高速公路沥青路面施工质量监控方法与体系研究

'分类号U416.2单位代码10618密级学号2120111036硕士学位论文高速公路沥青路面施工质量监控方法与体系研究研究生姓名：廖津和导师姓名及职称：孙长新副教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称交通运输工程论文提交日期2015年5月28日二级学科名称道路与铁道工程论文答辩日期2015年6月5日2015年5月28日 MonitoringMethodandSystemoftheConstructionQualityofAsphaltPavementofExpresswayADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiaoJinheSupervisor：Prof.SunChangxinChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China 重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对木文的研究做出重要巧献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。６〇／学位论文作者签名：日期啦；年月日节洋重戾交通大学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，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查陶和借阅。本人授权重厌交通大学可将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将木人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名３；寺指导禱签名；如餐新曰期：＞１主年＾月／〇曰曰期：、＾ｉ：年＾月日勾本人同意将本学位论文提交至中巧学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中园优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定旱雙相关权益。每，］学位论文作者签名：碑指导教师签名：ｊ／ｈ杨？日期。《／。：三化年月日日期：＞您年＾月广。日 摘要在道路工程领域中，由于施工质量管理体系长期以来存在很大的缺陷，使得我国高速公路沥青路面一直摆脱不了早期损坏的命运。经大量实践证明，现行的事后检测验收制度并不能对沥青路面早期损坏的结果有所改善。特别地，目前的施工质量管理体系中存在着一个严重影响沥青路面质量的痼疾，就是“虚假数据”的问题。故建立一套完善的沥青路面施工质量监控体系同时进行信息化管理成为当前迫切的任务。本文以开发完善的信息化管理体系为最终目的，以“复合式”高速公路沥青路面施工为背景，建立了一套路面施工全过程的质量监控体系。首先，结合以往沥青路面的咨询工作，仔细研读施工图纸，根据本工程的实际情况，编写本项目的路面施工质量控制与管理手册，从而建立沥青路面施工质量保证体系与管理流程以及信息化管理平台。其次，在借鉴国内外的相关技术规范和实践经验的基础上，收集各方专家的意见作为参考，依据施工过程中涉及的因素，按照易于监控，便于检测原则，归纳出施工过程的监控指标，按照递阶结构分别建立了施工前和施工中监控指标体系，并通过分析总结选择了合适的指标标度法，最终推荐使用0-4标度法。然后，设计出“德尔菲法”所需要汇集专家意见的表格，汇总统计了15个专家关于指标“重要性标度”和“评价标准”的意见并通过改进的AHP法建立若干判断矩阵，计算出指标体系中各项指标的权重值。最后，纵观古今中外的指标质量度量方法，推荐采用专家评分法和PWL（允许限值内百分率）法联合评价的方法建立指标体系的评价标准，并最终统一回归到得分值的标准以便对整个路面进行总评价，从而建立了评价因子层中各项指标的得分体系。再结合权重值，即可计算出更高层次指标的得分，使得对施工各环节都能做出评价。同时，为了防止“虚假数据”的出现，在施工中，需对各方数据进行真实性检验。最终，通过列举某一路段的具体施工作为说明，把路面施工质量测评全过程演示了一遍，并说明了其在实际施工运行中收到良好的效果。为开发出一套完善的信息化管理系统作出了坚实的理论基础。关键词：道路工程，沥青路面，施工质量管理，质量评价指标，质量度量方法Ⅰ ABSTRACTInthefieldofhighwayconstruction,becauseoftheconstructionqualitymanagementsystemhaslongbeenthegreatdefects,whichmakesChina"shighwayasphaltpavementearlydamagehasnotgetridofthefate.Afteralotofpracticehasproved,thecurrentpostacceptancetestingsystemcannotonasphaltpavementearlydamageresultsimproved.Inparticular,aseriousimpactontheasphaltpavementqualityproblemsofconstructionqualitymanagementsysteminthepresentis"falsedata"problem.Therefore,toestablishasetofperfectasphaltpavementconstructionqualitycontrolsystemandtheinformationmanagementbecomeanurgenttask.Thispaperistodevelopaperfectinformationmanagementsystemfortheultimategoal,the"whiteandblack"ofexpresswayasphaltpavementconstructionasthebackground,establishaqualitymonitoringsystemofpavementconstructionprocess.Firstly,combinedwiththepreviousconsultationworkofasphaltpavement,acarefulreadingofconstructiondrawings,accordingtotheactualsituationoftheproject,thepreparationofpavementconstructionqualitycontrolandmanagementmanualoftheproject,soastoestablishtheasphaltpavementconstructionqualityassurancesystemandmanagementprocedureandinformationmanagementplatform.Then,accordingtothe"Delphimethod"todesignaformusedtocollecttheopinionsoftheexperts,statisticsof15expertsontheindex"theimportanceofscale"and"evaluationstandard"opinionsandestablishsomejudgmentmatrixbytheimprovedAHPmethodtocalculatetheindexweightvalue.Finally,indicatorsofqualityatalltimesandinallcountriesthroughoutthemeasurementmethod,recommendedcombiningwiththeexpertscoringmethodandPWL(Theallowablelimitspercentage)tosetuptheevaluationcriterionoftheindexsystem,andfinallyreturntothescoresofunifiedstandardsforgeneralpriceofthewholepavement,thusestablishedThescoringsystemofindexinevaluationfactorlayer.Then,combinedwiththeweightvalueofindex,itcanbeusedtocalculatethehigherlevelindexscore,maketoeachconstructionstepcanmakeevaluation.Atthesametime,inordertopreventtheemergenceofthe"falsedata",itisneedtobeavaliditycheckforthedataofpartiesintheconstruction.Finally,toillustratetheprocessofpavementconstructionqualityassessmentbyspecificconstructioncitedasection,andshowsitsgoodeffectinactualconstructionoperation.Tomakeasolidtheoreticalfoundationforthedevelopmentoftheperfectinformationmanagementsystem.KEYWORDS：roadengineering，asphaltpavement，constructionqualitymanagement，qualityevaluationindex，qualitymeasurementmethodsⅡ 目录第一章绪论..............................................11.1选题背景.....................................................11.1.1我国高速公路发展状况...................................11.1.2高等级公路沥青路面的现状与前景.........................21.1.3工程背景简介...........................................31.2研究的目的和意义.............................................41.2.1研究目的...............................................41.2.2研究意义...............................................41.3国内外研究现状...............................................41.3.1国内研究状况...........................................41.3.2国外研究状况...........................................61.4主要研究的方法及内容.........................................7第二章施工质量保证体系与管理流程的建立...................92.1质量保证体系.................................................92.1.1质量管理学原理与沥青路面施工质量管理...................92.1.2质量管理体系..........................................102.2路面工程质量管理流程........................................12第三章建立信息化管理平台...............................153.1建立的意义..................................................153.2办公自动化的系统功能........................................153.3信息化管理平台的建立........................................16第四章施工质量控制指标的选择及研究......................174.1指标体系建立的原则和施工质量的评价环节......................174.2控制指标体系的建立..........................................174.2.1指标体系建立的流程....................................184.2.2指标的选取及汇总......................................204.3体系中各指标的分析..........................................234.3.1确定评价指标权重值的方法选择..........................244.3.2传统的AHP法与改进的AHP法............................264.3.3指标重要性的标度法选择................................294.3.4构建判断矩阵..........................................334.3.5指标权重值的确定......................................34第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价........415.1施工质量度量方法的选择......................................415.1.1对现行质量度量方法的比较分析..........................41Ⅰ 5.1.2本研究推荐的质量度量方法..............................475.2专家评分法的评价标准........................................475.2.1定量的评价标准........................................485.2.2定性的评价标准........................................485.2.3综合评价标准..........................................495.2.4各项指标的评价标准....................................495.3基于PWL的沥青路面施工过程质量控制.........................745.3.1PWL的计算原理.........................................745.3.2风险分析..............................................785.3.3指标偏倚性分析........................................795.3.4合理样本容量的确定....................................805.3.5样本数据真实性检验....................................815.3.6PWL度量指标的评价标准.................................83第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析..................856.1施工过程中指标体系测评......................................856.1.1水泥稳定碎石底基层和下基层施工前指标体系测评..........856.1.2水泥稳定碎石底基层施工中指标体系测评..................886.1.3水泥稳定碎石下基层施工中指标体系测评..................936.1.4水泥混凝土上基层施工前指标体系测评....................976.1.5水泥混凝土上基层施工中指标体系测评....................996.1.6沥青混凝土面层施工前指标体系测评.....................1026.1.7沥青混凝土面层施工中指标体系测评.....................1056.2施工质量监控测评结果分析...................................113第七章主要结论及展望..................................1157.1主要结论...................................................1157.2研究展望...................................................116致谢...................................................119参考文献...............................................121在学期间发表的论著及取得的科研成果......................125Ⅱ 第一章绪论第一章绪论1.1选题背景1.1.1我国高速公路发展状况改革开放30多年来，自1988年沈大高速公路和泸嘉高速公路建成通车后，拉开了我国大规模高速公路建设的序幕。此后的十几年间，我国高速公路建设以前所未有的速度发展，2002年，我国高速公路通车里程突破2万公里，跃居世界第二。2009年中国公路建设投资也显著增长。全社会完成公路建设投资9668.75亿元，其中公路重点项目完成投资4321.35亿元，路网建设完成投资3214.51亿元，农村公路建设完成投资2132.88亿元。“十五”（2001年—2005年）的5年间，全社会共完成公路交通建设投资1.98万亿元，年均增长18.7%，是“九五”期间的完成投资的2.2倍，超过了建国至2000年51年的总和。“十一五”前四年公路建设总投资达2.85万亿元，已经超过“十五”投资总和的1.44倍。2010年高速公路高速发展，4万亿投资计划显示了强大的威力。交通运输部提供的数据显示，较09年上半年公路水路交通固定资产共完成投资情况同比增长40.4%，其中公路建设完成投资3627亿元，同比增长49%。沿海建设完成投资297亿元，同比增长5.8%。并且，交通部首次对外公布了未来30年高速公路网络建设规划。发布的这份名为《国家高速公路网规划》明确，未来30年内，中国高速公路网络将采用放射线与纵横网格相结合布局方案，建设7条首都放射线、9条南北纵线和18条东西横线，形成“7918”网状格局，通车总里程约达8.5万公里。高速公路的高速发展必将拉动2010年的重卡自卸车、载货车和牵引车的市场销量增长。2011年交通部在北京举行了年度交通工作会议。会议发布的统计数据显示，截至2010年年底，全国公路网总里程达到398.4万公里，五年新增63.9万公里。高速公路由“十五”期末的4.1万公里发展到7.4万公里，新增3.3万公里。而2010年全年新增高速公路9200公里左右，创下历史新高，同比增长近一倍。2012年末全国高速公路里程已达9.62万公里，比2011年末增加1.13万公里，全国高速公路车道里程42.46万公里，增加4.87万公里。具体情况如图1-1所示。1 重庆交通大学硕士毕业论文图1-12008－2012年全国高速公路里程至2013年，中国高速公路新增通车里程或达1.02万公里，或低于2012年国家交通工作会议上公布的1.13万公里，同比减少可能达到15%；且大部分省份2013年的新增高速沥青同步均出现下滑，而改扩建的高速公路建设项目明显增加。2013年，各省高速建设规划显示，建设重点依然集中在华北、西南、华中等地。其中，计划新增里程超过500公里的省份达到8个省份，分别为贵州、四川、内蒙古、河北、山西、河南、湖南及福建。1.1.2高等级公路沥青路面的现状与前景近年来，我国采用沥青混凝土路面作为高等级路面的占了极大比重，尤其是高速公路。同样，在欧洲沥青路面所占比例也达到了公路总量的90%以上，在美国[1]则高达96%。这主要是由于沥青路面让人为之倾倒的优点：行车舒适、噪音低、通车快、维护方便、可回收利用率高等等。基于多年来建设实践中诞生的成果──多种不同形式的沥青混合料，如AC、SMA、OGFC、ATB等，人们探讨出了各种关于沥青混合料的设计、施工、监控管理等的方法，从而在这一领域上出现了林林总总的新技术、新结构、新工艺、新材料和新设备，并广泛应用于生产实践和课题研究当中。原则上来说，根据沥青混合料的疲劳特性，沥青路面的设计年限为10年以上，高速公路沥青路面的设计寿命通常为15年以上，但目前我国已通车的高速公路沥青路面结构实际使用寿命远远没有达到设计年限，早期损坏现象十分普遍。同时，高速公路早期破坏现象明显且呈逐渐加重趋势，很大程度上与其施工过程中质量[2～3]控制不严格有关。适当归纳高速公路沥青路面早期损坏的原因，主要存在的问题包括：①沥青面层材料选择或设计不当引起的车辙、水损坏、低温开裂、泛油、松2 第一章绪论散等病害。②半刚性基层开裂引起的沥青面层反射裂缝，以及由此产生的土基弱化、路面唧泥及碎裂等病害。③由于软基处理不当、路基碾压不足、路基填土不符合设计要求等路基承载力不足引起的路面损坏。④路面各结构层材料的生产质量变异及摊铺碾压不均匀，在路面最薄弱环节发生的车辙、坑槽、泛油等病害。为了解决这类早期损坏现象，在道路工程技术领域中一直进行着坚持不懈的研究和努力。以美国为例，近20年来先后完成的沥青性能分级（PG分级）、Superpave沥青混合料设计方法、AASHTO2002路面设计指南以及持续进行的路面长期使用性能（LTPP）等研究成果，不仅使得路面工程技术由经验方法逐渐转向更加具有理论依据的科学方法，也较好地解决了沥青路面建设质量和防止早期损坏的工程技术应用问题，在世界各国，特别是我国的高速公路沥青路面建设技术领域中发挥着十分重要的影响。1.1.3工程背景简介本文的依托工程是惠深高速公路惠州段加宽改扩建工程。惠深高速公路于1993年4月全线建成并投入使用，原惠深高速公路主线按部颁《公路工程技术标准》（JTJ1──81）一级汽车专用公路平原微区标准建设，主线采用双向四车道，设计行车速度100km/h，路基宽23m。项目改扩建采用高速公路标准，设计速度100km/h，双向六车道，路基标准宽度为33.5m。部分路段采用双向八车道，路基标准宽度为41m。沥青路面采用双轮组单轴轴重100KN为标准轴载，设计年限为15年。新建路面设计是以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标来计算路面结构厚度，并以容许拉应力进行验算，弯拉应力不满足规范要求时以弯拉应力作为控制指标进行路面结构厚度计算。扩建路面按照刚性基层沥青砼复合路面结构进行计算水泥砼面板结构厚度总的来说，本工程分为四大部分：①新建路面，包括主线抬高路段新建路面、匝道及收费站新建路面；②扩建路面；③沥青罩面路面；④其他公路路面，包括一、二、三级公路和人行道等。本项目自2013年10月开工，从K1+500～K32+174，全程30多公里，目前正在分标段施工，个别标段路基工程已完工的，开始了路面工程的施工，部分路段已完成了水泥混凝土的铺设，等其他路基交出来以后，马上又开始进行路面的施工，整个工程采用流水方式施工。计划于2015年6月份竣工通车。3 重庆交通大学硕士毕业论文1.2研究的目的和意义1.2.1研究目的与我国先进制造业比较，沥青路面建设领域的管理水平仍然存在相当显著的差距。在美国，沥青路面施工质量管理的理论与方法研究已经形成一套基本成型的技术体系，并由AASHTO先后颁布了关于沥青路面施工质量控制（QC）、质量保[4]证（QA）和独立质量检验证（IQ）制度的相关技术规范。我们在这一领域的研究水平与应用技术远远落后于发达国家。因此，有效质量监控体系的建立显得尤为迫切。通过课题的研究总结出一种适宜于我国沥青路面施工现状的工程管理模式和质量监控方法与体系，为公路工程全面质量管理体系的建立提供有益的参考和借鉴。通过此监控系统，能有效地加强事前与事中的控制，从而提高这公路一领域建设的效益。1.2.2研究意义我国在沥青路面施工质量控制和管理方面相对薄弱，严重制约了沥青路面施工水平的提高。施工质量控制既是一个技术问题，也是一个管理问题。也就是说，它是方法论与管理学的结合。如何保证施工单位在路面施工过程中贯彻设计意图，保持施工质量的均匀性与稳定性是提高沥青路面工程质量，延长路面适用寿命的关键，同时也是提高公共资产投资效益，增强公路建设服务于经济发展与社会稳定能力的重要措施，也是目前公路界面临的一个重大挑战。尽管质量管理学的理论与方法在最近几十年里得到了快速的发展，并且已经在竞争性产品的管理领域得到广泛应用，但即使在发达国家，类似于沥青路面这样一类公共产品的施工质量管理体系仍不完整，质量管理的技术与方法与竞争性产品比较仍然处于落后状态。基于这样一种现状，发展我国的沥青路面质量监控技术与方法，不仅对于保证当前沥青路面建设质量具有重要意义，对于发展针对公共产品的质量管理学理论、方法与实用技术，提高我国作为公共产品的公共工程建设质量来说，也是一项十分重要的任务。1.3国内外研究现状1.3.1国内研究状况纵观我国的工程质量管理体制、方法，包括监理制度在内，除了目测凭经验判断及注意施工工艺外，绝大部分都是对产品进行事后“质量检查”，还不能说是过程中进行“质量控制”。规范规定的做法基本上是施工过程中按规定的频度4 第一章绪论取样、试验，事后得出数据对施工质量评价是否符合指标要求，合格的进行检查验收，不合格的责令返工，而这样的控制方式不利于工程质量的保证。目前我国工程的质量事故、仍然不少，例如：1998年特大洪灾期间决口的九江长江大堤；1999年4月出现的重庆彩虹桥坍塌；宁波大桥出现的严重事故；北京西客站的质量问题；2007年6月的广东九江大桥垮塌事故等，这一系列的工程事故不仅给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失，同时也造成了不良的社会影响。究其原因，这些事故无一例外的都是在项目管理及质量控制方面的缺失有[5]关。国外发达国家沥青路面施工过程中动态质量管理和过程控制的应用比较成熟，并得到了普及，国内京津塘高速公路使用了这个方法，对工程质量管理起到了很好的作用．但在以后的公路施工中极少有工程项目(或单位)采用。从20世纪80年代以来，同济大学和西安公路交通大学分别进行了路面可靠性研究及指标参数的变异性研究，为动态质量管理和过程控制提供了理论基础和实践方向。秦山三期重水堆核电站国家“九五”重点工程运用动态管理和过程控制来完成项目取得了巨大的收益和成绩；湖南省衡枣高速公路的程序化、信息化、数据化、网络化动态管理与控制为其实现一流的质量、一流的进度、一流的管理、一流的效益[6]的目标奠定了坚实的基础。以下是国内一些学者在沥青路面施工质量控制管理领域上作出的一些研究。[7]李兴隆主要研究了DTJ动态监控系统在进行实时监控、事前预控、事中监控、查询功能、数据报警与事后分析中的作用，系统对日进度、总产量、生产波动、级配油石比等生产情况的时间监控，可帮助监理、施工单位进一步了解情况。结合现场采集数据分析其混合料的稳定性能。利用统计原理和施工动态控制的方法，及时、针对性地进行改进和调整施工配合比，从而提高施工质量的稳定性，达到了指导生产的目的。