一种沥青路面施工质量实时控制方法
专利名称：一种沥青路面施工质量实时控制方法
技术领域：
本发明属于浙青路面施工质量控制技术领域，尤其是涉及一种浙青路面施工质量 实时控制方法。
背景技术：
目前，作为一个研究的热门领域，国内许多学者纷纷开始研究浙青路面施工中的 非均勻性问题。由于施工非均勻性是导致浙青路面早期病害的主要原因，因此如何将施工 中的非均勻性进行定量表达，并且指导施工后费用的支付调节，变得尤为重要。从浙青路面施工质量控制角度来讲，目前国内可见的方法有长安大学基于VB界 面开发的、以统计学F检验、T检验为核心的统计分析质量控制方法。其主要特点可对任意 数据进行F检验、或T检验、从而判断在某因素发生变化时，施工质量是否受到影响。缺点 为其以统计学为基础，因此必须在采集大量样本之后方能作出评判，具有明显的滞后性。还 有东南大学以VB6. 0以及Excel为背景、以统计学常规控制图为核心的质量控制方法，该方 法的主要特点是将时下比较流行的常规控制图作为浙青路面施工过程质量控制手段，并且 开发成软件，用户可操作性较强，但由于常规控制图采用统计学中均值-极差或均值-标准 差的上下界进行常规生产施工控制，但由于样本量过小，往往均值、或上下限范围确定比较 困难，即使已经确定，但是当出现实测值超出目标范围时，依然无法分析到具体原因，不利 于施工单位及时做出调整。因而往往不具有很好的浙青路面施工质量控制作用。因此迫切 需要研究一种浙青路面施工质量实时控制发放来弥补现有技术所存在的缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种浙青路面 施工质量实时控制方法，其设计合理，可靠度高，可操作性强，实时性好，大大提高了浙青路 面施工质量评价效率，并能实时对施工过程进行控制调整，有助于提高施工质量、节约经济 成本，实用性强，有效解决了现有技术中存在的实时性差、不利于施工单位及时做出调整的 缺陷和不足。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种浙青路面施工质量实时控 制方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、在浙青混合料设计阶段，通过绘制体积参数通用图评价各种浙青混合料 的体积参数特征，选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比，其浙青混合料 配比的选择过程如下101、绘制体积参数通用图底图处理器以Vbe为χ轴坐标，Va为y轴坐标，根据VMA =Vbe+va, VFA = NJWA的关系，将Va、Vbe, VMA和VFA四种参数绘制于一张图上；其中，Va 为孔隙率，Vbe为有效浙青体积百分率，VMA为矿料间隙率，VFA为浙青饱和度；102、确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规 范确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范围、矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；103、绘制体积参数通用图一将步骤102中所确定的浙青混合料的体积指标标准 参数输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到 步骤101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图一；104、确定所设计的浙青混合料的理论最大密度Y' t:采用实测法或计算法得到 浙青混合料的理论最大密度Y‘ t ；105、确定所设计的浙青混合料的孔隙率Va'处理器根据公式Va' = 100-Y' f/ Y' tx 100%计算得出浙青混合料的孔隙率Va'，其中，Y' f为通过浙青混合料马歇尔试 验所测得的浙青混合料毛体积密度，Y ‘ t为步骤104中所确定的浙青混合料理论最大密 度；106、确定所设计的浙青混合料的有效浙青体积百分率Vbe':处理器采用公路浙青 路面施工技术规范中附录B. 5中的对有效浙青体积百分率的计算方法计算得到所设计的 浙青混合料的有效浙青体积百分率V1J ；107、绘制体积参数通用图二 将步骤105中所确定的浙青混合料的孔隙率Va'和 步骤106中所确定的有效浙青体积百分率Vbe'输入至处理器，并通过所述处理器将Va'和
Vbe‘所在的数据点展现到步骤103中所绘制的体积参数通用图一中，得到体积参数通用图 --；108、选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比从步骤107中所绘 制的体积参数通用图二中，判断数据点Va'和Vte'是否落入由Va、VMA和VFA三项标准所 确定的规范区域内，判断级配比及油石比是否符合规范要求，当数据点Va'和Vbe'落入由 Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内时，所选择级配比及油石比符合规范要求且将 其作为目标配合比，当数据点Va'和Vbe'落到由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区 域之外时，所选择级配比及油石比不符合规范要求且进行重新设计；步骤二、在浙青混合料生产及浙青路面施工阶段，通过检验当天所生产的浙青混 合料的体积参数信息是否达到施工规范的要求对生产及施工过程进行快速调整，其检验浙 青混合料的体积参数信息是否达到施工规范的过程如下201、确定施工所需的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规 范确定施工所需的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范 围、矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；202、绘制体积参数通用图三将步骤201中所确定的浙青混合料的体积指标标准 参数输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到 步骤101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图三；203、确定浙青路面毛体积相对密度Yf"首先，以每车所铺路面长度为单位，将 其横向平均分为P个检测点，将其纵向平均分为q个检测点，用浙青路面密度测试仪PQI检 测单位路面上位于(P，q)点处的路面密度然后，将所检测到的路面密度^皿输入至处
理器，所述处理器根据公式计算得出浙青路面毛体积相对密度Yf"；
PxH pq204、确定浙青混合料理论最大密度Yt"采用实测法或计算法得到浙青混合料 理论最大密度Yt"；
6
