrolfortheasphaltpavementconstruction.Keywords:Pavementperformance;Constructioncontrol;ImprovedAHP;Fuzzycomprehensiveevaluation;ComprehensivequalitycontrolIII 目录目录摘要..............................................IAbstract............................................II第一章绪论.........................................11.1研究背景及意义....................................11.2国内外研究现状....................................21.2.1国外研究现状...................................21.2.2国内研究现状...................................31.3本文主要研究工作..................................5第二章基于性能的施工控制指标体系确定...............62.1沥青路面施工过程概述..............................62.1.1基层施工......................................62.1.2面层施工......................................72.2沥青路面施工控制指标的确定........................112.2.1沥青路面施工控制指标的演变.......................112.2.2沥青路面施工控制指标确定.........................152.3影响路面性能的施工因素分析........................212.3.1影响路面结构性能的施工因素.......................212.3.2影响路面功能性能的施工因素.......................232.4基于性能的沥青路面施工控制指标体系的建立............242.4.1沥青路面性能与施工过程关系分析....................242.4.2基于性能的质控指标体系确定.......................252.5施工关键控制指标的检测控制........................272.5.1材料检测.....................................272.5.2施工过程检测..................................272.5.3验收检测.....................................29 目录2.6本章小结........................................30第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价..........323.1评价模型概述....................................323.2模糊综合评判模型.................................333.2.1指标等级评价集................................333.2.2体系的评价标准................................333.2.3模糊评价矩阵..................................343.2.4权重分配.....................................343.2.5模糊合成.....................................353.2.6综合评判向量识别...............................353.3施工过程评价模型的建立............................363.4指标权重的确定...................................373.4.1确定指标权重的方法.............................373.4.2指标重要性标度................................393.4.3判断矩阵.....................................393.4.4传统AHP法及其应用.............................403.4.5改进的AHP法.................................423.4.6指标权重的检验................................443.4.7指标权重的确定................................453.5施工过程模糊综合评判.............................473.6本章小结........................................51第四章沥青路面施工控制技术........................524.1沥青路面施工质量控制技术..........................524.1.1质量控制技术发展...............................524.1.2沥青路面施工全面质量控制.........................534.2沥青路面施工事前控制.............................544.2.1基于模糊综合评判的施工事前控制....................544.2.2施工控制指标的评价标准..........................544.2.3施工事前控制实例...............................72 目录4.3沥青路面施工事中控制.............................754.3.1控制图选择...................................754.3.2均值-极差控制图的绘制...........................764.4沥青路面施工事后控制..............................774.5本章小结........................................77第五章结论与展望..................................785.1主要研究成果....................................785.2研究展望........................................78参考文献............................................80致谢............................................83 第一章绪论第一章绪论1.1研究背景及意义近年来，我国公路基础设施建设取得了骄人成绩，尤其在高等级公路建设方面。从1984年最早开工的沈大高速，至2013年底，我国已建成高速公路10.4万公里，二级以上公路52.4万公里，我国的路网系统已成为世界上最庞大的路网系统之一。2013年，交通运输部出台了新时期路网规划—《国家公路网规划（2013年-2030年）》，新规划高等级公路总规模达40.1万公里，其中普通国道约占66.1%达26.51万公里，国家高速公路约占33.9%达到13.59万公里，因此，我国仍处于高等级公路建设的黄金时期。与此同时，伴随我国经济发展，至2013年底全国机动车保有量达到1.37亿辆，而且仍在迅速增加，全国高速公路日均交通量高达2.13万辆，日均行驶量突破20亿公里，交通量日益增长的同时，人们对路面服务质量的要求也在不断提高。在高等级公路大量建设的同时，现有沥青路面的早期破坏现象却较为普遍，这与人们对提高路面服务水平的愿望相矛盾。据调查，沥青路面已成为我国高等级公路的主要路面形式，已建成高等级公路中80%以上为沥青路面。我国高等级沥青路面设计使用寿命一般为15~20年，但是许多已建成的高等级公路沥[1]青路面寿命远未达到设计目标，过早地出现了路面损坏现象。根据调查，我国路面早期损坏的类型可归纳为两类，一类是结构性损坏，包括坑槽、水损、开裂和车辙等，是路面结构性能降低的表现；一类是功能性损坏，包括路面泛油松散、抗滑性能衰减、平整度降低等，是路面功能性衰减的表现。沥青路面出现上述损坏的原因大致可归纳为设计、施工和养护三个方面。因此，要提高沥青路面使用性能也必须从设计、施工和养护这三方面入手，其中施工阶段最为关键。[2]在设计方面，相关研究人员已经做了大量工作，马强着眼于路面结构与[4]路面材料，提出了两者一体化的设计思路，以提高沥青面层性能；王永胜建立了路面材料、结构特性与路面性能的联系，利用人工神经网络，建立起基于[3]改善沥青路面平整度的厚度设计方程；尹金华分析了沥青路面各层的受力状态，结合路面结构设计和材料设计，提出基于使用性能的沥青路面设计方法等。1 第一章绪论在养护方面，主要是预防为主，防治结合，长期养护和定期检查相结合，早发现问题早处理，这样不仅改善了路面的使用性能，而且能够延长道路使用寿命。在施工方面，沥青路面施工受环境、设备、人工和材料等多种因素的复杂影响，我国现行《公路沥青路面施工技术规范》主要针对原材料和混合料指标或工后检测指标，采用质量控制图的方法，来保证沥青路面施工的稳定性和沥青路面施工质量，而没有针对路面性能指标采取控制措施，也没有充分考虑施工过程中的设备使用以及人工对路面性能的影响，因此，建立基于路面性能的质量控制指标体系，并以此为基础采用合适的控制方法，对于提高沥青路面性能将具有更重要的理论意义和应用价值。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状沥青路面以其卓越的路面性能，在全球被广泛使用，资料表明，世界上80%以上的路面采用了沥青面层，其中美国的高速公路约93%为沥青路面，在沥青路面的施工质量控制技术方面，美国也一直处于领先地位。20世纪50年代，AASHTO就记录下了大量沥青路面试验段的试验数据，这些数据为以后的质控技术研究奠定了基础。同时，美国制定了原材料质量控制规范，开始在质量控制中引入统计的概念。20世纪60年代，随着数理统计方法应用于沥青混合料及各种材料变异性的研究，基于统计学原理的质控技术在实际工程中得到了充分的发展。但是，影响质量的因素多种多样，不能完全应用统计方法解决，因此，质量控制由单纯的施工把关，发展成为预防控制与工后检测相结合的综合控制方式。此时，费根堡姆（A.V.Feigonbaum）首先提出了全面质量管理的思想，基本内容包括全质量、全过程和全员性的质量管理。20世纪70年代，美国开始把统计过程控制应用于路面施工。研究人员采用统计方法对矿料间隙率、沥青含量和现场密度等指标的变异性进行了分析，并基于此制定了热拌沥青混凝土路面的施工规范，首次提出了热拌沥青路面施工的质量控制/质量保证（QC/QA）系统，且应用于实际工程中，效果显著。2 第一章绪论20世纪80年代，美国已经建立了完整的沥青路面质量控制体系，但是由于路用性能指标和质量评价指标没有达到较好的关联性，QC/QA规范当时没有得到大范围推广。20世纪90年代以来，随着SHRP成果的广泛应用和路面施工规范中对使用性能的重视，使得质量控制指标和路面使用性能在一定程度上得到了统一，这才使得QC/QA规范得到广泛接受和应用。据2002年的调查，在美国45个州中有40个州已经建立了相应的QC/QA，并在实际应用中显著提高了本州的沥青路面质量。1.2.2国内研究现状我国高等级沥青路面应用起步较晚，因此在控制路面施工质量的研究中也相对滞后。我国在路面施工中最早应用质量管理方法是在京津塘高速公路建设中，采用了丹麦公司进行监理咨询，在工程中运用了平均值-极差控制图。上世纪90年代，我国也将统计学原理引入路面施工规范作为附录，但规范仅介绍了控制原理，没有实际的操作方法和程序，因此没能在实际工程中快速推广。之后，国内许多科研单位在沥青路面施工控制方面做了很多有益的探索。华南理工大学对施工中指标检测结果进行了正态分布检验，并采用一致性检验的方法判断施工质量的稳定性，明确质量特征值的差异，研究改进措施，最终在大量施工参数均值的基础上，绘制沥青路面施工控制图。江苏省对高性能沥青路面施工技术进行了深入研究，提出了高性能沥青混合料在各个施工阶段的质量控制要点和检测标准，并建立了施工质量控制和质量保证体系，为我国高性能沥青路面施工提供了指导意见。辽宁省根据施工现场的实际情况，主要深入研究了沥青路面施工的质控指标、方法和标准，除此之外，还对沥青混合料和施工过程中温度测试方法进行了改进。长安大学研究了影响施工质量的关键技术指标，对施工指标变异水平、变异性分布规律及其对路面性能的影响进行了研究，并提出了减小路面施工质量变异性的技术措施。针对沥青路面质量控制，提出了在路面质量控制中取样频率、指标评定方法和构建指标体系等方面的新观点。[5]2004版规范规定，在对路面施工的质量进行管理控制中，需要对沥青拌和厂进行混合料生产的动态监控，并形成了我国的热拌沥青混凝土施工QC/QA3 第一章绪论体系。之后大量学者对沥青混合料质量控制方法又做了很多改进工作，但大都基于统计动态控制图进行研究。[6]杨毅文针对动态控制图原理、控制指标选取和动态控制技术应用等问题进行了深入研究，分析了平均值—标准差、平均值—极值和单值—移动极差控制图等技术在实际工程中的实用性。[7]于新通过完善取样方法和频率、采用基于PWL的质量评价方法等措施，研究施工过程动态控制和“预控”为特点的QC体系，采用“移动质控线”法来设置质量控制的上下限，解决了使用统计过程质控图控制施工质量的一些不足。[8]白海涛总结了施工中的质控要点和程序等，分析了统计方法在路面施工质量控制中应用的意义，讨论了按质支付体系在沥青路面施工中应用，提出从系统、过程和整体的角度，考虑各种影响路面质量的因素，在施工中进行控制。[9]李克德等提出使用单值动态控制图的方法，以减少施工中的检测频率，并以实例证明该动态控制图技术在施工中有较好的应用前景。[10]周文欢等提出运用一致性校验的方法，对施工中的统计数据进行分析，优化现行的指标取样频率，杜绝虚假数据，并及时发现某些时段和施工区的施工质量缺陷。[11]杨舒豪结合实际工程对一些施工控制指标进行了分析，比较了各种统计过程控制图的异同，提出了针对工程实例统计控制图原理的主要控制对象。[12]喻鹏通过对原材料和混合料等指标的变异性分析，结合实际工程，基于统计控制的方法编制沥青路面动态控制系统，达到动态控制沥青路面的施工的目的。对沥青路面的施工过程控制的探讨还有很多，但大多都与上述控制方法类似，总结后可归纳为四类：第一类，对施工控制指标进行分析，选择或完善规范中的施工指标，通过统计控制图进行沥青路面施工过程控制；第二类，分析施工控制指标变异性，通过实验或模拟验证得到指标变异范围，再通过统计控制原理，对路面施工过程进行动态控制；第三类，通过对统计控制原理进行分析，选择或推荐更方便或合适的质控图，以此为基础进行沥青路面施工过程的动态控制；第四类，上述三种情况的不同组合。综上所述，目前，关于沥青路面施工控制的研究大多仍建立在统计学原理的基础上，因此，只能基于监控的统计数据，绘制动态控制图，一定程度上保4 第一章绪论证沥青路面施工的稳定性，提高路面质量的均匀性，但并不能综合考虑施工中其他影响因素，对施工过程的控制不够全面，而且，存在对沥青路面整体使用性能的控制重视不足等现象。