此监控系统的优点是通过实时监控拌合过程中各种材料的进料配比，利用统计原理和施工动态控制的方法，能为质量控制提供最基础、真实、快捷的施工数据，并通过预先设定的警戒值，能及时判断、预警到施工的不合理波动，减小变异系数，加强施工控制的目的。其不足之处是只考虑到了过程质量管理，而没有考虑工程建设项目质量管理中的其余两个方面，即整体质量管理和全员质量管理，这样往往会忽略人员、机械、材料的影响因素。[8]天津市市政工程研究院的李正中、周卫峰、张亚鹏等人参与研发了基于软件工程技术和网络通信技术，通过编制软件、开发数据库、架构网络平台的热拌沥青混合料实时监控系统。应用测试表明：该系统能够真正实现对拌和楼生产数据的实时采集、处理、分析及远程传输等功能，能够对沥青混合料的拌制过程和关键指标进行有效的全程动态监控，对提高混合料生产效率和质量控制水平具有重5 重庆交通大学硕士毕业论文要意义。但该系统要求有较高的计算机水平，且其辅助决策灵活性不足，因为在施工过程中会出现各种各样的情况，很多事情需要灵活处理。如果可以实现网络信息化，让个方单位能第一时间了解情况就更加理想。[9]乔利红在其硕士论文里面也提出了基于可靠度的沥青路面施工质量控制。在施工控制中，应利用可靠度理论并结合现代质量控制理论，建立基于可靠度的控制原理，利用过程控制方法，确保各设计参数的实测均值达到设计值要求的基础上，将它们的变异系数控制在设计时所考虑的变异范围内，目的是能控制施工，使实际可靠度达到设计要求。但要实现多指标下的路面结构系统可靠性工作量比较大。而且其取样代表性对其结果影响也较大。比较容易出现偏差。鉴于前辈们各方面的研究成果可以看出，目前国内对沥青路面施工质量的控制管理都是在传统管理模式上进行改进，变得更加强调事前的控制。强调“提前规划，严格把关，预防为主”的原则。但都还没有真正实现事前、事中、事后全面信息化控制管理。管理体系有待更进一步完善。1.3.2国外研究状况国外在沥青路面施工质量管理方面的研究较早，质量管理是伴随着产业革命的兴起而发展起来的，从其产生到不断发展，经历了一个世纪，三个阶段：第一阶段：20世纪初，泰勒根据18世纪产业革命以来工业生产管理的实践和经验，提出了“科学管理”的理论，主张实行计划职能和执行职能的分离，使产品质量控制从制造过程中分离出来时进行检验的管理方法。这种事后检验的质量管理方法，在20世纪30年代风行起来，对提高劳动生产率和经济效果起到了积极的作用。第二阶段：20世纪30～40年代，休哈特博士等一批专家，提出了用统计的方法监控生产过程，并且提出了统计控制工具一控制图，他们用数理统计方法制定了战时质量管理标准，休哈特博士的统计过程控制理论对20世纪30～40年代的美国工业界产生了一定影响。统计质量控制方法改变了过去陈旧的检验方式，同时突破了单纯事后检验的局限，逐渐实现企业对产品质量的预防控制，使质量管理工作建立在更加科学的理论基础上。第三阶段：全面质量管理阶段二十世纪60年代，美国提出了通用电气公司的费根堡姆和质量管理专家朱兰博士等人先后提出了全面质量管理(TotalQualityControl)的思想简称TQC，并逐渐为世界各国所采用。朱兰(JosephH．Juran)博士所倡导的质量管理方法和理念深刻影响着世界企业界和世界质量管理的发展。他的“质量计划、质量控制和质量改进”被称为“朱兰三部曲”。概括地说，全面质量管理就是有关部门全体人员参与，对产品全过程的各种影响因素进行全面系统的管理工作的总称，把工程质量从过去的事后检验、把关为主，变为预防，6 第一章绪论改进为主。并从管理结果变为管理因素，把影响质量问题的诸因素及时查出来，并首先解决主要矛盾。费根堡姆于1961年出版了《全面质量管理》一书，主张改变单纯强调数理统计方法的偏见，建立一套完整的质量管理体系，以保证经济地生产出可满足用户要求的产品。爱德华兹．戴明提出了著名的“质量管理十四点原则”，包括确定永恒不变的目的以提高产品与服务、不再依赖大量的检验、鼓励每个人自我教育与提高等原则。另外，在基于可靠度的沥青路面施工质量控制方面，在外国也做出了深入的[10～12]研究。1972年Dater等人在美国德克萨斯州的柔性路面设计可靠度分析中首次提出了路面可靠度的定义：路面系统在设计年限内，在一定条件下，完成预定[12]功能的概率。1985年，AASHTO发布的路面设计指南中引入了可靠度的设计方法。[13]1987年，Hudson等提出了可靠度系数的概念。发达国家从70年代开始，已经研究和推广沥青路面施工过程中动态质量管理和过程控制，美国在路面施工中非常注重质量控制与管理，至今，已经形成一套较为成熟并以推广使用的科学的路面施工质量控制与管理方法和程序。国外路面施工质量控制与管理方法主要根据质量控制与管理目标，按照不同气候环境、不同材料、不同施工技术水平、不同机械组合、不同管理层次，设定相关的制度和程序，以达到程序化、规范化和标准化的目标。并且通过有计划的组织、协调和控制，通过工程的事前、事中及事后质量控制与管理，满足各项指标都在预期目[14]标范围内，达到施工质量控制的标准化、规范化。1.4主要研究的方法及内容①结合以往沥青路面的咨询工作，仔细研读施工图纸，根据本工程的实际情况，编写本项目的路面施工质量控制与管理手册，从而建立沥青路面施工质量保证体系与管理流程以及信息化管理平台；②“复合式”沥青路面施工质量控制指标选择研究。分别建立施工前和施工中的质量监控指标体系并确定各项指标的权重值。具体如下：1）依据施工过程中涉及的因素，按照易于监控，便于检测原则，通过咨询多位专家，综合统计各位专家的意见，选定在路面施工中需要控制的主要指标，并按照递阶的关系建立起指标体系以便研究。2）设计出“德尔菲法”所需要汇集专家意见的表格，汇总统计各个专家关于指标“重要性标度”和“评价标准”的意见。3）根据以上意见按照改进的AHP法，通过矩阵的计算的出体系中各个指标的权重值，以体现出各项指标的重要程度。③“复合式”沥青路面施工质量过程控制评价。采用PWL与评分法结合来评价各项指标的质量水平。首先，采用专家调查法制定评分标准，对各项指标的评7 重庆交通大学硕士毕业论文定结果进行量化，结合其权重值分析该工程是否满足开工条件，从而加强事前的控制；然后是事中和事后控制，采用PWL作为质量度量方法，计算出各项指标的PWL值并对PWL值进行打分，最终把所有指标的评价统一回归到评分法当中；最后根据各项指标的权重值计算某路段或整个沥青路面的得分并进行评价。8 第二章施工质量保证体系与管理流程建立第二章施工质量保证体系与管理流程的建立2.1质量保证体系2.1.1质量管理学原理与沥青路面施工质量管理本课题所研究的监控体系，以管理学和方法论作为理论基础，要建立一个完善的质量监控体系必须对这两个方面的内容进行充分认知与理解。质量管理学的研究对象就是质量，是研究和揭示质量产生、形成和实现过程的客观规律的科学。按照相关文献的论述，质量管理学主要包含以下内容：①质量管理的基本概念，基本指导思想与工作原则，宏观质量管理。②质量设计，包括用户需求与用户满意指数的调查和预测，质量指标与设计标准的制定质量机能展开方法、田口方法、可靠性理论及其应用。③制造质量与过程控制，统计过程控制与统计过程诊断理论及其应用。④质量体系。⑤质量诊断。⑥质量的经济性，即质量成本。⑦使用质量，即可靠度。⑧质量管理组织等。所谓的方法论，这里指的就是质量分析、质量控制与质量管理的主要工具与手段，一般情况下都离不开概率论及数理统计方法。常用的统计方法包括数据的收集与整理、控制图、抽样检验、试验设计、回归分析、方差分析、多元分析与时间序列分析等。随着质量管理学的发展与进步，也产生了一些基于概率论和数理统计方法的新的质量管理工具，计算机技术也在这一科学得到普遍应用。按照质量管理在工业发达国家中的实践特点，质量管理学科的发展一般被划分为质量检验、统计质量控制和全面质量管理三个阶段。①质量检验阶段。在此手段出现之前，工业产品的质量检验都是通过生产工人对自己加工工序的质量自检完成，质量检验阶段则形成了以“事后”质量检验为主的质量管理特点。质量检验人员根据技术标准，利用各种测试手段对零部件和成品进行质量检查，作出合格与不合格的判断，并不允许不合格品进入下道工序或出厂，起到了质量把关的作用。然而，在大生产情况下，事后检验信息反馈不及时造成的生产损失很大，此后萌发的质量“预防”思想推动了质量控制理论的诞生。②统计质量控制阶段。统计质量控制使得单纯依靠质量检验、事后把关发展到过程控制，突出了质量的预防性控制管理方式。就是在此阶段，质量管理学科9 重庆交通大学硕士毕业论文在管理科学中首先引入了统计数学的方法。统计方法的用用减少了不合格品，降低了生产费用。但是现代化大规模生产十分复杂，影响产品的质量因素变得越发多元化，单纯依靠统计方法不可能解决足够多的质量管理问题。随着大规模制造系统的涌现与系统科学的发展，质量管理也走向系统工程的道路。③全面质量管理阶段。全面质量管理的基本原则有以下三条，称之为“三全”管理：1）全面质量；2）全过程；3）全员参加。事实上，“三全”管理是系统科学全局观点的反映，有些专家学者如数学大师华罗庚，将全面质量管理称为质量系统工程。2.1.2质量管理体系质量控制的管理技术是有计划、有组织的系统经营管理活动，是一个运行、评价、对比、判断、反馈的交叉、相容、反复的质量控制过程，如图2-1所示。过程操作层保持绩效评价纠正行动目标评价结果满足一致性对比仲裁不满足一致性图2-1质量控制的反馈循环示意图在质量控制活动中，企业为了满足顾客的需求，必须不断地发现质量问题，确定质量控制目标，制定质量控制计划和实施方式及方法，组织质量控制活动实施，对实施的结果进行评价，通过总结和发现新的质量问题而实行持续改进。全面质量管理体系的运行框架通常包括制定质量方针和质量目标以及质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。首先，质量管理体系中的质量目标控制与实现，责无旁贷地属于业主的职责。业主需要根据国家法规和行业技术标准确定项目的质量标准，并通过设计合同委托设计部门以设计文件的方式予以明确。项目实施过程中，业主可以根据项目的进展情况和发现的质量问题，要求设计部门对于不能满足项目质量目标的设计内容进行变更。业主的质量目标管理也表现在项目具体实施过程中的质量策划与质量改进方面。其次，质量控制是承包人保证工程质量的质量管理活动，以承包人的质量自检方式完成。同时，由完全独立的经济实体监理公司对产品“独立”开展质量保证活动，即具有对承包人完成的工10 第二章施工质量保证体系与管理流程建立程质量进行复核、认定、仲裁等重要职能，其作用更加偏重于质量的监督与验证。图2-2所示为全面质量管理体系的组织与组成。实现质量目标（业主职责）业主契约关系契约关系承包人监理业主职责承包人职责监理职责业主职责质量策划质量控制质量保证质量改进图2-2全面质量管理体系组织图随着我国市场经济体系的不断完善，公路建设的政府行为模式已被替代，并逐渐向应对市场机制的方向转变。公路建设过程中的社会分工日趋明确，政府主管部门、业主、承包人、技术咨询机构在公路建设过程中扮演着不同的角色、发挥着不同的作用。因此在接近10年的实践工作中，我们借鉴国内外的先进经验，提出了包括“质量验证（QV）”概念的改进的全面质量管理框架，如图2-3所示为改进后的管理体系。业主负责工程质量的规划或策划（QP）、承包人负责施工过程的质量控制（QC）、业主以合同方式聘请的监理工程师承担施工过程的质量保证工作（QA）、业主与专业咨询机构共同承担质量验证工作（QV），整个框架在政府的质量监督下展开工作。业主施工质量规划政府质量监督承包人施工过程业主施工过程质量保业主质量验证质量控制证和验收（监理）（咨询机构）业主施工项目质量管理系统图2-3改进的收费公路沥青路面施工质量管理体系11 重庆交通大学硕士毕业论文本课题所依托工程“惠深高速公路惠州段改扩建工程”的质量管理体系采用三级质量管理体系，即承包人质量控制体系（QC）、监理工程师质量保证体系（QA）和业主质量验证体系（QV）。各级质量管理主体应建立健全质量管理机构，明确目标责任制，各负各责，互相配合、监督，采取有效措施来确保路面工程质量目标。2.2路面工程质量管理流程①承包人质量管理流程承包人在符合自身的管理流程外，还应注意一下几点：1）按照国家部颁和上级有关保证工程质量的方针、政策、指示、规范、标准和各项规章制度，对本工程所用原材料和工程施工质量进行自检，自检合格后，报监理单位复检，待复检合格后，原材料方可使用或进行下道工序施工。2）各结构层配合比设计试验经监理单位平行复核批准后，方可使用。3）各结构层正式施工前，应进行试验路施工，试验路施工方案应报监理单位和技术咨询单位审核，并经监理单位批准后，方可进行。4）各结构层试验路施工时，应及时通知业主单位、监理单位和技术咨询单位。5）施工过程中如仅涉及到一般技术问题，对工程质量影响较小时，可报监理单位共同解决；如遇到重大或重要技术问题，或采用新技术、新材料、新工艺时，应提前上报业主单位，由业主单位组织监理单位、技术咨询单位和承包人等相关参建单位召开专题会议解决。②监理单位质量管理流程监理单位在符合自身的管理流程外，还应注意一下几点：1）按照国家部颁和上级有关保证工程质量的方针、政策、指示、规范、标准和各项规章制度，对承包人所用原材料和工程施工质量进行抽检，抽检合格后，方可允许承包人使用或进行下道工序施工。2）对承包人和技术咨询单位提供的各结构层配合比进行平行试验，审查承包人的重要施工方案、工艺流程、特殊技术处理措施等；审查试验路段方案、工艺和特殊技术处理措施，经批准后，承包人方可用于施工。3）施工过程中如仅涉及到一般技术问题，可由监理单位主持，会同技术咨询单位和承包人共同解决；如遇到重大或重要技术问题，或采用新技术、新材料、新工艺时，应由业主单位组织监理单位、技术咨询单位和承包人等相关参建单位召开专题会议。③技术咨询单位质量管理流程技术咨询单位在符合自身的管理流程外，还应注意一下几点：1）通过对路面施工过程中各个环节的技术指导和施工过程中的跟踪质量抽12 第二章施工质量保证体系与管理流程建立检，有效地对路面的施工质量进行监控，确保路面工程质量。技术咨询单位所取得的检测数据应报送业主单位，同时抄送监理单位。2）在咨询工作开展过程中，如仅涉及到一般技术问题，对工程质量影响较小时，可通过与业主驻地代表、监理驻地代表和承包人相关负责人及时沟通解决，若不能得到及时解决和落实，技术咨询单位将以工作便函形式上报业主，并抄送至监理单位；对于施工中可能对本项目造成较严重质量隐患、施工中存在的质量问题、有关技术难点解决措施或建议等，技术咨询单位将以发文的形式及时上报业主并抄送监理单位，由业主组织参建各方予以改进和落实。3）由技术咨询单位完成的路面各结构层配合比设计报告，技术咨询单位以发文形式上报业主，并抄送监理单位。由咨询单位协助业主组织有关专家进行评审或组织本项目相关参建单位内部评审确定。对于经评审确定采用的设计配合比，由业主发文确认，要求承包人遵照执行，监理单位据此开展监理工作。4）施工过程中的阶段性报告，技术咨询单位会及时将施工过程中存在的各种质量、技术问题及其改进意见或建议上报给业主并抄送监理单位，由业主组织参建各方予以改进和落实。5）技术咨询单位根据总监办发送的通知按时参加工地例会和有关技术、质量管理会议，并将向业主提交月度咨询意见会议材料。6）承包人或监理单位如对技术咨询单位在施工过程中检测的数据发生疑义时，以业主指定的检测单位（第三方检测中心）的复检数据为准。13 重庆交通大学硕士毕业论文14 第三章建立信息化管理平台第三章建立信息化管理平台3.1建立的意义伴随着社会的发展和进步，各个行业亦迫切需要一个可以实现内外资源整合的高效的信息系统。办公自动化可以和一个企业的业务结合的非常紧密，甚至是定制的。因而可以将诸如信息采集、查询、统计等功能与具体业务密切关联。操作人员只须点击一个按钮就可以得到想要的结果，从而极大得方便了企业领导的管理和决策。办公自动化已经成为各个行业的共识。众多行业认识到应尽快进行办公自动化建设，并占据领先地位，将有助于保持竞争优势，使企业的发展形成良性循环。办公自动化（OfficeAutomation，简称OA）是20世纪70年代中期发达国家迅速发展起来的一门综合性技术。我国的OA经过从80年代末至今20多年的发展，已从最初提供面向单机的辅助办公产品，发展到用信息技术把办公过程电子化、数字化，创造一个集成的办公环境，使所有的办公人员都在同一个桌面环境下一起工作。3.2办公自动化的系统功能①建立内部的通信平台。建立组织内部的邮件系统，使组织内部的通信和信息交流快捷通畅。②建立信息发布的平台。在内部建立一个有效的信息发布和交流的场所，例如电子公告、电子论坛、电子刊物，使内部的规章制度、新闻简报、技术交流、公告事项等能够在企业或机关内部员工之间得到广泛的传播，使员工能够了解单位的发展动态。③实现工作流程的自动化。这牵涉到流转过程的实时监控、跟踪，解决多岗位、多部门之间的协同工作问题，实现高效率的协作。各个单位都存在着大量流程化的工作，例如公文的处理、收发文、各种审批、请示、汇报等，都是一些流程化的工作，通过实现工作流程的自动化，就可以规范各项工作，提高单位协同工作的效率。④实现文档管理的自动化。可使各类文档（包括各种文件、知识、信息）能够按权限进行保存、共享和使用，并有一个方便的查找手段。每个单位都会有大量的文档，在手工办公的情况下这些文档都保存在每个人的文件柜里。因此，文档的保存、共享、使用和再利用是十分困难的。另外，在手工办公的情况下文档的检索存在非常大的难度。文档多了，需要什么东西不能及时找到，甚至找不到。办公自动化使各种文档实现电子化，通过电子文件柜的形式实现文档的保管，按15 重庆交通大学硕士毕业论文权限进行使用和共享。实现办公自动化以后，比如说，某个单位来了一个新员工，只要管理员给他注册一个身份文件，给他一个口令，自己上网就可以看到这个单位积累下来的东西，规章制度、各种技术文件等等，只要身份符合权限可以阅览的范围，他自然而然都能看到，这样就减少了很多培训环节。⑤辅助办公。牵涉的内容比较多，像会议管理、车辆管理、物品管理、图书管理等与我们日常事务性的办公工作相结合的各种辅助办公，实现了这些辅助办公的自动化。⑥信息集成。每一个单位，都存在大量的业务系统，如购销存、ERP等各种业务系统，企业的信息源往往都在这个业务系统里，办公自动化系统应该跟这些业务系统实现很好的集成，使相关的人员能够有效地获得整体的信息，提高整体的反应速度和决策能力。⑦办公。现在来讲，地域分布越来越广，移动办公和跨地域办公成为很迫切的一种需求。3.3信息化管理平台的建立基于本工程的质量管理体系采用三级质量管理体系，即承包人质量控制体系（QC）、监理工程师质量保证体系（QA）和业主质量验证体系（QV）。本研究在信息化的基础上建立如下管理平台，平台结构如图3-1所示。惠深高速公路沥青路面工程质量数据管理平台施工单位体系监理单位体系咨询单位体系室内检测模块现场检测模块混合料数据库业主中央实验室原材料数据库沥青路面质量评价系统现场试验数据库业主决策层图3-1改进的收费公路沥青路面施工质量管理体16 第四章施工质量控制指标的选择及研究第四章施工质量控制指标的选择及研究4.1指标体系建立的原则和施工质量的评价环节沥青路面施工是一个集材料、设备、人员、工艺为一体的复杂过程，要真正实现对施工关键环节质量的控制，需要建立一套系统的控制指标体系，并且需要开发过程控制评价程序，通过同步采集沥青路面施工过程中直接影响工程质量的重要检测数据，对照过程控制指标体系判别出施工质量过程控制水平的评价结论，实时判定出操作者采取的施工方法是否得当，变事后控制为过程控制。指标体系的建立要遵循既要易于监控，便于检测又要保证评价结果的可靠性和反映出最终的路面质量的影响的原则，总的来说可归纳为几点：①全面性；②有代表性；③科学性；④系统层次性；⑤可操作性。沥青路面施工过程质量控制的评价，需要综合考虑其过程中的影响因素后确定评价指标，通过权重判读或实际测定等对各指标赋值，然后运用数学方法或综合评价方法评定施工过程中质量的优劣和是否需要调整，而制定科学合理的控制[15～16]指标体系是进行评价的基础。对于沥青路面施工质量过程控制的评价过程，国内外已有大量的文献提及到，一般情况下，涉及到四大环节，如图4-1所示。前提指标选取及指标体系的建立指标的赋权基础指标的量化关键指标数据的识别保证图4-1沥青路面施工质量过程控制评价环节根据沥青路面施工质量过程控制的评价过程，我们将有针对性的建立一套既科学又合理的指标体系，所谓既科学又合理，就是要考虑到指标体系建立以后，后面的评价工作，只有这样，这套指标体系的建立才有意义。17 重庆交通大学硕士毕业论文4.2控制指标体系的建立4.2.1指标体系建立的流程上一节提到了我们建立指标体系要遵循既要易于监控，便于检测又要保证评价结果的可靠性和反映出最终的路面质量的影响的原则，因此，我们对于指标的选取需遵循一个严谨有效的流程，并且考虑到沥青路面施工质量过程控制的评价过程的四大环节，我们指标体系的建立遵循以下流程，如图4-2所示。前期调查分析施工过程问题界定查阅文献初步确定指标经验判断定性方法指标筛选与补充具体工作确定指标建立指标体系图4-2改进的收费公路沥青路面施工质量管理体①前期调查分析不同的工程项目其工程特征有一定的差异，这就要求我们对于指标的选取不能一概而论，所建立的指标体系必须符合该工程的实际情况。同时，不同的工程项目也存在很多的共性，例如，符合开工条件需要满足的各项指标要求都是大同小异的。因此，前期的调查分析就成为了我们建立指标体系的工作出发点，调查的对象包括国内外沥青路面施工质量控制的现状以及施工图纸，还有施工现场的状况。②施工过程问题界定通过前面几章的分析可知，本研究涉及到管理学和方法论，这里的施工过程问题界定就属于我们要探究的方法论，我们要怎么去界定施工过程上的问题，这就关系到我们所建立指标体系的科学性，例如，道路施工问题可能引发的环境问题，施工各环节的搭配与施工均匀性的联系问题，以及这些累计的效应问题，界定常用的方法有类别分析法、层次分析法、类比法、专家分析法等。③初步确定指标对于路面施工质量的控制，我们要注重的过程控制主要有两大方面，一个是18 第四章施工质量控制指标的选择及研究施工前的控制，即事前控制；另一个是施工过程中的控制，即事中控制。在这两个阶段，由于着重点不同，我们所控制的指标也有所差异。事前控制一般包括材料、机械、人员和工艺四个方面的指标，这都是施工前应当安排妥当的事情。事中控制的指标一般分为两大模块，一个是室内检测模块，另一个是路面现场检测模块，这一阶段控制的指标是保证整个施工过程处于受控状态的关键。本研究中，通过对界定出的施工问题和相关文献的综合考虑，利用“德尔菲法”，并且用评价专家的个人判断，初步确定了施工控制所需的指标框架。德菲尔法(DelphiTechnique)，即函询调查法，将提出的问题和必要的背景材料，用通信的方式向有经验的专家提出，然后把他们答复的意见进行综合，再反馈给他们，如此反复多次，直到认为合适的意见为止。[17]这是一种匿名的专家问卷调查法，又称“专家咨询法”选择数位的专家，设计出问卷，寄出问卷，回收整理相同意见的部分，不同意见的部分再次设计并寄出问卷，如此反复进行直到意见一致。一般要咨询专家意见3～5次以上，每次收到的信息都要作统计处理，具体流程如图4-3所示。大课题20人左右确定专家人数专家意见形成统计反馈意见调整小课题5人左右图4-3专家咨询法流程图此方法既预测与评估兼得，并且能有效解决含有多因素的非结构化问题。鉴于此，我们后面对于各指标评语的获得将都采用“德尔菲法”。④指标的筛选与补充接下来就是要对初步确定了的指标进行筛选和补充，目的是为了避免信息重叠以及加快施工效率，筛选出来控制的指标要考虑到施工方和业主方之间的共同利益，并且要结合工地实验室的设备条件。指标的筛选由业主方、施工方、咨询方和监理方共同参与，共同筛选出高效且可靠的指标，并进行适当的补充，建立起有针对性、独立性、经济性和全面性的指标体系。⑤确定指标与指标体系在吸收各位专家意见结果的基础上，考虑本工程的实际状况，结合国外研究成果及我国高速公路建设实际，经筛选和补充后的各类指标应依据一定的层次关系，突出各个指标的监控作用，分组汇总后就构成了沥青路面质量施工过程控制指标体系。值得注意的是，评价指标多种多样，既有定性的，又有定量的，而且指标权19 重庆交通大学硕士毕业论文重各不相同，因此，无论是事前控制还是事中控制，我们都要要建立一套通用的、可扩展的供应商评价指标体系，该指标体系应遵循一定的原则：1）完备、简洁性原则；2）客观、可比性原则；3）可重构、可扩充性原则。4.2.2指标的选取及汇总前面提到了，我们要变事后控制为过程控制，这所谓的过程控制并不只代表事中控制，更有我们一直所忽视的事前控制。材料、机械、人员和工艺四大因素往往影响到整个工程的发育，是整个工程的骨骼，如果这里面存在病态的话，在工程的整个施工过程中将诱发众多问题，让后续工作无法进行。而事中控制更是无法忽视，材料、机械、人员和工艺这些全部满足了要求，并不代表后面的施工就没有问题了，只能说明已经满足了开工要求，可以开工了，施工过程中的控制才是我们整个沥青路面质量监控的主体，这就要求我们对室内试验和路面现场试验进行实时监控，保证施工质量处于受控状态。在国内，有不少对沥青路面质量指标体系的研究，基本都是围绕材料、机械、人员和工艺来建立指标体系，用以进行沥青路面工程质量过程控制。这其中存在着一定的不合理性，而且缺乏了科学性和全面性。本研究运用“专家咨询法”，本着保证路面施工过程处于受控状态、控制最后路面质量、延长使用寿命的原则，分别建立了施工前的指标体系和施工过程中控制的指标体系。其中施工前的指标体系前辈们已有大量的研究成果，本研究将借鉴前辈学者的研究成果，并加以补充。汇总如表4-1至表4-3所示。表4.1“复合式”沥青路面施工前质量监控指标体系目标层一级子目层二级子目层三级子目层评价因子层压碎值碎石针片状含泥量水泥标号沥青路面初终凝时间原材料水泥质量施工安定性材料前控制指比表面积标针入度沥青软化点低温延度级配混合料沥青混合料空隙率20 第四章施工质量控制指标的选择及研究续表4.1级配水泥混凝土水灰比材料混合料级配水稳碎石水泥剂量破碎机类型破碎筛分设备筛孔设置除尘方式产量拌和设备计量系统除尘系统（沥青混合料）设备运输设备运输/保温类型沥青路面是否采用转运设备（沥青混合料）质量施工摊铺设备摊铺机类型前控制指自动找平类型装置（沥青混合料）标吨位碾压设备数量及组合情况设备使用度新旧程度职称学历关键人员资质资历人员工作年限熟练程度关键人员稳定性稳定性温度离析的实时反馈（沥青混合料）实时反馈其他方面的实时反馈工艺运输工艺运输工艺碾压工艺碾压工艺（沥青混合料、水泥稳定碎石）表4.2“复合式”沥青路面施工中质量监控指标体系（室内模块）目标层一级子目层二级子目层三级子目层评价因子层压碎值沥青混凝土面室内检测原材料碎石针片状层含泥量21 重庆交通大学硕士毕业论文续表4.2针入度原材料沥青软化点沥青混凝土面低温延度层级配混合料油石比马歇尔稳定度压碎值碎石针片状含泥量原材料水泥混凝土上初终凝时间基层水泥安定性比表面积级配混合料28天抗弯拉强度沥青路面压碎值质量施工碎石针片状室内检测过程中控含泥量原材料制指标初终凝时间水稳碎石下基水泥安定性层比表面积级配混合料水泥剂量7天无侧限抗压强度压碎值碎石针片状含泥量原材料初终凝时间水稳碎石底基水泥安定性层比表面积级配混合料水泥剂量7天无侧限抗压强度22 第四章施工质量控制指标的选择及研究表4.3“复合式”沥青路面施工中质量监控指标体系（现场模块）目标层一级子目层二级子目层三级子目层评价因子层压实度厚度上面层平整度构造深度比回弹弯沉沥青混凝土面压实度层中面层厚度回弹弯沉压实度沥青路面下面层厚度质量施工回弹弯沉路面现场检测过程中控厚度水泥混凝土上制指标平整度基层坍落度压实度水稳碎石下基厚度层平整度回弹弯沉压实度水稳碎石底基厚度层平整度回弹弯沉4.3体系中各指标的分析我们要建立一个系统的质量监控体系并不是单纯地去检测某项技术指标是否合格，我们的目的是要对工程进行一个有针对性的评价。