205、确定路面孔隙率Va"处理器根据公式Va〃 = IOO-Yf" "t" X100%计算 得出路面孔隙率Va"，其中，Yf"为步骤203中所确定的浙青路面毛体积相对密度，Yt" 为步骤204中所确定的浙青混合料理论最大密度；206、确定路面有效浙青体积百分率Vbe"处理器采用公路浙青路面施工技术规范 中的附录B. 5中的对有效浙青体积百分率的计算方法计算得到路面有效浙青体积百分率 Vbe"；207、绘制体积参数通用图四将步骤205中所确定的路面孔隙率Va"和步骤206 中所确定的路面有效浙青体积百分率Vb/输入至处理器，并通过所述处理器将V/和 Vbe"所在的数据点展现到步骤202中所绘制的体积参数通用图三中，得到体积参数通用图 四；208、判断浙青混合料的体积指标是否合格并对生产及施工过程进行调整从步骤 207中所绘制的体积参数通用图四中，判断数据点Va"和Vbe"是否落入由Va、VMA和VFA三 项标准所确定的规范区域内，判断浙青混合料的体积指标是否合格，当数据点Va"和Vb/ 落入由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内时，混合料的体积指标合格，当数据点 Va"和Vb/落到由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域之外时，混合料的体积指标不 合格，当检测到混合料的体积指标不合格时，对生产及施工过程进行调整；步骤三、在步骤二的基础上，建立浙青混合料离析评价标准，直接通过体积参数通 用图评价浙青路面的离析状况，其具体过程如下301、建立浙青混合料离析评价标准通过建立各种离析程度下所对应的Va、VMA和 VFA三项标准的规范区域，建立浙青混合料离析评价标准；所述离析程度包括无离析、轻微 离析、中等离析、严重离析和细集料离析；302、绘制体积参数通用图五将步骤301中所确定的浙青混合料离析评价标准输 入至处理器，并通过所述处理器将各种离析程度下Va、VMA和VFA三项标准规范区域展现到 步骤207中所绘制的体积参数通用图四中，得到体积参数通用图五；303、判断浙青路面的离析程度并为浙青路面施工质量评价以及支付调节提供依 据从步骤302中所绘制的体积参数通用图五中，判断数据点Va"和Vbe"落入哪种离析程 度下Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内，判断浙青路面的离析程度，确定离析产 生的原因，并辅助施工技术人员提出离析解决对策，为浙青路面施工质量评价以及支付调 节提供依据；步骤四、在浙青路面施工完成后，对浙青路面压实度状况和温度状况进行分析判 断、对压实合格率进行判断并对浙青路面密度数据差异的显著性进行判断，检验浙青路面 的施工质量并为后期支付调节提供定量依据，其具体过程如下401、浙青路面压实度状况和温度状况的初步分析采用浙青路面密度测试仪PQI 以一定的检测频率对一定范围内的路面密度、路面温度进行检测，将检测所得的数据输入 到处理器中并通过所述处理器绘制出路面三维密度图和三维温度图，通过观察密度图像和 温度图像，初步进行路面压实度状况分析和温度状况分析，判断施工路面的均勻度；402、压实合格率判断将施工当天试验室马歇尔试件密度输入到处理器中，所述 处理器依据公路浙青路面施工技术规范中所规定的压实合格率要求进行计算、判断并显示 出压实度合格百分率；
403、浙青路面压实度状况和温度状况的进一步分析，其分析过程如下4031、将路面以一定的面积为单位，划分成不同的离析状态区域，采用浙青路面密 度测试仪PQI对各区域中的路面密度进行检测；4032、将试验室已建立的离析标准输入到处理器中并在处理器中建立路面离析状 况图绘制模块；4033、将步骤4031中浙青路面密度测试仪PQI所检测到的路面密度输入到处理 器中，所述处理器调用步骤4032中所建立的路面离析状况图绘制模块，绘制路面离析状况 图，同时将整段路的离析状况用数据展现出来，用于判断路面离析状况，并进行施工工艺的 调整，也为后期支付调节提供定量依据；404、判断浙青路面密度数据差异的显著性在处理器中建立正态分布检验模块并 通过所述处理器判断且用数据和图表显示出浙青路面密度数据的均值、方差和置信区间。上述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于所述处理器为PC机。上述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤101中绘制体积 参数通用图底图、步骤103中绘制体积参数通用图一、步骤10. 5中绘制体积参数通用图二、 步骤202中绘制体积参数通用图三、步骤208中绘制体积参数通用图四、步骤302中绘制体 积参数通用图五、步骤401中进行路面三维密度图和三维温度图的绘制、步骤402中进行压 实度合格百分率显示、步骤404中进行浙青路面密度数据的均值、方差和置信区间的显示 时，所述处理器通过MATLAB软件来实现。上述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤104中，当选择一 般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测法确定所设计的浙青 混合料的理论最大密度Y' “当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理论最大密度的 浙青时，采用计算法所设计的浙青混合料的理论最大密度Y ‘ t。上述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤204中，当选择一 般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测法确定浙青混合料理 论最大密度Yt"；当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，采用 计算法确定浙青混合料理论最大密度Yt"。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明征对现有技术中的浙青路面施工质量控制方法所具有的实时性能差、不 利于施工单位及时做出调整的缺陷和不足二提出，具有可靠度高、可操作性强、可实时调控 的突出优点。2、本发明充分发挥利用了 MATLAB语言中统计计算绘图以及图像处理方面的强大 优势，同时结合MATLAB GUI良好的界面环境，为浙青路面施工质量控制中指标确定、密度区 域成像提供了良好的软件基础，使得该方法对路面施工质量判断的直观性更强。3、本发明提供了浙青混合料设计阶段的各项指标图示，使得浙青混合料的配合比 设计调整更加具有目的性，针对性，可起到良好的辅助作用。4、以往施工质量控制侧重于生产阶段，而对现场指标控制不到位，本发明不仅在 生产阶段对浙青混合料的质量进行控制，还能实现现场指标控制，功能完备且控制效果好。5、本发明将浙青混合料的拌合生产与摊铺碾压各项指标参数有效结合起来，为施 工质量控制提供了 一种新思路。
6、本发明的实用性更强，可通过试验室建立的离析标准，在施工中可给出定量评 价，并且可直接分析产生原因，同现有控制系统仅仅通过统计学参数间接评价施工质量，且 无法分析产生原因相比，取得了长足的进步。7、本发明采用在PC机上采用MATLAB设计软件，并结合现场浙青路面密度测试仪 PQI，可实时展现路面施工效果，而传统检测，仅仅是通过钻心取样获取压实的判断路面质 量，而本系统提供路面三维密度状况，感官性更强，且数据量更大，能更有效地评价路面施 工效果。8、本发明对浙青路面施工质量的控制可与施工同步进行，传统方法由于基于统计 学原理，往往在路面评价阶段通过对路面已有大量数据进行统计分析，得出结论，因此往往 是一种事后行为，不具有实时控制性，而本发明在施工中即可采集数据进行分析，大大提高 了评价效率，并能实时对施工进行控制调整；为提高施工质量、节约经济成本创造了良好的 技术手段。9、采用本发明进行浙青路面施工质量实时控制，使用操作简便，使用人员不用经 过特殊培训，且成本低廉，仅需浙青路面施工常规检测设备，外加一台浙青路面密度测试仪 PQI即可，因此具有很强的可推广性。10、通过本发明的应用，可以更好的指导热拌浙青混合料的施工，对施工中的离析 状况有较好的控制作用，能够极大程度避免浙青路面的早期病害，因而有较好的经济效益。综上所述，本发明设计合理，可靠度高，可操作性强，实时性好，大大提高了浙青路 面施工质量评价效率，并能实时对施工过程进行控制调整，有助于提高施工质量、节约经济 成本，实用性强，有效解决了现有技术中存在的实时性差、不利于施工单位及时做出调整的 缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的体积参数通用图底匿K