针对上述问题，本文将较为系统和深入地进行研究。1.3本文主要研究工作根据国内外研究现状，本文将针对我国高等级公路发展现状和沥青路面施工控制的实际情况，采用合适的方法对沥青路面性能进行施工控制。本文主要研究内容如下：（1）采用因果分析法并结合专家经验，初步确定了沥青路面施工关键质控指标，再通过分析路面性能与施工质控指标的关系，建立了基于性能的沥青路面施工质控指标体系。（2）考虑路面施工的复杂性和模糊性，在基于性能的质量控制指标体系基础上，采用改进的AHP与模糊综合评价相结合的方法，建立了适用于沥青路面施工的模糊综合评价模型。该模型在传统AHP法基础上融入最优传递矩阵，形成改进的AHP法求出指标权重，避免了一致性检验。同时，基于求得的指标权重，结合专家调查的指标集结果，确定各指标隶属度，采用加权求和型算子，得出施工控制体系对施工过程控制的程度，为进一步改进和完善施工过程提供了依据。（3）在相关规范基础上，初步建议了施工控制指标的评价标准；基于模糊综合评判的方法，对路面施工进行事前控制，并举例分析了其实用性；同时，对路面施工事中控制和施工事后控制方法及控制的要点进行了分析，形成了沥青路面施工全面质量控制体系。5 第二章基于性能的施工控制指标体系确定第二章基于性能的施工控制指标体系确定2.1沥青路面施工过程概述在沥青路面施工过程中，有许多因素对最终路面性能都有着重要影响，而且其中大多数影响因素不能够用精确的数据来进行定量描述，因此在质控指标体系中，不可避免要出现一些重要的定性指标，下面通过介绍沥青路面施工过程，为筛选关键指标，建立指标体系做好准备工作。2.1.1基层施工沥青路面作为我国高等级公路的主要路面形式，已建成高等级公路中80%以上为沥青路面，且90%以上的沥青路面采用了半刚性基层的路面结构形式，下面以这种路面结构为例，介绍其施工过程。沥青路面施工分为基层施工和面层施工两部分。对于我国广泛使用的半刚性基层沥青路面结构来说，高等级公路的基层材料，应该选择收缩性小、抗冲刷能力强的水泥稳定粒料或石灰粉煤灰稳定粒料。基层在设计中可依据实际情况分层铺筑，一般分为两层称为底基层和基层，或者分为三层称为底基层和上、下基层。半刚性基层的底基层宜采用半刚性材料，以减小基层底面拉应力和增强承载力，底基层宜与基层采用相同的材料，或者用稳定细粒土代替，有粉煤灰的地区也可以采用二灰土或二灰砂做底基层。无论基层和底基层的半刚性材料是否有差异，其施工方法基本相同。首先，根据公路等级、基层材料、工作场地等，分析施工过程，拟定施工方案和选择拌合机械。半刚性基层材料拌合机械分为路拌和厂拌两大类，路拌机械配套设备少、占地少、机动灵活、成本低；厂拌机械级配变异性小、拌合均匀、自动化程度高，在高等级公路中，应使用专门的基层混合料厂拌机械生产混合料。其次，选择集料，调试设备，拌合和运输混合料。拌合混合料应保证集料最大粒径适宜且级配准确，因此，在施工中选择合适的筛分和拌和计量系统十分重要。另外，应确保拌合均匀，含水量略大于最佳含水量，保证运输到施工现场的稳定粒料含水量处于最佳含水量附近。因此，应当保证拌和设备的产量能够有效匹配基层的铺筑速度，否则，产量过低，则影响施工进度，产量过高，6 第二章基于性能的施工控制指标体系确定则造成资源浪费，或者稳定粒料在铺筑现场停留时间过长，导致水分损失严重，含水量过低。正式拌制前，应当先进行设备调试，使混合料成分和含水量都符合设计标准，各种材料组成发生变化时，应重新进行调试。调试完成后开始拌和混合料，拌和中加水量根据集料含水量大小调整，拌和好的混合料，应尽快覆盖运输至施工现场，减少途中的水分损失。再次，摊铺和压实混合料。基层混合料摊铺一般采用平地机或摊铺机施工，机械型号根据施工路面宽度和实际情况选择，松铺厚度应根据经验或试验段确定。摊铺速度应匹配拌合机的拌合能力，以保证摊铺的连续性，防止离析。如果稳定细粒土作为下承层，应先拉毛其顶面，再继续摊铺混合料。在混合料含水量等于或稍大于最佳含水量时，立即开始碾压，宜采用轻型压路机进行初压，随后应采用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机碾压至密实。基层的摊铺碾压过程不宜中断，若中断超过2h，应设横缝。最后，基层或底基层的养护及交通管制。半刚性基层或底基层施工时，下面一层压实完成后，可接着摊铺上一层，不需要时间养护，但在上层摊铺之前，应保持下一层表面的湿润。整个基层施工完成后，一般需要养护7d，养护完成后才可以继续铺筑沥青面层或做封层。综上所述，在基层施工中，筛分设备，拌和计量系统，拌和设备产量以及摊铺碾压设备等的选择和施工工艺，都对基层施工质量有着重要影响。2.1.2面层施工半刚性基层道路的沥青面层主要起功能性作用，应具有优良的使用性能和足够的使用寿命。高等级沥青路面面层通常被分为上下两层称为表面层和底面层，或者增加中面层成为三层。目前国内广泛采用热拌沥青混合料进行面层施工，施工工艺流程如图2-1所示。7 第二章基于性能的施工控制指标体系确定图2-1热拌混合料施工工艺流程热拌混合料面层施工，一般分为施工准备、混合料的拌和与运输、混合料的摊铺、混合料的碾压、接缝处理与养护几个部分。8 第二章基于性能的施工控制指标体系确定施工准备包括选择料源及进场材料的质检、设备的选择与组合、拌和厂选址和铺筑试验段等。对进场沥青，首先检查厂家提供的试验报告；其次进行常规试验，如针入度、延度、软化点、含蜡量和相对密度等试验项目，同时根据合同要求，可适当增加其他必要非常规测试项目。对集料来说，主要检查集料质量是否符合设计要求，如强度、压碎值、磨光值与沥青的粘附性能等，碎石受石料本身质量与加工影响较大，应试轧并检验针片状含量及级配；砂、石屑、矿粉等也应满足细度模数、含泥量等质量要求。沥青混合料拌和设备是由若干独立装置组成的综合性设备，一般依据工程量和工期等选择设备产量和型式（固定式、半固定式和移动式），高等级道路沥青路面的施工应选用产量较大的拌和设备，并且保证其与摊铺碾压设备的施工能力相适应。对于大量摊铺厚度为3~7cm的路面，碾压设备的选型可以参照表2-1。施工准备工作的最后要通过铺筑试验段，确定适宜的拌和温度、摊铺速度、碾压组合、各阶段温度、松铺系数等，抽检沥青混合料的质量，得到合适的生产配合比，优化施工机械的组合，最后确定适宜的施工工艺。表2-1碾压机械选型参考表碾压流程上面层中、下面层8/10t双钢轮压路机；8/10t双钢轮压路机；初压阶段6/8t双钢轮压路机；6/8t双钢轮压路机；静压7-10t双钢轮铰接转向振动压路静压7-10t双钢轮铰接转向压路机机7-10t双钢轮振动压路机和9~16t轮胎复压阶段7-10t双钢轮铰接转向振动压路机和压路机；9~25t轮胎压路机8-18t双钢轮振动压路机和9~25t轮胎压路机6/8t双钢轮压路机；2Y8/10t双钢轮压路机；终压阶段8/10t双钢轮压路机；2Y6/10t双钢轮压路机；7-10t双钢轮铰接转向压路机7-10t双钢轮铰接转向压路机；9~16t轮胎压路机[5]我国沥青路面施工规范规定，高速公路和一级公路的沥青混凝土混合料宜用间歇式拌和机拌和。沥青混凝土混合料的拌和主要应控制拌和温度、拌和9 第二章基于性能的施工控制指标体系确定时间和外观质量。为使沥青混合料拌和均匀，需要严格控制矿料和沥青的加热与拌和温度，并且严格控制依据试验段确定的出厂温度。沥青混合料的拌和时间应根据试拌确定，以沥青均匀裹覆集料表面为控制标准。间歇式拌和机每次拌和时间以30~50s为宜，拌和完成的沥青混合料应表观均匀，无结块或明显骨料离析等现象。热拌沥青混合料宜用大吨位卡车运送，根据运送距离和现场交通确定具体的运输方案。运输车辆车厢应打扫干净，并涂薄层隔离剂或防粘剂，装料时，应前后移动车辆位置，以减少离析，运输过程中，应以苫布覆盖，以达到保温和防止污染的目的。沥青混合料的摊铺就是按确定的松铺厚度，将拌和合格的混合料均匀地铺筑在已验收的基层上。摊铺前要检查基层，如出现表面松散、浮尘等，需要进行修缮清理，然后施工放样，包括标高测定和平面控制，最后检查摊铺机，保证其处于正常工作状态。摊铺机就位后要预热设备，熨平板的温度应不低于80℃，等摊铺机前有数辆待卸运料车时，开始摊铺，将最后到达的作为第一辆供料车，按照确定的工作速度，摊铺机内混合料堆保持平齐或略高于螺旋器的轴心线，顺次顶推车辆卸料，不间断进行摊铺施工。最后对沥青混凝土路面进行碾压。压实机械的选型、数量及组合主要受设备类型、碾压遍数、碾压速度和摊铺机速度等影响，经试验路铺筑确定。路面压实分为初压、复压和终压三部分。三个部分都需要在规定的碾压温度内完成。初压阶段，压实机械应紧跟在摊铺机后工作，以缩短初压区段长，尽快压实表面，减少温度散失，通常静压1~2遍，驱动轮应朝向摊铺机，从路边缘向中心压实，在超高路段则由低向高压实。复压阶段，复压应紧跟在初压后进行，不应随意停顿，且碾压段总长应尽量短，在进行组合碾压时，宜使每台机器都进行全幅压实操作，防止碾压造成路面不均匀。对于路边缘等机械难以压实的区域，宜采用夯板等补充压实。终压阶段，终压紧跟复压进行，不宜少于两遍，碾压至无明显轮迹为止。碾压过程中，应及时清除碾压轮表面粘附的混合料，始终保持其洁净。根据上述沥青路面施工过程的介绍，可以明显看出，在沥青路面的混合料生产、摊铺和碾压过程中，各种工艺对沥青路面的施工质量有着显著影响，因此，在指标体系中应当有所体现。除此之外，任何的施工过程的实施都是由人员操作和保证的，在生产中人员对路面质量的影响也不能够忽略。在实际工程施工中，可以通过现场项目管10 第二章基于性能的施工控制指标体系确定理、施工和试验室等关键岗位技术人员的技术水平，一定程度上反映项目的施工水平，因此，有必要将关键人员的技术水平作为质控指标体系的一部分。2.2沥青路面施工控制指标的确定沥青路面施工控制指标是控制施工质量的基础，决定了质控结果的可靠性，并且能真实地反应最终的路面质量，因此选择合理的施工质控指标，在沥青路面施工控制及路面性能评价中都有着重要意义。在沥青路面现场施工过程和交工验收中，路面施工规范推荐了很多检测指标，但是这些指标对沥青路面性能和寿命的影响及影响程度不尽相同。如果将全部指标都作为控制指标，无疑会增加施工现场操作的难度和复杂性，而且部分指标变异的影响非常有限，因此，采用科学的方法，遵循一定原则，选取合理的沥青路面施工质控指标显得尤为必要。（1）全面性和代表性原则。沥青路面施工中，对路面质量可能造成影响的内外因素众多，所以在选取指标时，必须全面考虑，所选指标应尽量真实完整地体现整个路面施工过程。另外，所选各指标应能较好地反映该指标所在指标层的目的和作用，并且是该层次里最具代表性的指标。（2）系统层次明确性原则。选取施工控制指标时，应根据影响类别设置不同指标层，各层间要联系明确、结构合理，总体指标要能全面反映其对路面[13]质量的影响，还要相互协调，以利于全面评价研究对象。（3）可操作性原则。所选指标应尽量结合施工现场条件，具有较强的可执行性，能够较全面反映施工过程中存在的问题，必要采集的新指标，也要定[14]义明确，科学合理，便于采集使用。（4）科学创新性原则。在选取指标时，必须依据理论知识，联系实际，在现行规范提供的质控指标基础上，结合最新的路面施工控制设备和技术，发扬创新精神，选取适合目前路面施工的控制指标。2.2.1沥青路面施工控制指标的演变自从20世纪80年代，我国开始大规模修筑现代高等级公路以来，路面施工中的质量问题就一直倍受瞩目。在京津塘高速建设中，我国最早使用了丹麦11 第二章基于性能的施工控制指标体系确定公司进行监理咨询，这是我国在沥青路面上最早使用的施工质量管理方法，也就是从那时起，我国才真正开始沥青路面施工质量的现代化管理控制。我国在1994年颁布了《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）中首次引入了现代沥青路面施工的质量控制指标，包括原材料质量、施工不同阶段[15]温度、矿料级配、油石比、马歇尔试验、压实度和平整度等。经过十年发展，2004年我国04版路面施工规范在原规范基础上，吸收了在此期间众多研究成果及长期的施工实践经验，如“沥青混合料矿料级配及配合比设计方法的修订”、“沥青路面透水测定方法及指标要求”、“SUPERPAVE设计方法的引进与开发”等，进一步完善了高等级沥青路面施工的质控指标（如渗水性检验指标），并对某些指标的检测方法、频度等进行了修订，同时针对施工工艺提[5]出了过程控制、总量检验等新方法。进入21世纪以来，国内许多研究者和工程技术人员在施工质量控制、选择质控指标及其变异性分析等方面，做了大量基础工作。[16]郭大进通过调查分析大量基础性实验数据，从材料、设备、人员、工艺四个方面入手，筛选出施工中的关键质控指标，利用AHP方法计算其权重，最终建立沥青路面施工质控指标体系，并基于该体系开发了沥青路面质控程序。[17]孙丽娟等从沥青混凝土路面早期病害着手，分析其在施工中的影响因素，然后根据AHP法确定各指标权重，最终通过ABC分类法明确路面施工中关键的质控指标，从而完成沥青路面施工的动态控制。[13]李海滨通过“德尔菲法”筛选出合适的施工质控指标，再采用改进的AHP法，求得所选指标的权重值，从而避免了一致性检验，然后结合指标权重，构建模糊综合评价模型，对路面施工过程进行评价，最终获得路面施工的控制等级，并应用于实际工程，验证其可靠性。[18]肖艺成等建立了层次结构模型，构造判断矩阵，运用AHP法筛选出沥青路面施工中影响较大的质控指标，并进行一致性检验，选择影响最大的几项作为关键质控指标，再对其进行相关性分析，最终确定压实度作为路面施工质控关键指标。[6]杨毅文将实际路面施工的质量控制指标分为混合料室内试验指标、混合料抽提试验指标和沥青路面现场检测指标三部分，结合江苏省的工程实际及国内外施工经验，通过征求专家意见，初步确定路面施工质控指标，并通过控制12 第二章基于性能的施工控制指标体系确定图分析，进而健全现有的施工验收指标，并提出了针对关键指标异常的检测和纠错流程。[12]喻鹏以实际工程为依托，将施工质量控制分为原材料质量控制和工艺过程控制两部分。选取的施工控制指标均为规范推荐的重要指标，如在原材料质量控制中选取了沥青三大指标、集料单粒级配、针片状含量等；在施工工艺过程控制中针对混合料选取了油石比、级配、各阶段温度、最终压实度等，并对指标进行变异性分析，最后编写了控制软件实现施工动态控制。[19]乔利红基于施工期可靠度概念，采用因果分析法筛选指标，从控制目的反推关键指标，即通过总结路面早期破坏状况，分析施工成因，据此初选质控指标后，再结合专家经验法综合确定关键指标，并通过实际工程对指标变异性进行分析。[20]江帆调查分析了大量路基路面基本参数，确定了路面结构参数的变异范围和概率分布，同时建立路面设计和施工参数变异水平推荐数据库，最终从可靠性质量控制方面，提出了路面施工动态控制新方法。[21]扈惠敏分析了原材料和混合料的基础性能指标以及路面施工中的关键质控指标变异性，提出影响指标变异性的原因及减小措施，最终建立施工质控指标体系。[22]王艳将施工中常用质控指标大致分为沥青混合料指标和沥青路面现场检测指标两类，采用专家调查法，通过向施工单位、设计单位、科研单位、监理单位及业主几个方面的专家，调查确定关键质控指标及其权重。[23]燕海峰针对混合料生产变异性和施工过程非均匀性的质量控制进行研究。对集料离析，通过分析平均离析率、级配偏差及分形维数等与离析的相关性，将平均离析率作为控制级配的关键；对施工过程的离析现象分析三种离析控制途径，结合实测数据，确定离析原因，最终分析得到现场控制离析的关键指标。[24]杨彭通过分析级配组成，并通过室内旋转压实仪的压实试验，得到在热拌沥青混合料施工中的关键控制因素，并参考规范，选取碾压温度、压实次数、预拌碎石撒布量和预拌碎石沥青种类四项因素，在三因素水平上进行正交试验，得出控制因素的最佳组合，最后结合实际工程制定合适的热拌沥青路面施工工[25]艺。13 第二章基于性能的施工控制指标体系确定[26]章毅等调整路面施工质量评价的指标组成，并量化各指标参数，建立了针对路面施工的质量评价模型，应用AHP法求得各指标的权重，并通过实例分析了模型的实用性。