在现行的施工机械和质量管理水平下，要达到某项技术指标的合格率并不是难事，对于大多数施工企业来说，基本上都可以做到，单项指标必须要达到合格这是固然要求做到的，但不是每项指标都合格就完事了，把指标体系里面的所有指标综合起来进行评价才是我们要做的重点。这就要求我们对每一个指标并不能一视同仁。在施工过程控制指标体系中，无论是事前还是事中，根据每个指标的作用和23 重庆交通大学硕士毕业论文所处层次不同，其对施工过程的影响也肯定是不一样的。也就是说，我们要对每个指标相对于其他指标的重要程度作出一个合理的评估，确定每个指标的权重值。既然指标体系中各个指标在整体中价值的高低有别，那么，这相对重要的程度以及所占比例的大小我们应该如何去量化呢？按照统计学原理，将某事物所含各个指标权重之和视为1，则其中每个指标的权重用小数表示，我们称之为“权重系数”。4.3.1确定评价指标权重值的方法选择确定评价指标权数的方法通常有主观赋权法、群体赋权法、特征向量法、对象分层构权法、因素分层构权法、层次分析法这几种，下面简要总结一下这几种方法各自的特点。具体如表4-4所示表4.4确定指标权重的方法及其特点特点缺点主观赋权法主要依赖于专家打分，对每一个指标的权重直接进行打分。主观随意性很强。群体赋权法主要考虑如何设计优良的循环控制指标和信息反馈指标。主观随意性较强。基本思想是对于权重为ω1、ω2、…、ωn的n个指标，可以通不适用于多层次指标特征向量法过求判断矩阵的特征值的方法来确定权数。的评价体系。可根据各指标在重要性之间的可比性，保证判断的一致性，从不适用于过于复杂的分层构权法而可以消除不同侧面指标个数对总权重分配比例的影响。评价系统。又称AHP法，是一种能将定性分析与定量分析相结合的系统分一致性检验难以通层次分析法析方法。是分析多目标、多准则的复杂大系统的有力工具。最过。适宜于解决那些难以完全用定量方法进行分析的决策问题。通过表4-4的总结我们可以看出，主观赋权法和群体赋权法对于权重的确定过于简单化，主观随意性太强，用这两种方法来确定指标的权重不太科学，也不够客观，所以不考虑。特征向量法通过矩阵计算来实现指标权数的确定，比前两种方法来得要科学一些，但系对于多层次的沥青路面质量控制的指标体系来说，用这种方法就会显得过于的苍白，原因是它到最后无法把各层次的权数合并起来，即便勉强把它们拼到一起，也缺乏合理性，所以也不考虑这种方法。分层构权法是通过对指标体系进行分层，逐层构权，然后计算出每一指标的最终权数。这种构权方法非常适用于有多个层次的指标体系权数构造，它不仅避24 第四章施工质量控制指标的选择及研究免了不同子体系之间指标的不可比，也避免了不同子体系中指标个数多少对权重分配的影响，保证判断的一致性，从而使最后得出的指标权重更加合理。可以作考虑。层次分析法（AHP法）是应用最广泛的一种构造主观权数的方法。说它是一种主观的方法，是因为AHP法也是需要专家凭借自己的经验和知识来刻画各指标的相对重要性，不过它有两个特点，使得这种方法虽然有一定的主观性，准确度却能很好的贴近实际。一是AHP法不把所有的指标放在一起比较，而是对同一层次的指标两两相互对比；二是对比时采用相对尺度，尽可能地减少性质不同的指标[18]相互比较的困难，提高准确度。该方法是分析多目标、多准则的复杂大系统的有力工具。唯一缺点就是在计算过程中要考虑矩阵的一致性水平，并且对于一些复杂的系统，其一致性检验不容易通过。此方法也可以作考虑。最后我们来分析一下，分层构权法和层次分析法，这两种放方法分别如何来确定指标的权重值，哪一种更适合本研究所建立的指标体系。分层构权法：第一步：将综合评价指标体系内的指标按照关于目标侧面的异同进行分组，将反映同一侧面的指标归为一类。若有必要，还可作进一步的归类。第二步：采用任何构造权数的方法，确定每一层的相对权重。第三步：求各指标的最终权重。其计算方式是：将各指标从树根到树叶上各权重连乘。层次分析法：第一步：将全部评价（n个）指标列成一个棋盘式平衡表。并对各指标的重要性进行两两比较。第二步：求解各指标的相对权重W1，W2，…，Wn。第三步：计算一致性比率CR，以检查所构判断矩阵A及由之导出的权向量的合理性。首先，分层构权法最后得出的是我们指标体系中评价因子层各个指标的权重值，并且评价因子层各个指标的权重值之和等于1，这时候问题就来了，我们沥青路面施工是有工序的，例如在某一路段，路基交验以后，我们先铺底基层（某些路段需铺垫层），然后铺基层，接着铺水泥混凝土面层，最后沥青罩面。在质量监控的角度来说，铺每一层之前，其下承层的质量必须合格，否则不得进行下一步工作。而我们所建立的指标体系有很明显的工序性，底基层、基层、水泥混凝土面层、沥青混凝土面层都分别建立了一个子体系，如果采用分层构权法，我们将只能对整个工程项目最后来作一个综合评价，而不能对每一个每个子目层的指标作评价，如此我们的监控系统就过于粗略了，达不到全过程监控的目的，也不能25 重庆交通大学硕士毕业论文及时的发现路面哪个部位出现什么问题，最后就只能变成一个事后评价了。而层次分析法的思路很明显：首先,把要解决的问题分层系列化,即根据问题的性质和要达到的目标，将问题分解为不同的组成因素，按照因素之间的相互影响和隶属关系将其分层聚类组合，形成一个递阶的、有序的层次结构模型。然后，对模型中每一层次因素的相对重要性，依据人们对客观现实的判断给予定量表示，再用数学方法确定每一层次全部因素相对重要性次序的权值。最后，通过综合计算各层因素相对重要性的权值，得到最低层相对于最高层的相对重要性次序的组合权值，以此作为评价和选择决策方案的依据。也就是说，每个子目层指标中的下一层次指标权重值之和等于1，如此层层递进，层次分明，才适合用于评价沥青路面施工质量。从上面的分析结果来看，最后决定采用层次分析法来确定沥青路面施工质量控制指标体系中各个指标的权重值。4.3.2传统的AHP法与改进的AHP法我们知道，对于确定我们所建立指标体系里面各指标的权重值，采用AHP法是一个行之有效的方法。传统的层次分析法是对非定量事件做出定性与定量相结[19～20]合的一种系统分析方法，可以有效合理的解答复杂的模糊问题。沥青路面施工质量指标体系的评价就属于这类问题。但前面我们说了，AHP法需要专家凭借自己的经验和知识来刻画各指标的相对重要性，于是，由于人很多时候并不能作出完美的判断，具有一定的片面性，两两指标之间比较的结果往往会出现达不到客观一致性的情况，因此通常需要一致性检验，若不能通过检验，对于传统的AHP法只能凭着大致的估计来调整判断矩阵，虽然这种做法也可行，但不可避免地出现一定的主观性和盲目性，并且在这种情况下，有可能往往要多次调整才能满足要求，这样对于我们所建立的这样一个复杂的指标体系来说，这个工作量就会非常庞大，计算也会变得很复杂。于是，为了改进以上不足之处，我们将利用最优[19]传递矩阵，对层次分析法进行改进，使之自然满足一致性要求，直接求出权重。使用传统的AHP法的基本步骤如下：①建立评价结构模型深入分析所面临的问题，将问题中所包含的因素划分为不同的层次，用框图形式说明层次的递阶结构与因素的从属关系。②构造判断矩阵判断矩阵的值反映了专家对各因素相对重要性（或优劣、强度等）的认识，一般采用1-9及其倒数的标度方法。③层次单排序及其一致性检验26 第四章施工质量控制指标的选择及研究通过等式Ax＝λmaxx，求解判断矩阵的最大特征值λmax所对应的解W，经规一化处理后即为同一层次相应因素相对重要性的排序权值，这一过程称为层次单排序。对每一个判断矩阵需进行一致性检验。当随机一致性比率满足CR=CI/RI＜0.1时，认为层次单排序的结果有满意的一致性，否则需要调整判断矩阵的元素取值。④层次总排序及其一致性检验计算同一层次所有因素对于最高层（总目标）相对性的排序权值，称为层次总排序。这一过程是最高层次到最低层次逐层进行的。若上一层次A包含n个因素，A1，A2，…Am，其层次总排序权值分别为a1，a2，…an，下一层次B包含m个元素B1，B2，…Bm，它们对于因素Aj的层次单排序权值分别为b1j，b2j，…bmj（当Bk与Aj无联系时，bkj＝0），此时B层次总排序权值由下表4-5给出。表4.5层次总排序计算表A1A2…AnB层次总排序权值a1A2…AnnB1b11b12…b1n∑ajb1jj=1nB2B21B22…B2n∑ajb2jj=1┇┇┇┇┇┇nBmBm1bm2…Bmn∑ajbmjj=1层次一致性检验也是从高到低逐层进行的。如果B层次某些因素对于Aj单排序的一致性指标为CIj，相应的平均随机一致性指标为CRj，则当B层次总排序n∑ajCIjj=1随机一致性比率：CR=＜0.1时，认为层次总排序结果具有满意的一致n∑ajCRjj=1性，否则需要重新调整判断矩阵的元素取值。而改进的AHP法是在传统方法的基础上对第三、四个步骤进行改进，那么，[21]我们来看改进的AHP法模型和原理：n×n设实数矩阵A=(a)，B=(b)，C=(c)∈Rijijij27 重庆交通大学硕士毕业论文1定义1：若a=，则称A为互反矩阵；若b=−b，则称B为反对称阵。ijijjiajiaik定义2：若A是互反矩阵，且有a=，则称A是一致的；若B是反对称阵，且ijajk有b=b+b，则称B是传递的。ijikkjnn2定义3：若存在传递矩阵C，且使∑∑(cij−bij)最小，则称C是B的最优传i=1j=1递矩阵。于是，有以下定理（证明略）：定理1：若B是反对称阵，则B的最优传递阵C应满足：n1cij=∑(bik−bjk)（4.1）nk=1*c定理2：若A是互反矩阵，B=lgA，C是B的最优传递矩阵，那么，矩阵A=10是A的一个拟优传递矩阵，并且它是一致的。由此可见，由于传统的AHP法中，其判断矩阵A=(a)具有以下特点：ijn×n1①a＞0，②a=,③a=1ijijiiaji*cij显然,A是互反矩阵，B=lgA是反对称矩阵，构造矩阵A=10，其中，n1cij=∑(bik−bjk)nk=1**由定理2可知，矩阵A是A的拟优传递矩阵，并且它是一致的。所以，由A*就可以直接求出权重值，即求出A的特征值。由此，纵观整个传统AHP法的计算过程，再结合最优传递矩阵对其的改进机理来看，改进的AHP法实际上在原始AHP中设置了一个智能调整器，通过这个调整器，得到拟优意义下的一致阵，直接求出权值，不需要进行一致性检验。于是，我们就可以总结出传统的AHP法和改进的AHP法的计算流程分别如图4-4和图4-5所示。28 第四章施工质量控制指标的选择及研究建立评价结构模型建立评价结构模型构造判断矩阵A=(a)构造判断矩阵A=(a)ijij求矩阵A的特征向量调整判断矩阵n1∑(lgaik−lgajk)*n作变换a=10k=1ij未通过一致性检验**求A=(a)的特征向量ij通过确定权重值确定权重值图4-4传统AHP法的计算流程图图4-5改进AHP法的计算流程图需要提出的是，如果对改进的AHP法进行一致性检验，理论上CR应为零，但*我们将采用方根法来求A的特征值，由于方根法是一种近似方法，会使特征值有一定的误差，使得CR并不为零。但这种误差我们是可以接受的，原因如下：①判断矩阵本身有相当的误差，故求其特征向量时不需要追求很高的精度；*②方根法实际上是以超几何平均法求权重值，能在一定范围内使A的特征值更接近最优传递的特征值；③大大减少了计算量，当我们需要调整矩阵的时候就方便很多。4.3.3指标重要性的标度法选择确定了求指标权重值的方法以后，我们下一步就是要对指标进行赋权和量化了，但要做这一步还有一个前提，就是要对指标的重要性进行标度。在利用AHP法分析这种具有定性定量相结合的决策问题中，评分是基本工作，分值是基础数据。要将人们的定性判断准确地量化，关键是要看采用什么样的标度。如果选用不当，即使我们使用的AHP法在层次排序计算和一致性方面没有问题，其分析结果的可靠性和有效性将会受到严重的影响。目前，利用层次分析法分析决策问题的实际应用中，应用最为广泛的标度法是由T.L.Saaty教授提出的1-9标度法。这种方法简便易用，实用有效，为大众所接受。1-9标度法提出以后，国内外有很多的学者对标度法进行了研究，提出了多种标度方式。汇总如下：国外主要有Saaty2的1-9标度法、1-5标度法、1-15标度法（1，5，8，11，15）、x标度法（1，9，[22]25，49，81）、x标度法（1,3，5，7，3）等；国内主要有9/9-9/1标[23]度法、10/10-18/2标度法、指数标度法等。层次分析法作为一种决策工具，它需要将人的主观判断进行量化并客观描述，29 重庆交通大学硕士毕业论文这时候就需要通过数字标度来实现。事实上，采用不同的数字标度，得出来的决策结果往往会有很大差异，标度的选择依赖于经验，一种标度方法是否合适要结[24]合此应用的性质，它适用于一个应用，但不一定适用于其他应用。故而这里的标度法并不仅仅是赋予每个重要程度的定性表现一个简单的定量数值，更重要的是其定量值也应符合各个定性的重要程度之间的相互关系。因此，虽然笔者查阅了大量文献并发现对于在沥青路面质量评价及决策问题上大多数都采用Saaty的1—9标度法，但还是要对各种现有的标度法进行对比分析，期盼能选出一种更适合于沥青路面施工质量监控体系的标度法。以求达到更好的评价效果。[25]骆正清，杨善林利用保序性、一致性、标度均匀性、标度可记忆性、标度可感知性、标度权重拟合性这些标准来综合评价了现有的几种各种标度法并进行了分析比较，比较结果如表4-6所示。表4.6不关同标度法在相特性下的比较0/98/90/28/20/48/40/58/59/9-9/110/10-18/29-9标2-2标e-e标e-e标特性1-9标度标度标度度度度度保序性保序保序保序保序保序保序保序一致性差较好较好好好好好均匀性最好最差较差较好较差较好较好可记忆性好差差差差差差可感知性好差差差差差差权重拟合差较好较好好好好好度最后，得出了对于精度要求不高的排序问题，使用1-9标度法比较合适，而0/48/4对于一些多准则的排序问题，由于其计算精度要求较高，使用指数标度e-e或0/58/50/98/9e-e比较好，而由于9-9计算误差太大，并不考虑。事实上，对于一致性的问题，我们可以暂时不需要用到此特性来评价标度法的优劣，因为本研究采用改进的AHP法，已保证了指标权值排序的一致性，所以，1-9标度法和指数标度法均为可考虑的对象。[26]唐元义，胡清峰等基于1-9标度法的九个等级描述：同样重要、微小重要、稍为重要、更为重要、明显重要、十分重要、强烈重要、更强烈重要、极端重要，提出了一种更符合人们心理习惯的新标度法，把两个“微小重要”复合为“稍为重要”，两个“更为重要”复合为“明显重要”，两个“十分重要”复合为“强烈重要”，把两个“更强烈重要”复合为“极端重要”。用0,1,2,3,4分别表示同样重要、稍为重要、明显重要、强烈重要、极端重要。最后得出的两两判断结果如30 第四章施工质量控制指标的选择及研究下：4λ0.5495x令e=9，则λ=0.5495，μA=e。于是有：表4.7各标度的度量值x012340.5495xμA=e11.73243.00125.19929.007于是，可先直接使用0-4分别表示两两指标比较之间的同样重要、稍微重要、0.5495x明显重要、强烈重要、极端重要，再计算出e来进行各项指标权重值的计算。作者最后用实例对比了新标度法和1-9标度法的一致性，得出的结果为新标度法更优。事实上，由于我们采用改进的AHP法，一致性问题已经得到了解决，撇开一致性问题不谈，可以说，新标度法和1-9标度法性质特征基本一致，但是我们0.5495x1/23/2可以看出来，新标度法中e的值分别接近1、3、3、3、9，可以看作其每相邻的两个等级之间成比例关系，这是比较符合人们的心理习惯的。因此，0-4标度法也可作为选择的对象。[21]马云东，胡明东在介绍改进的AHP法在多目标决策中的应用当中，用到的三标度法，评估通用采用两两比较的方法，专家集S中任意一个专家Sk对某两个指标Gi和Gj互相比较，构造“比较矩阵”：(k)(k)D=(d)ijm×m其中，2指标Gi比指标Gj重要(k)dij=1指标Gi与指标Gj同样重要0指标Gi没有指标Gj重要(k)(k)(k)然后利用重要程度排序指数r构造判断矩阵：A=(a)iijm×m其中，(k)(k)r−rr＞rijij(k)aij=1r=rij[r(k)−r(k)]−1r=rjiijm(k)(k)ri=∑dij，i=1,2,,mj=1此标度法简洁明了，只有两种语言，“重要”和“同等重要”，事实上，这种31 重庆交通大学硕士毕业论文方法和上面提到的1-9标度法和0-4标度法性质和特征上也是基本一致的，只不过是分得更加粗略了。经过分析，我们大概锁定了几种比较适合的标度法，分别是1-9标度法、0-4标度法、0-2标度法以及指数标度法。事实上，我们所探讨的课题是关于沥青路面的施工质量问题，沥青路面施工过程中具有与其它一般决策问题不一样的特点：①延续时间长、影响因素；②各影响因素之间也很难明确分清主次关系。这就决定了沥青路面施工过程的质量控制是一个模糊的系统，采用模糊综合评价方法来对其分析比较合适的选择。因此，我们并不需要用到多准则来进行分析，也不需要追求过高的精度，而且指数标度法计算比较复杂，计算量比较大，本研究处于初步阶段，因此暂时不使用指数标度法，后续工作将会对指数标度法进行再深一步的探究。其余三种标度法实质上是标度值分的粗细不同，对于标度值的划分，我们一般的理解是，分得越粗糙，得出的结果越不精确，分得越细，得出的结果越精确。然而，作者认为，这是视具体情况而定的，例如，对于一把尺子，如果其标度值分得越细，用其测量食物必定越精确，但是对于一些没有非常明确界定的问题，分得过细将会影响人们的判断，反而不利，沥青路面施工过程的质量控制就是这样一类问题。由于它是一个模糊的系统，我们不宜把标度值分得太细，否则将会影响专家们判断，但是也不能分得太过粗糙，否则将会使我们的分析结果产生很大的误差，综上所述，本研究决定对指标重要性的标度使用0-4标度法。有了“同样重要、稍微重要、明显重要、强烈重要、极端重要”这些语言，我们就可以对同一子体系里面的指标取两个进行对比，然而这只是一组定性的语言，我们的后续工作是要建立两两比较的判断矩阵，这就要求我们必须要把这些定性的语言进行量化，于是，我们引入一个简单常见的数学函数f(x,x),表示对ij总体而言，因素x比因素x的重要性标度。而从前面对0-4标度法的分析来看，ij0.5495t我们可以令f(x,x)=e，其中t=0,1,2,3,4。于是，我们可以得出，当且仅当ijf(x,x)=1时，说明x与x同等重要；若f(x,x)＞1，说明x比x重要；若ijijijijf(x,x)＜1,说明x比1/f(x,x)重要。并且约定f(x,x)=1/f(x,x)。具体结ijjjiijji果见表4-8。32 第四章施工质量控制指标的选择及研究表4.8指标的重要性标度表因素x、x相比较说明f(x,x)/f(x,x)ijijjix比x同等重要x、x对目标有相同贡献11ijijx比x稍微重要x贡献稍大于x，但不明显e0.5495e−0.5495ijijx比x明显重要x贡献明显大于x，但不特别突出e2×0.5495e-2×0.5495ijijx比x强烈重要x贡献十分明显大于xe3×0.5495e-3×0.5495ijijx比x极端重要x贡献以压倒性优势大于xe4×0.5495e-4×0.5495ijij那么，任意一位专家对x和x互相比较，得到一个f(x,x)值，假设参与评价的ijij专家共有n位，则可得出n个f(x,x)值，于是取f(x,x)得算术平均值f(x,x)ijijij作为指标x和x相对重要性的标度。ij4.3.4构建判断矩阵指标权重值的确定是对指标量化的过程，层次分析法要求利用n×n的判断矩阵来求得指标的权重值，因此，判断矩阵是非常重要的，它基本涵盖了指标权重的所有信息。根据上一个小节所述，我们可以引入a=f(x,x)，作为判断矩阵中ijij的构成元素，于是，我们就可以构造出判断矩阵A=(a),其中i,j=1,2,3，…，ijn×nn。即：aaa11121naaa21222n()A==Aaijaaan1n2nn并且该判断矩阵满足以下要求：1①a＞0；②a=1；③a=ijiiijajiaik需要指出的是，对于上述判断矩阵而言，如果对于任意的a，有a=，那ijijajk么，我们说该判断矩阵是满足一致性的。然而，大量的实践证明，当n≥3时，判断矩阵一般不具有一致性。主要是由于层次分析法中专家的判断具有一定的主观性以及差异性，他们对事物的认识并非完全可靠，于是使得判断矩阵的一致性遭到破坏，从而引起判断的误差，导致33 重庆交通大学硕士毕业论文得出的指标权重值无法合理地反映客观情况。这就是为什么传统的AHP法必须要进行一致性检验的原因。也是我们要采用改进的AHP法的根本原因。4.3.5指标权重值的确定确定指标权重的标度以后，接下来，我们可以开始进行指标权重值的计算了。首先，我们要做的是获取专家们的评价。我们在前面章节已经讨论过，对于专家评语的获取采用“德尔菲法”。本研究初步选定15位专家进行咨询统计，15位专家的专业方向分别涉及到路基路面、道路材料、道路勘测设计、工程技术管理等方面。另外，本研究根据所选定的指标重要性标度法自行设计一份指标相对重要性表格，发放给15位专家，最后将15位专家给定的每两个指标的相对重要性数据进行算术平均，得到指标相对重要性的统计结果。下面我们以施工前的控制指标体系评价因子层中的碎石指标为例加以说明。表4.9碎石指标重要性标度评价表压碎值针片状含泥量备注（t）同等重要：0压碎值稍微重要：1针片状明显重要：2强烈重要：3含泥量极端重要：4把表4-9发放给15位专家填写，经过统计后，得出如表4-10的结果。表4.10关于碎石指标的评价的t值11111-2-1-1t(x,x)压针0-10101011111-2-21t(x,x)压泥0-112110111-110-11t(x,x)针泥00111-100.5495t于是，我们可根据所引入的函数f(x,x)=e，其中t=0,1,2,3,4，可得到ijf(x,x)的评价值。求解过程如下：ij0.5495t把t1，t2，t3，…，t15分别代入f(x,x)=e，可得分别对应的f(x,x)值，ijij如把第一位专家的数据代入得：34 第四章施工质量控制指标的选择及研究f(x,x)=1.732，f(x,x)=1.732，f(x,x)=1.7321压针1压泥1针泥得判断矩阵A：(1)11.7321.732A=1/1.73211.732(1)1/1.7321/1.7321由B=lgA得反对称阵：00.2390.239B=−0.23900.239(1)−0.239−0.2390同理，得出B，B，…，B。取其算术平均值：(2)(3)(15)00.0320.095B=−0.03200.080−0.095−0.0800n1∑(lgaik−lgajk)由a*=10nk=1得A*：ij11.0631.261*A=0.94111.1870.7930.8431*用方根法求得A的特征向量并归一化后得：W=（0.366,0.344,0.290）于是，碎石指标中的压碎值、针片状、含泥量的权重值为：W压=0.366，W针=0.344，W泥=0.290同理，可计算得到其他指标的权重值，于是得出整个沥青（复合式）路面施工过程控制指标体系的权重值如下表所示。35 重庆交通大学硕士毕业论文表4.11“复合式”沥青路面施工前质量监控指标体系权重值汇总（沥青混合料）压碎值（0.366）碎石（0.374）针片状（0.344）含泥量（0.290）原材料（0.582）针入度（0.370）材料（0.268）沥青（0.626）软化点（0.344）低温延度（0.286）级配（0.528）沥青混合料（0.418）空隙率（0.472）破碎机类型（0.244）破碎筛分设备（0.113）筛孔设置（0.519）除尘方式（0.237）产量（0.267）拌和设备（0.296）计量系统（0.549）除尘系统（0.184）沥青路面运输设备（0.058）保温类型（1.000）设备（0.253）质量施工是否采用转运设备（0.697）前控制指摊铺设备（0.272）摊铺机类型（0.183）标自动找平类型装置（0.120）吨位（0.461）碾压设备（0.217）数量及组合情况（0.539）设备使用度新旧程度（1.000）（0.044）职称（0.288）关键人员资质资历学历（0.134）（0.387）工作年限（0.276）人员（0.265）熟练程度（0.302）关键人员稳定性稳定性（1.000）（0.613）温度离析的实时反馈（0.705）实时反馈（0.396）其他方面的实时反馈（0.295）工艺（0.214）运输工艺（0.156）运输工艺（1.000）碾压工艺（0.448）碾压工艺（1.000）36 第四章施工质量控制指标的选择及研究表4.12“复合式”沥青路面施工前质量监控指标体系权重值汇总（水泥混凝土）压碎值（0.366）碎石（0.491）针片状（0.344）含泥量（0.290）原材料（0.582）水泥标号（0.276）材料（0.268）初终凝时间（0.216）水泥（0.509）安定性（0.332）比表面积（0.176）级配（0.392）水泥混凝土（0.418）水灰比（0.608）破碎机类型（0.244）破碎筛分设备筛孔设置（0.519）（0.113）除尘方式（0.237）沥青路面产量（0.359）拌和设备（0.296）质量施工计量系统（0.641）前控制指设备（0.253）运输设备（0.058）运输类型（1.000）标摊铺设备（0.272）摊铺机类型（1.000）吨位（0.461）碾压设备（0.217）数量及组合情况（0.539）设备使用度新旧程度（1.000）（0.044）职称（0.288）关键人员资质资历学历（0.134）（0.387）工作年限（0.276）人员（0.265）熟练程度（0.302）关键人员稳定性稳定性（1.000）（0.613）实时反馈（0.620）施工中的实时反馈（1.000）工艺（0.214）运输工艺（0.380）运输工艺（1.000）37 重庆交通大学硕士毕业论文表4.13“复合式”沥青路面施工前质量监控指标体系权重值汇总（水泥稳定碎石）压碎值（0.366）碎石（0.491）针片状（0.344）含泥量（0.290）原材料（0.582）水泥标号（0.276）材料（0.268）初终凝时间（0.216）水泥（0.509）安定性（0.332）比表面积（0.176）级配（0.500）水泥稳定碎石（0.418）水泥剂量（0.500）破碎机类型（0.244）破碎筛分设备（0.113）筛孔设置（0.519）除尘方式（0.237）产量（0.359）沥青路面拌和设备（0.296）计量系统（0.641）质量施工设备（0.253）运输设备（0.058）运输类型（1.000）前控制指摊铺设备（0.272）摊铺机类型（1.000）标吨位（0.461）碾压设备（0.217）数量及组合情况（0.539）设备使用度新旧程度（1.000）（0.044）职称（0.288）关键人员资质资历学历（0.134）（0.387）工作年限（0.276）人员（0.265）熟练程度（0.302）关键人员稳定性稳定性（1.000）（0.613）实时反馈（0.396）施工中的实时反馈（1.000）工艺（0.214）运输工艺（0.156）运输工艺（1.000）碾压工艺（0.448）碾压工艺（1.000）38 第四章施工质量控制指标的选择及研究表4.14“复合式”沥青路面施工中质量监控指标体系权重值汇总（室内模块）压碎值（0.366）碎石针片状（0.344）（0.374）原材料含泥量（0.290）沥青混凝土面（0.582）针入度（0.370）沥青层软化点（0.344）（0.626）（0.383）低温延度（0.286）级配（0.430）混合料油石比（0.443）（0.418）马歇尔稳定度（0.127）压碎值（0.366）碎石针片状（0.344）（0.491）原材料含泥量（0.290）水泥混凝土上（0.582）初终凝时间（0.318）基层水泥安定性（0.448）沥青路面（0.249）（0.509）比表面积（0.234）质量施工室内检测混合料级配（0.366）过程中控（0.418）28天抗弯拉强度（0.634）制指标压碎值（0.366）碎石针片状（0.344）（0.509）原材料含泥量（0.290）水稳碎石下基（0.582）初终凝时间（0.318）水泥层安定性（0.448）（0.491）（0.202）比表面积（0.234）级配（0.298）混合料水泥剂量（0.283）（0.418）7天无侧限抗压强度（0.419）压碎值（0.366）碎石水稳碎石底基针片状（0.344）原材料（0.509）层含泥量（0.290）（0.582）（0.166）水泥初终凝时间（0.318）（0.491）安定性（0.448）39 重庆交通大学硕士毕业论文续表4.14沥青路面原材料碎石比表面积（0.234）水稳碎石底基质量施工级配（0.298）室内检测层混合料过程中控水泥剂量（0.283）（0.166）（0.418）制指标7天无侧限抗压强度（0.419）表4.15“复合式”沥青路面施工中质量监控指标体系（现场模块）压实度（0.290）厚度（0.229）上面层平整度（0.151）（0.471）构造深度比（0.153）沥青混凝土面回弹弯沉（0.177）层压实度（0.432）中面层（0.383）厚度（0.303）（0.303）回弹弯沉（0.265）压实度（0.432）下面层沥青路面厚度（0.303）（0.226）质量施工路面现场检测回弹弯沉（0.265）过程中控路面现场检测水泥混凝土上厚度（0.468）制指标基层平整度（0.242）（0.249）坍落度（0.290）压实度（0.348）水稳碎石下基厚度（0.230）层平整度（0.138）（0.202）回弹弯沉（0.284）压实度（0.348）水稳碎石底基厚度（0.230）层平整度（0.138）（0.166）回弹弯沉（0.284）40 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价5.1施工质量度量方法的选择构成整个路面的综合质量评定要素：质量控制指标体系、指标权重、质量度量方法。