图3为本发明--种实施例的体积参·[通用图一。
图4为本发明--种实施例的体积参·[通用图二。
图5为本发明--种实施例的体积参·[通用图三。
图6为本发明--种实施例的体积参·[通用图四。
图7为本发明--种实施例的体积参·[通用图五。
图8为本发明--种实施例的路面三维密度图。
图9为本发明--种实施例的路面离析状况图。
图10为本发明一种实施例的路面密度分析图。
具体实施例方式如图1所示的一种浙青路面施工质量实时控制方法，包括以下步骤步骤一、在浙青混合料设计阶段，通过绘制体积参数通用图评价各种浙青混合料 的体积参数特征，选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比，其浙青混合料配比的选择过程如下101、绘制体积参数通用图底图处理器以Vbe为χ轴坐标，Va为y轴坐标，根据VMA =Vbe+va, VFA = NJWA的关系，将Va、Vbe, VMA和VFA四种参数绘制于一张图上；其中，Va 为孔隙率，Vbe为有效浙青体积百分率，VMA为矿料间隙率，VFA为浙青饱和度；所绘制的体 积参数通用图底图如图2所示；102、确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规 范确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范 围、矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；本实施例中，选取Va e (3， 5), VMA e (13，15)，VFA e (65，75)；103、绘制体积参数通用图一将步骤102中所确定的浙青混合料的体积指标标准 参数输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到 步骤101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图一；本实施例中，所绘制 的体积参数通用图一如图3所示；104、确定所设计的浙青混合料的理论最大密度Y' t:采用实测法或计算法得到 浙青混合料的理论最大密度Y ‘ t ；I)当选择一般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测 法确定浙青混合料理论最大密度Y ‘ t ；II)当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，采用计算 法确定浙青混合料理论最大密度Y ‘ t，其计算过程如下1041、确定所设计的浙青混合料的浙青密度Pa、集料表观相对密度Yai、集料毛 体积相对密度Yfi、毛体积密度Y' f、浙青混合料中各集料的质量百分率Pi和浙青含量 Pb:通过公路工程浙青及浙青混合料试验规程中浙青密度与相对密度试验和公路工程集料 试验规程获取浙青混合料的浙青密度Pa、集料表观相对密度Yai和集料毛体积相对密度 Yfi，并通过浙青混合料马歇尔试验获取级配设计成型浙青混合料的毛体积密度Y ‘ f、浙 青混合料的油石比Pa和浙青混合料中各集料的质量百分率Pi ；本实施例中，试验测得的浙 青密度Pa=L 013g/cm3 ；试验测得的集料表观相对密度Y ai (i取值从1到6)和集料毛体 积相对密度Y fi (i取值从1到6)如表1所示表1浙青混合料的集料表观相对密度Y ai和集料毛体积相对密度Y fi表
权利要求
1. 一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、在浙青混合料设计阶段，通过绘制体积参数通用图评价各种浙青混合料的体 积参数特征，选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比，其浙青混合料配比 的选择过程如下、101、绘制体积参数通用图底图处理器以Vbe为X轴坐标，Va为y轴坐标，根据VMA= Vbe+Va,VFA = Vbe/VMA的关系，将Va、Vbe、VMA和VFA四种参数绘制于一张图上；其中，Va为孔 隙率，Vbe为有效浙青体积百分率，VMA为矿料间隙率，VFA为浙青饱和度；、102、确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规范确 定所需设计的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范围、 矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；、103、绘制体积参数通用图一将步骤102中所确定的浙青混合料的体积指标标准参数 输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到步骤 101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图一；、104、确定所设计的浙青混合料的理论最大密度Y‘ t 采用实测法或计算法得到浙青 混合料的理论最大密度Y‘ t ；、105、确定所设计的浙青混合料的孔隙率Va'处理器根据公式Va'= 100-y ‘ f/ Y' tX 100%计算得出浙青混合料的孔隙率Va'，其中，Y' f为通过浙青混合料马歇尔试 验所测得的浙青混合料毛体积密度，Y ‘ t为步骤104中所确定的浙青混合料理论最大密 度；、106、确定所设计的浙青混合料的有效浙青体积百分率\e'处理器采用公路浙青路面 施工技术规范中附录B. 