通过分析以上相关研究，可知目前国内关于沥青路面施工控制指标的研究主要采用以下几种方法：[27]（1）专家调查法。参考规范和已有的施工经验，首先初步确定或补充可能与施工质量相关的施工动态质控指标；其次分别选择来自业主及监理单位、施工单位和科研单位的专家，为确保所得意见均衡，各单位的专家数量基本持平；最终统计调查打分表，找出所需的关键控制指标，进行施工质量控制。（2）层次分析法。根据经验或专家调查选定的施工质控指标，对施工质量的影响，将影响因素层次化，形成层次结构模型，逐层分析，得到各施工质控指标对总的施工质量影响的权重，确定关键施工质控指标。（3）因果分析法。对沥青路面主要病害成因进行分析，去除一些与施工不相关因素，同时选择与病害成因相关的施工控制指标，再通过实际工程和专家调查法验证所选指标的准确性。根据上述调查可知，当前对路面施工控制指标的探讨，大多仍基于收集的专家意见，或者在专家意见基础上进行数学分析，普遍带有主观性，而施工过程是个因素众多，并且相互关系复杂的系统，专家对其了解也不一定足够充分，因此，专家意见就可能失去适用性和合理性，具体表现在以下两方面：（1）指标的选取问题在选择指标过程中，研究人员为追求指标全面性，经常试图使指标集涵盖所有影响因素，而结果导致控制目标不明确或者包含无效指标，同时，如果无效指标不能合理剔除，就会导致系统丢失主要信息，并且影响主因素的权重分配，因此要筛选并剔除无效指标。（2）指标排序的客观性在赋权问题上往往采用专家调查法来确定各因素之间的排序，进而确定权重，或是通过专家意见对其两两对比分析，确定重要性排序。但不同专家对同一问题的观点难免不一致，会包含一定的主观偏见，因此，在指标权重排序中不够客观公正。14 第二章基于性能的施工控制指标体系确定本文针对近年来大量出现的路面早期损坏现象，从施工过程着手分析原因，从中找出有较强针对性的施工控制指标加以控制，以提高半刚性基层沥青路面综合性能。2.2.2沥青路面施工控制指标确定指标的选择应遵循科学实用的原则，本文从控制目标出发，采用因果分析法，分析路面早期损坏的成因，以及这些原因与路面施工质量的内在关系，据此初步选择施工控制指标，再通过合理性分析并结合专家经验，确定沥青路面施工控制指标。（1）指标初步分析[28][29][30]以应用广泛的半刚性基层沥青路面为例，根据调查结果，对沥青路[31][32]面早期损坏状况进行归纳总结，分析损坏原因，剔除与施工不相关的因素，得到相关影响指标如下表2-2所示。表2-2半刚性基层沥青路面早期损坏成因与相关指标损坏类型损坏成因相关指标1.半刚性基层的收缩反射裂缝水泥剂量横裂2.局部压实不充分各层压实度3.基层横接缝处理不当基层平整度4.面层部分收缩硬化沥青低温延度1.基层压实离析基层压实度纵裂2.面层纵接缝处理不当和压实不足面层平整度、压实度1.基层各层联结不好，强度不均匀，上基层基层强度、厚度网裂厚度薄2.面层强度不均匀，厚度和压实不足面层离析、压实度、厚度1.水沿面层裂缝渗到基层面层裂缝指标2.集料级配不当，面层压实不足，空隙率偏级配、面层压实度、空隙率大3.基层分层、强度不足，上基层厚度薄，二基层强度、厚度、唧浆灰碎石中石灰消解石灰细度4.面层强度不均匀，厚度不足，水稳定性差面层离析、厚度、空隙率15 第二章基于性能的施工控制指标体系确定1.沥青稠度偏低，与集料粘结不良面层粗集料粘附性、针入度2.集料级配偏粗、嵌缝料规格不当集料级配、针片状含量松散麻面3.施工时加热温度过高导致沥青老化混合料温度4.低温、雨季施工路面不成型致粒料剥落初压温度、成型温度5.油石比偏低，空隙率偏大油石比、空隙率推移1.面层强度不足，压实离析面层强度、压实度波浪2.塑性变形，高温稳定性差油石比、级配、稳定度、流值拥包3.基层含水量大基层混合料含水量1.松散、网裂等恶化松散、网裂指标2.混合料级配不当，面层压实不足，油石比面层级配、压实度、油石比坑槽偏低3.原材料质量差，含泥量高集料压碎值、含泥量4.二灰碎石中石灰消解石灰细度1.混合料压实不足混合料压实度车辙2.面层强度不足面层强度3.基层破碎未形成整体强度、厚度不足基层厚度、水泥剂量4.纵缝恶化纵裂指标1.油石比偏大，混合料空隙小油石比、空隙率泛油2.混合料高温稳定性差油石比、稳定度、流值、级配、针片状含量1.基层局部强度不足，基层厚度太薄基层强度、厚度沉陷2.面层压实不足，厚度不足等面层压实度、厚度3.构造物处压实不足各层压实度1.基层平整度差基层压实度、强度平整度差2.面层压实度不足面层压实度3.施工接缝不平整摊铺温度、面层压实度抗滑性差1.压密变形面层空隙率2.混合料骨架不稳定矿料级配1.基层强度不足基层压实度、强度疲劳破坏2.路面损坏造成，如开裂、车辙、坑槽等开裂、车辙、坑槽相关指标16 第二章基于性能的施工控制指标体系确定[23][33]此外，相关研究表明，目前高等级公路沥青路面的部分早期破坏，如网裂、坑槽、松散、局部泛油等，都与路面离析有关。近年来，大量学者也对离析做了很多研究，积累了一些检测控制离析的方法，但目前将离析作为路面质量控制的常规检测指标的经验还不够丰富，在施工中确保稳定的级配和压实度、使用转运设备、红外热像仪监控等方法，可以较好地部分控制离析。沥青路面早期损坏可分为功能性损坏和结构性损坏两部分。功能性损坏主要表现为抗滑性能衰减、路面泛油、混合料松散麻面等；结构性损坏则主要表现为坑槽、车辙和裂缝等。以往大多指标的研究都专注于施工前、施工中及施工后的试验检测指标，然而工程实践证明，通过提高施工技术和更新硬件设施，能够有效地降低施工变异性，同时，施工人员的素质和经验，对整个施工过程的稳定性也有着重大影响。综上可知，沥青路面施工控制中涉及诸多环节，可将所有施工控制指标分为材料指标、施工过程指标、验收指标三部分。其中，施工过程指标最为重要，应当包括施工设备的先进性、设备组合情况和人员经验等方面的指标，前文介绍路面施工过程时，已经简要介绍。基于表2-2的调查分析结论，结合我国高等级公路建设的实际，并在咨询专家意见基础上，初步确定沥青路面施工过程关键控制指标如表2-3所示。表2-3初选沥青路面施工控制关键指标指标类别待定关键控制指标粗集料粘附性集料针片状含量压碎值含泥量胶结材料石灰细度材料指标沥青低温延度针入度半刚性基层混合级配料最佳含水量水泥剂量稳定度17 第二章基于性能的施工控制指标体系确定沥青混合料流值级配油石比拌和场生产筛孔设置拌和称量系统摊铺转运设备施工过程指标现场施工工艺碾压工艺合理性施工温度反馈情况运输保温类型关键人员技术水平压实度平整度验收指标厚度空隙率强度（2）指标筛选及补充通过调查初步获得的指标较多，为避免冗余重复信息的干扰，并且保证指标的针对性、独立性和全面性，需对指标进行筛选和补充，最终确定沥青路面施工控制指标。○1基层质控指标基层原材料主要有碎石、水泥和石灰等，在调查分析结果中，对集料级配、压碎值和石灰细度做了质量要求，除此之外，规范对碎石的含泥量也做了要求，含泥量过大会对半刚性基层的强度有一定影响，故需考虑集料含泥量。在半刚性基层施工过程中，水泥等级对基层强度起着重要作用，而水泥凝结时间对拌合料的运输、摊铺和碾压都有影响，并最终影响水稳碎石基层的强度，水泥初凝时间太短则施工过程时间可能不足，导致碾压时破坏已形成的水泥胶体，影响压实效果，且破坏的水泥胶体丧失作用，造成基层强度损失，水泥终凝时间过长，则影响施工进度，因此有必要将水泥等级及其初终凝时间作为基层质控指标进行控制。在高等级公路中，基层所用石灰一般用磨细生石灰粉，一般不会造成石灰消解不充分造成的鼓胀，故可不必考虑石灰细度。18 第二章基于性能的施工控制指标体系确定半刚性基层强度是路面基层施工控制的关键，基层强度不足，对荷载和环境的抵抗力偏弱，容易发生早期破坏，基层强度过高，则容易产生过多收缩裂[34]缝，同样影响路面质量，相关研究表明，对半刚性基层疲劳强度有影响的主要因素有级配、水泥剂量、含水量等，以上因素都在质量控制指标中有所体现，不必专门将基层强度作为指标进行控制。○2面层质控指标在面层材料指标中，由于实际工程受成本和地域限制，一般集料并没有过[35]多选择，相关研究也表明，即使是使用与沥青粘附性较差的酸性集料，也可通过添加抗剥落剂等方法保证沥青与集料的粘附性，因此可以忽略粗集料粘附性对路面性能的影响。[36]在面层施工过程中，空隙率受到大量关注，然而相关研究显示，可通过控制压实度、级配、油石比和施工温度等施工指标，保证沥青路面空隙率处于合理区间。初步确定的面层施工指标中稳定度和流值主要为了确保沥青混合料的高温稳定性，而众多研究表明，马歇尔试验的稳定度和流值与混合料性能并没有良好的相关性，在实际施工中，仅仅把它们作为衡量生产过程稳定与否的依据，目前，大量研究都将动稳定度作为沥青混合料高温稳定性的指标，因此，在面层质控指标中用动稳定度指标取代马歇尔试验的稳定度和流值是合理的。另外，在基层和面层施工中，矿料级配都是重点控制指标，而级配一般通过各筛孔通过率反映，为了便于操作，建议采用关键筛孔通过率来控制级配，其中关键筛孔通过率重点控制0.075mm、2.36mm、4.75mm和最大公称粒径等。（3）指标确定在调查分析的基础上，经过筛选和补充，并结合专家意见，半刚性基层沥青路面的施工控制指标如表2-4所示。19 第二章基于性能的施工控制指标体系确定2-4沥青路面施工控制关键指标指标类别关键控制指标针片状含量集料压碎值含泥量水泥等级材料指标水泥初终凝时间沥青低温延度针入度半刚性基层混合级配料最佳含水量水泥剂量动稳定度沥青混合料级配油石比筛孔设置拌和场生产拌和计量系统拌和设备产量转运摊铺设备施工过程指标现场施工工艺碾压组合施工温度反馈情况运输保温类型关键人员技术水平压实度验收指标平整度厚度20 第二章基于性能的施工控制指标体系确定2.3影响路面性能的施工因素分析路面在投入使用后，在自然环境和荷载的影响下，随路龄的增加路面性能不断衰减，进而出现各种损坏现象，影响道路的行车舒适与安全。相关研究表明，严格控制施工关键指标的变异，提高路面质量，有利于减少早期破坏，降低路面性能的衰减速率，延长路面使用寿命。自从提出路面性能的概念以后，其定义和范畴一直随路面技术的发展而变化和扩展，目前一般将沥青路面性能大致分为两类：一类是结构性能，主要有高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和耐疲劳性；一类是功能性能，包括平整性、抗滑性等。下面就施工关键指标的变异对路面性能产生的影响，进行具体分析。2.3.1影响路面结构性能的施工因素（1）高温稳定性沥青路面在荷载作用下抵抗永久变形的能力即路面的高温稳定性，高温稳定性不足会导致路面产生拥包、泛油、推移和车辙等病害，对于目前渠化交通的路面来说，车辙是高温稳定性不足最主要的表现。[37]在集料质量中，相关研究表明，减少集料针片状颗粒含量，能够较为显[38]著地增强路面抗车辙性能；按照《试验规程》中T0719—1993的试验方法进行沥青混合料车辙平行试验，结果如表2-5所示，试验表明，在相同条件下，含泥量0.5%的试件比清洁试件动稳定度下降13%。因此，严格按照要求控制集料的针片状含量和含泥量，能够较为有效地提高沥青路面的高温稳定性。表2-5车辙试验结果试样DS（次/mm）备注A2920清洁集料制作的试件B2543含泥量0.5%的集料制作的试件在沥青质量中，使用针入度较小的沥青拌制的混合料具有较高的力学强度和稳定性，但是如果针入度太小，混合料的低温变形能力差，易产生裂缝，影响路面的低温抗裂性。在沥青混合料中，沥青含量即油石比的变异，会影响路面空隙率，据调查[32]，随着沥青含量即油石比减小，路面空隙率变大，抗高温车辙性能降低。大21 第二章基于性能的施工控制指标体系确定量研究表明，沥青混合料的内摩擦角和粘聚力是影响其高温稳定性的主要因素，而矿料级配则直接影响混合料内摩擦角大小，进而混合料的高温稳定性，其中4.75mm和2.36mm的筛孔通过率的影响尤其明显。目前，车辙是我国路面早期损坏的主要形式之一，因此在混合料指标中，加入动稳定度指标，以确保混合料的高温稳定性，进而保证沥青路面质量。（2）低温抗裂性沥青在低温下易收缩呈脆性，因此沥青路面会产生低温开裂现象，裂缝产生后，雨水侵入，在行车荷载作用下，路面损坏往往急剧加快。因此，有效地减少和防止路面开裂，也是提高路面结构性能的重要方面。沥青路面的裂缝可归为两类：一类是疲劳裂缝；另一类是温缩裂缝，或我国广泛使用的半刚性基层沥青路面普遍存在的反射裂缝。由于高温时，沥青路面变形能力较强，而低温时较差，因此，路面开裂在低温时发生的几率更大。我国沥青路面部分龟裂和松散，是由于集料离析造成的，在施工过程中可以通过现场的转运设备减少这种情况的发生。[39]路面抗裂性研究表明，反射裂缝为沥青路面裂缝的主要形式，其主要受基层材料性能、行车荷载和气候等因素的影响。半刚性基层开裂主要有干缩开裂和温缩开裂两种，干燥收缩是由基层混合料失水造成的，这与材料性质和含水量有关，因此，在施工中要确定好最佳含水量，控制水泥剂量与含水量，降低干缩开裂的可能；温缩开裂是由于环境温度突降，基层温缩开裂造成的，这种破坏往往通过结构设计解决。另外，在半刚性基层施工中，往往为了抢工期，在基层龄期不足的情况下，进行面层施工，这会破坏基层水泥水化形成的初期强度，并且造成面层难以压实，易形成表面开裂，因此，必须明确水泥的初终凝时间，严格按照规定养护基层。（3）水稳定性沥青路面的水损破坏机理大致分为两方面：一是由于水浸，导致集料表面的沥青剥离；二是进入沥青混凝土内部的水分在车辆碾压时，形成动水压力冲击沥青混合料，导致沥青与集料的剥离。因此，沥青路面要求有较好的抗渗能力，防止水分进入路面结构，而路面抗渗能力，主要取决于沥青路面的空隙率。在施工现场空隙率的测定较为麻烦，而空隙率与压实度有着较好的相关性，因此，提高路面抗渗能力，可以通过控制路面压实度来实现。22 第二章基于性能的施工控制指标体系确定提高路面压实度的方法有很多，在施工方面，首先，应确保基层的压实度和平整度，这可以通过控制基层混合料级配和碾压工艺来保证，在此基础上，保证沥青混合料的合理级配和碾压工艺，以确保路面压实度达到设计要求。（4）耐疲劳性沥青路面在行车荷载几百万次的重复作用下会产生疲劳破坏，而沥青路面的疲劳破坏，主要受荷载条件、材料性质和环境条件的制约。对于沥青路面施工来说，主要可以通过提升沥青混合料的疲劳性能，来提高沥青路面的耐疲劳性。[40]相关研究表明，沥青混合料的劲度对路面的耐疲劳性能有着重要影响，因此，一切与沥青混合料劲度模量相关的因素都会影响其抗疲劳性能，显然，在施工过程中，对混合料的油石比、沥青针入度等都要进行控制。另外，可以通过降低空隙率，来延长混合料的疲劳寿命，因此，在施工中应该采取有利于提高路面压实度的措施。2.3.2影响路面功能性能的施工因素（1）平整性路面平整性可用平整度来衡量，路面平整度是一项综合指标，它直接影响着路面行驶质量，涉及沥青路面施工的许多环节，也是路面施工质量的最终体现。其主要有两大特点：一是累积性，即路面平整度是由道路各结构层平整和压实效果的综合表现；二是难弥补性，即路面施工结束后，路面平整度难以通过修补等改善。因此，在施工时，要时刻警惕，确保路面平整度。路面的早期平整度主要取决于施工质量，包括以下几个方面：首先，要保证基层平整度，在施工中，主要通过合格的基层材料、良好的摊铺、碾压设备和工艺实现；其次，要保证沥青混合料的稳定性，包括级配和温度的稳定性，防止级配离析和温度离析的发生；最后，要通过良好的摊铺和碾压工艺，最终保证沥青路面的整体平整度。（2）抗滑性随着车速的不断提高，人们对路面性能的要求也不断提升，尤其是关系着车辆行驶安全性的路面抗滑能力，在路面性能中越来越重要。路面抗滑能力是指车辆制动时车轮沿道路滑移，路面能够使车轮在合理距离内制动的能力。23 第二章基于性能的施工控制指标体系确定路面抗滑性能受材料、施工过程、环境和荷载等多种因素影响，抗滑性是路面的表面特性，而路面是由混合料构成的，因而混合料性质是影响路面抗滑性的原因之一。