现已得其二，接下来就是要确定质量的度量评价方法。质量度量方法是指与评价指标无关的用于量化产品质量的方法。在沥青路面施工质量监控过程中，我们会根据所建立的质量评价指标体系，获取大量的检测数据，这时候我们需要确定一种有行之有效的质量度量指标对这些检测数据的波动情况以及与要求值的偏差情况进行分析处理。重点就在于“量化”二字。它是沟通沥青路面综合质量水平和相关技术指标的桥梁。5.1.1对现行质量度量方法的比较分析目前，国内外所主要使用的质量度量方法有所差异。我国沥青路面施工质量[27]评价普遍采用的质量度量方法是合格率法。国外应用的质量度量方法主要有:允许限值内百分率（PWL）或质量缺陷百分率（PD）、绝对偏差平均值（AAD）、符合性指数（CI）、移动平均控制图等。另外也有一些机构采用其他的质量度量方法，例如专家评分法法、x−R控制图、过程能力指数（Cp)等。这些质量度量方法各有优点。下面将对其进行分析对比，作出最优选择。①允许限值内百分率（PWL）或质量缺陷百分率（PD）允许限值内百分率（PWL）最初是以质量缺陷百分率（PD）出现的，PD是表征产品质量不满足规范要求的程度。PD值越大，说明产品的质量越差。而在实际应用中，也许是出于理解方面的考虑，对于沥青路面施工质量评定中用得最为广泛的是PWL，这两者之间是互补的关系，PD和PWL的关系可以用PD=100-PWL表示，见图5-1。PWLPDPD规范下限规范上限图5-1PD和PWL的关系示意图PWL或PD质量度量方法的优点：41 重庆交通大学硕士毕业论文1）该指标能同时表征样本均值和标准偏差，从而使得该指标值更具有统计意义；2）PWL对整体质量的变异性十分敏感，而施工中的变异性对整个工程的质量跟均值一样都是是至关重要的，采用该质量度量方法有利于促使施工方提高质量稳定性，而不仅仅是取几个点都达到最低要求就行了；3）规范的限值不需要随着样本数量的变化而变化；4）概念意义明确，有助于各方了解某一整部分的质量状况，能够对承包方和业主方之间的风险进行量化平衡；5）PWL对数据的评价具有无偏性。②平均绝对偏差AADAAD是一系列测试结果中各个检测值与目标值或特定值的偏差绝对值的平均值。AAD值越小，说明产品的质量越接近目标值。计算公式如下：nx−T∑ii=1AAD=（5.1）n式中x——独立的检测结果；iT——检测指标的目标值；n——样本容量。AAD度量方法的优点：1）目标值明确，有利于把指标控制在目标值附近；2）AAD对整体质量的变异性十分敏感，可避免均值接近目标值而变异性很大的情况3）AAD对数据的评价具有无偏性。AAD度量方法的缺点：1）对目标值比较依赖，若评价的对象没有一个明确的目标值，此时，度量评价将难以进行；2）施工变异性不能直接得到，同一总体的不同样本值可能得到相同的平均绝对偏差。③符合性指数CI符合性指数CI，是类似于标准偏差的一个统计量，标准偏差是相对均值而言，符合性指数CI是相对目标值而言。符合性指数CI可以用来评价相对于目标值偏离的大小和范围，与标准偏差表征样本点相对于样本均值的偏离程度方法相同。也有人称作正形指数。42 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价标准偏差s和符合性指数CI的计算公式分别为：n2∑(xi−x)i=1s=（5.2）n−1n2(x−T)∑ii=1CI=（5.3）n式中x——独立的检测结果；ix——样本均值；T——检测指标的目标值；n——样本容量。由此也可以看出，与标准偏差一样，CI是表征变异性的统计量。标准偏差用来表征精度，CI用来表征精度和准确度。CI度量方法的优点：1）目标值明确，有利于把指标控制在目标值附近；2）CI对整体质量的变异性十分敏感，可避免均值接近目标值而变异性很大的情况CI度量方法的缺点：1）对目标值比较依赖，若评价的对象没有一个明确的目标值，此时，度量评价将难以进行；2）施工变异性不能直接得到，同一总体的不同样本值可能得到相同的平均绝对偏差。④x−R控制图和移动平均控制图控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估和监察的一种用统计方法设计的图，用以过程控制状态的管理。控制图由中心线（CL）、上控制限（UCL）和下控制限（LCL），以及按时间顺序抽取的样本统计里数值的描点序列组成。如图5-2所示。43 重庆交通大学硕士毕业论文样本统计量数值UCLCLLCL时间或样本号图5-2控制图示例UCL、CL和LCL统称为控制线，若控制图中的描点落在UCL与LCL之外或描点在UCL与LCL之间的排列不随机，则表明过程异常。具体关于控制图的分析以及[4]判断准则详见文献x−R数据的获得必须依赖于统计结果，例如以5次生产的无机结合料或者沥青混合料的控制指标检测结果为一组进行均值和方差的统计分析，采用目前的检测手段显然要耗费相当长的时间，使得检测流程在时序上远远滞后于生产的时间流程。同样，通常确定控制图的控制界限也需要大量的统计数据，而在实际中按照统计图绘制的统计学要求预先进行多批次生产再来确定控制界限显然是不现实的。对于注重过程控制的沥青路面质量监控，x−R控制图显然不太适合。相比之下，移动平均控制图则较为实际和有用，该控制图主要基于工业生产标准确定的目标值控制生产过程，以相关技术标准或者合同规定的目标值允许变异范围作为控制加工变异范围，这个范围称为工业标准差，移动平均控制图事实上是以设计标准值和工业标准差代替统计得到的均值与方差。然而，如利用移动平均值作为度量评价将会出现一个问题，移动平均控制图的一系列数据点可以直观反映变异性情况并能知道施工控制方向是毋容置疑的，但是问题是如何对其进行量化，来自不同母体的检测数据的量化标准很难统一，这就导致我们对整个路面的综合评价出现较大的差异。因此，移动平均控制图可以用来对施工过程进行实时监控，但并不适合作为路面质量评价的度量方法。⑤过程能力指数CP在质量管理中，过程的概念越来越受到重视。于此相应，过程能力与过程能力指数在现场的应用越来越多，这是因为过程能力指数是一个无量纲指标，可对各种过程加以评估。过程能力也被称为工序能力，指过程的加工质量满足技术标准的能力，用以衡量过程加工的内在一致性。过程能力决定于质量因素，即人员、机械、材料、方法、测试和环境等，而与规范无关。过程能力指数是用来度量一个过程满足业主要求的程度，即过程能力指数用44 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价来度量过程在受控状态下满足质量标准的程度。在实际应用中，过程能力指数有如下两种情形：1）双侧限情况的过程能力指数对于双侧限制的过程能力指数C的计算公式如下：PTT−TULC=≈（5.4）P6σ6σˆST式中T——技术规范的限制幅度；T、T——上、下规范界限；ULσ——过程特性值分布的总体标准差；σˆ——σ的估计参数值。ST根据T和6σ的比较结果，可以得到图5-3的三种典型情况。C值越大，表明P过程能力越高，但这时对设备和操作人员的要求也高，加工成本也越大。所以一个过程的C值定于何值要看需要与可能，一般能使C在1.33左右已是一个很好pP的过程。实现这个目标要求人们一点一点地把标准差σ降下来。从表面看，当T=6σ，C=1时似乎既满足技术要求，又很经济，但由于过程总是波动的，分P布中心一旦偏移，不合格品率就要增加，因此，通常取C值大于1。pTLCP＞1TUTLCP=1TUTLCP＜1TUM,µM,µM,µ图5-3各种分布对应的Cp2）单侧限情况的过程能力指数若只有上限要求，而对下限没有要求对于单侧限制的过程能力指数C的计算P公式如下：T−µT−XUC=≈(X＜T)（5.5）PUU3σ3σˆST若只有上限要求，而对下限没有要求对于单侧限制的过程能力指数C的计算P公式如下：45 重庆交通大学硕士毕业论文µ−TX−TLLC=≈(X＞T)（5.6）PLL3σ3σˆST一般地，对于过程能力指数制定了如表5-1所列的评价参考。表5.1过程能力指数C值的评价参考PC值的范围级别过程能力的评价参考PC≥1.67Ⅰ过程能力过高，为了降低成本，可以适当放宽对产品质量波动的限制。P1.67＞C≥1.33Ⅱ过程能力充分，表示技术管理能力已经很好，应继续维持。P1.33＞C≥1.0Ⅲ过程能力一般，表示技术管理能力较勉强，应设法提高至Ⅱ级。P1.0＞C≥0.67Ⅳ过程能力不足，质量波动大，应采取措施立即改善。P0.67＞CⅤ过程能力严重不足，表示应采取紧急措施和全面检查，必要时停工整顿。P在实际应用中，过程能力指数配合控制图一起使用，往往会取得良好的质量监控效果。然而，过程能力指数C存在一个很大的缺点，当过程中心与规范中心MP重合（M=µ）时，C与不合格品率间有一一对应关系，故C能真实反映过程满PP足顾客要求的程度。当M≠µ时，C与不合格品率间的对应关系失去了，从而CPP就失去真实性。事实上，µ偏离M的情况是常见的。也就是说，过程能力强不一定产品合格，或者说，只有假定在无偏移短期过程的情况下才能基本保证M=µ，对于沥青路面施工质量的监控以及评价，均值要达到要求这一点是必须严格控制的，在此基础上来控制变异性。因此使用过程能力指数C作为本研究的度量方法P显然不太适合。⑥专家评分法专家评分法是一种定性描述定量化方法。它首先根据评价对象的具体要求选定若干个评价项目，再根据评价项目制订出评价标准，聘请若干代表性专家凭借自己的经验按此评价标准给出各项目的评价分值，然后对其进行结集。事实上，专家评分法与前面提到的“德尔菲法”本质上是一样的，都是依靠专家进行判断。专家评分法有以下特点：1）简便。根据具体评价对象，确定恰当的评价项目，并制订评价等级和标准。2）直观性强。每个等级标准用打分的形式体现。3）计算方法简单，且选择余地比较大。4）将能够进行定量计算的评价项目和无法进行计算的评价项目都加以考虑。46 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价当然，专家评分法的缺点也是显而易见的，最主要的就是带有一定的主观性。因此在多轮打分后统计方差如果不能趋于合理，应当慎重使用。5.1.2本研究推荐的质量度量方法C通过以上的对比分析，x−R控制图和移动平均控制图以及过程能力指数P由于其统计特性并不适用于本研究对沥青路面施工质量的综合评价，可以排除不作考虑。通常情况下，要表现某段路面的质量水平时，必须知道所检测数据的平均值和标准偏差。撇开没有明确目标值的情况不谈，即在有标准偏差和目标值的情况下，采用平均绝对偏差AAD和符合性指数CI作为质量度量指标依然存在着缺点，最大的缺点就是施工变异性不能直接得到，同一总体的不同样本值可能得到相同的平均绝对偏差和CI值，例如当使用平均绝对偏差AAD和符合性指数CI作为质量度量评价时，以下三种情况可能得到相同的结果：①总体均值集中在目标值附近而具有较大的标准偏差；②总体平均值离目标值较远但又和理想状态具有相同的标准偏差；③总体均值和目标值偏差很远，但是标准偏差却很小。当然，这种情况也有可能出现在PWL和PD的质量度量中，但是由于PWL值的获得需要同时用到样本均值和标准偏差，所以这种情况出现的概率会很小。也就是说，PWL稳定性较好。其次，PWL法主要依靠规范限值，既可以用在单侧规范限值的情况，也可以用在双侧规范限值的情况，并不需要有一个明确目标值。这就决定了PWL质量度量方法的评价范围更广，更加可靠。另外，基于沥青路面施工过程质量评价的众多指标，并不是每一个指标都能够进行定量计算，本研究中具有此特点的就是施工前控制的指标，设置施工前的监控指标体系的最终目的是为了要让工程具备充分的开工条件，为施工过程中的质量控制奠定坚实的基础，因此施工前的这些指标控制并不像施工中那样需要连续不断的收集数据来进行全过程监控，只需要达到开工条件即可，如有变更，则需要重新进行施工前的评价，满足要求才允许继续施工。由此可见，如此并不需要用到变异性来评价，对于设备、人员、工艺这些指标更是涉及不到均值和标准房差的问题。此时，可利用专家评分法是对这些指标进行定性描述定量化。通过对若干现行质量度量方法的比较分析，结合本研究所制定的监控指标体系，本研究推荐的质量度量方法如下：对于施工前的控制指标体系的评价，采用专家评分法；对于施工中的控制指标体系的评价，采用PWL法。5.2专家评分法的评价标准基于专家评分法的主客体以及目的已经很明确，主体是专家，客体是施工前47 重庆交通大学硕士毕业论文的控制指标体系，目的是对这些指标进行定性描述以及定量化。此时，需要有一套明确、规范、统一的评价标准，才能对各项指标进行有效的评分，没有评价标准或者所设立的评价标准不够明确、规范、统一，评价结果将失去意义。既然我们的目的是要对指标进行定性描述定量化，那么该评价标准需分为定性评价标准和定量评价标准。在进行定量和定性分析之前，先制定一个统一的评分值。本研究设定指标的评分值分为A、B、C、D、E五个档次。其中，A表示行业最高水平；B表示行业较高水平；C表示行业总体平均水平；D表示行业的较低水平；E表示行业的最低水平。同时，对五个档次数值化：A为10分；B为8分；C为6分；D为4分；E为2分。5.2.1定量的评价标准定量评价是采用数学的方法，收集和处理数据资料，对评价对象做出定量结果的价值判断，对评价对象的特性用数值进行描述和判断。此评价标准的制定需要根据以下几点：①规范中规定的各项指标的范围；②设计要求；③国内外的研究状况以及成果。根据以上要素，确定指标的范围差值并分割，作为5个标准值的间隔大小。这种方法本研究是作为一种试行办法，主要是由于这种标准的建立并不唯一，同时带有一定的主观色彩，需要长期的实践来证明以及完善。5.2.2定性的评价标准定性指标是指无法直接通过数据计算分析评价内容，需对评价对象进行客观描述和分析来反映评价结果的指标。设备、人员、工艺等这类指标就属于定性指标。由于定性指标无法像定量指标那样精确地加以衡量和考察，故评价时容易受到评价人员的知识、经验、判断能力和对评价标准的把握程度的影响。要使得定性指标能够比较精确的进行评价，就必须尽量减少评价时的笼统和模糊。由此需做到以下两点：①将定性指标进一步细化多个可评价的方面，并且判断出每个方面指标的权重；②针对每一个可评价维度，尽量用数据和事实来制定明确和具体的评价标准。对此，本研究所建立的指标体系可比较充分地体现出这两点。最后，可由专家组根据国家有关行业规范、国内同行业水平及同区域相近行业水平等，进行综48 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价合分析，同样地把指标划分出5个标准（A、B、C、D、E）。5.2.3综合评价标准对根据以上作出的评价标准得出各指标的评分值以后，就可以结合指标的权重值计算出各子目层的总得分，从指标体系的最低层开始算起，一直推算到目标层，于是，就可以汇总得到一个总分值。这时候，对此总分值的评价需要有一个明确的标准，称为指标体系的综合评价标准。本研究将其分为“优、良、中、下、劣”5个等级，同时作出一个规定：只有当某项工程的施工控制指标体系评价达到中或以上等级时才允许开工，若评定为下和劣，则必须找出不足的环节，加以改进后达到中等级或以上。具体评价标准见表5-2。表5.2施工控制指标体系综合评价标准评价等级优良中下劣对应得分≥9.08.0～9.06.0～8.04.0～6.0＜4.05.2.4各项指标的评价标准本研究采用专家评分法来获取各项指标范围的评分值，同时结合规范要求、设计文件以及国内外在各项指标领域的研究成果对指标范围评分取值进行必要的修整。事实上，这是一种“模糊”的评价方式，当中难免有若干不合理之处。若此办法能够投入到实际中试行，将能够对各项指标的范围取值进行进一步的调整，从而使该评价体系更加合理。需要指出的是，当评定中有出现“2”分（即指标不合格）的情况，则应停止下一步的评定，追根溯源，找出问题所在，问题解决后再次对该指标进行评定，合格了才能进行下一步工作，若一直不合格，则需要进行更进一步的调整，直到合格为止。值得注意的是，在实际工程当中，部分指标往往会出现规范要求与设计要求不一致的情况，一般而言，设计要求会比规范要求更加严格一些，那么，施工单位对施工质量的控制应该是遵循设计的要求，而不仅仅是满足规范要求，然而，在实际评定验收当中，如果某项指标不满足设计要求但达到了规范要求，往往也可以验收通过，只是如果存在奖惩制度的话，会因此得不到奖励而已，于是，本研究将这种情况归类到行业较低水平，也就是D等级（评定为4分）。①碎石指标对于路面施工，评定原材料中碎石的质量，有三个最基本的指标，分别是“压碎值”、“针片状”和“含泥量”。同时，不同的路面结构层，对碎石指标的技术要求也是不一样的。[28～30]根据所依托工程“惠深高速”的设计文件，参考相关技术规范,结合国内49 重庆交通大学硕士毕业论文外在这三大指标领域的研究成果，并通过咨询专家意见对其不同的范围给出了评分标准，评定时可以以此作为参考，也可以根据工程的实际情况进行一些适当的调整。路面各结构层碎石指标的范围及分值如表5-3至表5-所示。表5.3沥青混凝土层（上、中面层）碎石指标评价标准压碎值（%）得分值针片状（%）得分值含泥量（%）得分值＞262＞152＞12沥青表22～264--0.8～14面层和中面层15～26610～1560.5～0.8610～1585～1080.2～0.58≤1010≤510≤0.210表5.4沥青混凝土层（下面层）碎石指标评价标准压碎值（%）得分值针片状（%）得分值含泥量（%）得分值＞282＞182＞12沥青下24～284----面层15～24610～1860.5～1610～1585～1080.2～0.58≤1010≤510≤0.210表5.5水泥混凝土层碎石指标评价标准压碎值（%）得分值针片状（%）得分值含泥量（%）得分值水泥混＞152＞152＞12凝土上10～1565～1560.5～16基层5～1083～580.2～0.58≤510≤310≤0.21050 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价表5.6水泥稳定碎石基层碎石指标评价标准压碎值（%）得分值针片状（%）得分值含泥量（%）得分值＞302＞202＞22水泥稳26～304----定碎石20～26610～2061～26下基层15～2085～1080.5～18≤1510≤510≤0.510表5.7泥稳定碎石底基层碎石指标评价标准压碎值（%）得分值针片状（%）得分值含泥量（%）得分值＞302＞202＞22水泥稳定碎石20～30610～2061～26底基层15～2085～1080.5～18≤1510≤510≤0.510②水泥指标本工程需要用到水泥的路面结构层有水泥混凝土层和水泥稳定碎石层，由于其在路面中所起的作用不一样，故其对原材料的技术要求也有一定的差异，从对碎石指标的分类评价就可以看出来。那么，水泥也是一样，就水泥的标号来说，对于水泥稳定碎石层，水泥标号不宜过高，因为一般情况下高标号的水泥早期强度形成比较快，这样就考虑到无机结合料的一个施工和易性的问题，如果用高标号的水泥，为了达到同样的强度目标值，水泥用量将会减少，从而降低了混合料的浆集比和致密性，而对于水泥稳定碎石的水泥剂量一般不能超出3%～6%的范围，故水泥标号的选择不宜过高，也不能过低，过低则会使结构层强度难以达到，一般而言，公路路面水泥稳定碎石基层用水泥的水泥标号宜选用325#或425#。其中，又以325#水泥最为合适和用得最为广泛。对于水泥混凝土，则需根据要求配制水泥混凝土的强度来选择水泥的标号。就本研究所依托工程的情况来说，设计文件要求是水泥混凝土的设计强度为C50，于是，425#或525#水泥均可以作为选择的对象，而对于公路路面用的水泥混凝土，宜选用525#水泥，若使用425#水泥，为达到同样的目标强度，需掺入一定量的高效减水剂，加入减水剂后，混凝土坍落度值对单位用水量的敏感性增强，加上大幅度减水使水灰比有较大的降低，同样蒸发量会使坍落度损失得更快。故用425#水泥配置的水泥应更适用于配制大坍落度的流态性混凝土，而公路路面用水泥混凝土摊铺时坍落度应控制在30～70mm，若坍落度过大，摊铺后的水51 重庆交通大学硕士毕业论文泥混凝土将会出现比较严重的沁水和离析，增加混凝土硬化后的孔隙率，而且混凝土的均匀性不良，影响水泥混凝土的力学性能和耐久性，还会引起水泥混凝土收缩裂缝的出现，如图5-4所示为本工程某路段由于摊铺时坍落度过大引起的裂缝。图5-4本工程中某路段水泥混凝土路面出现的横向裂缝当然，上图中出现的情况也有由于水灰比增大了的原因，水灰比的增大导致坍落度的增大，水泥混凝土的强度受到影响并出现了收缩裂缝。通过上述分析，水泥混凝土用的水泥宜选用525#水泥，水泥稳定碎石用的水泥宜选用325#的水泥。另外，凝结时间、安定性和比表面积都需符合规范要求。需要指出的是，关于水泥的比表面积，规范要求不能小于300m²/kg，但就算其他指标满足的情况下，比表面积也不是越大越好。有研究表明，水泥的比表面积越小，水泥混凝土抗塑性开裂性能越好，尤其是当水泥比表面积小于360m²/kg时，具有更好的抵抗塑性开裂的性能，比表面积大于360m²/kg以后，其抵抗塑性开裂性能降逐渐下降，但同通过试验印证，考虑到水泥混凝土的强度和变形能力方面，水泥的比表面宜略大，于是得出最佳范围在360～435m²/kg，超过435m²/kg以后强度和变形能力增强已经不十分明显而混凝土的抗裂性能却开始下降得越来越快，在实际应用[31～35]当中，考虑到水泥的耐久性和产量等，比表面积不宜超过450m²/kg。关于水泥指标的评定标准如下：52 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价表5.8水泥混凝土层水泥指标评价标准水泥评价指标评价范围得分值水泥评价指标评价范围得分值4254＞52水泥标号52584.0～5.04＜1.52安定性（mm）3.0～4.061.5～341.0～3.08初凝时间（h）3～56≤1.010≥58＜3002＞102300～3606比表面积8～106360～4358终凝时间（h）（m²/kg）6～88435～4506≤64≥4504表5.9水泥稳定碎石层水泥指标评价标准水泥评价指标评价范围得分值水泥评价指标评价范围得分值3258＞52水泥标号42544.0～5.04＜32安定性（mm）3.0～4.063～561.0～3.08初凝时间（h）≥58≤1.010--＜3002＜62300～3606比表面积6～88360～4358终凝时间（h）（m²/kg）8～106435～4506＞102≥4504③沥青指标要判断沥青是否符合本工程要求，最基本的就是检测沥青的三大指标，分别是针入度、软化点、低温延度。根据本项目的设计要求，沥青表面层和中面层采用的是以70#道路石油沥青作为基质沥青的改性沥青，下面层采用70#普通道路石油沥青，于是根据规范和设计要求，结合本工程的特点，沥青三大指标的评价标准如下：53 重庆交通大学硕士毕业论文表5.10沥青（表面层、中面层）指标评价标准针入度（0.1mm）得分值软化点（℃）得分值5℃延度（cm）得分值＞602＜602＜20240～60660～70420～356--70～80635～508＜402≥808＞5010表5.11沥青（下面层）指标评价标准针入度（0.1mm）得分值软化点（℃）得分值10℃延度（cm）得分值＞802＜462＜15270～80446～47415～30660～70647～50630～458＜602≥508≥4510④水泥混凝土指标由于在实际施工中集料来源与技术性质变异均较大，导致现场施工时集料级配难以精确控制，于是提出了混合料集料关键控制筛孔，因此对于混合料中“级配”这一指标的控制主要是通过控制关键筛孔的质量百分率来实现。本工程中的水泥混凝土最大公称粒径为31.5mm，而集料的筛孔从31.5mm到0.15mm有十多个，每个筛孔又可以分为多个评价范围，对每个筛孔进行全面的评价显得既不科学，又降低了效率。一般情况下，对级配的控制所设立的关键筛孔包括26.5mm、19mm、16mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm等。另外，有学者通过系统分析集料级配对水泥混凝土性能的影响，设计了以次最大公称粒径、理论干涉筛孔、细集料分区筛孔及细集料控制筛孔为主要因素的混凝土正交试验，发现混凝土次最大公称粒径筛余[36～37]对混凝土性能有显著影响。于是，对于本研究所依托工程中的水泥混凝土级配的控制，可以通过重点控制集料通过26.5mm筛孔的质量百分率来实现。保证水泥混凝土质量的另一关键是控制水灰比。一般而言，水灰比越小，水泥混凝土基体的强度越高，与骨料的粘结力也越大，混凝土的强度就越高，因此，在条件许可的情况下，应尽可能采用较小的水灰比。然而，水灰比也不是越小越好，水灰比过小时，水化不充分，密实度不够，同时也造成水泥石结构不均匀，影响水泥混凝土的强度和耐久性。当水灰比过大，水泥浆浓度太低，水化后混凝土体内的多余游离水分附在骨料上，水泥浆体与骨料的粘结面积减少，粘结力下降，混凝土硬化时就会产生许多裂纹，严重降低混凝土的强度和耐久性。总之，水灰比过大、过小都对水泥混凝土的强度和耐久性产生不利的影响。有研究表明，54 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价考虑早期开裂的情况，水灰比宜略大，但考虑强度和变形能力方面水灰比宜略小，综合考虑，水灰比最佳范围应在0.38～0.40，为行业较高水准。同时，对于高速公路水泥混凝土路面，水泥混凝土水灰比不应大于0.46，而为符合耐久性要求，水灰比不应大于0.44。根据以上分析，水泥混凝土指标的评价标准如下：表5.12水泥混凝土集料级配评价标准控制筛孔（mm）通过筛孔质量百分率（%）得分值＜65265～69669～71826.571～731073～75875～806＞802表5.13水泥混凝土水灰比评价标准评价范围得分值＜0.3840.38～0.408水灰比0.40～0.4460.44～0.464＞0.462⑤水泥稳定碎石指标规范中明确表明，水泥稳定碎石基层、底基层，其单个颗粒的公称最大粒径不应超过31.5mm。