5中的对有效浙青体积百分率的计算方法计算得到所设计的浙青 混合料的有效浙青体积百分率V1J ；、107、绘制体积参数通用图二将步骤105中所确定的浙青混合料的孔隙率Va'和步骤 106中所确定的有效浙青体积百分率Vbe'输入至处理器，并通过所述处理器将Va'和Vbe' 所在的数据点展现到步骤103中所绘制的体积参数通用图一中，得到体积参数通用图二 ；、108、选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比从步骤107中所绘制的 体积参数通用图二中，判断数据点Va'和V1J是否落入由Va、VMA和VFA三项标准所确定的 规范区域内，判断级配比及油石比是否符合规范要求，当数据点Va'和Vbe'落入由Va、VMA 和VFA三项标准所确定的规范区域内时，所选择级配比及油石比符合规范要求且将其作为 目标配合比，当数据点Va'和Vbe'落到由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域之外 时，所选择级配比及油石比不符合规范要求且进行重新设计；步骤二、在浙青混合料生产及浙青路面施工阶段，通过检验当天所生产的浙青混合料 的体积参数信息是否达到施工规范的要求对生产及施工过程进行快速调整，其检验浙青混 合料的体积参数信息是否达到施工规范的过程如下、201、确定施工所需的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规范确 定施工所需的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范围、 矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；、202、绘制体积参数通用图三将步骤201中所确定的浙青混合料的体积指标标准参数 输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到步骤.101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图三；.203、确定浙青路面毛体积相对密度Yf"首先，以每车所铺路面长度为单位，将其横 向平均分为P个检测点，将其纵向平均分为q个检测点，用浙青路面密度测试仪PQI检测单 位路面上位于(P，q)点处的路面密度然后，将所检测到的路面密度Ym输入至处理器，所述处理器根据公式计算得出浙青路面毛体积相对密度Yf"；PxH pq.204、确定浙青混合料理论最大密度Yt"采用实测法或计算法得到浙青混合料理论 最大密度Yt"；.205、确定路面孔隙率Va〃处理器根据公式Va〃= IOO-Yf" /Yt" X100%计算得出 路面孔隙率Va"，其中，Yf"为步骤203中所确定的浙青路面毛体积相对密度，Yt"为步 骤204中所确定的浙青混合料理论最大密度；.206、确定路面有效浙青体积百分率Vbe"处理器采用公路浙青路面施工技术规范中的 附录B. 5中的对有效浙青体积百分率的计算方法计算得到路面有效浙青体积百分率Vb/ ；.207、绘制体积参数通用图四将步骤205中所确定的路面孔隙率Va"和步骤206中所 确定的路面有效浙青体积百分率Vb/输入至处理器，并通过所述处理器将Va"和Vbe"所 在的数据点展现到步骤202中所绘制的体积参数通用图三中，得到体积参数通用图四；.208、判断浙青混合料的体积指标是否合格并对生产及施工过程进行调整从步骤207 中所绘制的体积参数通用图四中，判断数据点Va"和Vbe"是否落入由Va、VMA和VFA三项标 准所确定的规范区域内，判断浙青混合料的体积指标是否合格，当数据点Va"和Vb/落入 由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内时，混合料的体积指标合格，当数据点Va" 和Vb/落到由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域之外时，混合料的体积指标不合 格，当检测到混合料的体积指标不合格时，对生产及施工过程进行调整；步骤三、在步骤二的基础上，建立浙青混合料离析评价标准，直接通过体积参数通用图 评价浙青路面的离析状况，其具体过程如下.301、建立浙青混合料离析评价标准通过建立各种离析程度下所对应的Va、VMA和VFA 三项标准的规范区域，建立浙青混合料离析评价标准；所述离析程度包括无离析、轻微离 析、中等离析、严重离析和细集料离析； .302、绘制体积参数通用图五将步骤301中所确定的浙青混合料离析评价标准输入至 处理器，并通过所述处理器将各种离析程度下Va、VMA和VFA三项标准规范区域展现到步骤 207中所绘制的体积参数通用图四中，得到体积参数通用图五；.303、判断浙青路面的离析程度并为浙青路面施工质量评价以及支付调节提供依据从 步骤302中所绘制的体积参数通用图五中，判断数据点Va"和Vb/落入哪种离析程度下 VA、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内，判断浙青路面的离析程度，确定离析产生的原 因，并辅助施工技术人员提出离析解决对策，为浙青路面施工质量评价以及支付调节提供 依据；步骤四、在浙青路面施工完成后，对浙青路面压实度状况和温度状况进行分析判断、对 压实合格率进行判断并对浙青路面密度数据差异的显著性进行判断，检验浙青路面的施工 质量并为后期支付调节提供定量依据，其具体过程如下.401、浙青路面压实度状况和温度状况的初步分析采用浙青路面密度测试仪PQI以一定的检测频率对一定范围内的路面密度、路面温度进行检测，将检测所得的数据输入到处 理器中并通过所述处理器绘制出路面三维密度图和三维温度图，通过观察密度图像和温度 图像，初步进行路面压实度状况分析和温度状况分析，判断施工路面的均勻度；.402、压实合格率判断将施工当天试验室马歇尔试件密度输入到处理器中，所述处理 器依据公路浙青路面施工技术规范中所规定的压实合格率要求进行计算、判断并显示出压 实度合格百分率；.403、浙青路面压实度状况和温度状况的进一步分析，其分析过程如下.4031、将路面以一定的面积为单位，划分成不同的离析状态区域，采用浙青路面密度测 试仪PQI对各区域中的路面密度进行检测；.4032、将试验室已建立的离析标准输入到处理器中并在处理器中建立路面离析状况图 绘制模块；.4033、将步骤4031中浙青路面密度测试仪PQI所检测到的路面密度输入到处理器中， 所述处理器调用步骤4032中所建立的路面离析状况图绘制模块，绘制路面离析状况图，同 时将整段路的离析状况用数据展现出来，用于判断路面离析状况，并进行施工工艺的调整， 也为后期支付调节提供定量依据；.404、判断浙青路面密度数据差异的显著性在处理器中建立正态分布检验模块并通过 所述处理器判断且用数据和图表显示出浙青路面密度数据的均值、方差和置信区间。
2.按照权利要求1所述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于所述处 理器为PC机。
3.按照权利要求1或2所述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步 骤101中绘制体积参数通用图底图、步骤103中绘制体积参数通用图一、步骤105中绘制体 积参数通用图二、步骤202中绘制体积参数通用图三、步骤208中绘制体积参数通用图四、 步骤302中绘制体积参数通用图五、步骤401中进行路面三维密度图和三维温度图的绘制、 步骤402中进行压实度合格百分率显示、步骤404中进行浙青路面密度数据的均值、方差和 置信区间的显示时，所述处理器通过MATLAB软件来实现。
4.按照权利要求1所述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤104 中，当选择一般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测法确定 所设计的浙青混合料的理论最大密度Y' “当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理 论最大密度的浙青时，采用计算法所设计的浙青混合料的理论最大密度Y ‘ t。