其中集料的表面特性最为重要，集料的磨光值越高，抗滑性能就越好，而由于集料的磨光值、磨耗值与压碎值之间有一定的相关性，且集料磨光值和磨耗值的测定较为复杂，因此，在本文中并未作为质控指标。沥青的品质和用量对路面的抗滑性能也有重要影响，一般沥青针入度较小，油石比偏大时，路面抗滑性能较低。沥青混凝土施工过程中的拌和、摊铺和碾压等环节，决定了路面构造，对沥青路面的抗滑性能也有较大影响。2.4基于性能的沥青路面施工控制指标体系的建立在沥青路面施工过程中，大量有内在联系的单项指标组合构成了整个过程控制指标体系，通过分析施工过程与沥青路面性能的关系，可建立基于性能的沥青路面施工过程控制指标体系。2.4.1沥青路面性能与施工过程关系分析根据路面性能的定义可知，沥青路面性能的快速衰减表现形式为路面早期损坏，调查总结我国半刚性基层沥青路面的早期损坏形式主要有水损、车辙、开裂、泛油、疲劳破坏、沉降和松散等。影响沥青路面性能的因素繁多，并且由于影响因素的差异性和变异性，导致沥青路面状况的千差万别，即表现为各种破坏形式。从定性分析的角度看，影响沥青路面性能的因素可以分为内在因素和外在因素两类。其中，内在因素包括路面结构组合与厚度、基层类型、结构强度和路面材料等；外在因素有环境状况、交通荷载状况和公路养护水平等。在沥青路面性能影响因素中，内因一般可通过设计和施工两方面进行控制。目前，我国沥青路面的设计，除少数为科学研究修筑的路面，大都依照沥青路面设计规范规定进行的，因此设计对路面性能影响并不普遍；而在路面施工中，由于施工指标控制不严格或施工过程不稳定，导致的施工质量问题普遍存在，对路面性能影响较大。沥青路面性能的外在影响因素中环境状况一般是不可控的，但可以通过限制重载车辆的载重和加强路面检测养护等方法，降低外在因24 第二章基于性能的施工控制指标体系确定素对沥青路面性能的影响。综上所述，目前，通过施工控制来避免沥青路面早期性能衰减是最为有效的方法。2.4.2基于性能的质控指标体系确定根据上述关于沥青路面施工指标的总结，结合上述关于路面性能与施工关系的阐述，初步建立以控制路面质量为目的，以保障路面性能为目标的基于路面性能的半刚性基层沥青路面施工控制指标体系基本框架如图2-2所示。图2-2沥青路面施工控制指标体系基本框架图上述分析表明，指标体系最终目标是为了提高沥青路面综合性能，因此称之为目标层；而路面性能中的“结构性能和功能性能”是路面性能的具体表现，同时也是早期路面破坏的两种分类形式，是准则层；而路面施工过程的三个部分均与准则层各指标密切相关，是一级指标层；最后施工中各阶段的具体控制指标是二级指标层。因此，各指标层与准则层共同构建了施工控制指标体系。目标层是建立评价体系的目的，指明整个施工控制的方向；准则层是指标体系的骨骼，包括“结构性能、功能性能”；一级指标层包括“材料指标、施工过程指标、验收指标”等，具有辅助作用；其余的指标是指标体系的第三层次，称之为“二级指标层”，本层用定性或定量的分析方法对准则层、一级指标层进行评价，是分析施工过程的基础。沿着“二级指标层—一级指标层—准25 第二章基于性能的施工控制指标体系确定则层—目标层”的逻辑顺序，基于路面性能的半刚性基层沥青路面施工控制指标体系得以建立，如下表2-6所示。表2-6基于性能沥青路面施工质控指标体系目标层准则层一级指标层二级指标层关键控制指标针片状含量集料压碎值含泥量原材料水泥水泥等级初终凝时间沥青低温延度结构性能材料指标针入度半刚性基层水级配稳碎石最佳含水量水泥剂量动稳定度沥青混合料级配沥青路面综油石比合性能筛孔设置拌和场生产拌和计量系统拌和设备产量施工过程指标转运摊铺设备现场施工工艺碾压组合功能性能施工温度反馈情况运输保温类型关键人员技术水平压实度验收指标平整度厚度26 第二章基于性能的施工控制指标体系确定2.5施工关键控制指标的检测控制在沥青路面施工中，一般通过对技术指标的试验检测，以确定指标是否合格或在合理范围内，最终通过整个施工过程中的各个施工指标控制施工质量，再通过指标综合分析，可以对路面质量有一个全面评价。据前文所述，按照沥青路面施工的不同阶段，施工控制指标可以分为材料指标、施工过程指标和验收指标三部分，下面按照这三部分，重点介绍施工过程质量检验的一些新方法。2.5.1材料检测目前，大多数沥青路面施工中的原材料及半成品材料的检测方法，仍要依照《公路工程集料试验规程》（JTGE42—2005）、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGF51—2009）和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20—2011）执行，但是部分指标的检测方法在实际工程中正在改进，下面就基层混合料水泥剂量为例简要介绍。[42]无机结合料试验规程规定在水泥稳定碎石基层施工中，基层混合料的水泥剂量检测应采用EDTA法测定。EDTA滴定法是对比试验，具体程序为：首先通过试验在工地试验室标定出滴定的标准曲线；然后对施工现场的基层混合料按规定频率取样，并进行快速滴定，确定EDTA二钠消耗量；最终按照标定的标准曲线所反映的EDTA二钠消耗量与水泥剂量的关系，通过人工查图，得出检测的水泥剂量。从该试验的标准程序不难看出，试验中标定的标准曲线的准确程度对试验结果有着重要影响。然而，在实际工程中，标准曲线的绘制相对麻烦，且通过人工查图获得数据精确性也很难保证，因此，研究人员开发了适用于工地试验[43]室用的EDTA滴定法灰剂量快速测定软件。该软件通过最小二乘拟合多项式的算法进行计算，运用了标准曲线制定和快速求解灰剂量两个模块，能快捷准确地得到试验结果，经试验对比，该软件得到结果是一般试验程序所得结果误差的1/3，并且经过了实际项目检验。2.5.2施工过程检测（1）激光纹理仪的应用激光纹理仪的工作原理是通过二极管发射线性激光到测试物体上，光接收器接收反射光，根据发射光和反射光的角度，通过换算得到测设物体与仪器的27 第二章基于性能的施工控制指标体系确定距离，通过转换器将信号转换成数据输出。测量路面一般沿纵轴线以3~6km/h的速度移动仪器，测出该列的构造深度值，连续测量，从而获得全路段检测数据，从构造深度数据判断集料离析情况，如图2-3所示。采用该仪器可进行大量快速连续检测，避免了取芯法对路面的破坏，而且其检测结果更有代表性，因此，可通过它快速判断施工后路面的集料离析情况，分析离析原因，及时调整施工机具或工艺，杜绝出现更多的该类质量问题。原理图应用图图2-3激光纹理仪原理图应用图图2-4红外热像仪28 第二章基于性能的施工控制指标体系确定（2）红外热像仪的应用红外热像仪是通过非接触式探测热量，并将其转化为数据信号，经过分析计算温度，生成热图像和温度值的一种快速温度检测仪器，工作原理如图2-4所示。在路面施工过程中的温度离析对路面质量产生了较大危害，因此，可通过红外热像仪在施工过程中实时监控沥青混合料的温度离析情况，必要时采取措施减少温度离析。在施工过程中，主要检测部位包括卸料车上、转运车进口、摊铺机进口和碾压后路面等，通过热图像可以直观明确地判断混合料的温度离析状况，经过图像数据分析，获得其温度离析程度，以便分析判断应在何时何处采取相应措施，改善混合料的温度离析状况。2.5.3验收检测（1）无核密度仪的应用无核密度仪（PQI）是利用了路面密度与路面材料的介电常数间的比例关系，通过电子电容感应场测量材料的介电常数，通过转换器将电信号计算转化为路面材料密度给以显示。标定后的PQI能够快速、准确地测定材料密度，因此，已经将其应用于测试新铺路面材料密度和路面压实度等方面。如图2-5。[16]PQI在工程应用的试验结果证明，该仪器对路面密度和压实度的检测结果与标准取芯水中重法得到的结果有良好的相关性，并且由于其无损、快捷的检测特点，在工程施工中可推广使用。同时，在路面压实过程中，可以通过实时测试路面压实度，找到压实度随碾压遍数和组合方式的变化曲线，从而确定最佳的碾压方法，保证路面压实质量。原理图应用图图2-5无核密度仪29 第二章基于性能的施工控制指标体系确定原理图应用图图2-6激光断面仪（2）激光断面仪的应用激光断面仪一般固定在测试车上采集信号，测试时测试车匀速行驶，通过车上固定的激光传感器测试激光束反射回读数器来获得距离信号，并且通过与车上的加速度计信号互差，消除测试车自身颠簸导致的信号误差，获得路面的真实平整度状况，如图2-6所示。路面的早期平整度一定程度上反映了路面的施工质量和沥青混合料的稳定性，并且路面施工一旦结束，路面平整度难以弥补，因此在路面施工中平整度检测不可忽视。激光断面仪的快速平整度检测，可以应用在沥青路面各结构层的铺筑过程中，通过层层控制，严格把控，最终确保表面层平整度达标。2.6本章小结（1）在剖析了沥青路面施工过程的基础上，从沥青路面早期病害成因入手，分析了影响沥青路面性能的施工因素，筛选出施工过程中需要控制的关键指标，为建立施工控制指标体系奠定了基础。（2）调查沥青路面施工控制指标的研究现状，指出在当前指标选取中存在的问题，基于改善我国沥青路面性能和避免早期破坏，采用因果分析法并综合专家经验，初步确定施工关键质量控制指标。进而分析路面结构性能和功能性能与关键施工质控指标的关系，明确施工过程对沥青路面性能的影响，从而建立基于性能的沥青路面施工质控指标体系。30 第二章基于性能的施工控制指标体系确定（3）介绍了几种施工控制关键指标检测的新设备和新方法，方便了施工现场的快速无损检测和施工质量的实时监控。31 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价3.1评价模型概述[44]在实际工程中常用的评价方法主要有以下6种。(1)综合评分法。制定评分标准，通过专家打分，进行评价。综合评分法一般采用专家打分法对指标进行量化，用主观赋权法进行权重分配，利用加法进行指标合成。缺点是主观性太强。（2）模糊综合评价法。利用模糊数学的原理，确定评价对象的标准，通过隶属函数，求得各指标隶属度，建立模糊评价模型，进行模糊评价。缺点是有时难于确定隶属函数，权重确定有一定主观性。（3）满意度评价法。该方法综合了定性和定量的特点，对评价指标进行分析，用逐项评分的方式分析计算结果，以获得指标达标的满意度，然后用加权平均法求得总分值。缺点是主观性强，而且关于满意度和综合满意度在实际中的定义不清晰。（4）主成分分析法。基于多元统计理论，用综合指标代替原始指标，将指标所含信息量比例作为权重标准，进行加权平均，以获得综合评价结果。缺点是计算复杂，对样本量要求较大。（5）灰色综合评价法。基于专家评分，通过灰色系统理论分析确定灰类等级、灰数、白化函数，然后依据所属灰类的权矩阵、权向量，获得对不同方案因素所属灰类，再综合排序。缺点：有一定的主观性，随着评价因素增多，会大大增加信息收集和计算的工作量。（6）系统动力学方法。基于系统动力学理论，模拟系统原理构建模型，然后通过分析系统中关联关系和内部反馈机制，模拟系统，进而评价和预测。缺点是计算复杂，且因子间要有明确的逻辑关系和时空关系。综上所述，以上方法在基本原理、指标量化、权重分配等方面都各不相同。由第二章分析可知，基于性能的沥青路面施工过程中有很多指标需要控制，且施工过程具有较强的模糊性，可能无法用精确方法来获得衡量结果，从而反映施工实际状况，因此，本文拟结合改进的AHP与模糊综合评价，通过评价沥青路面施工过程，控制路面施工质量。32 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价3.2模糊综合评判模型3.2.1指标等级评价集模糊评价指标集是对评价对象产生影响的各因素为元素组成的普通集合，常由字母U表示。U{u,u,,u}，其中：m为评价U的因素数量，u,u,,u代表评价12m12mU的各因素。上述指标集仅适用于单层次模糊综合评价模型，而在多层次评价模型中，u,u,,u则各自代表相应的下一层次的指标集。12m指标等级评价集是一个包含着指标评语的集合，可以按一定的规则将指标评语划分为几个等级，常由字母V表示。一般V是一个有限集，即V=｛1级，2级，…，n级｝，记作：V{v,v,...,v}，其中：n为评语的级数；12nv,v,...,v为评价某指标的评语。同时，V也可以是一个区间，如V[1,10]或12n[8]V[1,1]等。3.2.2体系的评价标准专家在对每个指标选择评语时，还要考虑按照什么评价标准，目前关于沥青路面施工控制评价标准的资料较少，还没有形成统一认识和规定，因此，根据前述制定指标重要性标度的方法，结合基于性能的施工质控指标体系，推荐专家选择评语的标准如表3-1所示。一般来说，有限集V{v,v,...,v}分为n层，然后以0~10分对各层平均赋12n分。依据上述评价标准，为专家选择的评语赋值。表3-1专家选择评语集范围评语集（0，2]施工控制的不显著（2，4]施工控制的略显著（4，6]施工控制的较显著（6，8]施工控制的显著（8，10]施工控制的极显著33 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价3.2.3模糊评价矩阵设一个由U到V的模糊映射，其中r代表第i个因素对某对象是第j种评ij语的可能性。若i确定，可知（r，r，，r）是V上的一个模糊集，代表由第i1i2ini个因素着手，对该对象的单因素评价。模糊评价矩阵：r11r12r1nrrrR21222nrrrm1m2mn其中：R是模糊评价矩阵；r为第i个指标对j级评语的隶属度，r[0，1]。ijij建立模糊矩阵方法如下：通过专家打分的方式，进行模糊统计，其中评价集V{v,v,...,v}是由（极显著，显著，较显著，略显著，不显著）组成，整12n理专家评价表可知各评价指标得到的相应各级评语，如对第i指标有Vi1个V1评语，Vi2个V2评语，…Vin个Vn评语，则可知：VijrijnV（i1,2,m）（3.1）ijj1其中：r是对第i个指标对第j级评语的隶属度。ij一般地，采用模糊统计的方法计算定性指标的隶属度。此时，aijr（i1,2,m;j1,2,n）(3.2)ijl其中：a—第i个指标j级评语的个数；ijl—评价者人数。3.2.4权重分配在模糊理论中，指标集U中的各因素对评价对象有不同的影响，对此，可由U的模糊子集A来表现，U中因子u对A的隶属度为A，称为u的权重，一m般i1，下节中对权重分配和权重值做进一步分析。i134 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价3.2.5模糊合成设有两个有限论域X(x1,x2,,xm)，Y(y1,y2,,yn)，其中X表示影响因素集，Y表示评语集。若W是X上的模糊子集，代表各评价因子的权重，而F是评价结果，则F是Y上的一个模糊子集，即模糊向量。若已有评价矩阵R，可知综合评价模型：FWR，其中：“”为合成运算符，称为广义模糊算子。得到某层各指标的权向量W和模糊评价矩阵R后，即可建立模型：Ff(W,R)，对指标进行综合评价。（1）单层次评价模型：WRr11r12r1nrrrWWW21222n12m（3.3）rrrm1m2mn12n其中：wi—第i个指标的权重，wi[0,1]且wi1；R—为模糊评价矩阵；r—关于第i个指标的第j级评语隶属度，r[0,1]；ijij—综合评判矩阵，；12n—综合评价值属于j级别的隶属度。j（2）多层次模型对于多层次综合评价模型来讲，每层指标都有相应的权向量W和评价矩阵R，可由权重计算得出W，而高层的评价矩阵由低层得出，对于最后一级指标，有一个权向量和评价矩阵进行模糊合成，得到上层指标的评判矩阵。依次计算，得到最高层的综合评价矩阵，通过分析综合评价基于性能的沥青路面施工过程控制。3.2.6综合评判向量识别前述可知，依据综合评价模型，最终获得的是一个判断矩阵：，它代表指标相对各评语的隶属度，为得到最终评价结果，12n一般采用最大隶属原则的方法进行模式识别。