对于混合料的级配控制，关键筛孔主要包括31.5mm、19mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.6mm以及0.075mm，有研究表明，不同的筛孔，其在施工中的变异水平是不一样的，本研究抽取其中变异性较大的四个关键筛孔作为级配的评价要素，分别是19mm、9.5mm、4.75mm和2.36mm。另外，当设计文件没给出明确的水泥剂量设计值时，水泥剂量往往由施工单位根据本项目中水稳碎石结构层需要要达到设计强度来确定，水泥的用量对水泥稳定碎石结构层的质量起着关键作用，水泥剂量太小，不能确保水泥稳定碎石施工质量，而且水泥稳定碎石强度也不能满足承载力要求，而剂量太大，既不经济，55 重庆交通大学硕士毕业论文还会使结构层的裂缝增多、增宽，从而引起面层相对应的反射裂缝。故水泥稳定碎石基层水泥剂量一般控制在3%～6%，其中又以达到4.5%左右较为适宜。水泥稳定碎石底基层水泥剂量的要求可以略为降低。根据以上分析，水泥稳定碎石指标的评价标准如下：表5.14水泥稳定碎石基层混合料级配评价标准控制筛孔通过筛孔质量百分率控制筛孔通过筛孔质量百分率得分值得分值（mm）（%）（mm）（%）＜682＜38268～72638～42672～76842～4681976～78109.546～501078～82850～54882～86654～586＞862＞582＜222＜16222～24616～18624～26818～2184.7526～28102.3621～231028～30823～26830～32626～286＞322＞282表5.15水泥稳定碎石底基层混合料级配评价标准控制筛孔控制筛孔通过筛孔质量百分率（%）得分值通过筛孔质量百分率（%）得分值（mm）（mm）＜752＜50275～78650～54678～81854～5881981～84109.558～621084～87862～66887～90666～706＞902＞70256 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价续表5.15控制筛孔控制筛孔通过筛孔质量百分率（%）得分值通过筛孔质量百分率（%）得分值（mm）（mm）＜292＜15229～34615～19634～38819～2384.7538～41102.3623～271041～45827～31845～50631～356＞502＞352表5.16水泥稳定碎石混合料水泥剂量评价标准水泥稳定碎石基层水泥稳定碎石底基层评价范围得分值评价范围得分值＜3.02＜2.52水泥剂量（%）3.0～4.062.5～3.564.0～5.083.5～5.085.0～6.045.0～6.04＞6.02＞6.02⑥沥青混合料指标同样的，对沥青混合料级配的评价也是通过若干关键筛孔来实现的，而基于筛孔通过率对混合料体积参数和路用性能的影响程度难以量化，因此，国内外很多研究对沥青混合料级配评价的一般做法是选择部分关键筛孔的通过率进行评价。一般而言，抽提筛分应至少检查0.075mm、2.36mm、4.75mm、公称最大粒径及[28]中间粒径等5个筛孔的通过率。有研究表明，其中显得尤为重要的是2.36mm筛[38]孔，其通过率对混合料矿料间隙率VMA有显著影响。故本研究以2.36mm筛孔的质量通过百分率作为级配评价的首选指标。另外，沥青用量这一指标对沥青混合料的重要性不言而明，即使在级配完全符合要求的前提下，沥青用量的小幅波动都将显著影响混合料的路用性能。但在施工前的监控指标体系中并没有包含在内，原因是考虑到沥青混合料的最佳沥青用量并不能很明确的说明在哪个范围是较好的，在哪个范围是较差的，这需要结合实际工程通过配合比设计试验来确定沥青用量的最佳值，然后围绕这个最佳沥青用量来进行过程控制，故此指标特别适用57 重庆交通大学硕士毕业论文在施工中进行控制。鉴于此，在施工前监控指标体系中增设沥青混合料孔隙率指标，以弥补沥青混合料指标中级配指标判断能力的不足。沥青混合料的空隙率对沥青混凝土的各个主要技术性能有很大影响，规范中明确规定了不同类型沥青混合料的空隙率范围。故空隙率不能过小，也不能过大。沥青混合料孔隙率过小，面层容易产生辙槽和推移现象，且难以达到抗滑要求；空隙率过大，难以达到抗渗要求，将会产生严重的水损害，并且加速沥青的老化，影响沥青混凝土路面的寿命。从耐久性的角度出发，沥青混合料的空隙率应尽量减小，以防止水和阳光中紫外线对沥青的老化作用；但从沥青混合料的高温性能考虑，空隙率又应大一些，以备夏季沥青材料受热膨胀时有一定的缓冲空间。本研究中的项目面层的沥青混凝土采用连续密级配AC型，空隙率应控制在3%～6%的范围之内。表5.17沥青混合料级配评价标准沥青混合料类型通过2.36mm筛孔质量百分率（%）得分值＜18218～21621～25825～2810GAC-16C28～32832～35635～484＞482＜16216～22622～288GAC-20C28～321032～38838～446＞442＜142GAC-25C14～16416～21658 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价续表5.17沥青混合料类型通过2.36mm筛孔质量百分率（%）得分值21～26826～3210GAC-25C32～37837～426＞422表5.18沥青混合料空隙率评价标准空隙率评价范围得分值＜3%23%～4%6空隙率4%～5%85%～6%6＞6%2⑦破碎筛分设备破碎机的类型有很多，颚式破碎机一直以来作为一级破碎的首选设备，具有破碎比大、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营费用经济等特点。而对于中碎和细碎的破碎设备，则最为常用的有圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机等。然而，并没有一个说法能绝对的认为选择哪种破碎机最佳，需要根据具体工程的实际情况来选择合适的破碎机。原料的硬度较大时，一般选择颚式破碎机、圆锥破碎机做为初级破碎机，原料硬度较小时，可选用反击破碎机作为初级破碎机。对于从采石场爆破生产的岩石，应按照岩石的最大粒度选择初级破碎机；若原料中含泥量，含水量较高时，应考虑采用湿式破碎加上筛分作业流程。另外，我们选择破碎机还要从以下方面考虑：那就是成品的粒度、级配、颗粒的形状等，在不同的工程中，对产品的质量要求也各不相同，产品的加工质量与破碎机械有很大的关系。有时为了得到多种等级的碎石，可专设一台独立的筛分机械来分级。在许多工程中，碎石料中的尘土含量不宜太高，这些尘土对混凝土的质量有害，那样还有必要增加一道清洗工序。最后我们要考虑的是生产效率，生产率不仅要考虑到粒度规格产品的生产率，还要兼顾到全部产品的生产率。惠深高速改扩建工程中使用的碎石主要来自石灰岩，就岩石的种类来说，使用冲击式破碎机都是比较适合的，圆锥式破碎机相对来说更适用于硬度较大的花59 重庆交通大学硕士毕业论文岗岩等，而辊式破碎机虽然说结构简单，维护方便，制造成本低，但是生产能力相对来说比较低，并且设备庞大，在安装时需要很大的空间面积，由于工作时辊子表面的磨损不均匀，因此需要频繁维修，影响施工进度，因此不推荐。当然，选择破碎机的时候还要考虑一些其他的因素，本研究对此方面不进行深入探讨。结合本工程的实际情况，初步制定关于破碎机类型选择的评价标准。接着就是筛分设备的选择，一般有以下几种：1）固定筛。又分为固定格筛、固定条筛、悬臂条筛，主要用于大块矿石筛分结构简单，使用寿命长，尤其不消耗动力，没有运动部件、设备成本，并且使用成本比较低。但是，生产能力和筛分效率比较低；2）滚轴筛。主要用于大块煤和石灰石等的筛分。噪音较大，有效功较少，成本高，一般较为少用；3）圆筒筛。一般用在建筑行业的筛分和清洗碎石、砂子，有的选矿厂也用于洗矿和脱泥，圆筒筛的转速很低、工作平稳、动力平衡好。但是其筛孔易堵塞、筛分效率低，工作面积小，生产率低；4）平面摇动筛。主要用于煤和非金属矿石的筛分和脱水，与上述几种筛子相比，其生产率和筛分效率都比较高，但动力平衡差，现在通常被结构更合理的振动筛取代；5）振动筛。包括圆振动筛、直线振动筛和共振筛，广泛用于煤炭、选矿、建材、公路等工业部分的分级、脱泥、脱水、脱介工作等。是目前筛分设备的最佳选择。另外，关于除尘方式，现行的有湿法和干法两种，这两种方法有如下区别：1）干法除尘系统比湿法除尘系统更加节电；2）由于干法除尘净化后粉尘为干性，含尘量低，磨损性小，维护工作量小,风机叶片几乎没有粘灰现象，因而风机使用寿命长；3）湿法除尘系统总循环水量是干法除尘系统总循环水量的3.3倍，而干法除尘系统由于煤气冷却器冷却的是净煤气，仅有极少量的污水外排，利于环保；4）干法除尘系统吨钢干粉尘回收送烧结厂直接重复利用或就地压块直接返回转炉；5）干法除尘的运行和维护人员少；6）占地面积少，干法除尘系统总占地面积仅为湿法除尘系统的三分之一；7）干法除尘对维护和操作的人员的素质要求很高，而湿法除尘系统维护和操作简单方便，但通过对相关人员进行技术和实践培训，完全能达到要求；综上所述，初步制定的破碎筛分设备的评价标准如下。60 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价表5.19破碎机类型选择评价标准破碎阶段类型得分值颚式破碎机8初级破碎圆锥式破碎机6冲击式破碎机6破碎机类型冲击式破碎机8中、细破碎圆锥式破碎机6辊式破碎机4表5.20破碎机类型选择评价标准类型得分值湿法4除尘方式干法8表5.21破碎机类型选择评价标准类型得分值固定筛4滚轴筛4筛分设备圆筒筛4平面摇动筛6振动筛8⑧拌和设备从本工程的路面结构设计来看，所需要的拌和设备有3种，分别是沥青混合料拌和设备、水泥混凝土拌和设备和水泥稳定碎石拌和设备。主要控制的指标主要包括拌合楼的产量和计量，沥青混合料拌和设备还要对其除尘系统进行控制评价。就产量来说，首先是要满足工程的实际需求，如工程进度安排、摊铺能力等，然后可以考虑如何去优化效率。例如，对于水泥稳定碎石，本项目中其实际摊铺能力一天约可以达到700m³，即约为1600t混合料，考虑到本项目的各种因素，能保证拌和楼连续工作的时间不超过8小时，同时，要保证拌和楼实际出料（生产量的80%）能力超过实际摊铺能力至少10%，于是可得出产量最少不得低于275t/h。计量的重要性也是不言而明的，这关系到混合料的能否准确达到设计的配合比，因此对计量系统应当进行定期的标定，时刻留意是否出现异常以能够作出及61 重庆交通大学硕士毕业论文时的调整。对于计量来说，不同的混合料，其控制的项目和精度也略有不同，如沥青混凝土主要控制石料、粉料和沥青的计量；水泥混凝土主要从集料、水泥和外加剂、拌和用水这三方面来控制。一般来说，对沥青混合料的计量控制更为严格一些。本研究查阅相关文献及规范，结合本工程实际，初步制定出拌和设备的评价标准，如表5-22至表5-26所示。表5.22拌和设备产量评价标准水泥混凝土沥青混合料（t/h）得分值得分值水泥稳定碎石（t/h）得分值（m³/h）＜1202＜602＜2752产120～200460～804275～3604量200～360680～1206360～5006≥3608≥1208≥5008表5.23沥青混合料拌和设备计量评价标准范围（石料、粉料）得分值范围（沥青）得分值设计值±0.1%10设计值±0.1%10设计值±0.3%8设计值±0.2%8计量设计值±0.5%6设计值±0.3%6＞设计值±0.5%2＞设计值±0.3%2表5.24水泥混凝土拌和设备计量评价标准范围（石料、砂）得分值范围（水泥、水）得分值设计值±0.5%10设计值±0.1%10设计值±1%8设计值±0.3%8计量设计值±1.5%6设计值±0.5%6设计值±2%4设计值±1%4＞设计值±2%2＞设计值±1%262 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价表5.25水泥稳定碎石拌和设备计量评价标准范围（石料）得分值范围（水泥、水）得分值设计值±1%10设计值±0.5%10设计值±3%8设计值±1%8计量设计值±4%6设计值±2%6设计值±5%4设计值±3%4＞设计值±5%2＞设计值±0.3%2表5.26沥青混合料拌和设备除尘系统评价标准类型得分值湿法4除尘系统干法8⑨运输设备运输是保证路面施工质量的必要环节之一。对于水泥稳定碎石混合料的运输，运输设备需覆盖篷布，以降低水分的蒸发，同时也避免运输过程中混合料卸落，这也是环保的要求；对于水泥混凝土，运输车一般分为两种，可以用自卸车运输，也可以用水泥混凝土罐车运输，项目实践经验证明，使用自卸车虽然容易造成离析，但能更好地保证水泥砼的质量，因为使用水泥混凝土罐车运输的过程中，装料以后司机必须要对罐车进行清洗，一方面是为了环保，另一方面是防止卸料口和装料口堵塞，在这过程中不可避免地往混凝土里面加入了一定的水，造成水灰比的改变，因此，本工程推荐使用自卸车进行对水泥混凝土的运输；对于沥青混合料，主要考虑的是运输设备的保温效果，混合料从出厂到施工现场的温度损失无意是越少越好，应该项目的业主要求，沥青混合料在运输过程温度损失不能超过4℃/h。表5.27沥青混合料运输设备评价标准冬季保温效果（温度损失速度）得分值＞4℃/h22℃～4℃6运输设备1℃～2℃8≤1℃1063 重庆交通大学硕士毕业论文表5.28水泥混凝土运输设备评价标准运输类型得分值自卸车8运输设备水泥罐车6表5.29水泥稳定碎石运输设备评价标准运输方式得分值覆盖篷布6运输设备无覆盖2⑩摊铺设备摊铺机是决定路面施工质量的重要机械之一，对于沥青混合料和水泥稳定碎石来说，摊铺机主要分为履带式和轮胎式两种。履带式摊铺机接地比压小，附着力大，摊铺作业时很少出现履带打滑现象，牵引力大，能抵抗料车的撞击，运行平稳，制动可靠。但是机动性差，行走速度低，转移场地不方便。履带式摊铺机多为大中型摊铺机和稳定土摊铺机，用于大型公路工程的施工；轮胎式摊铺机行走速度较高，转移运行速度快，机动性能好。但是附着力较小，摊铺作业时易出现轮胎打滑现象。轮胎式摊铺机多为中小型摊铺机，主要用于道路修筑与养护作业。对于高速公路的改扩建，建议使用履带式。而对于水泥混凝土来说，则不需要专门的摊铺机，在实际工程中，有使用振动梁进行铺平的，也有使用非振动梁，即滚动梁来铺平的，如图5-5和图5-6所示分别为振动梁摊铺和滚动梁摊铺的情况。显然，振动梁能使水泥混凝土更加密实和均匀，明显优于滚动梁。图5-5振动梁摊铺水泥混凝土路面场景图5-6滚动梁摊铺水泥混凝土路面场景对于沥青混合料摊铺设备的评价，还要考虑其自动找平类型装置以及是否采用运转设备。目前摊铺机应用的自动找平装置主要有三种：接触式滑靴杆脉冲传64 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价感器、非接触式声纳传感器和非接触式平衡梁。它们的特点如下：接触式滑靴杆脉冲传感器：能满足一般情况下路面摊铺工作需要。但由于脉冲触发传感对于基准面突变反应敏感，面层的平整度不容易得到保证。另外，改性沥青的应用，使得滑靴接触基准面造成粘结沥青颗粒产生误差不被察觉，影响面层平整度。非接触式声纳传感器：利用超声波原理非接触测量传感器至路面采样点的距离。经以往的实际应用效果来看，忽高忽低的采样点经过与其他采样点平均后，该采样点得到平缓地修复，获得理想的平整度以及路面摊铺控制效果。此外，它具有保持平均高程的记忆功能，在面层施工时，路缘石基准中断的工作情况下，能继续保持控制熨平板的高程不变化。非接触式平衡梁：其原理与非接触式声纳传感器基本一致，不同的是，它由四个声纳传感器组成，采集每侧熨平板前后两点的实时高程，然后计算每侧平均高程，四个声纳传感器各自采集高程信息。可以说，非接触式平衡梁是非接触式声纳传感器的升级版。另外，为了提高摊铺的平整度，减少沥青混合料的热离析，现代沥青路面的铺筑大多采用转运机与摊铺机配合工作，如图5-7所示。实践证明，使用转运车的路段面层摊铺的温度分布非常均匀、稳定，而未使用转运车的路段面层摊铺面的温度差异较大，且平整度不易保证。图5-7转运车与摊铺机配合工作综上所述，路面摊铺设备的评价标准如下：65 重庆交通大学硕士毕业论文表5.30沥青混合料摊铺设备评价标准类型得分值轮胎式4摊铺机类型履带式8接触式滑靴杆脉冲传感器4自动找平装置非接触式声纳传感器8非接触式平衡梁10是8是否采用转运设备否4表5.31水泥混凝土摊铺设备评价标准方式振动梁摊铺8摊铺类型滚动梁摊铺4表5.32水泥稳定碎石摊铺设备评价标准方式得分值轮胎式4摊铺机类型履带式8⑪碾压设备碾压工艺不仅决定着压实度和平整度，也直接影响路面的外观质量，因此，应当重视对碾压设备的选择，包括其吨位、数量及组合情况。用于沥青或水泥稳定碎石层的压路机主要有两种，分别是钢轮压路机和轮胎压路机。钢轮压路机一般是使用带振动功能的，这样压实效果最好，但钢轮压路机容易压碎混合料中的大骨料，并且会将裹覆在骨料顶面的结合料磨掉，尤其是对于沥青面层来说，故钢轮压路机不适宜过重，一般9t～13t的工作荷载最为合适，超过15t的不太可取。而钢轮压路机由于其自重不能最大限度地满足工艺要求，故还需配置重型的轮胎压路机来对路面进一步压实，一般小于20t的都不太可取。设备数量的控制是为了保证碾压作业的连续性、及时性、有效性。事实上，碾压设备数量可根据碾压的遍数，压路机轮宽度，碾压重叠宽度等来确定。比如说，本项目沥青混凝土路面采用的钢轮压路机为DD-110，其有效碾压宽度为1.98m，按1/3重叠碾压时，实际碾压宽度为1.4m，要完成路面宽度为10.25m的沥青碾压66 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价作业，要行走7.5个来回，即单趟15次，如此，行走长度是摊铺长度的15倍。如果需要一次初压及至少两次的开振复压。碾压长度为摊铺长度的45倍，当摊铺机以3m/min的速度正常摊铺，按80%的有效摊铺长度计算，每小时可摊铺144m，则碾压长度为6.5km。那么按照压路机在初压、复压、终压中适宜的行走速度，配制3台振动钢轮压路机是最起码的。同理也可以推算出使用轮胎压路机的合适使用台数。另外，为了解决主力压路机难以有效碾压靠边位置以及某些转角处，应配置一台1.5t的微型振动压路机，可以称之为碾边机。关于设备的组合情况，初压、复压、终压是有所不同的，初压一般都是采用钢轮压路机，为了使摊铺的材料具有一定的承载力，轮胎压路机过重，会使摊铺材料发生推移。对于松铺较厚的结构层，先静压后振压是最佳的选择，因为混合料一下子受到振动同样会会产生较大的推移。但对于较薄结构层特别是沥青上面层来讲则相反，如果依然利用利用先静压后振压的工艺过程，不仅没有明显改善碾压质量，反而会因为没有及时振动碾压使得混合料里面的结构形成颗粒间过大的静摩擦阻力，复压中会破坏材料的颗粒结构，影响工程质量。故沥青下面层、中面层以及水稳层初压设备组合先钢轮静压后钢轮振压为最佳，沥青上面层直接振压为宜。复压和终压设备的组合主要考虑到以下三个方面：1）容易达到压实度要求；2）大骨料不容易压碎；3）终压后轮迹能完全消除。综上所述，路面碾压设备的评价标准如下：表5.33碾压设备吨位评价标准吨位（t）得分值＜949～138钢轮压路机13～156＞154＜204轮胎压路机20～256≥25867 重庆交通大学硕士毕业论文表5.34碾压设备数量评价标准数量（台）得分值＞3836钢轮压路机24≤12＞2826轮胎压路机1402＞18碾边机1602表5.35碾压设备组合方式评价标准（初压）组合方式得分值钢轮振压4沥青下面层、沥青钢轮静压6中面层、水稳层钢轮静压-钢轮振压8初压钢轮振压8沥青上面层钢轮静压4钢轮静压-钢轮振压4表5.36碾压设备组合方式评价标准（复压）组合方式得分值钢轮静压2钢轮振压4复压轮胎静压6钢轮振压-轮胎静压868 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价表5.37碾压设备组合方式评价标准（终压）组合方式得分值钢轮振压2钢轮静压6终压轮胎静压4轮胎静压-钢轮静压8⑫设备使用度设备的新旧程度也会对路面的施工质量造成一定的影响，由于旧设备受到一定的磨耗，性能下降，在运转过程中不可避免地出现一定的误差，故有必要对设备的新旧程度加以控制，过旧的设备应予更新才能使用。机器设备新旧程度判断标准参考表如表5-38所示。表5.38机器设备新旧程度判断标准参考表新旧程度实际具有条件成新率（%）全新未启封，启封后未安装，安装好未使用95～100尚新已经使用，运转正常，不必更换配件，无需修理85～94良好稍作修理或更换一些简单零配件后可达“尚新”程度65～84一般明显陈旧，更换多一些零配件后方可达“良好”程度40～64能用能够使用，但需要更新许多零配件20～39很差不能使用，需经大修理更新零件后方可使用10～19废品技术上难以修复，经济修复效益不佳9%以下根据机器设备新旧程度判断的参考标准，可采用设备的成新率来评价设备使用度，于是得出设备使用度评价标准如下：表5.39设备使用度评价标准设备成新率（%）得分值95～1001085～948设备使用度40～84620～394＜20269 重庆交通大学硕士毕业论文⑬人员评价对路面施工质量的控制，材料和施工机械固然非常重要，然而，“人”也是一个重要的因素，如果把材料和设备分别看成是一个人的手和脚，那么“人”这个因素就相当于一个人的脑袋，手和脚都是由脑袋来操控，“人”把材料和设备的因素都融为了一体，如果人员素质不够，那么再好的材料和设备也不能铺筑出满足要求的路面。这里的“人员”指的是关键性的人员，一般包括项目经理、总工程师、工地实验室主任、拌和楼操作手、摊铺设备操作手、碾压设备操作手等。对其评价主要从两大方面着手，分别是资质资历和人员稳定性，其中资质资历中又包括人员的职称、学历、工作年限、熟练程度等。职称、学历和工作年限的评价不难，也比较明确，而对于熟练程度则没有固定的标准来定义，需要先确立一个参考标准，本研究对熟练程度判断的参考标准如表5-40所示，这样就可以根据这判断标准对关键人员的熟练程度进行评价。值得注意的是，职称的评价主要针对管理决策层的人员，包括项目经理、总工程师和工地实验室主任；熟练程度的评价主要针对技术层的人员，包括拌和楼操作手、摊铺设备操作手和碾压设备操作手。表5.40人员熟练程度判断标准参考表熟练程度分级实际具有条件评分四级精通本岗位技术及要求，可作本岗位的领头人91～100三级可作为导师，教导别人作业81～90二级可独立胜任本岗位，需导师不定时教导70～80一级难以独立完成本岗位工作，需导师实时指导70以下对于关键人员稳定性同样也需要制定一个判断标准进行参考，如表5-41所示。表5.41人员稳定性判断标准参考表人员变动次数稳定值0110.7520.5＞20.25另外，对人员的稳定性评价需要纵观整个工程的施工过程人员的变动情况，也就是说，对于狭义的“施工前”（即整个工程开始动工前）来说人员的稳定性是未知的，所以该评价指标主要用在广义的“施工前”（即每个分路段或没一结70 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价构层施工前），比如说整个工程是分路段施工的，首先施工的是K1+000～K2+000，此路段开工之前人员已定，这时候不存在人员变动，那么人员稳定性为1，在此路段施工过程中如项目经理发生了1次变动，那么在下一路段K2+000～K3+000施工前就可以对项目经理稳定性进行评价，稳定性为0.75，以此类推。综上所述，施工过程关键人员的评价标准如下：表5.42关键人员职称评价标准项目经理、总工、工地试验室主任得分值教授级高工10高级工程师8职称中级工程师6初级工程师4无职称2表5.43关键人员工作年限评价标准工作年限（年）得分值＜121～36关键人员3～8（包含3）8≥810表5.44关键人员学历评价标准关键人员学历得分值关键人员学历得分值博士10博士10拌和楼操作项目经理、总硕士8硕士10手、摊铺机操工、工地试验室本科6本科8作手、压路机主任专科4专科6操作手专科以下2专科以下471 重庆交通大学硕士毕业论文表5.45关键人员熟练程度评价标准拌和楼、摊铺设备、碾压设备操作手得分值91～1001081～908熟练程度评分70～806＜704表5.46关键人员稳定性评价标准稳定值得分值110人员稳定性0.7580.560.254⑭工艺评价对路面工艺的评价大家首先想到的是施工工艺，施工过程中涉及到的施工工艺有很多，有拌和工艺、运输工艺、摊铺工艺及温度离析控制、压实过程及压实组合合理性等。另外，工后抽检，即压实度、平整度、厚度，这些也属于路面的工艺范畴，如果前一路段工后抽检的指标达不到要求，下一路段将视为不满足开工条件，不允许开工，直到问题得到解决。由于工后抽检如压实度、平整度、厚度难以直接用专家评分法来评价，故放到施工中的指标体系中，采用PWL进行评价，下面结合惠深高速公路惠州段改扩建工程的实际情况，列出部分具有代表性的施工工艺评价标准，若在其他工程实际中有需要，可以进一步补充和调整。72 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价表5.47施工效果实时反馈情况评价标准方式得分值使用红外热像仪等能够快速、重复、无损地确定发生离析的8关键部位的设备进行离析控制温度离析的实时反馈综合使用红外热像仪等同类设备与PQI无核密度仪、沥青转10运车进行离析控制不进行离析的实时反馈4其他方面的施工效果是是8否实时反馈否4表5.48运输工艺评价标准类型方式得分值是8运输车辆是否装备棉被、苫布等保温防尘装置否4运输工艺（沥是8青混合料、水运输车辆车槽四角密封坚固否4泥稳定碎石）是8每层铺筑完成后，是否进行交通管制否4是8运输车辆是否通过清洗后才出发运输工艺（水否4泥混凝土）运输车辆车在清洗过程中是否采取措施防止水洒进混凝土是8中否4另外，需要提出的是，关于碾压工艺，首先需提出一些方案，上面提到过，不同的结构层，碾压工艺也是不一样的，本研究根据本工程实际，提出了两个方案：方案一：初压（钢轮静压1～2遍—钢轮振压1～2遍）—复压（轮胎静压2～4遍）—终压（钢轮静压1～3遍）方案二：初压（钢轮振压2～3遍）—复压（轮胎静压2～4遍）—终压（钢轮静压1～3遍）于是，有碾压工艺的评价标准如表5-49所示。73 重庆交通大学硕士毕业论文表5.49碾压工艺评价标准部位方式得分值方案一8沥青下面层、沥青中面层、水泥稳定碎石层其他4碾压工艺方案二8沥青上面层其他45.3基于PWL的沥青路面施工过程质量控制5.3.1PWL的计算原理①确定样本每个性能指标的均值x，n为一个批次样本容量；nxix=∑（5.7）i=1n②确定样本中每一性能指标的标准差s；n2∑(xi−x)n=1s=（5.8）n−1③计算质量指数Q值质量指数Q又分为质量指数上限Q和质量指数下限Q，计算公式如下：ULUSL−xQ=（5.9）Usx−LSLQ=（5.10）LsUSL和LSL分别为规范上限和规范下限，也可以看作是设计上限和设计下限，在路面工程建设中，规范限制和设计限制往往略有偏差，由于设计文件是针对工程实际编制的，故最佳情况是要满足设计要求，若只满足规范要求而不满足设计要求，交验可通过，但质量评定相对较差，故遇到此类情况建议计算出相对规范上下限的PWL值和相对设计上下限的PWL值，假设PWL计算值的接受标准为70，那么，可能出现如下几种情况：1）PWL≥90，PWL≥90。结果评定为行业最高水平；(规范)(设计)2）PWL≥90，PWL＜90。结果评定为行业较高水平；(规范)(设计)3）70≤PWL＜90，70≤PWL＜90。结果评定为行业一般水平；(规范)(设计)4）70≤PWL＜90，PWL＜70。结果评定为行业较差水平；(规范)(设计)74 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价5）PWL＜70，PWL＜70。结果评定为行业最差水平。(规范)(设计)另外，USL和LSL都存在的情况被称作双侧限情况，当然也有单侧限情况，对于规范或设计给出单侧限值的情况，只要将最小限值作为LSL或最高限值作为USL即可。如果规范和设计中都没有给出限值，则需要通过分析结合具体情况给出限值，但本研究中建立的指标体系都能从规范或设计中找到限值，故不存在此情况。