5.按照权利要求1所述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤204 中，当选择一般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测法确定 浙青混合料理论最大密度Yt"；当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理论最大密度 的浙青时，采用计算法确定浙青混合料理论最大密度Y:'。
全文摘要
本发明公开了一种沥青路面施工质量实时控制方法，包括步骤一、绘制体积参数通用图评价各种沥青混合料的体积参数特征，选择出适合当地环境的且不容易离析的沥青混合料配比；二、检验当天所生产的沥青混合料的体积参数信息是否达到设计及施工规范的要求对生产过程进行快速调整；三、通过体积参数通用图评价沥青路面的离析状况；四、对沥青路面压实度状况和温度状况进行分析判断、对压实合格率进行判断并对沥青路面密度数据差异的显著性进行判断，检验沥青路面的施工质量并为后期支付调节提供定量依据。本发明设计合理，可靠度高，可操作性强，实时性好，对沥青路面施工质量的评价效率高，有助于提高施工质量、节约经济成本，实用性强。
文档编号E01C7/18GK102108666SQ20111000944
公开日2011年6月29日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者张争奇, 杨博, 燕海峰, 陶晶 申请人:长安大学
技术领域：
本发明属于浙青路面施工质量控制技术领域，尤其是涉及一种浙青路面施工质量 实时控制方法。
背景技术：
目前，作为一个研究的热门领域，国内许多学者纷纷开始研究浙青路面施工中的 非均勻性问题。由于施工非均勻性是导致浙青路面早期病害的主要原因，因此如何将施工 中的非均勻性进行定量表达，并且指导施工后费用的支付调节，变得尤为重要。从浙青路面施工质量控制角度来讲，目前国内可见的方法有长安大学基于VB界 面开发的、以统计学F检验、T检验为核心的统计分析质量控制方法。其主要特点可对任意 数据进行F检验、或T检验、从而判断在某因素发生变化时，施工质量是否受到影响。缺点 为其以统计学为基础，因此必须在采集大量样本之后方能作出评判，具有明显的滞后性。还 有东南大学以VB6. 0以及Excel为背景、以统计学常规控制图为核心的质量控制方法，该方 法的主要特点是将时下比较流行的常规控制图作为浙青路面施工过程质量控制手段，并且 开发成软件，用户可操作性较强，但由于常规控制图采用统计学中均值-极差或均值-标准 差的上下界进行常规生产施工控制，但由于样本量过小，往往均值、或上下限范围确定比较 困难，即使已经确定，但是当出现实测值超出目标范围时，依然无法分析到具体原因，不利 于施工单位及时做出调整。因而往往不具有很好的浙青路面施工质量控制作用。因此迫切 需要研究一种浙青路面施工质量实时控制发放来弥补现有技术所存在的缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种浙青路面 施工质量实时控制方法，其设计合理，可靠度高，可操作性强，实时性好，大大提高了浙青路 面施工质量评价效率，并能实时对施工过程进行控制调整，有助于提高施工质量、节约经济 成本，实用性强，有效解决了现有技术中存在的实时性差、不利于施工单位及时做出调整的 缺陷和不足。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种浙青路面施工质量实时控 制方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、在浙青混合料设计阶段，通过绘制体积参数通用图评价各种浙青混合料 的体积参数特征，选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比，其浙青混合料 配比的选择过程如下101、绘制体积参数通用图底图处理器以Vbe为χ轴坐标，Va为y轴坐标，根据VMA =Vbe+va, VFA = NJWA的关系，将Va、Vbe, VMA和VFA四种参数绘制于一张图上；其中，Va 为孔隙率，Vbe为有效浙青体积百分率，VMA为矿料间隙率，VFA为浙青饱和度；102、确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规 范确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范围、矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；103、绘制体积参数通用图一将步骤102中所确定的浙青混合料的体积指标标准 参数输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到 步骤101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图一；104、确定所设计的浙青混合料的理论最大密度Y' t:采用实测法或计算法得到 浙青混合料的理论最大密度Y‘ t ；105、确定所设计的浙青混合料的孔隙率Va'处理器根据公式Va' = 100-Y' f/ Y' tx 100%计算得出浙青混合料的孔隙率Va'，其中，Y' f为通过浙青混合料马歇尔试 验所测得的浙青混合料毛体积密度，Y ‘ t为步骤104中所确定的浙青混合料理论最大密 度；106、确定所设计的浙青混合料的有效浙青体积百分率Vbe':处理器采用公路浙青 路面施工技术规范中附录B. 5中的对有效浙青体积百分率的计算方法计算得到所设计的 浙青混合料的有效浙青体积百分率V1J ；107、绘制体积参数通用图二 将步骤105中所确定的浙青混合料的孔隙率Va'和 步骤106中所确定的有效浙青体积百分率Vbe'输入至处理器，并通过所述处理器将Va'和
Vbe‘所在的数据点展现到步骤103中所绘制的体积参数通用图一中，得到体积参数通用图 --；108、选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比从步骤107中所绘 制的体积参数通用图二中，判断数据点Va'和Vte'是否落入由Va、VMA和VFA三项标准所 确定的规范区域内，判断级配比及油石比是否符合规范要求，当数据点Va'和Vbe'落入由 Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内时，所选择级配比及油石比符合规范要求且将 其作为目标配合比，当数据点Va'和Vbe'落到由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区 域之外时，所选择级配比及油石比不符合规范要求且进行重新设计；步骤二、在浙青混合料生产及浙青路面施工阶段，通过检验当天所生产的浙青混 合料的体积参数信息是否达到施工规范的要求对生产及施工过程进行快速调整，其检验浙 青混合料的体积参数信息是否达到施工规范的过程如下201、确定施工所需的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规 范确定施工所需的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范 围、矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；202、绘制体积参数通用图三将步骤201中所确定的浙青混合料的体积指标标准 参数输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到 步骤101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图三；203、确定浙青路面毛体积相对密度Yf"首先，以每车所铺路面长度为单位，将 其横向平均分为P个检测点，将其纵向平均分为q个检测点，用浙青路面密度测试仪PQI检 测单位路面上位于(P，q)点处的路面密度然后，将所检测到的路面密度^皿输入至处