35 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价模式识别时，先确定阀值，再分析，然后将阀值与进行比较：0k0k其中maxk12n若k0，则过程控制为k级，即隶属度为k；若k0，则不能判定，[41]最大隶属原则失效。当发生该情况时，选择与k最接近的i，令kki（3.4）当ik1时，则路面施工控制为第（k1）级；当ik1时，则路面施工控制为第（k1）级。3.3施工过程评价模型的建立考虑影响路面综合性能的施工控制因素很难完全用量化模型说明，因此，采用AHP与Fuzzy数学相结合的方法进行综合评价，可以对定性指标进行量化，从而结合专家经验对施工过程进行综合评价。该评价方法主要通过构建行为模型来确定施工过程的评价等级，最终评定等级越高，表明施工控制的效果越明显。具体实施步骤如下：（1）确定施工过程中控制质量的指标，建立递阶的层次结构，构成指标体系。（2）通过分析专家调查结果，确定各评价指标的重要性标度和指标等级，获得比较矩阵。（3）利用改进的AHP法得到权重。先计算单一准则下的底层指标权重，再逐级得到上层指标的权重。（4）建立指标因素集和权重集。将最低层的控制指标，相应地记为因素集U{u,u,,u}，其中各元素为u(i1,2,,m)。同时将得到的指标权重改12mi记为权重集W{w1,w2,,wm}，各指标对应的权重记为wi(i1,2,,m),wi0且wi1。（5）建立评价集。评价集常用字母V表示V{v,v,,v}，本文规定为12n（极显著，显著，较显著，略显著，不显著）五个评价等级。（6）单因素评价。将每个评判对象按因素集中第i个因素进行评判，如表3-2所示。36 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价表3-2指标评判表指标极显著显著较显著略显著不显著指标1…指标m由表3-2可知，第i个因素的评价结果是V上的一个模糊子集，记为R(r，r，，r)。将各因素组成的评价集组成评判矩阵：ii1i2i5r11r12r15rrr212225Rrrrm1m2m5其中：r—对应指标i，评价为j级的专家占全部专家的比例。ij（7）模糊综合评价。模型可由FWR表示，其中W是按照前述步骤计算得到的，FWR按矩阵运算计算。（8）确定最终评判等级。对应V=（极显著，显著，较显著，略显著，不T显著），本文建立评价等级矩阵f(1,2,3,4,5)，分别取极显著为1，显著为2，较显著为3，略显著为4，不显著为5。依据模式识别原则得到控制等级，比较后获得最后的评判等级。（9）排序优选。在多方案抉择中，控制等级高的为最优方案。3.4指标权重的确定权重是针对某一指标来说的相对概念，在整个沥青路面施工过程中，每个控制指标的作用不同，所处的层次不一，其对路面综合性能的影响肯定也会有差别，因此需要确定各指标的重要程度，即确定指标权重。3.4.1确定指标权重的方法目前确定权重的方法一般分为主观赋权法、客观赋权法、综合赋权法三大类，调查现有研究表明，在沥青路面施工控制指标权重确定中，当前主要使用主观赋权法和综合赋权法，而较少采用客观赋权法，主要因为客观赋权法（主成分分析法、离差及均方差法、多目标规划法等）依赖于足够的样本数据和实37 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价际问题域，计算方法也较为复杂，在实际中应用较为困难，而且施工指标本身[12]变异性较大，样本数据也较为离散，因此较少采用。下面简要介绍主要的主观赋权法和综合赋权法：（1）主观赋权法主观赋权法即通过调查足够的专家，对每个指标权重直接打分，综合各专家意见，得到指标权重，此法操作简单，但是主观随意性太强，可以用于权重分析合理性判断的依据。（2）群体构权法该方法可分为有反馈和无反馈系统群体构权法两类。前者关键是能够设计合适的循环控制和信息反馈指标；后者重点在于如何解决专家返回结果的合成问题。（3）特征值法特征值法是通过构造判断矩阵，求取特征值的方法来得到权重。（4）对象分层构权法在树形结构的多指标综合评价中，可以采用这种方法确定指标权重，它通过各指标重要性的比较，不仅可以确保判断的一致性，还能够避免不同侧面指标个数影响总权重的分配比例。（5）因素分层构权法在该方法中，单项评价指标的“重要性”作为综合概念，在不同方面有不同意义。每个方面重要性都是定权的准则，因此能够形成多层次准则结构图，分别赋权再逐层合并。（6）AHP法AHP（AnalyticalHierarchyProcess）法即层次分析法，它结合了定性与定量分析的系统方法，采用该方法，首先要将问题分解，再进行层次化分析，按因素间相互影响对其进行组合，从而形成一个多层次结构模型，最后得到最底[45]层因素相对于目标因素重要性权重或相对优劣次序，为决策提供依据。上述除了AHP法以外，都是直接从权重入手，即直接由专家赋权，实际施工中，由于施工现场条件复杂，相关专家很难直接通过经验和知识给出各指标的权重，而且有些观点可能差别较大。如果专家只对指标做定性描述，则无法定量评价。而AHP法是在同一层上将指标两两对比，而且是应用相对尺度的对38 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价[46]比，以降低对比指标的困难程度，尽量提高对比的准确性。综上所述，采用层次分析法来确定指标权重，更为有效可行。3.4.2指标重要性标度提出AHP法的Saaty教授认为，当某个有关多个因素的实际问题，需要求各因素在整体中所占权重，若不能采用数学方法精确计算权重，则可以综合专家经验判断，但若因素个数n3，专家也将很难给定明确的权重，而若采用两两对比，专家们一般都能用“一般重要”、“十分重要”等定性描述的词汇来确定两指标相对重要性。同时，引入函数fxx,量化定性判断的语言，该函ij数代表相对总体因素xi比xj的重要性标度。由此可知定义：若fxxi,j>1，则xi比xj重要；若fxxi,j<1，则xj比xi重要；当且仅当fxxi,j=1时，xi与xj同等重要；并约定fxxi,j=1/fxxji,。可以用列表的方式表示指标xi比[41]x的重要性标度，具体如下表3-3所示。j表3-3指标重要性标度表因素x、x比较ij说明,fxxji,fxxijx比x一样重要x、x对目标的贡献一样ijij11x比x稍微重要x贡献稍大于x，但不显著ijij31/3x比x明显重要x贡献明显大于x，但不十分显著ijij51/5xi比xj十分重要xi贡献十分显著大于xj，但不特别71/7突出x比x极其重要x比x有压倒性优势的贡献ijij91/9x比x处于上述两相1/2，1/4，ij上述相邻两判断的中间值2，4，6，81/6，1/8邻判断间调查专家意见，两两比较每层指标，获得fxx,，再求其算术平均值ijfxxij,，即xi对xj的重要性标度。3.4.3判断矩阵矩阵是高等数学中常用的计算工具，由mn个数排成的矩形表如下：39 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价a11a12a1na21a22a2naaam1m2mn简记为A(aij)mn，称为一个mn矩阵，其中aij是第i行第j列的元素。当且仅当mn时，称A为n阶方阵。判断矩阵囊括了指标权重的所有基本信息。根据指标重要性标度得到的算术平均值，本文中引入af(x,x)，作为矩阵中的构成因子，构造判断矩阵ijij如下：a11a12a1naaaA21222nA(a)ijaaan1n2nn[45]1。显矩阵理论规定判断矩阵有如下特征：aij0,aii1,aijajiij然，上述判断矩阵A为正反矩阵，对于正反矩阵，若aijajkaik，则称该矩阵为一致矩阵。特别的，当n3时，其一般不具一致性。所以判断矩阵常会有不一致情况出现。在应用中，一般认为总目标涉及的各因素对目标的权重是客观存在的，所以AHP法建议用判断矩阵进行描述，然而由于人类本身认识的局限性及客观条件限制，这种认识不一定完全可靠，但可以通过要求判断矩阵没有明显“矛盾”，来说明认识的可靠性。判断矩阵的不一致情况越严重，权重对实际情况的反映越不合理。因此，当判断矩阵不一致时，说明其不合理，应当[41]进行修正，直到建立的判断矩阵通过一致性检验。3.4.4传统AHP法及其应用AHP法是运筹学教授T.L.Satty等上世纪70年代提出的一种多准则决策分析方法，其结合了定性与定量分析的特点。该方法优点是，在深入分析复杂决策问题的影响因素和内在关系后，抓住问题本质，构建层次结构模型，充分利用有限的定量信息，将判断思维过程数学化，以期望能够为解决多目标或多准则的复杂决策问题，提供一种相对简单的决策方法。40 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价该方法尤其适合处理多目标和多准则的大系统问题，以及不能够定量决策和分析的复杂问题，也可应用于系统诊断中，对其进行重要性排序。其基本思想是将问题的相关元素分解成目标、准则、方案等层次，并对每层中的两两不同元素定量表示其相对重要性，然后经过比较、判断和计算，进而得到相关元素在系统中的权重。AHP法的基本步骤如下：（1）建立模型深入分析问题后，把影响因素划分为若干层次，并且用图表等方式清楚地表达递阶结构中影响因素的从属关系。若某层包含的影响因素较多，可将该层划分为若干子层次，从而建立层次结构模型。（2）构造判断矩阵建立指标层次结构后，对同一层次各指标进行两两比较，应用指标重要性标度，形成判断矩阵A。（3）单排序及一致性检验上述构造的判断矩阵A的特征根问题即AWW的解W，归一化后即max为该层元素对于上层某元素的相对重要性排序权值，这就是层次单排序，然后nmax要进行一致性检验，先求出一致性指标CI，引入平均一致性指标RI，n1取值如下表3-4所示。由于一二阶判断矩阵具有完全一致性，故无需检验，对CI于三阶及以上判断矩阵，仅当随机一致性比率CR0.10时，才认为矩阵RI具有满意的一致性，否则应调整判断矩阵中各元素的取值。表3-4平均一致性指标RI矩阵阶数3456789RI取值0.580.901.121.241.321.411.45（4）总排序及一致性检验总排序是指模型中最下层的各指标元素相对总目标的权重。总排序是从总目标层自上而下逐层排序，若上层层次总排序已完成且因素A,AA的权重12m分别为a,a,a，B层影响因素对于A单排序的一致性指标为CI，相应的12mii[13]平均随机一致性指标为RI，则B层总排序随机一致性比率为：i41 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价maCIi1iiCRm（3.5）aRIi1ii相应地，当CR0.10时，认为总排序结果的一致性令人满意，否则要重新调整判断矩阵。3.4.5改进的AHP法根据上述采用AHP的方法步骤可知，一致性检验必不可少，应用实践中，常常出现不一致的情况，此时进行的调整都带有一定的盲目性，因此赋值调整过程复杂，带来大量的繁琐计算。为简化计算，应用改进的AHP法，此方法是把最优传递矩阵融入AHP法中，使得构造判断矩阵时，就能符合一致性要求，可以直接计算权重，避免因一致性检验而造成的繁琐计算。[48]改进的AHP法数学公式推导如下所示：nn设实数矩阵A(aij)，B(bij)，C(cij)R在矩阵论中以下规定是成立的：若aij1aji，则称A为互反矩阵；若b-b，则称B是反对称矩阵。ijji若A是互反矩阵，且aaa，则称A是一致的；若B是反对称矩阵，ijjkik且bbb，则称B是传递的。ijikjk由上述条件可知，若A是一致的，则BlgA(bijlgaij,i,j)是传递的；Bbij反之，若B是传递的，则A10(a10,i,j)是一致的。ijnn2除此之外，如果存在传递矩阵C，能够使(cijbij)最小，则称C为i1j1B的最优传递阵。若A是互反矩阵，BlgA，C是B的最优传递阵，那么*cA10则是A的一个拟优传递矩阵，满足一致性，它能够满足使nnnn*2*2(lgaijlgaij)最小，而非(aijaij)最小。i1j1i1j1同样，若B是反对称矩阵，则B的最优传递矩阵C满足：n1cij(bikbjk),i,jnk1上述数学理论，可证明如下：若C是传递的，一定存在x1,x2,xn0，使cijxixj，由上可知42 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价nnnn22J(cikbik)(xixkbik)i1k1i1k1nJJ求minJ，即求解0,i，则2nxi2(xkbik)0，即xxik1inn11xi(xkbik)，可知cijxixj(bikbjk)。nk1nk1所以，上述关于B的最优传递矩阵C的说法成立。**T若A(aij)nn，设权重向量为WW1W2Wn，则由AHP原理可知有：w1w1w1...wwwa*a*a*12n11121nw2w2w2a*a*a*...21222nwww12nwwwa*a*a*nn...nn1n2nnw1w2wn把上式中各元素按列求和，得：nnnwiwiwinnni1i1i1***ai1ai2ainw1w2wni1i1i1显然，若将以上各式中分量换为相应的倒数，就能得到归一化的权重向量，且该向量元素为：1w,j1,2,,njn（3.6）*aiji11由AHP法中的判断矩阵A(aij)nn的特点aij0;aii1;aji可知：Aaij*cij是互反矩阵，由于BlgA，则B是反对称矩阵，同时，构造矩阵A10，n1*其中cij(bikbjk)，则由上述分析易得，矩阵A是A的拟优传递矩阵，nk1*并且具有一致性，因此，可由A直接求出权重，不必再进行一致性校验。传统AHP法的计算流程如下图3-1所示，改进的AHP计算流程如图3-2所示。综上可知，改进的AHP不必进行一致性检验。改进的具体步骤如下：（1）据fxi,xj，构造判断矩阵Aaijnn；43 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价（2）据bijlgaij，构造A的反对称矩阵Bbijnn；n1（3）据cij(bikbjk)，构造B的最优传递矩阵Ccijnn；nk1*cij**（4）据aij10，构造A的拟最优一致阵A(aij)nn；1（5）据wjn，求得归一化的权重向量。*aiji1其中：i,j1,2,n通过对比两种方法不难发现，应用改进的AHP法来进行指标权重的计算，不仅能够保证其一致性，不必进行校验减少计算，而且能提高结果精度。图3-1AHP的计算流程图图3-2改进AHP计算流程图3.4.6指标权重的检验指标权重的检验包括了有效性和一致性检验两部分。上述证明表明应用改进的AHP法获得的权重，不必再进行一致性校验。此时，只需对其进行有效性检验。根据权重的计算过程，可知对任意的f(xi,xj)，在各位专家打分后对结果进行算术平均，得到f(x,x)，然后对所有的f(x,x)，构建各层的判断矩阵，ijij用上述改进的AHP法，计算指标权重。若f(xi,xj)有效，则权重有效，因此，可以通过对f(xi,xj)进行有效性检验，来判断权重的有效性。但是实际中，对f(x,x)的有效性检验也很难进行。若指标权重能够通过一致性检验，证明专ij家对指标权重的结果是认可的，也说明权重是合理的。因此，用改进的AHP法计算时，可以不必再进行权重有效性检验。44 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价3.4.7指标权重的确定本文采用改进的AHP法确定指标权重。首先，根据已定的指标重要性标度，调查专家意见，为指标选择合适的评语。然后依据重要性标度确定方法，设计调查表格，将专家意见汇总，将专家选定的指标重要性数据进行算数平均，获得指标相对重要性的统计结果。目前“德尔菲法”是获取众多评语的一种最常用的方法。本文初步选定16位专家进行调查咨询，所调查专家分别来自于施工单位、监理单位、业主单位、设计单位和科研单位，以期望获得更为全面合理的调查结果。