④依据计算出的质量指数上、下限值Q和Q以及样本容量值查表5-50得到UL相应的PWL和PWL，最终合成PWL的计算值，计算公式如下：ULPWL=(PWL+PWL)−100（5.11）UL式中PWL——与Q对应的限值内百分比；UUPWL——与Q对应的限值内百分比。LL表5-50中给出了n=3～∞，PWL=50～100与质量指数对应的Q值，事实上，PWL值的大小与Q值正相关，当PWL=50时对应的Q值为0，PWL＜50时Q为负值，也就是说，当Q值为负时，找到其绝对值所对应的PWL值，再用100减去此PWL值，所得结果即为该Q值所对应的PWL值。表5.50质量指数与界限内比例对应表（n=3～11）PWLn=3n=4n=5n=6n=7n=8n=9n=10～111001.161.501.792.032.232.392.532.65991.161.471.671.801.891.952.002.04981.151.441.601.701.761.811.841.86971.151.411.541.621.671.701.721.74961.151.381.491.551.591.611.631.65951.141.351.441.491.521.541.551.56941.131.321.391.431.461.471.481.49931.121.291.351.381.401.411.421.43921.121.261.311.331.351.361.361.36911.111.231.271.291.301.301.311.31901.101.201.231.241.251.251.261.26891.091.171.191.201.201.211.211.21881.071.141.151.161.161.161.171.17871.061.111.121.121.121.121.121.12861.041.081.081.081.081.081.081.08851.031.051.051.041.041.041.041.04841.011.021.011.011.001.001.001.00831.000.990.980.970.960.960.960.96820.970.960.950.940.930.930.930.92810.960.930.910.900.900.890.890.89800.930.900.880.870.860.860.860.8575 重庆交通大学硕士毕业论文续表5.50PWLn=3n=4n=5n=6n=7n=8n=9n=10～11790.910.870.850.840.830.820.820.82780.890.840.820.800.800.790.790.79770.870.810.780.770.760.760.760.75760.840.780.750.740.730.730.720.72750.820.750.720.710.700.700.690.69740.790.720.690.680.670.660.660.66730.760.690.660.650.640.630.630.63720.740.660.630.620.610.600.600.60710.710.630.600.590.580.570.570.57700.680.600.570.560.550.550.540.54690.650.570.540.530.520.520.510.51680.620.540.510.500.490.490.480.48670.590.510.470.470.460.460.460.45660.560.480.450.440.440.430.430.43650.520.450.430.410.410.400.400.40640.490.420.400.390.380.380.370.37630.460.390.370.360.350.350.350.34620.430.360.340.330.320.320.320.32610.390.330.310.300.300.290.290.29600.360.300.280.270.270.270.260.26590.320.270.250.250.240.240.240.24580.290.240.230.220.210.210.210.21570.250.210.200.190.190.190.180.18560.220.180.160.160.160.160.160.16550.180.150.140.130.130.130.130.13540.140.120.110.110.110.100.100.10530.110.090.080.080.080.080.080.08520.070.060.060.050.050.050.050.05510.040.030.030.030.030.030.030.03500.000.000.000.000.000.000.000.00表5.50质量指数与界限内比例对应表（n=12～∞）PWLn=12～14n=15～18n=19～25n=26～37n=38～69n=70～200n=201～∞1002.833.033.203.383.543.703.83992.092.142.182.222.262.292.31981.911.931.961.992.012.032.05971.771.791.811.831.851.861.87961.671.681.701.711.731.741.75951.581.591.611.621.631.631.64941.501.511.521.531.541.551.5576 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价续表5.50PWLn=12～14n=15～18n=19～25n=26～37n=38～69n=70～200n=201～∞931.441.441.451.461.461.471.47921.371.371.391.391.401.401.40911.321.321.331.331.331.341.34901.261.271.271.271.281.281.28891.211.221.221.221.221.221.23881.171.171.171.171.171.171.17871.121.121.121.121.121.131.13861.081.081.081.081.081.081.08851.041.041.041.041.041.041.04841.001.001.001.000.990.990.99830.960.960.960.960.950.950.95820.920.920.920.920.920.920.92810.890.880.880.880.880.880.88800.850.850.850.840.840.840.84790.820.810.810.810.810.810.81780.780.780.780.780.770.770.77770.750.750.750.740.740.740.74760.720.710.710.710.710.710.71750.690.680.680.680.680.680.67740.660.650.650.650.650.640.64730.620.620.620.620.620.610.61720.590.590.590.590.590.580.58710.570.560.560.560.560.550.55700.540.530.530.530.530.530.52690.510.500.500.500.500.500.50680.480.480.470.470.470.470.47670.450.450.450.440.440.440.44660.420.420.420.420.410.410.41650.400.390.390.390.390.390.39640.370.360.360.360.360.360.36630.340.340.340.340.330.330.33620.310.310.310.310.310.310.31610.290.290.280.280.280.280.28600.260.260.260.260.260.250.25590.230.230.230.230.230.230.23580.210.210.200.200.200.200.20570.180.180.180.180.180.180.18560.160.150.150.150.150.150.15550.130.130.130.130.130.130.13540.100.100.100.100.100.100.1077 重庆交通大学硕士毕业论文续表5.50PWLn=12～14n=15～18n=19～25n=26～37n=38～69n=70～200n=201～∞530.080.080.080.080.080.080.08520.050.050.050.050.050.050.05510.030.030.030.030.030.030.02500.000.000.000.000.000.000.00根据PWL的计算原理，基于PWL的沥青路面施工过程质量控制方法及步骤如下：①风险分析，确定合理的PWL接受标准；②针对PWL接受标准的大小，制定数据偏倚性的判断标准；③合理样本容量的确定；④把样本数据进行真实性检验；⑤根据监控指标的检测数据以及规范或设计要求的限值计算PWL值；⑥根据PWL的接受标准以及数据偏倚性的判断标准对PWL的计算值进行分析，发现问题及时处理。5.3.2风险分析所谓的风险分析，目的是为了在工程建设中平衡施工方和业主方的风险，于是，这就涉及到两方面的风险，分别为施工方风险和业主方风险，也称作卖方风险和买方风险。当路面实际质量满足相关要求但取样试验结果却不满足要求而不被接受，此时出现的为施工方风险；当路面实际质量不满足相关要求但取样试验结果却满足要求而被接受了，此时出现的为业主方风险。事实上，如果对整段路面进行全部而不是取样检测，所得检测结果则为真值，以上风险将不复存在，但这种“地毯式”的检测几乎是无法实施。故需要在有限检测样本数量的条件下分析上述两类风险。对PWL方法的两类风险的分析，国外已有较成熟的分析方法，本研究将借鉴国外现有成果，加以论述。首先引入拒绝质量水平RQL和完全质量水平AQL，此为PWL真值的两个接受水平。前者用于判定单项指标或工程质量是否满足最低要求，即当PWL真值小于RQL时，该项指标或工程质量不合格，必须暂停施工并整改或清除返工；后者用于判定单项指标或工程质量是否完全达到规定的质量要求，即当PWL真值大于AQL时，视为该项指标或工程质量完全满足规定的要求。而当PWL真值在两者之间时，表示该指标或工程没有完全达到规定要求，需采取一定的措施加以注意防止质量继续恶化，但不必停工或清除返工。然而，由于在工程实际中对工程相关指标进行“地毯式”的检测是不现实的，所以PWL真值无法获得，这时候只能以PWL的计算值来描述，故需要设定一个PWL计算值的接受标准，用78 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价以判断PWL计算值是否被接受，而该PWL计算值接受标准是否合理就体现在能否最优地平衡施工方与业主方的风险。美国FHWA的89号示范项目开发了OCPLOT计[39]算机模拟程序，用于进行上述风险分析。有学者通过该数值模拟方法对PWL计算值接受标准与两类风险的关系进行分析，借鉴国外的应用经验，给定PWL真值的拒绝质量水平RQL为40，完全质量水平AQL为90，结合在路面工程建设中施工方与业主方权益上的相对重要性，得出推荐的PWL计算值接受标准为70，此时业[40]主方风险为7%，施工方风险为12%。该接受标准是最低的接受标准，若某项指标或工程的PWL计算值低于70，则判定为不合格，必须暂停施工并整改或清除返工。同时，可以把PWL判定作为交验支付的手段，建立关于PWL的支付模型，当某项指标或工程的PWL计算值大于等于90时可以获得全额支付甚至可以得到更多奖励，当某项指标或工程的PWL计算值在70～90之间时，施工方将得不到全额支付，通过经济手段促使承包商主动改进施工质量，建立目标型的管理模式。5.3.3指标偏倚性分析根据PWL的计算原理，PWL值反映了指标满足限值内的百分比。例如，某段路面基层进行压实度检测，规范以及设计都要求压实度≥98%，在该路段随机选择4处取样点，采用灌砂法测压实度，计算得PWL为80，则表明该路段基层压实度有80%是满足要求的，显然该指标数据偏向只能是趋向于下限，因为其不存在上限。这是只有单侧下限的情况，只有单侧上限的情况同理。再例如，在某段路面沥青面层施工过程中利用2.36mm筛孔通过率对沥青混合料级配进行控制，设控制范围为设计值±2%，计算出PWL值为80，表明该路段的沥青混合料级配有80%在允许范围之内，然而，这时候可能存在两种极端情况：①PWL=100，PWL=80。这时候沥青混合料中2.36mm的集料质量通过百分UL率的偏向于下限，并且可以认为沥青混合料中2.36mm的集料质量通过百分率有20%超出了下限，但没有超出上限。表明该路段沥青混合料的级配虽然合格但偏粗。②PWL=80，PWL=100。这时候沥青混合料中2.36mm的集料质量通过百分UL率的偏向于上限，并且可以认为沥青混合料中2.36mm的集料质量通过百分率有20%超出了上限，但没有超出下限。表明该路段沥青混合料的级配虽然合格但偏细。因此，在有双侧限值的条件下仅凭PWL的计算值无法区分数据的偏向，为了有效的指导承包商改进和调整质量的方向，需要结合PWL和PWL来考虑。那么，UL这时候就要考虑PWL与PWL差值达到什么程度才判定检测指标产生了偏倚，为UL此，本研究采用与PWL所对应的另外一个相同性质的度量指标不合格率PD，根据其与PWL的关系，有PD=100−PWL，针对不同的PWL取值，对判断数据偏U(L)U(L)倚性做出如表5-51的规定作为参考。79 重庆交通大学硕士毕业论文表5.51与PWL值对应的指标数据分布偏倚性的判断标准判别条件判断检测指标的质量水平完全达标且基本没有3PD＞PD＞PDL(U)U(L)L(U)向单侧限值偏移，无特殊要求应尽量保持。PWL≥90检测指标的质量水平完全达标，但检测指标PD≥3PD数据分布偏向上（下）限，为降低指标超出上（下）U(L)L(U)限的趋势，应引起注意。检测指标的质量水平基本达标且基本没有2PD＞PD＞PD向单侧限值偏移，可进一步提高施工稳定性使，L(U)U(L)L(U)争取使指标质量水平完全达标。90≥PWL≥80检测指标的质量水平基本达标，但检测指标PD≥2PD数据分布偏向上（下）限，应采针对其偏倚性取U(L)L(U)适当的措施纠偏。检测指标的质量水平一般，基本没有向单侧2PD＞PD＞PD限值偏移，为防止指标质量再度下降而被判定为L(U)U(L)L(U)不合格，需进一步加强控制。80≥PWL≥70检测指标的质量水平一般，且检测指标数据分布偏向上（下）限，为防止该指标继续向不利PD≥2PDU(L)L(U)方向恶化，应针对其偏倚性采取必要的措施进行纠偏。检测指标的质量水平很差，判定为不合格。1.5PD＞PD＞PD基本没有向单侧限值偏移，需从该指标的整体质L(U)U(L)L(U)量着手，加强控制。PWL＜70检测指标的质量水平很差，判定为不合格。PD≥1.5PD检测指标数据分布偏向上（下）限，需针对其偏U(L)L(U)倚性采取必要的控制措施。5.3.4合理样本容量的确定根据概率论，随着样本容量的增加，PWL的计算值越接近真值，这时候出现两类风险的概率会降低。然而，并不代表样本容量越大越好，对整个指标体系的评价需要投入一定的人力物力以及时间，盲目地增加样本容量将会浪费不必要的资源，不仅达不到有效监控的目的，还可能出现顾此失彼的情况，故需在不增加判断风险，又不浪费检测成本的基础上，取一个合理的样本容量。有研究通过选取最常用的几个样本容量3、4和5，以PWL计算值70为接受标80 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价准，计算PWL真值为20～100（以10为间距）时的接受概率，并把计算结果描绘成相应的OC曲线，如图5-8所示，从而得出两个结论：①观察PWL大于等于70和小于70时，随着样本容量的增加，PWL计算值的接受概率的变化，说明增加样本容量将有助于降低判断风险和两类风险；②观察PWL真值在临界点80时的情况，样本容量4和样本容量5的OC曲线基本重合，并明显优于样本容量3，说明样本[41]容量达到4时，风险的判断能力产生了一定程度上的质变。1n=3n=40.8n=50.6接受概率0.40.201009080706050403020PWL真值图5-8不同样本容量的OC曲线由此，推荐的合理样本容量为4，当然，这是在规范上没有规定取样数的情况，假如测的是某段路面的弯沉，则需要按照规范规定的取样频率每20m测一个点，而不是取4个点就足够了。5.3.5样本数据真实性检验整个沥青路面施工质量过程的监控体系是由多方人员组成的，施工方、监理方、业主方都要各自实时收集监控体系中各项指标的数据，那么就会涉及到数据真实性的问题，为了防止施工过程质量控制中有弄虚作假现象出现，并确保施工方和监理方所提供数据的准确性，建议在同一指标下，与业主方掌握的数据进行对比。当然，当检验结果显示受检指标数据真实性不一致时，不一定就是施工方或监理方的数据出现问题，也有可能是由于业主方所检测的数据不准确而导致的，这时候，若施工方有异议，可向业主提出，若意见还达不到统一，可进一步邀请第三方检测单位对该指标重检，在真实性检验通过前，不得进行下一步的评价以及施工任务，由此产生的费用将由责任方负责或者共同负责。81 重庆交通大学硕士毕业论文本研究采用t检验对两组独立的样本数据进行检验，分别比较施工方与监理方、施工方与业主方的数据，出现的情况以及评定方法如下表所示：表5.52数据真实性检验情况及评定监理方数据业主方数据评定一致一致真实性检验通过不一致一致重检，若还如此，共同邀请第三方检测单位施工方数据一致不一致进行检测不一致不一致真实性检验不通过示例：表5-53和表5-54是在相同路段下，施工方检测的底基层压实度数据分别与监理方和业主方数据的比较。表5.53施工方和监理方压实度数据压实度（%）1234均值施工方97.297.498.197.597.6监理方97.396.897.697.597.3表5.54施工方和业主方压实度数据压实度（%）1234均值施工方97.297.498.197.597.6业主方97.097.097.597.397.2分别进行两组数据的t检验，原假设为两组数据具有一致性，即样本差别是抽样误差所致的，并且设定显著性水平α=0.05，则：根据公式：(X1−X2)−(µ1−µ2)X1−X2t==，ν=n+n−2（5.12）12SSX1−X2X1−X2211S=S(+)（5.13）X1−X2cnn1222S(n−1)+S(n−1)21122S=（5.14）cn+n−212得：t=0.951，t=1.52812查表得：82 第五章基于专家评分法和PWL的沥青路面施工质量评价t(n+n−2)=t(6)=2.447α120.05/22由此可认为表5-53和表5-54的两组数据都无显著性差异，原假设成立，即真实性检验通过。5.3.6PWL度量指标的评价标准PWL作为一个质量度量指标，能够对施工中和施工后的各项指标进行监控和评价，同时，结合PWL和PWL，还可以较为直观地反映受检指标的数据偏倚性，UL对施工的质量调整起到一定的指导作用。可以说，PWL可以作为一种单独的质量评价方法来对施工过程进行控制管理。但前面提到，对于施工前控制的指标，是采用专家评分法，而整个施工过程控制应该是包括施工前、施工中、施工后的控制，要对整个施工过程进行评价，需要对所有指标的质量评价标准进行统一，故需对PWL的评价制定一个参考标准，最终所有的指标评价都回归到专家评分法中，如表5-55和表5-56所示。表5.55PWL值的评价标准（规范与设计要求一致）PWL计算值范围得分PWL≥951090≤PWL＜95880≤PWL＜90670≤PWL＜804PWL＜702表5.56PWL值的评价标准（规范与设计要求不一致）PWL计算值范围得分PWL≥95，PWL≥9510(规范)(设计)PWL≥95，90≤PWL＜959(规范)(设计)90≤PWL＜95，90≤PWL＜958(规范)(设计)90≤PWL＜95，80≤PWL＜907(规范)(设计)80≤PWL＜90，80≤PWL＜906(规范)(设计)80≤PWL＜90，70≤PWL＜805(规范)(设计)70≤PWL＜80，70≤PWL＜804(规范)(设计)70≤PWL＜80，PWL＜703(规范)(设计)PWL＜70，PWL＜702(规范)(设计)83 重庆交通大学硕士毕业论文84 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析本章以惠深高速公路惠州段改扩建工程K9+040～K10+180路段为例，进行对高速公路“复合式”沥青路面施工过程质量监控的全过程模拟，验证本研究所建立的监控体系的合理性与可行性。6.1施工过程中指标体系测评在实际施工中，路面的铺设的顺序的水泥稳定碎石底基层、水泥稳定碎石下基层、水泥混凝土上基层、沥青混凝土面层。故可把各结构层按顺序进行独立测评，只有等先铺设结构层的施工过程指标体系测评通过才能进行下一结构层的工作。例如，首先进行水泥稳定碎石底基层的施工测评，那么，其施工前的指标体系测评通过之后可以正式施工，这时候就进入到施工中的指标体系测评，该测评也通过以后就可以进入到下一结构层即水泥稳定碎石下基层的工作，以此类推。6.1.1水泥稳定碎石底基层和下基层施工前指标体系测评由于水泥稳定碎石下基层和底基层所用的材料、设备、人员、工艺基本上是一致的，区别只是其水泥剂量和级配不同。故施工前指标体系测评把下基层和底基层放到一起。表6.1水泥稳定碎石原材料施工前测评压碎值（%）23.4碎石针片状（%）11.8含泥量（%）1.9水泥标号325初凝时间（h）3水泥终凝时间（h）8.2安定性（mm）1.5比表面积（m²/kg）335表6.2水泥稳定碎石混合料施工前测评通过百分率（%）筛孔（mm）底基层基层1977.880.0级配9.568.649.64.7537.629.82.3624.119.3水泥剂量（%）3485 重庆交通大学硕士毕业论文表6.3水泥稳定碎石破碎筛分设备施工前测评破碎阶段类型破碎机类型初级破碎颚式破碎机中、细碎破碎冲击式破碎机筛分设备振动筛除尘方式干法表6.4水泥稳定碎石拌和设备施工前测评产量（t/h）500石料水泥、水计量系统精度设计值±2.2%设计值±1.1%表6.5水泥稳定碎石运输、摊铺、碾压设备施工前测评运输方式覆盖篷布摊铺机类型履带式初压钢轮静压碾压设备组合方式复压轮胎静压终压轮胎静压-钢轮静压钢轮压路机11吨位（t）轮胎压路机25钢轮压路机2数量（台）轮胎压路机2碾边机1设备平均成新率（%）90%表6.6水泥稳定碎石关键人员施工前测评项目经理高级工程师关键人员职称总工程师中级工程师工地试验室主任中级工程师项目经理10总工程师6关键人员工作年限工地试验室主任3拌和楼操作手2摊铺机操作手286 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析续表6.6压路机操作手2项目经理本科总工程师本科工地试验室主任本科关键人员学历拌和楼操作手专科摊铺机操作手专科以下压路机操作手专科以下拌和楼操作手80关键人员熟练程度摊铺机操作手80压路机操作手80项目经理0.8总工程师0.8工地试验室主任0.8关键人员稳定性拌和楼操作手0.6摊铺机操作手0.6压路机操作手0.6表6.7水泥稳定碎石工艺施工前测评实时反馈是否进行施工方面实时反馈否运输车辆是否装备棉被、苫布等保温防尘装置是运输工艺运输车辆车槽四角密封坚固是每层铺筑完成后，是否进行交通管制否碾压工艺是否采用方案一否根据5.2.4所建立的评价标准可得出以上各指标的评分值，再结合第四章得出的各指标的权重值，即可计算出下基层和底基层施工前指标体系的评价得分，具体如下：首先由评价因子层的指标得分，结合权重值，计算出二级子目层中各项指标的得分：X碎石=6×0.366+6×0.344+6×0.290=6X水泥=8×0.276+[(6+6)/2]×0.216+8×0.332+6×0.176=7.216X原材料=6×0.509+7.216×0.491=6.597X混合料（下基层）=[(8+10+8+8)/4]×0.5+8×0.5=8.2587 重庆交通大学硕士毕业论文X混合料（底基层）=[(6+6+8+10)/4]×0.5+6×0.5=6.75X破碎筛分设备=[(8+8)/2]×0.244+8×0.519+8×0.237=8X拌和设备=8×0.359+[(8+6)/2]×0.461=7.359X运输设备=6×1=6X摊铺设备=8×1=8X碾压设备=[(6+6+8+4+6+6)/6]×0.539+[(8+8)/2]×0.461=6.922X设备使用度=8×1=8X关键人员资历=[(8+6+6)/3]×0.288+[(10+8+8+6+6+6)/6]×0.276+[(6+6+6+6+4+4)/6]×0.134+[(6+6+6)/3]×0.302=6.471X关键人员稳定性=[(8+8+8+6+6+6)/6]×1=7X实时反馈=4×1=4X运输工艺=[(8+8+4)/3]×1=6.667X碾压工艺=4×1=4再根据二级子目层指标的得分，结合其权重值，分别计算出一级子目层中材料、设备、人员、工艺的得分值：X材料（下基层）=6.597×0.582+8.25×0.418=7.288X材料（底基层）=6.597×0.582+6.75×0.418=6.661X设备=8×0.113+7.359×0.296+6×0.058+8×0.272+6.922×0.217+8×0.044=7.460X人员=6.471×0.387+7×0.613=6.795X工艺=4×0.396+6.667×0.156+4×0.448=4.416最终基层和底基层施工前指标体系测评得分分别为：X下基层=7.288×0.268+7.460×0.253+6.795×0.265+4.416×0.214=6.586X底基层=6.661×0.268+7.460×0.253+6.795×0.265+4.416×0.214=6.418根据表5-2规定，该路段底基层施工前指标体系测评等级为“中”，符合施工要求，可进行该路段底基层的施工，需要注意的是，根据总得分来看，其指标测评水平属于中下，可以说是刚好在符合施工要求的边缘，动辄会掉到“下”的水平，建议采取有效措施，对薄弱环节进一步调整，对该体系的质量水平进行优化。6.1.2水泥稳定碎石底基层施工中指标体系测评本章所测评的施工路段为K9+040～K10+180，约为1公里，对于室内指标的测评，取样本容量为4。对于路面现场检测指标的评定，参照《公路工程质量检验评定标准》(JTGF801-2012)来确定样本容量。