理器，所述处理器根据公式计算得出浙青路面毛体积相对密度Yf"；
PxH pq204、确定浙青混合料理论最大密度Yt"采用实测法或计算法得到浙青混合料 理论最大密度Yt"；
6
205、确定路面孔隙率Va"处理器根据公式Va〃 = IOO-Yf" "t" X100%计算 得出路面孔隙率Va"，其中，Yf"为步骤203中所确定的浙青路面毛体积相对密度，Yt" 为步骤204中所确定的浙青混合料理论最大密度；206、确定路面有效浙青体积百分率Vbe"处理器采用公路浙青路面施工技术规范 中的附录B. 5中的对有效浙青体积百分率的计算方法计算得到路面有效浙青体积百分率 Vbe"；207、绘制体积参数通用图四将步骤205中所确定的路面孔隙率Va"和步骤206 中所确定的路面有效浙青体积百分率Vb/输入至处理器，并通过所述处理器将V/和 Vbe"所在的数据点展现到步骤202中所绘制的体积参数通用图三中，得到体积参数通用图 四；208、判断浙青混合料的体积指标是否合格并对生产及施工过程进行调整从步骤 207中所绘制的体积参数通用图四中，判断数据点Va"和Vbe"是否落入由Va、VMA和VFA三 项标准所确定的规范区域内，判断浙青混合料的体积指标是否合格，当数据点Va"和Vb/ 落入由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内时，混合料的体积指标合格，当数据点 Va"和Vb/落到由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域之外时，混合料的体积指标不 合格，当检测到混合料的体积指标不合格时，对生产及施工过程进行调整；步骤三、在步骤二的基础上，建立浙青混合料离析评价标准，直接通过体积参数通 用图评价浙青路面的离析状况，其具体过程如下301、建立浙青混合料离析评价标准通过建立各种离析程度下所对应的Va、VMA和 VFA三项标准的规范区域，建立浙青混合料离析评价标准；所述离析程度包括无离析、轻微 离析、中等离析、严重离析和细集料离析；302、绘制体积参数通用图五将步骤301中所确定的浙青混合料离析评价标准输 入至处理器，并通过所述处理器将各种离析程度下Va、VMA和VFA三项标准规范区域展现到 步骤207中所绘制的体积参数通用图四中，得到体积参数通用图五；303、判断浙青路面的离析程度并为浙青路面施工质量评价以及支付调节提供依 据从步骤302中所绘制的体积参数通用图五中，判断数据点Va"和Vbe"落入哪种离析程 度下Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内，判断浙青路面的离析程度，确定离析产 生的原因，并辅助施工技术人员提出离析解决对策，为浙青路面施工质量评价以及支付调 节提供依据；步骤四、在浙青路面施工完成后，对浙青路面压实度状况和温度状况进行分析判 断、对压实合格率进行判断并对浙青路面密度数据差异的显著性进行判断，检验浙青路面 的施工质量并为后期支付调节提供定量依据，其具体过程如下401、浙青路面压实度状况和温度状况的初步分析采用浙青路面密度测试仪PQI 以一定的检测频率对一定范围内的路面密度、路面温度进行检测，将检测所得的数据输入 到处理器中并通过所述处理器绘制出路面三维密度图和三维温度图，通过观察密度图像和 温度图像，初步进行路面压实度状况分析和温度状况分析，判断施工路面的均勻度；402、压实合格率判断将施工当天试验室马歇尔试件密度输入到处理器中，所述 处理器依据公路浙青路面施工技术规范中所规定的压实合格率要求进行计算、判断并显示 出压实度合格百分率；
403、浙青路面压实度状况和温度状况的进一步分析，其分析过程如下4031、将路面以一定的面积为单位，划分成不同的离析状态区域，采用浙青路面密 度测试仪PQI对各区域中的路面密度进行检测；4032、将试验室已建立的离析标准输入到处理器中并在处理器中建立路面离析状 况图绘制模块；4033、将步骤4031中浙青路面密度测试仪PQI所检测到的路面密度输入到处理 器中，所述处理器调用步骤4032中所建立的路面离析状况图绘制模块，绘制路面离析状况 图，同时将整段路的离析状况用数据展现出来，用于判断路面离析状况，并进行施工工艺的 调整，也为后期支付调节提供定量依据；404、判断浙青路面密度数据差异的显著性在处理器中建立正态分布检验模块并 通过所述处理器判断且用数据和图表显示出浙青路面密度数据的均值、方差和置信区间。上述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于所述处理器为PC机。上述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤101中绘制体积 参数通用图底图、步骤103中绘制体积参数通用图一、步骤10. 5中绘制体积参数通用图二、 步骤202中绘制体积参数通用图三、步骤208中绘制体积参数通用图四、步骤302中绘制体 积参数通用图五、步骤401中进行路面三维密度图和三维温度图的绘制、步骤402中进行压 实度合格百分率显示、步骤404中进行浙青路面密度数据的均值、方差和置信区间的显示 时，所述处理器通过MATLAB软件来实现。上述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤104中，当选择一 般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测法确定所设计的浙青 混合料的理论最大密度Y' “当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理论最大密度的 浙青时，采用计算法所设计的浙青混合料的理论最大密度Y ‘ t。上述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤204中，当选择一 般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测法确定浙青混合料理 论最大密度Yt"；当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，采用 计算法确定浙青混合料理论最大密度Yt"。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明征对现有技术中的浙青路面施工质量控制方法所具有的实时性能差、不 利于施工单位及时做出调整的缺陷和不足二提出，具有可靠度高、可操作性强、可实时调控 的突出优点。2、本发明充分发挥利用了 MATLAB语言中统计计算绘图以及图像处理方面的强大 优势，同时结合MATLAB GUI良好的界面环境，为浙青路面施工质量控制中指标确定、密度区 域成像提供了良好的软件基础，使得该方法对路面施工质量判断的直观性更强。3、本发明提供了浙青混合料设计阶段的各项指标图示，使得浙青混合料的配合比 设计调整更加具有目的性，针对性，可起到良好的辅助作用。4、以往施工质量控制侧重于生产阶段，而对现场指标控制不到位，本发明不仅在 生产阶段对浙青混合料的质量进行控制，还能实现现场指标控制，功能完备且控制效果好。5、本发明将浙青混合料的拌合生产与摊铺碾压各项指标参数有效结合起来，为施 工质量控制提供了 一种新思路。