除此之外，路面施工是个模糊过程，用于普通评价中简单的“极显著”、“不显著”或“同等重要”、“十分重要”并不能足够确切地表明施工中存在的各种问题。因此，本研究在设计指标重要性表格时，在“同等重要”与“十分重要”间增加了“稍微重要”、“明显重要”、“及其重要”，在指标评语表的“极显著”和“不显著”间增加了“略显著”、“较显著”、“显著”等中间状态。下面以“集料”指标为例，评价表格如下表3-5，专家评定“针片状”和“压碎值”指标的相对重要性f(x，x）结果如下表3-6。针压表3-5集料指标重要性标度评价表针片状压碎值含泥量重要性标度针片状同等重要：1稍微重要：3压碎值明显重要：5十分重要：7含泥量及其重要：9表3-616位专家对f(x，x）的评定值针压f(x，x）11335311/3针压13111311由上表可得：16fk(x针，x压)k1f(x，x）1.67针压16由于本文篇幅有限，略去其余的专家调查统计结果和计算过程。45 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价按以上步骤求出各层各指标间的相对重要性，然后基于此构造判断矩阵，并按照改进的AHP法，计算求得各指标权重，以碎石的针片状、压碎值和含泥量指标为例，计算过程如下：00.2230.35011.672.24B0.01300.327A1.0312.121.111.0210.0450.011000.0780.17211.1961.487*C0.078.00.095A0.83611.2440.1720.09500.6720.80411w结合式jn由A*可知，各子指标权重为：*aiji1w0.398，w0.333，w0.268123如下表3-7所示：表3-7集料指标权重值指标权重值针片状含量0.398压碎值0.333含泥量0.268同理，根据调查结果，计算出所有指标权重值，则基于性能的沥青路面施工控制指标体系的权重值结果，如表3-8所示：表3-8指标权重表目标层准则层一级指标层二级指标层关键控制指标集料针片状含量(0.398)(0.394)压碎值(0.333)原材料含泥量(0.268)(0.273)水泥水泥等级(0.331)(0.184)初终凝时间(0.669)材料指标沥青低温延度(0.318)结构性能(0.265)-结构(0.422)针入度(0.682)46 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价(0.825)(0.312)-功能半刚性基层级配(0.531)水稳碎石最佳含水量(0.300)(0.146)水泥剂量(0.169)沥青混合料动稳定度(0.226)(0.581)级配(0.494)沥青路面油石比(0.280)综合性能施工过程指拌和场生产筛孔设置(0.432)标(0.211)拌和计量系统(0.416)(0.502)-结构拌和设备产量(0.152)(0.372)-功能现场施工工转运摊铺设备(0.386)艺(0.306)碾压组合(0.370)功能性能施工温度反馈情况(0.244)(0.175)运输保温类型(0.152)关键人员技术水平(0.331)验收指标压实度(0.541)(0.233)-结构平整度(0.230)(0.316)-功能厚度(0.229)3.5施工过程模糊综合评判通过前文分析计算，得到指标权重集，结合建立的指标评价集，采用专家调查的方法，对各指标的隶属度进行确定，以此进行模糊综合评价。专家调查表格式如下表3-9所示。表3-9指标隶属度评价表指标体系评语集极显著显著较显著略显著不显著针片状含量…根据专家调查指标隶属度评价结果，结合上文求得的指标权重，对基于性能的沥青路面施工进行过程评价。计算过程按公式FWR进行。其中，模糊47 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价合成运算算子选择采用加权求和型算子，主要是为了考虑各指标重要性，并将指标隶属度汇总。（1）最基层评价指标向量如下：表3-10集料层评价指标向量指标权重指标评价值向量碎石层评价指标向量针片状含量0.398（0,0.2,0.6,0.2,0）压碎值0.333（0,0.1,0.7,0.2,0）（0,0.140,0.660,0.200,0）含泥量0.268（0,0.1,0.7,0.2,0）表3-11水泥层评价指标向量指标权重指标评价值向量水泥层评价指标向量水泥等级0.331（0,0.4,0.5,0.1,0）(0.067,0.4,0.366,0.167,0)初终凝时间0.669（0.1,0.4,0.3,0.2,0）表3-12沥青层评价指标向量指标权重指标评价值向量沥青层评价指标向量低温延度0.318（0.1,0.1,0.7,0.1,0）(0.168,0.441,0.359,0.032,0)针入度0.682（0.2,0.6,0.2,0,0）表3-13半刚性基层水稳碎石评价指标向量指标权重指标评价值向量半刚性基层水稳碎石评价指标向量级配0.531（0.3,0.6,0.1,0,0）最佳含水量0.300（0.2,0.5,0.3,0,0）(0.304,0.519,0.177,0,0)水泥剂量0.169（0.5,0.3,0.2,0,0）表3-14沥青混合料层评价指标向量指标权重指标评价值向量沥青混合料层评价指标向量动稳定度0.226（0.1,0.7,0.2,0,0）(0.431,0.418,0.151,0,0)级配0.494（0.6,0.3,0.1,0,0）油石比0.280（0.4,0.4,0.2,0,0）48 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价3-15拌和场生产层评价指标向量指标权重指标评价值向量拌和场生产层评价指标向量筛孔设置0.432（0,0.3,0.5,0.2,0）拌合计量系统0.416（0,0.1,0.6,0.3,0）(0,0.202,0.511,0.287,0)拌和设备产量0.152（0,0.2,0.3,0.5,0）3-16现场施工工艺层评价指标向量指标权重指标评价值向量现场铺筑层评价指标向量转运摊铺设备0.386（0.3,0.4,0.3,0,0）碾压组合0.370（0.1,0.2,0.7,0,0）(0.153,0.302,0.472,0.073,0)施工温度反馈0.244（0,0.3,0.4,0.3,0）3-17验收指标层评价指标向量指标权重指标评价值向量验收指标层评价指标向量压实度0.541（0.1,0.3,0.6,0,0）(0.054,0.231,0.439,平整度0.230（0,0.2,0.3,0.5,0）0.253,0.023)厚度0.229（0,0.1,0.2,0.6,0.1）（2）高层次评价指标向量由于目标体系有多层次，低层级指标决定了更高层级的指标模糊评判矩阵。因此，在指标权重基础上结合上述最底层评价指标向量计算结果，上层的评价指标向量计算结果如下：3-18原材料指标层评价指标向量指标权重指标评价值向量原材料指标层评价指标向量集料0.394（0,0.14,0.66,0.2,0）（0.083,0.315,0.479,水泥0.184（0.067,0.4,0.366,0.167,0）0.123,0）沥青0.422（0.168,0.441,0.359,0.032,0）3-19材料指标层评价指标向量指标权重指标评价值向量材料指标层评价指标向量原材料0.273（0.083,0.315,0.479,0.123,0）(0.317,0.405,0.244,水稳碎石0.146（0.304,0.519,0.177,0,0）0.034,0)沥青混合料0.581（0.431,0.418,0.151,0,0）49 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价3-20施工过程指标层评价指标向量指标权重指标评价值向量施工过程指标层评价指标向量拌和场生产0.211(0,0.202,0.511,0.287,0)现场施工工艺0.306(0.153,0.302,0.472,0.073,0)(0.077,0.217,0.542,0.164,0)运输保温类型0.152(0.2,0.1,0.6,0.1,0)关键人员技术水平0.331(0,0.2,0.6,0.2,0)3-21结构性能层评价指标向量指标权重指标评价值向量结构性能层评价指标向量材料指标-结构0.265（0.317,0.405,0.244,0.034,0）(0.135,0.270,0.439,施工过程指标-结构0.502（0.077,0.217,0.542,0.164,0）0.150,0.005)验收指标-结构0.233（0.054,0.231,0.439,0.252,0.023）3-22功能性能层评价指标向量指标权重指标评价值向量功能性能层评价指标向量材料指标-功能0.312（0.317,0.405,0.244,0.034,0）(0.145,0.280,0.417,施工过程指标-功能0.372（0.077,0.217,0.542,0.164,0）0.151,0.007)验收指标-功能0.316（0.054,0.231,0.439,0.252,0.023）（3）第一层指标评价值向量表3-23路面综合性能评价值向量指标权重指标评价值向量路面综合性能评价值向量结构性能0.825(0.135,0.270,0.439,0.150,0.005)(0.137,0.272,0.435,0.150,功能性能0.175(0.145,0.280,0.417,0.151,0.007)0.005)（4）确定评判等级由上述最大隶属度的评判原则可知：在综合评价中，一般取0.5。0则maxk312n=max[0.137,0.272,0.435,0.150,0.005]=0.435<=0.5050 第三章基于性能的沥青路面施工过程模糊评价最大隶属原则失效。据前所述，可以看出与3较接近的是2，k30.435则0.6150.4350.272k132其中i=2，k=3，i=k-1=2T可知：k12.615，对比f(1,2,3,4,5)可得施工过程控制的综合评价等级是：在“显著”和“较显著”之间，且偏向“较显著”，所以，基于性能的沥青路面施工过程控制效果较显著。3.6本章小结（1）考虑路面施工的复杂性和模糊性，在基于性能质量控制指标体系基础上，采用改进的AHP法与模糊综合评价相结合的方法，对沥青路面施工过程进行了评价。（2）在传统AHP法基础上融入最优传递矩阵，形成改进的AHP法求出指标权重，避免了一致性检验。（3）基于求得的指标权重，结合专家调查的指标集结果，确定各指标隶属度，采用加权求和型算子，得出某工程施工过程控制的程度介于“显著”与“较显著”之间，偏向“较显著”的结论。51 第四章沥青路面施工控制技术第四章沥青路面施工控制技术近年来，随着我国经济的快速增长，以沥青路面为主的高等级公路建设蓬勃发展，人们对路面性能的要求也在逐步提高。虽然已经积累了二十多年的高等级沥青路面铺筑经验，但是我国一些公路工程的建设质量还不理想，其中因施工原因造成的路面性能损坏最为突出，因此，加强施工质量控制，提高路面性能显得尤为重要。4.1沥青路面施工质量控制技术4.1.1质量控制技术发展在质量控制领域，道路可以看作工业生产中的一种产品，施工过程则是产品的生产过程。在18世纪欧洲工业革命后，才开始逐渐形成系统和独立的质量控制方法。其发展过程大致可以分为：产品质量检验阶段（QualityInspection）、统计质量管理阶段（StatisticalProcessControl）和全面质量管理阶段（TotalQualityManagement）。产品质量检验阶段：工业化初期，产品质量依靠完工后的检验来保证，属于“事后把关”，即使检查出了质量问题，已经造成的损失也无法挽回，而且有些产品的检验属于破坏性检验，对生产质量的提高有滞后性，并且带来大量的浪费，因此，在实际生产中不能满足实际需要，目前主要应用于产品的事后检验。统计质量控制阶段：由于事后检验的一系列弊端的存在，人们开始将概率[49]论和数理统计应用于质量管理中，休哈特提出了过程控制理论及监视过程的基本工具—控制图，开启了统计质量管理的新阶段。[50]全面质量控制阶段：以质量责任制为基础，明确质量形成过程中各阶段、各环节中各个部门岗位人员的责任，全面监测控制产品质量。目前，统计质量控制技术在实际工程中应用最为广泛。在实际应用中，统[51]计控制技术的发展又分为三个阶段。52 第四章沥青路面施工控制技术第一阶段为SPC阶段。它利用控制图技术，能够区分出生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动，从而及时对过程的异常报警，采取措施，消除异常，保证整个生产过程的持续稳定。第二阶段为SPCD阶段。该阶段是统计过程控制与诊断阶段，在利用控制图进行过程控制的同时，进行技术诊断，判断过程发生异常的原因和地点，以改进生产技术，提高效率。第三阶段为SPCDA阶段。该阶段是统计过程控制、诊断和调整阶段，在前两个阶段基层上，对异常能够自我调整，目前还没有实用性的成果。上世纪70年代，人们开始将统计过程控制技术应用于沥青路面施工。目前，路面施工质量控制处于SPCD阶段，在利用统计方法分析施工材料指标和工后检测的基础上，建立热拌沥青混凝土施工的质量控制/质量保证（QC/QA）规范，进行路面施工质量控制。该方法在实际应用中取得了一定的实际效果，但是没有足够的预测性，在实际工程开工后，往往很难再进行人员、设备和原材料等的调整，从而可能造成施工质量缺陷，因此，对沥青路面施工进行全面的质量控制十分必要。4.1.2沥青路面施工全面质量控制（1）施工的事前控制工程项目开工前，对施工组织中关于施工方案、材料和设备等进行分析，并且在铺筑现场的试验路段过程中采集必要的数据，结合模糊综合评价的方法，在沥青路面施工前，事先判断即将施工的路面可能达到的质量水平。通过施工评价进行事前控制，能够在开工前，事先预见路面可能的施工质量，为改善施工状况、调整施工人员或设备，提高路面性能提供条件。（2）施工的事中控制在整个施工过程中，施工人员及监理及时做好施工记录，定时统计记录资料及实验室数据，针对第二章指标体系中的关键控制指标，采用休哈特控制图，动态控制路面的施工质量，以保证路面施工质量的均匀性。（3）施工的事后控制对已完成的沥青路面工程进行检查验收，通过取芯或其他无损检测方法，对关键的工后检测指标进行检测，从而获得施工质量信息，为以后的施工积累经验。53 第四章沥青路面施工控制技术4.2沥青路面施工事前控制4.2.1基于模糊综合评判的施工事前控制由上文可知进行模糊综合评判的步骤如下：（1）构建指标体系。（2）确定比较矩阵。（3）确定各指标权重。（4）建立指标因素集和权重集。（5）建立评价集和评价标准。（6）单因素评价（7）模糊综合评价。（8）最终评判等级的确定。（9）排序优选。在进行施工事前控制时，仅仅是对一项施工方案的评价，不涉及优选排序，故可省略最后一项，根据评判等级确定是否能够开工。在整个过程评判中最重要的是指标体系的建立、指标权重的确定和评价标准的建立，前两项已经在上一章论述清楚，下面将根据路面施工规范和行业标准等，建立沥青路面施工控制指标的评价标准，以此作为施工事前控制的基础。4.2.2施工控制指标的评价标准评价标准是客观评判的参照物，因为评价指标分为定量和定性指标，所以评价标准也相应地包含定量和定性标准。定量标准中各定量指标的标准值一般按照从优到劣分为A、B、C、D、E5个级别，确定其评价标准的重点就是这5个标准值的大小。该类指标采用递进平均法计算评价标准值，过程如下：根据规范规定的单项指标范围，将其均分作为5个区间。定性指标的评价标准，根据相关行业规范和行业发展水平，并综合专家经验，综合确定各定性指标的5个标准，建议为：A（10分）、B（8分）、C（6分）、D（4分）、E（2分）。54 第四章沥青路面施工控制技术根据以上的评价标准和评分计算方法，将施工过程控制分为“优、良、中、差、劣”5个等级，具体如下表4-1所示，只有当施工过程控制评定为“中”及以上时才能进行施工，否则，要判断出施工中可能存在的问题，加以改进。