88 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析表6.8水泥稳定碎石底基层碎石指标施工中测评样本编号压碎值（%）针片状（%）含泥量（%）123.320.12.1222.519.11.9水泥稳定碎石底基323.618.81.8层碎石指423.118.11.9标规范标准≤30≤20≤2.0设计标准≤30≤20≤2.0限值上限30202.0表6.9水泥稳定碎石底基层水泥指标施工中测评样本编号初凝时间（h）终凝时间（h）安定性（mm）比表面积（m²/kg）12.57.51.534322.27.52.0356水泥稳定碎石33.08.21.0335水泥指42.58.01.5326标规范标准≥1.5≤10≤5≥300限值上限-105-限值下限1.5--300表6.10水泥稳定碎石底基层混合料指标施工中测评级配1#样本2#样本3#样本4#样本设计要求限值上限限值下限通过19mm筛孔质量72.778.189.685.275～909075百分率（%）通过9.5mm筛孔质63.853.473.869.650～707050量百分率（%）通过4.75mm筛孔质40.128.347.149.129～505029量百分率（%）通过2.36mm筛孔质20.320.720.332.215～353515量百分率（%）7天无侧限抗压强4.34.43.84.1≥2.5-3.0度（Mpa）水泥剂量（%）3.233.12.93.0±0.53.52.589 重庆交通大学硕士毕业论文表6.11水泥稳定碎石底基层压实度指标施工中测评1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本97.596.997.998.298.16#样本7#样本8#样本9#样本10#样本压实度（%）98.197.997.296.897.4规范要求限值上限限值下限≥97-97表6.12水泥稳定碎石底基层厚度标施工中测评1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本18.818.519.219.119.16#样本7#样本8#样本9#样本10#样本厚度（cm）17.918.719.620.019.9设计值允许偏差限值上限限值下限20-2.5-17.5表6.13水泥稳定碎石底基层平整度标施工中测评3m直尺（约每100m测10尺）1#尺2#尺3#尺4#尺5#尺6#尺7#尺8#尺9#尺10#尺10.911.110.29.88.48.89.49.410.912.311#尺12#尺13#尺14#尺15#尺16#尺17#尺18#尺19#尺20#尺12.212.111.912.011.210.510.59.79.910.921#尺22#尺23#尺24#尺25#尺26#尺27#尺28#尺29#尺30#尺11.911.09.810.010.09.18.57.97.98.231#尺32#尺33#尺34#尺35#尺36#尺37#尺38#尺39#尺40#尺平整度8.49.89.69.79.78.08.47.48.18.1（mm）41#尺42#尺43#尺44#尺45#尺46#尺47#尺48#尺49#尺50#尺7.79.811.510.410.29.49.38.88.87.351#尺52#尺53#尺54#尺55#尺56#尺57#尺58#尺59#尺60#尺7.87.16.98.48.66.97.49.19.010.261#尺62#尺63#尺64#尺65#尺66#尺67#尺68#尺69#尺70#尺9.49.18.37.57.98.79.910.011.110.671#尺72#尺73#尺74#尺75#尺76#尺77#尺78#尺79#尺80#尺12.011.610.810.810.59.59.010.211.611.690 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析续表6.1381#尺82#尺83#尺84#尺85#尺86#尺87#尺88#尺89#尺90#尺11.911.911.410.910.410.210.09.910.910.8平整度91#尺92#尺93#尺94#尺95#尺96#尺97#尺98#尺99#尺100#尺（mm）9.18.78.98.98.17.97.98.59.69.5规范要求≤12限值上限12限值下限-表6.14水泥稳定碎石底基层回弹弯沉标施工中测评回弹弯沉（0.1mm）1#位置2#位置3#位置4#位置5#位置6#位置设计要求6675816360617#位置8#位置9#位置10#位置11#位置12#位置6872.067635272≤113.613#位置14#位置15#位置16#位置17#位置18#位置水泥稳定碎石底基668265708087层19#位置20#位置21#位置22#位置23#位置24#位置限值上限53728171666025#位置26#位置27#位置28#位置29#位置30#位置496870745261113.631#位置32#位置33#位置34#位置35#位置8565766372根据公式（5.7）～公式（5.10）可计算各项指标的Q值，再根据Q值查表即可确定其相应的PWL值，拿压实度指标为例说明计算过程：①求平均值10xix=∑=97.6i=110②求标准偏差102∑(xi−x)10=1s==0.5110−1③求质量指数Q值x−LSL97.6−97Q===1.17Ls0.5191 重庆交通大学硕士毕业论文④求压实度的PWL值根据Q值查表5-50得PWL=88，由于压实度指标规定的只有下限，属于单侧L限情况，故可把PWL看作等于100，于是可得：UPWL=(PWL+PWL)−100=88(压实度)UL需要提出的是，若计算出来的Q值在表中两个整数PWL值对应的Q值之间，这时候不能直接从查表中直接得出对应的PWL值，需要采用插值法来求出具体的PWL值。同理，可计算出施工中其他各项受检指标的PWL值：PWL=100(压碎值)PWL=89(针片状)PWL=70(含泥量)PWL=（PWL+PWL）/2=100(凝结时间)(初凝时间)(终凝时间)PWL=100(安定性)PWL=100(比表面积)PWL=（PWL+PWL+PWL+PWL）/4=76.6(级配)(19mm)(9.5mm)(4.75mm)(2.36mm)PWL=100(水泥剂量)PWL=100(7天无侧限抗压强度)PWL=99.7(厚度)PWL=95.2(平整度)PWL=100(回弹弯沉)根据指标体系中的隶属关系以及各项指标的权重值，可得：PWL=0.366×PWL+0.344×PWL+0.290×PWL=87.5(碎石)(压碎值)(针片状)(含泥量)PWL=0.318×PWL+0.448×PWL+0.234×PWL=100(水泥)(凝结时间)(安定性)(比表面积)PWL=0.509×PWL+0.491×PWL=93.6(原材料)(碎石)(水泥)PWL=0.298×PWL+0.293×PWL+0.419×PWL(混合料)(级配)(水泥剂量)(7天无侧限抗压强度)=94.0PWL=0.582×PWL+0.418×PWL=93.8(室内)(原材料)(混合料)PWL=0.348×PWL+0.230×PWL+0.138×PWL(现场)(压实度)(厚度)(平整度)+0.284×PWL=95.1(回弹弯沉)PWL=（PWL+PWL）/2=94.4(水泥稳定碎石底基层)(室内)(现场)由此可知水泥稳定碎石底基层施工中每一项指标的PWL计算值都大于PWL的接受标准70，满足最低的接受要求，且根据表5-55的评定标准得该路段水泥稳定碎石底基层施工中指标体系测评得分为8分，施工质量水平较高，建议继续保持并可更进一步完善。92 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析需要指出的是，评价因子层中只要有任意一个指标的PWL计算值小于PWL值的接受标准，则应视为施工出现异常，建议停工调查，直到指标测评达标才能恢复施工。接着可以进入水泥稳定碎石下基层的施工工作，同样是从施工前的指标体系进行测评，如此循环下去，若其中一环节不达标都必须停工整顿，知道满足要求后才能进行下一环节的工作。6.1.3水泥稳定碎石下基层施工中指标体系测评在6.1.1中已得出该路段下基层施工前指标体系测评得分6.557，评定等级为“中”，符合施工要求，可进行该路段下基层的具体施工。下基层施工中指标体系测评如下：表6.15水泥稳定碎石下基层碎石指标施工中测评样本编号压碎值（%）针片状（%）含泥量（%）122.620.61.9221.919.92.1水泥稳定323.417.51.8碎石基层422.818.21.6碎石指标规范标准≤30≤20≤2.0设计标准≤26≤20≤2.0限值上限26or30202.0表6.16水泥稳定碎石下基层水泥指标施工中测评样本编号初凝时间（h）终凝时间（h）安定性（mm）比表面积（m²/kg）12.57.51.5343水泥22.27.52.0356稳定33.08.21.0335碎石42.58.01.5326水泥指标规范标准≥1.5≤10≤5≥300限值上限-105-限值下限1.5--30093 重庆交通大学硕士毕业论文表6.17水泥稳定碎石下基层混合料指标施工中测评级配1#样本2#样本3#样本4#样本设计要求限值上限限值下限通过19mm筛孔质82.178.676.778.868～868668量百分率（%）通过9.5mm筛孔质57.866.464.256.938～585838量百分率（%）通过4.75mm筛孔35.232.731.231.722～323222质量百分率（%）通过2.36mm筛孔24.623.227.527.516～282816质量百分率（%）7天无侧限抗压强4.04.24.24.3≥3.5-4.0度（Mpa）水泥剂量（%）4.14.34.54.14.0±0.54.53.5表6.18水泥稳定碎石下基层压实度施工中测评1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本98.699.298.397.898.56#样本7#样本8#样本9#样本10#样本压实度（%）97.998.298.899.198.4规范要求限值上限限值下限≥98-98表6.19水泥稳定碎石下基层厚度施工中测评1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本19.719.920.119.518.86#样本7#样本8#样本9#样本10#样本厚度（cm）18.919.219.820.420.2设计值允许偏差限值上限限值下限20-1.5-18.594 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析表6.20水泥稳定碎石下基层平整度施工中测评3m直尺（约每100m测10尺）1#尺2#尺3#尺4#尺5#尺6#尺7#尺8#尺9#尺10#尺6.63.45.44.66.77.18.27.47.66.911#尺12#尺13#尺14#尺15#尺16#尺17#尺18#尺19#尺20#尺5.56.14.13.94.94.56.87.25.95.821#尺22#尺23#尺24#尺25#尺26#尺27#尺28#尺29#尺30#尺7.28.15.96.87.16.46.47.27.66.331#尺32#尺33#尺34#尺35#尺36#尺37#尺38#尺39#尺40#尺5.95.84.96.76.15.26.47.98.18.141#尺42#尺43#尺44#尺45#尺46#尺47#尺48#尺49#尺50#尺平整度7.77.16.85.45.85.85.86.56.17.1（mm）51#尺52#尺53#尺54#尺55#尺56#尺57#尺58#尺59#尺60#尺7.87.16.98.37.76.46.96.15.86.761#尺62#尺63#尺64#尺65#尺66#尺67#尺68#尺69#尺70#尺6.46.96.87.57.97.16.55.76.66.671#尺72#尺73#尺74#尺75#尺76#尺77#尺78#尺79#尺80#尺5.13.56.47.17.16.75.94.84.83.781#尺82#尺83#尺84#尺85#尺86#尺87#尺88#尺89#尺90#尺2.93.83.95.46.45.14.97.17.26.991#尺92#尺93#尺94#尺95#尺96#尺97#尺98#尺99#尺100#尺5.54.34.16.47.17.46.26.05.84.7规范要求≤8限值上限8限值下限-表6.21水泥稳定碎石下基层回弹弯沉施工中测评回弹弯沉（0.1mm）1#位置2#位置3#位置4#位置5#位置6#位置设计要求272924212024水泥稳定7#位置8#位置9#位置10#位置11#位置12#位置碎石基层172426242234≤42.213#位置14#位置15#位置16#位置17#位置18#位置31252620241119#位置20#位置21#位置22#位置23#位置24#位置限值上限95 重庆交通大学硕士毕业论文续表6.2115313736313625#位置26#位置27#位置28#位置29#位置30#位置水泥稳定28293528172142.2碎石基层31#位置32#位置33#位置34#位置35#位置2828423737根据以上测评数据，可计算出各水泥稳定碎石基层施工中各项指标的PWL值：PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(压碎值)(压碎值)PWL=72(针片状)PWL=74(含泥量)PWL=（PWL+PWL）/2=100(凝结时间)(初凝时间)(终凝时间)PWL=100(安定性)PWL=100(比表面积)PWL=（PWL+PWL+PWL+PWL）/4=62.3(级配)(19mm)(9.5mm)(4.75mm)(2.36mm)PWL=93.7(水泥剂量)PWL=96.3(7天无侧限抗压强度)PWL=84.9(压实度)PWL=99.1(厚度)PWL=93.1(平整度)PWL=98.7(回弹弯沉)观察以上评价因子层中各项指标的PWL计算值，可以发现PWL等于62.3，(级配)小于PWL的接受值70，这时候决策层马上发出指令，暂停施工。经检查，发现主要问题出在9.5mm和4.75mm筛孔的通过率超出了规范上限要求，使得混合料级配总体上偏细，将会导致基层强度得不到保证，可能会引起基层产生较严重的干缩裂缝。应马上对拌和站的计量系统进行调整，把级配修复，再次检测合格后再能恢复施工。调整后，经检测，级配的PWL计算值达到77.7，达到了接受标准以上，可恢复施工，并根据各项指标的权重值计算出更高一级子目层的指标的PWL值。PWL=0.366×PWL+0.344×PWL+0.290×PWL=82.8(碎石)(压碎值)(针片状)(含泥量)PWL=0.318×PWL+0.448×PWL+0.234×PWL=100(水泥)(凝结时间)(安定性)(比表面积)PWL=0.509×PWL+0.491×PWL=91.2(原材料)(碎石)(水泥)PWL=0.298×PWL+0.293×PWL+0.419×PWL(混合料)(级配)(水泥剂量)(7天无侧限抗压强度)=89.796 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析PWL=0.582×PWL+0.418×PWL=90.6(室内)(原材料)(混合料)PWL=0.348×PWL+0.230×PWL+0.138×PWL(现场)(压实度)(厚度)(平整度)+0.284×PWL=93.2(回弹弯沉)PWL=（PWL+PWL）/2=91.9(水泥稳定碎石下基层)(室内)(现场)根据表5-55的评定标准得该路段水泥稳定碎石基层施工中指标体系测评得分为8分，施工质量水平较高，建议继续保持并可进一步完善。6.1.4水泥混凝土上基层施工前指标体系测评表6.22水泥混凝土原材料施工前测评压碎值（%）22.7碎石针片状（%）8.6含泥量（%）0.4水泥标号525初凝时间（h）3水泥终凝时间（h）4.8安定性（mm）1.5比表面积（m²/kg）335表6.23水泥混凝土混合料施工前测评级配（通过26.5mm筛孔质量百分率）78.4水灰比0.39表6.24水泥混凝土破碎筛分设备施工前测评破碎阶段类型破碎机类型初级破碎颚式破碎机中、细碎破碎冲击式破碎机筛分设备振动筛除尘方式干法表6.25水泥混凝土拌和设备施工前测评产量（m³/h）120石料、砂水泥、水计量系统精度设计值±0.8%设计值±0.2%97 重庆交通大学硕士毕业论文表6.26水泥混凝土运输、摊铺设备施工前测评运输设备类型水泥罐车摊铺方式滚动梁摊铺设备平均成新率（%）90%表6.27水泥混凝土关键人员施工前测评项目经理高级工程师关键人员职称总工程师中级工程师工地试验室主任中级工程师项目经理10总工程师6关键人员工作年限工地试验室主任3拌和楼操作手2摊铺机操作手2项目经理本科总工程师本科关键人员学历工地试验室主任本科拌和楼操作手专科摊铺机操作手专科以下拌和楼操作手80关键人员熟练程度摊铺机操作手80项目经理0.8总工程师0.8关键人员稳定性工地试验室主任0.8拌和楼操作手0.6摊铺机操作手0.6表6.28水泥混凝土工艺施工前测评实时反馈是否进行施工方面实时反馈否运输车辆是否通过清洗后才出发是运输工艺运输车辆车在清洗过程中是否采取措施防止水晒紧混凝土中否根据5.2.4所建立的评价标准可得出以上各指标的评分值，再结合第四章得出的各指标的权重值，即可计算出水泥混凝土上基层施工前指标体系的评价得分，98 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析具体如下：首先由评价因子层的指标得分，结合权重值，计算出二级子目层中各项指标的得分：X碎石=6×0.366+8×0.344+8×0.290=7.268X水泥=8×0.276+[(6+4)/2]×0.216+8×0.332+6×0.176=7X原材料=7.268×0.491+7×0.509=7.132X混合料=6×0.392+8×0.608=7.216X破碎筛分设备=[(8+8)/2]×0.244+8×0.519+8×0.237=8X拌和设备=8×0.359+[(8+8)/2]×0.461=8X运输设备=6×1=6X摊铺设备=4×1=4X设备使用度=8×1=8X关键人员资历=[(8+6+6)/3]×0.288+[(10+8+8+6+6)/5]×0.276+[(6+6+6+6+4)/5]×0.134+[(6+6)/2]×0.302=6.58X关键人员稳定性=[(8+8+8+6+6)/5]×1=7.2X实时反馈=4×1=4X运输工艺=[(8+4)/2]×1=6再根据二级子目层指标的得分，结合其权重值，分别计算出一级子目层中材料、设备、人员、工艺的得分值：X材料=7.132×0.582+7.216×0.418=7.167X设备=8×0.156+8×0.339+6×0.101+4×0.315+8×0.087=6.536X人员=6.58×0.387+7.2×0.613=6.960X工艺=4×0.620+6×0.380=4.760最终水泥混凝土上基层施工前指标体系测评得分分别为：X水泥混凝土上基层=7.167×0.268+6.536×0.253+6.690×0.265+4.760×0.214=6.437根据表5-2规定，该路段底基层施工前指标体系测评等级为“中”，符合施工要求，可进行该路段水泥混凝土的具体施工。6.1.5水泥混凝土上基层施工中指标体系测评该路段水泥混凝土上基层施工中指标体系测评如下：99 重庆交通大学硕士毕业论文表6.29水泥混凝土上基层碎石指标施工中测评样本编号压碎值（%）针片状（%）含泥量（%）111.912.20.9211.113.20.8水泥混凝313.211.90.8土碎石指413.514.60.6标规范标准≤15≤15≤1.0设计标准≤15≤15≤1.0限值上限15151.0表6.30水泥混凝土上基层水泥指标施工中测评样本编号初凝时间（h）终凝时间（h）安定性（mm）比表面积（m²/kg）12.57.51.534322.27.52.0356水泥混33.08.21.0335凝土水42.58.01.5326泥指标规范标准≥1.5≤10≤5≥300限值上限-105-限值下限1.5--300表6.31水泥混凝土上基层混合料指标施工中测评样本编号1234设计要求限值上限限值下限级配/通过26.5mm筛孔质量百分率66.670.363.969.865～808065（%）28天抗弯拉强度5.334.965.284.94≥5.0-5.0（Mpa）表6.32水泥混凝土上基层厚度施工中测评1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本26.225.926.126.125.56#样本7#样本8#样本9#样本10#样本厚度（cm）25.925.626.026.026.1设计值允许偏差限值上限限值下限26-1-25100 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析表6.33水泥混凝土上基层平整度施工中测评每百米计算σ（mm）1#2#3#4#5#平整度1.151.211.231.180.996#7#8#9#10#1.081.111.111.171.19规范要求≤1.2mm限值上限1.2mm限值下限-表6.34水泥混凝土上基层塌落度施工中测评1#样本2#样本3#样本4#样本塌落度（mm）80767681设计要求30～80限值上限80限值下限30根据以上测评数据，可计算出各水泥稳定碎石基层施工中各项指标的PWL值：PWL=100(压碎值)PWL=100(针片状)PWL=100(含泥量)PWL=（PWL+PWL）/2=100(凝结时间)(初凝时间)(终凝时间)PWL=100(安定性)PWL=100(比表面积)PWL=79.7(级配)PWL=70.7(28天抗弯拉强度)PWL=100(厚度)PWL=79.3(平整度)PWL=72.3(塌落度)由以上结果可以看出水泥混凝土上基层的评价因子层中所有指标的PWL计算值均大于PWL的接受标准值，于是可进一步计算更高一级子目层的指标的PWL值。PWL=0.366×PWL+0.344×PWL+0.290×PWL=100(碎石)(压碎值)(针片状)(含泥量)PWL=0.318×PWL+0.448×PWL+0.234×PWL=100(水泥)(凝结时间)(安定性)(比表面积)PWL=0.491×PWL+0.509×PWL=100(原材料)(碎石)(水泥)PWL=0.366×PWL+0.634×PWL=74.0(混合料)(级配)(28天抗弯拉强度)PWL=0.582×PWL+0.418×PWL=89.1(室内)(原材料)(混合料)PWL=0.468×PWL+0.242×PWL+0.290×PWL=87.0(现场)(厚度)(平整度)(塌落度)PWL=（PWL+PWL）/2=88.1(水泥混凝土上基层)(室内)(现场)根据表5-55的评定标准得该路段水泥稳定碎石基层施工中指标体系测评得分101 重庆交通大学硕士毕业论文为6分，施工质量水平中等，可进入沥青面层的施工环节，但需引起一定的注意，正视薄弱环节，把水泥混凝土的施工质量水平进一步提高。6.1.6沥青混凝土面层施工前指标体系测评沥青混凝土面层包括上面层、中面层和下面层，各层对其指标的技术要求略有不同，沥青面层虽分为三层，但应视其为一体，必须上面层、中面层和下面层的指标都测评通过才能开始沥青混凝土面层的具体施工。表6.35沥青混凝土原材料施工前测评沥青上面层、中面层沥青下面层压碎值（%）20.520.5碎石针片状（%）8.58.5含泥量（%）0.30.3针入度（0.1mm）5566沥青软化点（℃）8547.55℃/10℃延度（cm）3042表6.36沥青混凝土混合料施工前测评通过2.36mm筛孔质量百分率（%）GAC-16C23.6级配GAC-20C37.8GAC-25C20.1空隙率（%）4.8表6.37沥青混凝土破碎筛分设备施工前测评破碎阶段类型破碎机类型初级破碎颚式破碎机中、细碎破碎冲击式破碎机筛分设备振动筛除尘方式干法表6.38沥青混凝土拌和设备施工前测评产量（t/h）320～350石料、粉料沥青计量系统精度设计值±0.5%设计值±0.2%除尘系统干法102 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析表6.39沥青混凝土运输、摊铺设备施工前测评运输设备保温效果（温度损失速率）2.5℃/h摊铺机类型履带式自动找平类型非接触式平衡梁是否采用转运设备否表6.40沥青混凝土碾压设备施工前测评钢轮压路机11吨位（t）轮胎压路机25钢轮压路机2数量（台）轮胎压路机2碾边机1碾压设备组合方式沥青上面层沥青中、下面层初压钢轮振压钢轮静压-钢轮振压复压轮胎静压轮胎静压终压钢轮静压钢轮静压表6.41沥青混凝土设备使用度施工前测评设备成新率（%）90%表6.42沥青混凝土关键人员施工前测评项目经理高级工程师关键人员职称总工程师中级工程师工地试验室主任中级工程师项目经理10总工程师6工地试验室主任3关键人员工作年限拌和楼操作手2摊铺机操作手2压路机操作手2项目经理本科总工程师本科关键人员学历工地试验室主任本科拌和楼操作手专科103 重庆交通大学硕士毕业论文续表6.42摊铺机操作手专科以下关键人员学历压路机操作手专科以下拌和楼操作手80关键人员熟练程度摊铺机操作手80压路机操作手80项目经理0.8总工程师0.8工地试验室主任0.8关键人员稳定性拌和楼操作手0.6摊铺机操作手0.6压路机操作手0.6表6.43沥青混凝土工艺施工前测评综合使用红外热像仪等同类设备与温度离析的实时反馈PQI无核密度仪、沥青转运车进行离实时反馈析控制其他方面是否实时反馈是运输车辆是否装备棉被、苫布等保温防尘装置是运输工艺运输车辆车槽四角密封坚固是每层铺筑完成后，是否进行交通管制否碾压工艺是否采用方案一否根据5.2.4所建立的评价标准可得出以上各指标的评分值，再结合第四章得出的各指标的权重值，即可计算出沥青混凝土面层施工前指标体系的评价得分，具体如下：X碎石（上面层）=6×0.366+8×0.344+8×0.290=7.268X碎石（中面层）=6×0.366+8×0.344+8×0.290=7.268X碎石（下面层）=6×0.366+8×0.344+8×0.290=7.268X沥青（上面层）=6×0.370+8×0.344+6×0.286=6.688X沥青（中面层）=6×0.370+8×0.344+6×0.286=6.688X沥青（下面层）=6×0.370+6×0.344+8×0.286=6.572X原材料（上面层）=7.268×0.374+6.688×0.626=6.905X原材料（中面层）=7.268×0.374+6.688×0.626=6.905X原材料（下面层）=7.268×0.374+6.572×0.626=6.832104 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析X原材料（沥青混凝土面层））=6.905×0.471+6.905×0.303+6.832×0.226=6.889X混合料（上面层）=8×0.528+8×0.472=8X混合料（中面层）=8×0.528+8×0.472=8X混合料（下面层）=6×0.528+8×0.472=6.944X混合料（沥青混凝土面层）=8×0.471+8×0.303+6.944×0.226=7.761X破碎筛分设备=8×0.244+8×0.519+8×0.237=8X拌和设备=6×0.267+7×0.549+8×0.184=6.917X运输设备=6×1=6X摊铺设备=8×0.183+10×0.120+4×0.697=5.452X碾压设备=8×0.461+6×0.539=6.922X设备使用度=8×1=8X关键人员资历=6.667×0.288+7.333×0.276+5.333×0.134+6×0.302=6.471X关键人员稳定性=7×1=7X实时反馈=10×0.705+8×0.295=9.41X运输工艺=6.667×1=6.667X碾压工艺=8×1=8进一步分别得到沥青混凝土中材料、设备、人员、工艺四大指标的得分值：X材料=6.889×0.582+7.761×0.418=7.253X设备=8×0.113+6.917×0.296+6×0.058+5.452×0.272+6.922×0.217+8×0.044=6.636X人员=6.471×0.387+7×0.613=6.795X工艺=9.41×0.396+6.667×0.156+8×0.448=8.350最终沥青混凝土面层施工前指标体系测评得分分别为：X沥青混凝土面层=7.253×0.268+6.636×0.253+6.795×0.265+8.350×0.214=7.211根据表5-2规定，该路段底基层施工前指标体系测评等级为“中”，符合施工要求，可进行该路段沥青混凝土面层的具体施工。