6、本发明的实用性更强，可通过试验室建立的离析标准，在施工中可给出定量评 价，并且可直接分析产生原因，同现有控制系统仅仅通过统计学参数间接评价施工质量，且 无法分析产生原因相比，取得了长足的进步。7、本发明采用在PC机上采用MATLAB设计软件，并结合现场浙青路面密度测试仪 PQI，可实时展现路面施工效果，而传统检测，仅仅是通过钻心取样获取压实的判断路面质 量，而本系统提供路面三维密度状况，感官性更强，且数据量更大，能更有效地评价路面施 工效果。8、本发明对浙青路面施工质量的控制可与施工同步进行，传统方法由于基于统计 学原理，往往在路面评价阶段通过对路面已有大量数据进行统计分析，得出结论，因此往往 是一种事后行为，不具有实时控制性，而本发明在施工中即可采集数据进行分析，大大提高 了评价效率，并能实时对施工进行控制调整；为提高施工质量、节约经济成本创造了良好的 技术手段。9、采用本发明进行浙青路面施工质量实时控制，使用操作简便，使用人员不用经 过特殊培训，且成本低廉，仅需浙青路面施工常规检测设备，外加一台浙青路面密度测试仪 PQI即可，因此具有很强的可推广性。10、通过本发明的应用，可以更好的指导热拌浙青混合料的施工，对施工中的离析 状况有较好的控制作用，能够极大程度避免浙青路面的早期病害，因而有较好的经济效益。综上所述，本发明设计合理，可靠度高，可操作性强，实时性好，大大提高了浙青路 面施工质量评价效率，并能实时对施工过程进行控制调整，有助于提高施工质量、节约经济 成本，实用性强，有效解决了现有技术中存在的实时性差、不利于施工单位及时做出调整的 缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的体积参数通用图底匿K
图3为本发明--种实施例的体积参·[通用图一。
图4为本发明--种实施例的体积参·[通用图二。
图5为本发明--种实施例的体积参·[通用图三。
图6为本发明--种实施例的体积参·[通用图四。
图7为本发明--种实施例的体积参·[通用图五。
图8为本发明--种实施例的路面三维密度图。
图9为本发明--种实施例的路面离析状况图。
图10为本发明一种实施例的路面密度分析图。
具体实施例方式如图1所示的一种浙青路面施工质量实时控制方法，包括以下步骤步骤一、在浙青混合料设计阶段，通过绘制体积参数通用图评价各种浙青混合料 的体积参数特征，选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比，其浙青混合料配比的选择过程如下101、绘制体积参数通用图底图处理器以Vbe为χ轴坐标，Va为y轴坐标，根据VMA =Vbe+va, VFA = NJWA的关系，将Va、Vbe, VMA和VFA四种参数绘制于一张图上；其中，Va 为孔隙率，Vbe为有效浙青体积百分率，VMA为矿料间隙率，VFA为浙青饱和度；所绘制的体 积参数通用图底图如图2所示；102、确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规 范确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范 围、矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；本实施例中，选取Va e (3， 5), VMA e (13，15)，VFA e (65，75)；103、绘制体积参数通用图一将步骤102中所确定的浙青混合料的体积指标标准 参数输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到 步骤101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图一；本实施例中，所绘制 的体积参数通用图一如图3所示；104、确定所设计的浙青混合料的理论最大密度Y' t:采用实测法或计算法得到 浙青混合料的理论最大密度Y ‘ t ；I)当选择一般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测 法确定浙青混合料理论最大密度Y ‘ t ；II)当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，采用计算 法确定浙青混合料理论最大密度Y ‘ t，其计算过程如下1041、确定所设计的浙青混合料的浙青密度Pa、集料表观相对密度Yai、集料毛 体积相对密度Yfi、毛体积密度Y' f、浙青混合料中各集料的质量百分率Pi和浙青含量 Pb:通过公路工程浙青及浙青混合料试验规程中浙青密度与相对密度试验和公路工程集料 试验规程获取浙青混合料的浙青密度Pa、集料表观相对密度Yai和集料毛体积相对密度 Yfi，并通过浙青混合料马歇尔试验获取级配设计成型浙青混合料的毛体积密度Y ‘ f、浙 青混合料的油石比Pa和浙青混合料中各集料的质量百分率Pi ；本实施例中，试验测得的浙 青密度Pa=L 013g/cm3 ；试验测得的集料表观相对密度Y ai (i取值从1到6)和集料毛体 积相对密度Y fi (i取值从1到6)如表1所示表1浙青混合料的集料表观相对密度Y ai和集料毛体积相对密度Y fi表
权利要求
1. 一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、在浙青混合料设计阶段，通过绘制体积参数通用图评价各种浙青混合料的体 积参数特征，选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比，其浙青混合料配比 的选择过程如下、101、绘制体积参数通用图底图处理器以Vbe为X轴坐标，Va为y轴坐标，根据VMA= Vbe+Va,VFA = Vbe/VMA的关系，将Va、Vbe、VMA和VFA四种参数绘制于一张图上；其中，Va为孔 隙率，Vbe为有效浙青体积百分率，VMA为矿料间隙率，VFA为浙青饱和度；、102、确定所需设计的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规范确 定所需设计的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范围、 矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；、103、绘制体积参数通用图一将步骤102中所确定的浙青混合料的体积指标标准参数 输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到步骤 101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图一；、104、确定所设计的浙青混合料的理论最大密度Y‘ t 采用实测法或计算法得到浙青 混合料的理论最大密度Y‘ t ；、105、确定所设计的浙青混合料的孔隙率Va'处理器根据公式Va'= 100-y ‘ f/ Y' tX 100%计算得出浙青混合料的孔隙率Va'，其中，Y' f为通过浙青混合料马歇尔试 验所测得的浙青混合料毛体积密度，Y ‘ t为步骤104中所确定的浙青混合料理论最大密 度；、106、确定所设计的浙青混合料的有效浙青体积百分率\e'处理器采用公路浙青路面 施工技术规范中附录B. 