表4-1基于性能的沥青路面施工过程评价标准评价标准优良中差劣对应分值>9.08.0~9.07.0~8.06.0~7.0<6.0（1）集料指标评定标准参照施工技术规范，将3项指标分别按照“表面层”和“其它层”划分，评定时作为借鉴，以及时监控施工。表4-2集料指标评价标准压碎值（%）得分针片状（%）得分含泥量（%）得分23~26210~1520.8~1.02表20~2347~1040.6~0.84面层15~2065~760.4~0.6610~1583~580.2~0.48<1010<310<0.21025~28210~1820.8~1.02其它22~2547~1040.6~0.84层（18~2265~760.4~0.66基层10~1883~580.2~0.48）<1010<310<0.210若评定指标出现“2”分，即指标不合格，则应暂停评定，对原材料中不合格的重新验证，若依旧不合格，则应调整原材料。（2）水泥指标评定标准表4-3水泥指标评价标准得分水泥等级325#10425#61.5~2.5455 第四章沥青路面施工控制技术初凝时间（h）2.5~3.06>3.0106.0~8.08终凝时间（h）8.0~9.069.0~10.04＞10.02此评价标准主要针对半刚性基层应用最广泛的水稳碎石基层进行控制的，由于标号过高的水泥会减少用量，从而影响混合料的致密性，又标号过低，强度不足，因此一般道路基层选用325#或425#，且实践证明325#更合适。若评定中有“2”分出现，则应重新检验，直到合格，再进行下一步评定。（3）沥青指标评定标准表4-4a沥青指标评价标准标号针入度（0.1mm）得分10℃延度（cm）得分55~60415~17450~55617~19650#45~50819~21840~45621~231023~258100~105440~424105~110642~446110#100~115844~468115~120646~481048~508表4-4b沥青指标评价标准标气候10℃延度得分气候10℃延度得分气候10℃延得分号分区（cm）分区（cm）分区度cm1—415~1741—320~22425~27470#17~19622~24627~2962—419~2182—324~2682—229~31821~231026~281031~331056 第四章沥青路面施工控制技术23~25828~30833~35830~33420~23445~49490#1—233~3661—323~26649~5462—236~3982—326~2981—154~59839~421029~321059~631042~45832~35863~678表4-4c沥青指标评价标准标号针入度（0.1mm）得分60~64664~68870#68~721072~76876~80680~84684~88890#88~921092~96896~1006依照规范，对适用在高速公路的A级沥青按照不同的气候分区，给出上表中的标准分值。（4）半刚性基层指标评定标准表4-5半刚性基层水稳碎石指标评价标准指标控制筛孔（mm）筛孔通过率误差范围得分±1.5%1026.5±3%8级配±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%857 第四章沥青路面施工控制技术±4.5%6±6%4±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4范围得分设计值±0.1%10水泥剂量设计值±0.2%8设计值±0.3%6设计值±0.4%4＞设计值±0.5%2范围（丨试验室试验值与实测值之差丨）得分0~0.1%10最佳含水量0.1~0.2%80.2~0.3%60.3~0.4%40.4~0.5%2对基层级配控制，本文主要考虑了“26.5”、“4.75”、“2.36”三个关键的筛孔尺寸，以水稳碎石的级配设计为参考，对不同的通过率进行赋值。58 第四章沥青路面施工控制技术（5）沥青混合料指标评定标准○1AC系列表4-6a沥青混合料级配评价标准控制筛孔（mm）误差范围得分±1.5%109.5±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6细粒式AC-10±6%4±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1013.2±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8细粒式AC-13±4.5%6±6%42.36±1%1059 第四章沥青路面施工控制技术±2%8±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1016±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6±6%4中粒式AC-16±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1019±3%8±4.5%6中粒式AC-20±6%4±1.5%1060 第四章沥青路面施工控制技术4.75±3%8±4.5%6±6%4±1%102.36±2%8±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1026.5±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6粗粒式AC-25±6%4±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%461 第四章沥青路面施工控制技术○2SMA系列表4-6b沥青混合料级配评价标准控制筛孔（mm）误差范围得分±1.5%109.5±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6±6%4细粒式SMA-10±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1013.2±3%8±4.5%6±6%4±1.5%10细粒式SMA-134.75±3%8±4.5%6±6%4±1%10±2%862 第四章沥青路面施工控制技术2.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1016±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6±6%4中粒式SMA-162.36±1%10±2%8±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1019±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%863 第四章沥青路面施工控制技术±4.5%6中粒式SMA-20±6%4±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4○3OGFC系列表4-6c沥青混合料级配评价标准控制筛孔（mm）误差范围得分±1.5%109.5±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6±6%4细粒式OGFC-10±1%102.36±2%8±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%664 第四章沥青路面施工控制技术±2%4±1.5%1013.2±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6细粒式OGFC-13±6%4±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1016±3%8±4.5%6±6%4±1.5%10中粒式OGFC-164.75±3%8±4.5%6±6%4±1%10±2%82.36±3%6±4%465 第四章沥青路面施工控制技术±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4○4AM系列表4-6d沥青混合料级配评价标准控制筛孔（mm）误差范围得分±1.5%109.5±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6±6%4细粒式AM-10±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1013.2±3%8±4.5%6±6%4±1.5%1066 第四章沥青路面施工控制技术4.75±3%8±4.5%6±6%4细粒式AM-13±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1016±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6中粒式AM-16±6%4±1%102.36±2%8±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4±1.5%1067 第四章沥青路面施工控制技术19±3%8±4.5%6±6%4±1.5%104.75±3%8±4.5%6中粒式AM-20±6%4±1%10±2%82.36±3%6±4%4±5%2±0.5%100.075±1%8±1.5%6±2%4表4-7沥青混合料油石比评价标准范围得分设计值±0.1%10油石比设计值±0.2%8设计值±0.3%4超出设计值±0.3%2表4-8a沥青混合料动稳定度评价标准种气候动稳定度得气候动稳定度得气候动稳定度得类区域（次/mm）分区域（次/mm）分区域（次/mm）分普600~67521-1800~90021000~12002通2-1675~75041-2900~100041-31200~14004混3-2750~82562-21000~110061-41400~16006合825~90082-31100~120081600~18008料>900102-4>120010>18001068 第四章沥青路面施工控制技术改2000~225021-12400~270022800~31002改2250~250041-22700~300041-33100~34004性2-12500~275062-23000~330061-43400~37006混2750~300082-33300~360083700~40008合>3000102-4>360010>400010料1800~200022000~220043-22200~240062400~26008>260010表4-8b沥青混合料动稳定度评价标准动稳定度（次/mm）得分动稳定度（次/mm）得分1500~170023000~33002SMA1700~190043300~36004混合非改性1900~21006改性3600~39006料2100~230083900~42008>230010>420010OGFC一般交1500~17002重交通3000~33002混合通路段1700~19004路段3300~36004料1900~210063600~390062100~230083900~42008>230010>420010在混合料级配控制中，本文主要考虑了“4.75”、“2.36”、“0.075”三个粗细集料分界的关键筛孔孔径。69 第四章沥青路面施工控制技术（6）筛孔指标评定标准表4-9筛孔指标评价标准层数得分3层以下2筛孔设置3层44层85层及以上10（7）拌和计量系统评定标准表4-10拌和计量系统评价标准计量方法得分拌合计量系统体积计量4质量计量8（8）拌和设备产量指标评定标准表4-11拌和设备指标评价标准生产率（t/h）得分>4004300~4006产量200~30010100~200430~1002<302（9）转运摊铺设备指标评定标准表4-12转运摊铺设备指标评价标准方式得分轮胎式，不用转运车4转运摊铺设备履带式，不用转运车6轮胎式，用转运车8履带式，用转运车1070 第四章沥青路面施工控制技术（10）碾压组合指标评定标准表4-13碾压组合指标评价标准组合情况压路机数量得分12初压阶段0~15t810>15t460~15t4复压阶段0~15t15~20t8>20t10终压阶段0~15t810>15t46注：以上赋值机械均适用于面层，其中在复压阶段沥青路面施工中常配合使用轮胎和钢轮压路机，而且钢轮压路机重量一般都不超过15t，为充分揉搓路面，轮胎压路机重量一般都超过20t。（11）施工温度反馈评定标准沥青路面施工中对摊铺碾压温度有明确的规定，前文对转运车、保温类型等已有规定，为避免重复，仅选取反馈情况作为指标，这里的施工温度指摊铺和碾压时的温度。表4-14施工温度反馈指标评价标准施工温度反馈情况是否106（12）运输保温类型指标评定标准表4-15运输保温类型指标评价标准覆盖方式得分运输保温类型棉被10帆布6无覆盖271 第四章沥青路面施工控制技术（13）关键人员技术水平评定标准4-16关键人员技术水平指标评价标准专科以下专科本科硕士及以上项目经理24810关键人总工程师24810员技术实验室主任24810水平拌和楼操作人员461010摊铺机手461010压路机操作手461010（14）验收指标评定标准表4-17验收指标评价标准实测密度/混合料最大理论密度×100%（面层/基层）得分压实度≥92/≥9810<92/<980连续平整度仪测试标准差（mm）平整度2~361~28≤110实测平均值与设计厚度差值（mm）0~410厚度4~686~86≥804.2.3施工事前控制实例下面根据某工程的试验路段施工资料数据，对工程施工过程进行模糊评价，以达到施工事前控制的目的。72 第四章沥青路面施工控制技术（1）某工程施工资料如下表4-18~4-25所示。表4-18原材料数据针片状5.1集料压碎值16.8含泥量0.6原材料水泥水泥等级32.5初终凝时间3.5h/8.2h沥青（70#，气候分区1-3）10℃延度29针入度65表4-19水稳碎石数据控制筛孔通过率1984水稳碎石级配9.559水稳碎石4.75352.3627最佳含水量5.7%（设计值6%）水泥剂量4.3%（设计值4.5%）表4-20沥青混合料数据控制筛孔通过率9.564沥青混合料级配4.7542沥青混合料（AC-20）2.36250.0754.6油石比5.0%（设计值5.1%）动稳定度1462表4-21拌和场生产资料筛孔设置4层拌和场生产拌合计量系统重量计量拌和设备产量200t73 第四章沥青路面施工控制技术表4-22现场铺筑工艺资料转运摊铺设备履带式，不用转运车初压1台10t复压分别为10t和20t现场施工工艺碾压组合终压1台10t施工温度反馈情况实时反馈表4-23运输保温类型和关键人员技术水平的资料运输保温类型覆盖棉被项目经理本科总工程师本科关键人员技术水平实验室主任本科拌和楼操作手高中摊铺机手高中压路机操作手高中表4-24验收指标数据压实度实测密度94%验收指标平整度标准差1.4厚度实测14.6cm/设计15cm根据上述评价标准和上一章各指标的权重系数，下面计算出这种状态下的施工过程得分值：表4-25a该工程施工评价表权重评价分值得分集料（0.398,0.333,0.268）(6,8,6)6.66水泥（0.331,0.669）(8,7)7.331沥青（0.318，0.682）(8,8)8水稳碎石（0.531,0.3,0.169）(8.6,6,8)7.719沥青混合料(0.226,0.494,0.280)(6,8.5,6)7.235拌和场生产（0.432,0.416,0.152）(8,8,10)8.304现场施工工艺(0.386,0.37,0.244)(6,8,10)7.716验收(0.541,0.23,0.229)(10,8,8)9.08274 第四章沥青路面施工控制技术进一步计算可得表4-25b该工程施工评价表权重评价分值得分原材料（0.394,0.184,0.422）(6.66,7.331,8)7.349材料（0.273,0.146,0.581）(7.349,7.719,7.235)7.337施工过程（0.211,0.306,0.152,0.331）(8.304,7.716,10,7)7.95结构性能（0.265,0.502,0.233）(7.349,7.337,7.95)7.417功能性能(0.312,0.372,0.316)(7.349,7.337,7.95)7.534综合性能(0.825,0.175)(7.417,7.534)7.437依照前面表4-1规定，此工程施工属于评价标准的“中”，是允许工程进行开工铺筑的。