6.1.7沥青混凝土面层施工中指标体系测评沥青混凝土面层又分为上、中、下三层，施工顺序是由下到上，故对其施工质量监控也是需要按顺序进行，若某一层在施工过程中出现异常，都必须停工检查，直到检测通过才能继续下一层的工作。105 重庆交通大学硕士毕业论文表6.44沥青混合料面层碎石指标施工中测评样本编号压碎值（%）针片状（%）含泥量（%）119.98.50.3220.57.90.6沥青上、中面318.58.20.6层421.28.30.5规范标准≤26≤15≤1设计标准≤22≤15≤0.8限值上限22or26150.8or1120.68.20.4219.58.20.4319.78.50.6沥青下面层419.18.30.5规范标准≤28≤18≤1设计标准≤24≤18≤1限值上限24or28181表6.45沥青混合料面层沥青指标施工中测评样本编号针入度（0.1mm）软化点（℃）低温延度（cm）155823424979323478538沥青上、中面4528338层规范标准40～60≥60≥20设计标准40～60≥70≥20限值上限60--限值下限4060or7020170482926647.5283684830沥青下面层4664930规范标准60～80≥46≥15设计标准60～70≥47≥15106 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析续表6.45限值上限70or80--沥青下面层限值下限6046or4715表6.46沥青混合料面层混合料级配施工中测评样本编号GAC-16CGAC-20CGAC-25C124.522.315.9221.621.918.1328.324.519.5级配/通过2.36mm筛孔426.627.918.6质量百分率（%）规范标准18～4816～4414～42设计标准18～3516～4416～42限值上限35or484442限值下限181614or16表6.47沥青混合料面层沥青含量施工中测评样本编号1234设计标准限值上限限值下限沥青含量上面层3.64.44.23.9（%）中面层3.73.94.23.94.0±34.33.7下面层4.24.44.24表6.48沥青混合料面层马歇尔稳定度施工中测评样本编号1234设计标准限值上限限值下限马歇尔稳上面层8.58.38.77.9定度（KN）中面层8.18.48.28.1≥8.0-8.0下面层8.08.38.08.1表6.49沥青混合料面层压实度施工中测评沥青上面层1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本97.596.698.097.296.1压实度（%）沥青中面层1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本96.296.497.096.896.6沥青下面层107 重庆交通大学硕士毕业论文续表6.491#样本2#样本3#样本4#样本5#样本97.096.896.196.196.5压实度（%）规范要求（以试验室标准密度为基准）限值下限9696表6.50沥青混合料面层厚度施工中测评沥青上面层1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本4.94.65.15.04.8设计值允许偏差限值上限限值下限5cm-8%-4.6cm沥青中面层1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本厚度（cm）6.26.15.85.96.0设计值允许偏差限值上限限值下限6cm-8%-5.5cm沥青下面层1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本7.77.97.97.98.0设计值允许偏差限值上限限值下限8cm-8%-7.4cm表6.51沥青混合料面层回弹弯沉施工中测评（上面层）回弹弯沉（0.1mm）1#位置2#位置3#位置4#位置5#位置6#位置设计要求13.111.812.616.815.415.07#位置8#位置9#位置10#位置11#位置12#位置15.115.013.214.311.311.1沥青上面层17.613#位置14#位置15#位置16#位置17#位置18#位置12.611.515.815.116.816.319#位置20#位置21#位置22#位置23#位置24#位置限值上限18.112.617.215.413.212.225#位置26#位置27#位置28#位置29#位置30#位置108 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析续表6.5114.113.613.614.316.411.4沥青上面层31#位置32#位置33#位置34#位置35#位置36#位置17.610.915.415.112.813.113.3回弹弯沉（0.1mm）1#位置2#位置3#位置4#位置5#位置6#位置设计要求18.918.119.016.213.215.37#位置8#位置9#位置10#位置11#位置12#位置17.416.917.117.918.113.219.313#位置14#位置15#位置16#位置17#位置18#位置沥青中面层15.315.314.913.013.512.919#位置20#位置21#位置22#位置23#位置24#位置限值上限14.214.316.115.714.612.125#位置26#位置27#位置28#位置29#位置30#位置15.617.417.516.217.516.519.331#位置32#位置33#位置34#位置35#位置36#位置15.013.212.913.716.719.1回弹弯沉（0.1mm）1#位置2#位置3#位置4#位置5#位置6#位置设计要求21.422.519.720.518.918.67#位置8#位置9#位置10#位置11#位置12#位置20.117.118.216.417.515.921.513#位置14#位置15#位置16#位置17#位置18#位置沥青下面层20.619.919.921.521.320.819#位置20#位置21#位置22#位置23#位置24#位置限值上限19.817.216.816.816.520.325#位置26#位置27#位置28#位置29#位置30#位置20.618.519.417.716.915.821.531#位置32#位置33#位置34#位置35#位置36#位置17.517.219.620.119.118.4109 重庆交通大学硕士毕业论文表6.52沥青混合料上面层平整度施工中测评每百米计算σ（mm）1#2#3#4#5#平整度0.950.971.020.980.986#7#8#9#10#0.991.021.040.981.09规范要求≤1.2mm限值上限1.2mm限值下限-表6.53沥青混合料上面层构造深度施工中测评1#样本2#样本3#样本4#样本5#样本0.690.750.730.690.72构造深度（mm）设计要求限值下限≥0.700.70根据以上测评数据，可计算出沥青混凝土面层施工中各项指标的PWL值：①沥青混凝土下面层PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(压碎值)(压碎值)PWL=100(针片状)PWL（规范）=100(含泥量)PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(针入度)(针入度)PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(软化点)(软化点)PWL=100(低温延度)PWL=100（规范），PWL（设计）=94(级配)(级配)PWL=70.3(沥青含量)PWL=73.7(马歇尔稳定度)PWL=90(压实度)PWL=100(厚度)PWL=93.3(回弹弯沉)可见，沥青混合料下面层指标体系中的评价因子层指标的PWL计算值未出现小于PWL接受标准值70的情况，故可进入下一环节沥青混凝土中面层的施工，并可根据各项指标的权重值求出更高一级子目层指标的PWL值。1）依据规范标准：PWL=0.366×PWL+0.344×PWL+0.290×PWL=100(碎石)(压碎值)(针片状)(含泥量)PWL=0.370×PWL+0.344×PWL+0.286×PWL=100(沥青)(针入度)(软化点)(低温延度)110 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析PWL=0.374×PWL+0.626×PWL=100(原材料)(碎石)(沥青)PWL=0.430×PWL+0.443×PWL+0.127×PWL(混合料)(级配)(沥青含量)(马歇尔稳定度)=83.5PWL=0.582×PWL+0.418×PWL=93.1(室内)(原材料)(混合料)PWL=0.432×PWL+0.303×PWL+0.265×PWL=93.9(现场)(压实度)(厚度)(回弹弯沉)PWL（规范）=（PWL+PWL）/2=93.5(下面层)(室内)(现场)2）依据设计标准：PWL=0.366×PWL+0.344×PWL+0.290×PWL=100(碎石)(压碎值)(针片状)(含泥量)PWL=0.370×PWL+0.344×PWL+0.286×PWL=100(沥青)(针入度)(软化点)(低温延度)PWL=0.374×PWL+0.626×PWL=100(原材料)(碎石)(沥青)PWL=0.430×PWL+0.443×PWL+0.127×PWL(混合料)(级配)(沥青含量)(马歇尔稳定度)=80.9PWL=0.582×PWL+0.418×PWL=92.0(室内)(原材料)(混合料)PWL=0.432×PWL+0.303×PWL+0.265×PWL=93.9(现场)(压实度)(厚度)(回弹弯沉)PWL（设计）=（PWL+PWL）/2=93.0(下面层)(室内)(现场)②沥青混凝土中面层PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(压碎值)(压碎值)PWL=100(针片状)PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(含泥量)(含泥量)PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(针入度)(针入度)PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(软化点)(软化点)PWL=100(低温延度)PWL=100（规范），PWL（设计）=100(级配)(级配)PWL=86.3(沥青含量)PWL=97(马歇尔稳定度)PWL=100(压实度)PWL=100(厚度)PWL=97(回弹弯沉)可见，沥青混合料中面层指标体系中的评价因子层指标的PWL计算值未出现小于PWL接受标准值70的情况，故可进入下一环节沥青混凝土上面层的施工，并可根据各项指标的权重值求出更高一级子目层指标的PWL值。观察以上计算结果可见，依据规范标准与设计标准所得结果一致：PWL=0.366×PWL+0.344×PWL+0.290×PWL=100(碎石)(压碎值)(针片状)(含泥量)PWL=0.370×PWL+0.344×PWL+0.286×PWL=100(沥青)(针入度)(软化点)(低温延度)111 重庆交通大学硕士毕业论文PWL=0.374×PWL+0.626×PWL=100(原材料)(碎石)(沥青)PWL=0.430×PWL+0.443×PWL+0.127×PWL(混合料)(级配)(沥青含量)(马歇尔稳定度)=93.5PWL=0.582×PWL+0.418×PWL=97.3(室内)(原材料)(混合料)PWL=0.432×PWL+0.303×PWL+0.265×PWL=99.2(现场)(压实度)(厚度)(回弹弯沉)PWL=（PWL+PWL）/2=98.3(中面层)(室内)(现场)③沥青混凝土上面层PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(压碎值)(压碎值)PWL=100(针片状)PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(含泥量)(含泥量)PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(针入度)(针入度)PWL（规范）=100，PWL（设计）=100(软化点)(软化点)PWL=100(低温延度)PWL=100（规范），PWL（设计）=100(级配)(级配)PWL=81(沥青含量)PWL=84.3(马歇尔稳定度)PWL=95.2(压实度)PWL=98.7(厚度)PWL=97.3(回弹弯沉)PWL=100(平整度)PWL=71.3(构造深度)可见，沥青混合料中面层指标体系中的评价因子层指标的PWL计算值未出现小于PWL接受标准值70的情况，故可进入下一路段的施工，并可根据各项指标的权重值求出更高一级子目层指标的PWL值。观察以上计算结果可见，依据规范标准与设计标准所得结果一致：PWL=0.366×PWL+0.344×PWL+0.290×PWL=100(碎石)(压碎值)(针片状)(含泥量)PWL=0.370×PWL+0.344×PWL+0.286×PWL=100(沥青)(针入度)(软化点)(低温延度)PWL=0.374×PWL+0.626×PWL=100(原材料)(碎石)(沥青)PWL=0.430×PWL+0.443×PWL+0.127×PWL(混合料)(级配)(沥青含量)(马歇尔稳定度)=89.6PWL=0.582×PWL+0.418×PWL=95.7(室内)(原材料)(混合料)PWL=0.290×PWL+0.229×PWL+0.177×PWL(现场)(压实度)(厚度)(回弹弯沉)+0.151×PWL+0.153×PWL=93.4(平整度)(构造深度)PWL=（PWL+PWL）/2=94.6(上面层)(室内)(现场)112 第六章沥青路面施工过程质量监控实例分析于是，进一步可得：PWL（规范）=93.5×0.226+98.3×0.303+94.6×0.471=95.5(沥青混凝土面层)PWL（设计）=93.0×0.226+98.3×0.303+94.6×0.471=95.4(沥青混凝土面层)根据表5-55的评定标准得该路段沥青混凝土面层施工中指标体系测评得分为10分，施工质量水平很高，建议继续保持。6.2施工质量监控测评结果分析6.1中把某段路面施工的全过程质量监控演示了一遍，一环扣一环，实现了真正意义上的全过程监控。事实上，可以看出来，只要评价因子层中的指标不出现不合格的情况（得分值为2或PWL计算值小于70），那么也就说明该路面施工质量符合最低要求，可以进入下一环节的施工，而根据各项指标的权重值计算出更高一级子目层指标的质量评分是为了对整个路面更深入的以及总的评价，因为对于路面的修建，不能仅仅满足于符合最低要求就行了，必须贯彻做得更好的宗旨。在实际施工中，需要实时几时地收集数据，把评价因子层的所有数据输进信息化管理系统的数据库，这是施工单位、监理单位、业主单位都要做的事情，把各自收集到的数据输入到各自的数据库，这时候业主中央实验室作为总机实时监控各方数据，可以及时发现问题，真正做到施工全过程监控。并根据所获得的数据对各路段的路面进行更进一步的评价。需要说明的是，或许有人会认为，某一路段整个路面完工后，对其做总评价只要通过各结构层施工中的评价结果再结合各自的权重值来计算就可以了，不要再考虑施工前的指标体系得分，因为当满足施工条件后，人们关注的就不是施工前的指标体系，而更看重的是施工中的结果。显然，此观点是不正确的，施工前指标体系测评若通过，说明可以进行具体的现场施工，虽然如此，但施工前的指标还是会对路面的寿命带来一定的影响，这种影响往往不能通过施工中指标的评价完全体现出来。就拿水泥剂量而言，施工中对水泥剂量的控制是设计值±5%，而该设计值是在施工前需要评价的，若其设计值评价本来就一般，就算施工中控制的再好也是围绕此设计值，可见，施工前与施工中指标体系之间是存在一定联系的。那这个联系的影响程度到底有多大，按比例分给两者，是平分还是有侧重地分，本研究没有深入去探讨，就本研究测评的路段而言，本研究对其进行一个总的评估如下：X施工前=0.383×X沥青混凝土面层+0.249×X水泥混凝土上基层+0.202×X水泥稳定碎石下基层+0.166×X水泥稳定碎石底基层=6.760PWL=0.383×PWL+0.249×PWL总(沥青混凝土面层)(水泥混凝土上基层)113 重庆交通大学硕士毕业论文+0.202×PWL+0.166×PWL(水泥稳定碎石下基层)(水泥稳定碎石底基层)=92.7由表5-55的评定标准，把PWL=92.9转换成得分值为8分，于是有总X施工前=6.760X施工中=8.000X总=（X施工前+X施工中）/2=7.38由表5-2的综合评价标准，该路段总体施工质量水平等级为“中”，满足施工质量要求，可进入下一环节的施工。同时争取对各施工薄弱环节的优化，争取拿到8分也就是“良”的水平以上。另外，业主可以事先规定奖惩制度，例如，规定路面质量水平达到“优”可以得到一定比例工程款的奖励；达到“良”的话奖励相对低点；达到“中”，无奖励；达到“下”，扣除一定比例的工程款；如果是“劣”等级，则工程不予验收。114 第七章主要结论及展望第七章主要结论及展望7.1主要结论沥青路面施工质量监控体系是否足够完善直接影响到沥青路面的施工质量水平，建立起一套完善的沥青路面施工质量监控信息化管理体系，是提高沥青路面修筑投资效益，增强路面适用性能，延长路面使用寿命的有效途径和重要环节。目前，国内在沥青路面施工质量管理领域还没有建立起一个完善的体系，还是处于以事后控制为主的状态。本文借鉴国内外沥青路面施工质量管理技术和方法的先进成果，以开发完善的信息化管理体系为最终目的，以“白+黑”高速公路沥青路面施工为背景，建立了一套路面施工全过程的质量监控体系，为开发信息化管理系统奠定了坚实的理论基础，并经实践证实了其监控方法的可行性与有效性。所得主要结论如下：①基于公路建设项目的质量三级管理体系制度日趋完善和成熟，QC/QA的沥青路面施工质量管理体系存在着一定的漏洞，通过分析国内外的先进经验，推荐使用改进的沥青路面施工全面质量管理体系，即QC/QA/QV的管理体系，其中，QV起着独立进行质量监督与验证的作用。②为了使施工过程中产生的数据能够及时送到给各方代表以做到实时监控的效果，必须采用信息化管理的手段。以开发出一套信息化管理软件为目的，以便实现通过软件系统分析各方数据，及时作出评价和决策，建立了一个信息化监控体系框架如图3-1所示。③依据施工过程中涉及的因素，按照易于监控，便于检测原则，通过咨询多位专家，综合统计各位专家的意见，选定在路面施工过程中需要控制的主要指标，并按照递阶的关系建立起指标体系，如表4.1至表4.3所示。④通过分析总结现有的确定指标权重值的方法以及特点，最终推荐采用改进的AHP法来确定指标的权重值。⑤通过分析总结国内外指标重要性的标度法，比较了不同标度法在相关特性下的好坏程度，锁定了几种比较好的标度法，分别是1-9标度法、0-4标度法、0-2标度法以及指数标度法，考虑到沥青路面施工过程中“模糊”的特性，最终推荐采用0-4标度法。⑥采用“德尔菲法”获取了15位专家对指标体系中指标的评语，并采用改进的AHP法计算出各项指标的权重值，如表4.11至表4.15所示。⑦通过对现行质量度量方法的比较分析，考虑到在沥青路面全过程施工质量指标度量中实际应用的可行性，推荐采用专家评分法和允许限值内百分率PWL联合评价的方法。对施工前监控指标体系采用专家评分法评价，对施工中监控指标115 重庆交通大学硕士毕业论文体系采用PWL法评价，最终统一回归到得分值的标准以便对整个路面进行总评价。⑧根据规范中规定的各项指标的范围、设计要求以及国内外的研究状况以及成果，并参考各位专家的意见，对施工前监控指标体系的指标进行定性与定量的分析，得出了施工前监控指标体系中各项指标的评价标准。⑨对以PWL为质量度量指标的买卖双方风险进行了分析，为了平衡此风险，取PWL计算值的接受标准为70，并提出在不增加判断风险和检测成本的基础上，选择样本容量4作为最小样本容量。⑩为了防止“虚假数据”的出现，本文提出需将施工中收集的数据进行真实性的检验，并制定了数据真实性检验情况及评定标准如表5.52所示。⑪综合评价时，需要对所有指标的质量评价标准进行统一，为了把PWL值转换到评分值，本文制定了PWL值的评价标准，如表5.55和表5.56所示。⑫本文以惠深高速公路惠州段改扩建工程K9+040～K10+180路段为例，进行对高速公路“复合式”沥青路面施工过程质量监控的全过程模拟，并将施工前监控指标体系的评价值与施工中指标体系的评价值对沥青路面整体质量水平的影响程度视为平等，最终得到带路段的评价结果为：X施工前=6.760，X施工中=8.000，X总=（X施工前+X施工中）/2=7.38，评价等级为“中”。7.2研究展望本论文篇幅较大，涉及的范围较广，由于时间关系和本人能力有限，没有对每一个细节都进行详细的分析和说明，更有部分结论的根据是通过查阅资料和专家主观分析来获得的，故关于高速公路沥青路面施工质量监控方法和体系的研究还有很大的研究空间，有以下问题值得进一步探讨：①进一步完善沥青路面施工质量的监控体系本研究对沥青路面施工质量监控体系的研究主要是针对“复合式”路面而言，其路面结构层从下到上分别为水泥稳定碎石底基层、水泥稳定碎石下基层、水泥混凝土上基层、沥青面层。而对于其他路面结构的沥青路面，其施工质量监控体系也是不尽相同的，有待进一步的完善。②减少主观因素，完善客观评价本研究中，无论是从指标的选择、指标权重值的确定到施工控制中指标得分值的制定标准都存在着很大的主观因素，归根到底是没有足够的数据来准确有效地判定控制施工对于最终路面质量评价的贡献率，若能在大量数据的基础上，建立起相关的模糊函数，并确定隶属度，同时对于指标权重和工程的评价标准尽可能少一些主观判断，多一些量化。这样才能使得所建立的施工质量监控体系更加的可靠，才能保证路面施工质量最终评价的结论更加逼近真实值。116 第七章主要结论及展望③全面考虑影响体系的因素本研究监控体系的建立是在一个较为理想的情况下进行的，同时也是根据当地的工程实际去探究，没有全面考虑到地区、气候、工期等外部的影响因素，后续工作应进一步对这些外部因素加以考虑，使得监控体系更加的全面。④利用计算机语言开发信息化监控系统开发出一套完善的信息化监控系统是本研究最终的应用目的，这是提高高速公路施工质量综合管理水平和控制效率的有效途径。咨询单位、监理单位、施工单位根据各自不同的权限登录系统，把施工过程中获取的动态数据及时输入到系统当中，由建设单位成立中央实验室，拥有该系统的最高权限，实时查看监控各方的动态数据，发现问题及时整改，实现高速公建设智能化和信息化。117 重庆交通大学硕士毕业论文118 致谢致谢时光荏苒，白驹过隙。三年的研究生生活即将结束了，站在即将毕业的门槛上，回首往昔，快乐与忧愁成为丝丝的记忆，成功与失败也都尘埃落定。这三年的点点滴滴对于我来说是一种珍贵的积累，它让我领悟了不少，也成长很多。从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，至此毕业论文完成之际，我谨向所有关心、支持、帮助我的各位致以最诚挚的感谢和最衷心的祝福。首先，衷心感谢我的恩师孙长新，本论文是在尊敬的导师孙长新教授的悉心指导下完成的。在研究生后两年，无论是在生活上还是学业上，孙老师都给了我一个很好的平台，也给了我很多的锻炼机会，孙老师高尚的人格魅力以及严谨细致、一丝不苟、认真务实的作风深深的感染着我，使我受益匪浅，并将终身难忘。在此，谨向孙老师致以最诚挚和最深切的感谢。衷心感谢我的副导师梁乃兴教授在我研一在校期间给了我很多学习和生活上的支持与帮助。衷心感谢我的寝室友，在研究生最后两年我都在外地实习，学校里面的很多事情都不方便回来处理，是我可爱的寝室友们不厌其烦地给予我帮助。衷心感谢我的同门翱翔师兄以及同乡叶辉贤同学，我们在学习和生活上互相帮助、互相扶持，有了他们，如有神助。衷心感谢我亲爱的父母，感谢他们在生活上对我无微不至的关怀，感谢他们在学业上对我默默无闻的支持，感谢他们多年来对我的热情鼓励和严厉批评。119 重庆交通大学硕士毕业论文120 参考文献参考文献[1]吴剂平.沥青路面养护新技术(SMA)的研究[D]：[硕士学位论文].大连：大连理工大学，2005[2]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京：人民交通出版社，2001.33-34[3]支喜兰，王威娜.高速公路沥青路面早期性能评价模型[J].长安大学学报，2009，29(2)：1-4[4]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，2009.47-49[5]朱云.项目管理在施工阶段的应用研究[D]:[硕士学位论文].西安：长安大学，2009[6]张铁志.沥青路面生产施工中动态质量管理与控制[D]:[硕士学位论文].大连：大连理工大学，2006[7]李兴隆.DTJ沥青混合料动态质量远程监控系统在高速公路项目管理中的应用[J].工程建设，2012，44(5)：22-25[8]李正中，周卫峰，张亚鹏.厂拌沥青混合料质量实时监控系统的研发及功能实现[J].中外公路，2012，32(3)：30-32[9]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].河北：河北工业大学，2006[10]黄卫，赵延庆.以弯沉为控制指标的柔性路面设计方法的可靠性分析[J].重庆交通学院学报，1997，1(2)：3-4[11]DaterMI，Applicationofstatisticalmethodstothedesignofpavementsystems.transportationresearchrecord[J].TransportationResearchBoard，1976，39-55[12]AASHTO.ProposedAASHTOguidefordesignofpavementstructures，NHRPProject20-7/24，Vol.2.AmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOfficial，1985[13]ChouYT，ProbabilisticandreliabilityanalysisoftheCBRdesignmethodforflexibleairfieldpavements[C].ProceedingsofSixthInternationalConferenceontheStructuralDesignofAsphaltPavement，1987.277-308[14]罗浩阳.沥青路面常见病害及防治措施探讨[J].四川建材，2004(4)：23-25[15]文艳芳，苏三庆.施工企业项目化管理的关键影响因素分析[J].西安科技大学学报，2011，31(1)：107-110[16]龙凤，李绍才.岩土边坡生态护坡效果评价指标体系及应用[J].岩石力学与工程学报，2009，28(1)：3095-3101[17]SaatyTL.TheanalytichierarchyprocessSaatyTL.NewYork：Mcgraw-Hill，1980.44-46[18]姜启源.数学模型[M].北京：高等教育出版社，1993.20-23[19]郭亚军.综合评价理论与方法[M].北京：科学出版社，2002.59-60[20]李海滨，沙爱民.路面施工质量控制指标体系及其模糊评价研究[J].河北工业大学学报，2008，37(2)：103-108121 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