但是路面综合性能没有达到“优”和“良”的标准，说明其中某些环节还需要调整。同时由上表可以看出，在结构性能和功能性能得分中，功能性能相对有更高的得分，因此，在施工前进行调整时，应重点针对对路面结构性能影响更多的环节，提升施工水平和质量，保证路面综合性能。4.3沥青路面施工事中控制4.3.1控制图选择在质量控制中，最常用的过程控制图为休哈特控制图，也称为常规控制图。下面介绍休哈特控制图的几种常见类型：（1）单值-移动极差控制图该控制图使用范围较小，一般适用于生产过程均匀，样本性能足以代表整体特性的情况。（2）中位数-极差控制图该控制图的样本组数一般不大于10，而中位数控制图在指标选择时采用样本排列中间位置的信息，没有均值控制图精确。（3）均值-极差控制图75 第四章沥青路面施工控制技术该控制图在质量控制中较为常见，它综合了指标均值变化和指标精度变化的信息，能够用于大量稳定的生产质量控制。均值控制图能够反映指标均值是否处于合理范围；极差控制图说明生产的标准差是否保持在所要求的水平。（4）均值-标准差控制图该控制图的精度较高，也相对复杂，但与均值-极差控制图作用基本一样，而且当在样本数据少于6个时，两种控制图检测异常的能力基本相同，因此在施工过程中，样本数据有限，一般也得到相同的结果。（5）计数值控制图该控制图是以不合格产品量及次品率来控制整体质量的，常见的计数值控制图有不合格品率控制图和单位缺陷数控制图。根据以上各控制图特点，本文选择简单明确的均值-极差控制图，进行路面施工的事中控制。4.3.2均值-极差控制图的绘制（1）采集数据采用间隔随机抽样的方式进行数据的采集，为了反映路面施工的最新状况，应当定时详细地记录检测数据。（2）确定控制界限均值-极差控制图有3条界限：上控制限UCL、中心值CL和下控制限LCL。在均值控制图上取值为UCLX3，CLX，LCLX3；在极差控制XX图上为：UCLR3，CLR，LCLR3。RR（3）绘制控制图根据样本统计结果，把X与R在图上描点，并用折线连接，分析施工过程是否达稳定，然后运用判异准则分析异常。（4）控制界限修正对于不在界限内的样本点进行分析，判断其是偶然出现还是系统原因引起[52]的，如果是系统性原因，则剔除这些样本点，重新计算修正控制界限。（5）控制图的使用和改进修正后的控制图在应用中仍需要通过不断计算控制界限等，进行改善，以保证施工质量控制的能力和水平。76 第四章沥青路面施工控制技术（6）过程能力分析过程能力分析是进行施工事中控制的重要组成部分，只有经过过程能力分[53]析，才能找到质量问题的原因，进而改进施工质量。过程能力分析的主要指标有过程能力指数（C、C）和过程性能指数（P、P）。ppkppk4.4沥青路面施工事后控制施工事后控制属于闭环控制，事后控制是通过分析得到的质量反馈信息，调整施工中存在的问题。沥青路面施工事后控制一般包括以下几个方面：（1）施工后质量检查重点是对已经铺筑完成的沥青路面进行质量检测，主要针对压实度、厚度和平整度等指标，检验指标值是否符合设计要求。其次，对施工资料进行检查，包括整个施工过程的技术资料，其中以施工关键控制指标及重点试验资料为主要检查内容。（2）缺陷责任期质量控制沥青路面工程施工完成并竣工验收后，从签发交工验收起，工程进入缺陷责任期，一般为2年，缺陷责任期终止后，工程进入保质期，保质期一般为5年。缺陷责任期内要对工程进行定期检查，如有问题，按照协议责任及时修复。（3）保修服务段的质量控制根据合同规定，在保修期内定期回访建设单位，收集用户对路面工程质量的意见，对于施工造成的质量问题，要及时维修养护，如果是设计问题，可以协助建设单位修补。4.5本章小结在相关规范基础上，初步建议了施工控制指标的评价标准；基于模糊综合评判的方法，对路面施工进行事前控制，并举例分析了其实用性；同时，对路面施工事中控制和施工事后控制方法及控制的要点进行了分析，形成了沥青路面施工全面质量控制体系。77 第五章结论与展望第五章结论与展望5.1主要研究成果本文在对沥青路面施工过程剖析的基础上，运用模糊数学理论，建立了基于性能的沥青路面施工过程控制体系，为保证沥青路面的使用性能提供了一定的技术支持。具体研究成果如下：（1）采用因果分析法并结合专家经验，初步确定了沥青路面施工关键质控指标，再通过分析路面性能与施工质控指标的关系，建立了基于性能的沥青路面施工质控指标体系。（2）考虑路面施工的复杂性和模糊性，在基于性能的质量控制指标体系基础上，采用改进的AHP与模糊综合评价相结合的方法，建立了适用于沥青路面施工的模糊综合评价模型。该模型在传统AHP法基础上融入最优传递矩阵，形成改进的AHP法求出指标权重，避免了一致性检验。同时，基于求得的指标权重，结合专家调查的指标集结果，确定各指标隶属度，采用加权求和型算子，得出施工控制体系对施工过程控制的程度，为进一步改进和完善施工过程提供了依据。（3）在相关规范基础上，初步建议了施工控制指标的评价标准；基于模糊综合评判的方法，对路面施工进行事前控制，并举例分析了其实用性；同时，对路面施工事中控制和施工事后控制方法及控制的要点进行了分析，形成了沥青路面施工全面质量控制体系。5.2研究展望由于时间和作者能力有限，本文对沥青路面施工控制技术的探讨只是初步的，尚有许多问题需要进一步的深入研究，比如：（1）由于施工过程复杂繁琐，可能部分有关路面性能的施工控制指标未能在施工质控体系中体现，需要进一步完善。（2）对施工控制指标与路面性能之间的数量关系，以及施工控制指标的变异大小对路面性能的影响程度，需要进一步深入探讨，或者通过试验分析确定。78 第五章结论与展望（3）将本文模型运用到工程实际中的效果，需要进一步的检验。79 参考文献参考文献[1]孟书涛.沥青路面合理结构的研究[D].[博士学位论文].南京:东南大学,2004.[2]马强.基于使用性能的沥青路面面层结构和材料优化研究[D].[硕士学位论文].西安:长安大学,2011.[3]王永胜.基于使用性能的沥青路面设计[D].[硕士学位论文].北京:北京交通大学,2005.[4]尹金华.基于使用性能的沥青路面设计研究[D].[硕士学位论文].西安:长安大学,2005.[5]JTGF40—2004,公路沥青路面施工技术规范[S].[6]杨毅文.沥青路面施工质量动态控制技术研究[D].[硕士学位论文].南京:东南大学,2005.[7]于新.高速公路沥青路面质量控制/质量保证（QC/QA）体系的研究[D].[博士学位论文].南京:东南大学,2007.[8]白海涛.沥青路面施工质量控制与相关病害研究[D].[硕士学位论文].广州:华南理工大学,2007.[9]李克德,李玉龙,刘昌仁.沥青混凝土路面施工质量动态控制技术应用[J].公路交通技术,2010,(3):37~40.[10]周文欢,郭大进,李兴海.基于一致性校验方法的沥青路面施工质量过程控制[J].公路交通科技,2011,28(4):31~35.[11]杨舒豪.宝汉高速公路沥青路面施工质量动态控制技术研究[D].[硕士学位论文].西安:长安大学,2011.[12]喻鹏.沥青路面施工质量动态控制研究[D].[硕士学位论文].长沙:长沙理工大学,2013.[13]李海滨.沥青路面工程质量过程控制指标体系的研究[D].[硕士学位论文].西安:长安大学,2006.[14]穆秀雯.高速公路沥青路面施工质量动态控制技术研究[D].[硕士学位论文].哈尔滨:东北林业大学,2012.[15]中华人民共和国交通部.JTJ032—94,公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,1994.[16]郭大进.沥青路面工程质量过程控制的研究[D].[博士学位论文].西安:长安大学,2007.[17]孙丽娟,阎伟,牛石超.沥青砼路面施工动态控制指标选取研究[J].公路与汽运,2010,(5):82~84.[18]肖艺成,张久鹏,李洁等.基于层次分析法的沥青混凝土路面施工可靠度指标研究[J].公路,2013,(7):1~4.[19]乔利红.高等级公路沥青路面施工质量过程监控技术研究[D].[硕士学位论文].石家庄:河北工业大学,2006.[20]江帆.沥青路面施工质量动态控制方法和软件系统[D].[硕士学位论文].长沙:湖南大学,2007.[21]扈惠敏.沥青路面施工质量变异性研究[D].[博士学位论文].西安:长安大学,2005.80 参考文献[22]王艳.统计控制技术在沥青路面施工质量控制中的应用[D].[硕士学位论文].南京:东南大学,2004.[23]燕海峰.基于非均匀性的沥青路面施工质量控制与评价研究[D].[硕士学位论文].西安:长安大学,2011.[24]杨彭.热压式沥青混合料路面施工工艺过程控制的研究[D].[硕士学位论文].成都:西南交通大学,2009.[25]Samplingandexaminationofbituminousmixturesforroadsandotherpavedareas-part108:Methodsfordeterminationoftheconditionofthebinderoncoatedchippingsandformeasurementoftherateofspreadofcoatedchippings.BS598-108:2005.[26]章毅,李立寒.基于层次分析法的沥青路面施工质量评价模型[J].上海:同济大学学报,2011,39(2):253~258.[27]SaatyTL.TheanalytichierarchyprocessSaatyTL.NewYork:Mcgraw-Hill,1980.[28]王辉.高速公路沥青混凝土路面早期病害成因的研究[D].[硕士学位论文].南京:南京大学,1999.[29]邓学钧,黄晓明.路面设计原理与方法[M].北京:人民交通出版社,2001.[30]李健.沈大高速公路路面病害调查分析与整治[J].辽宁交通科技.1997,(2).[31]黄晓明.公路建设质量通病分析与防治[M].北京:人民交通出版社,2002.[32]R.Lottman.NCHRPReport192:PredictingMositure-InducedDamagetoAsphalticConcrete[M].TRB.NationalCouncil.WashingtonD.C.1978.[33]曹克平,王树行.沥青路面裂缝的机理及防治对策[J].国外公路,1998,(5):11~18.[34]周浩,沙爱民.半刚性材料疲劳性能材料组成影响因素分析[J].武汉:武汉理工大学学报,2012,(1):41~45.[35]陈燕娟.酸性集料表面活化技术与粘附机理研究[D].[硕士学位论文].西安:长安大学,2012.[36]陆学元.沥青混合料性能与施工变异性研究[D].[博士学位论文].上海:同济大学,2009.[37]郭大进,沙爱民.沥青路面施工质量过程控制技术[M].北京:人民交通出版社,2011.[38]JTJ052—2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].[39]孟建党.基于抗裂性能的沥青路面基层配合比设计及施工工艺研究[D].[硕士学位论文].西安:长安大学,2005.[40]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2006.[41]彭祖赠,孙韫玉.模糊（Fuzzy）数学及其应用[M].武汉:武汉大学出版社,2003.[42]JTGF51—2009,公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].[43]辛建丽,徐桂香.工地试验室对于用EDTA滴定法快速测定灰剂量软件的实现[J].公路工程,2012,37(4):238~242.[44]张兴平.城市基础设施项目社会评价的方法和理论研究[D].[博士学位论文].徐州:中国矿业大学,1999.[45]程理民,吴江,张玉林.运筹学模型与方法教程[M].北京:清华大学出版社,2000.[46]姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社,1993.[47]郭亚军.综合评价理论与方法[M].北京:科学出版社,2002.81 参考文献[48]马云东,胡明东.改进的AHP法及其在多目标决策中的应用[J].系统工程理论与实践,1997,(6):40~45.[49]W.A.Shewhart.StatisticalMethodfromtheViewpointofQualityControl[M].Texas:DoverPublisher,1939.[50]ArmandVallinFeigenbaum.Totalqualitycontrol[M].Michigan:McGraw-HillPublisher,1991.[51]钟伦燕,韩俊,刘红.统计过程控制（SPC）技术原理和应用[M].北京:电子工业出版社,2001.[52]张肖宁.沥青路面施工质量控制与保证[M].北京:人民交通出版社,2009.[53]叶中辰.统计过程控制在沥青混合料生产中的研究[D].[硕士学位论文].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2007.82 致谢致谢本文是在李清富教授的悉心指导下完成的。研究生三年中，李老师一直用他严谨的学术作风和积极幽默的生活态度感染和影响着我。在学术上，李老师一直要求我们多读多想，时刻关注学科前沿动态，为论文的研究指明方向，在论文写作中，遇到困难时，李老师总能适时地为我指出问题，帮我把握好论文的结构和方向；在生活中，李老师与师娘刘晨辉老师时常与我们分享人生经历，从李老师和刘老师幽默诙谐的语言中，我听出了长者对我们的殷切期望和鼓励。另外，李老师一直勤勤恳恳钻研学术、教书育人、以身作则，为我们树立了榜样，李老师的殷殷教诲和鼓励，是我人生成熟路上的一笔宝贵财富，在此，对李老师和刘老师致以真诚的感谢和无限的感激！在研究生学习和论文写作过程中，也一直受到教研室张鹏老师、焦美菊博士的鼓励和照顾，同时得到学院很多老师的关怀帮助，在此奉上深深的谢意！在论文研究过程中，也离不开师兄弟和同学的鼓舞与帮助。在这里要真诚地感谢同门刘镇伟和王远啸同学，在这三年的学习和生活中，是他们一直陪伴我鼓励我，同我一起出差，共同完成研究任务；也要感谢已经毕业的张鹏、张凯、田启超、王必泰师兄，以及王玉娜师姐对我的关心；同时感谢师弟张秋宇、邵鹏磊、杨阳、万震、任高杰和师妹赵亚楠等在科研任务中给予我的支持和协助；最后，要真挚地感谢我的室友王朋和张钊同学，在生活中给我的无私关怀。谢谢朋友们，谢谢你们的一直以来的宽容和帮助，你们永远是我的良师益友！另外，要深深地感谢我的父母和亲人。多年来，他们在经济上和精神上一直为我默默地付出，他们是我求学阶段坚强的后盾，也是我永远的精神避风港，无限感激他们为我所做的一切！最后，对所有曾经帮助和鼓励我的老师、同学和亲友，再次致以最真诚的谢意，谢谢大家！83'