5中的对有效浙青体积百分率的计算方法计算得到所设计的浙青 混合料的有效浙青体积百分率V1J ；、107、绘制体积参数通用图二将步骤105中所确定的浙青混合料的孔隙率Va'和步骤 106中所确定的有效浙青体积百分率Vbe'输入至处理器，并通过所述处理器将Va'和Vbe' 所在的数据点展现到步骤103中所绘制的体积参数通用图一中，得到体积参数通用图二 ；、108、选择出适合当地环境的且不容易离析的浙青混合料配比从步骤107中所绘制的 体积参数通用图二中，判断数据点Va'和V1J是否落入由Va、VMA和VFA三项标准所确定的 规范区域内，判断级配比及油石比是否符合规范要求，当数据点Va'和Vbe'落入由Va、VMA 和VFA三项标准所确定的规范区域内时，所选择级配比及油石比符合规范要求且将其作为 目标配合比，当数据点Va'和Vbe'落到由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域之外 时，所选择级配比及油石比不符合规范要求且进行重新设计；步骤二、在浙青混合料生产及浙青路面施工阶段，通过检验当天所生产的浙青混合料 的体积参数信息是否达到施工规范的要求对生产及施工过程进行快速调整，其检验浙青混 合料的体积参数信息是否达到施工规范的过程如下、201、确定施工所需的浙青混合料的体积指标标准依据公路浙青路面施工技术规范确 定施工所需的浙青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率Va的规范范围、 矿料间隙率VMA的规范范围和浙青饱和度VFA的规范范围；、202、绘制体积参数通用图三将步骤201中所确定的浙青混合料的体积指标标准参数 输入至处理器，并通过所述处理器将Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域展现到步骤.101中所绘制的体积参数通用图底图中，得到体积参数通用图三；.203、确定浙青路面毛体积相对密度Yf"首先，以每车所铺路面长度为单位，将其横 向平均分为P个检测点，将其纵向平均分为q个检测点，用浙青路面密度测试仪PQI检测单 位路面上位于(P，q)点处的路面密度然后，将所检测到的路面密度Ym输入至处理器，所述处理器根据公式计算得出浙青路面毛体积相对密度Yf"；PxH pq.204、确定浙青混合料理论最大密度Yt"采用实测法或计算法得到浙青混合料理论 最大密度Yt"；.205、确定路面孔隙率Va〃处理器根据公式Va〃= IOO-Yf" /Yt" X100%计算得出 路面孔隙率Va"，其中，Yf"为步骤203中所确定的浙青路面毛体积相对密度，Yt"为步 骤204中所确定的浙青混合料理论最大密度；.206、确定路面有效浙青体积百分率Vbe"处理器采用公路浙青路面施工技术规范中的 附录B. 5中的对有效浙青体积百分率的计算方法计算得到路面有效浙青体积百分率Vb/ ；.207、绘制体积参数通用图四将步骤205中所确定的路面孔隙率Va"和步骤206中所 确定的路面有效浙青体积百分率Vb/输入至处理器，并通过所述处理器将Va"和Vbe"所 在的数据点展现到步骤202中所绘制的体积参数通用图三中，得到体积参数通用图四；.208、判断浙青混合料的体积指标是否合格并对生产及施工过程进行调整从步骤207 中所绘制的体积参数通用图四中，判断数据点Va"和Vbe"是否落入由Va、VMA和VFA三项标 准所确定的规范区域内，判断浙青混合料的体积指标是否合格，当数据点Va"和Vb/落入 由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内时，混合料的体积指标合格，当数据点Va" 和Vb/落到由Va、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域之外时，混合料的体积指标不合 格，当检测到混合料的体积指标不合格时，对生产及施工过程进行调整；步骤三、在步骤二的基础上，建立浙青混合料离析评价标准，直接通过体积参数通用图 评价浙青路面的离析状况，其具体过程如下.301、建立浙青混合料离析评价标准通过建立各种离析程度下所对应的Va、VMA和VFA 三项标准的规范区域，建立浙青混合料离析评价标准；所述离析程度包括无离析、轻微离 析、中等离析、严重离析和细集料离析； .302、绘制体积参数通用图五将步骤301中所确定的浙青混合料离析评价标准输入至 处理器，并通过所述处理器将各种离析程度下Va、VMA和VFA三项标准规范区域展现到步骤 207中所绘制的体积参数通用图四中，得到体积参数通用图五；.303、判断浙青路面的离析程度并为浙青路面施工质量评价以及支付调节提供依据从 步骤302中所绘制的体积参数通用图五中，判断数据点Va"和Vb/落入哪种离析程度下 VA、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内，判断浙青路面的离析程度，确定离析产生的原 因，并辅助施工技术人员提出离析解决对策，为浙青路面施工质量评价以及支付调节提供 依据；步骤四、在浙青路面施工完成后，对浙青路面压实度状况和温度状况进行分析判断、对 压实合格率进行判断并对浙青路面密度数据差异的显著性进行判断，检验浙青路面的施工 质量并为后期支付调节提供定量依据，其具体过程如下.401、浙青路面压实度状况和温度状况的初步分析采用浙青路面密度测试仪PQI以一定的检测频率对一定范围内的路面密度、路面温度进行检测，将检测所得的数据输入到处 理器中并通过所述处理器绘制出路面三维密度图和三维温度图，通过观察密度图像和温度 图像，初步进行路面压实度状况分析和温度状况分析，判断施工路面的均勻度；.402、压实合格率判断将施工当天试验室马歇尔试件密度输入到处理器中，所述处理 器依据公路浙青路面施工技术规范中所规定的压实合格率要求进行计算、判断并显示出压 实度合格百分率；.403、浙青路面压实度状况和温度状况的进一步分析，其分析过程如下.4031、将路面以一定的面积为单位，划分成不同的离析状态区域，采用浙青路面密度测 试仪PQI对各区域中的路面密度进行检测；.4032、将试验室已建立的离析标准输入到处理器中并在处理器中建立路面离析状况图 绘制模块；.4033、将步骤4031中浙青路面密度测试仪PQI所检测到的路面密度输入到处理器中， 所述处理器调用步骤4032中所建立的路面离析状况图绘制模块，绘制路面离析状况图，同 时将整段路的离析状况用数据展现出来，用于判断路面离析状况，并进行施工工艺的调整， 也为后期支付调节提供定量依据；.404、判断浙青路面密度数据差异的显著性在处理器中建立正态分布检验模块并通过 所述处理器判断且用数据和图表显示出浙青路面密度数据的均值、方差和置信区间。
2.按照权利要求1所述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于所述处 理器为PC机。
3.按照权利要求1或2所述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步 骤101中绘制体积参数通用图底图、步骤103中绘制体积参数通用图一、步骤105中绘制体 积参数通用图二、步骤202中绘制体积参数通用图三、步骤208中绘制体积参数通用图四、 步骤302中绘制体积参数通用图五、步骤401中进行路面三维密度图和三维温度图的绘制、 步骤402中进行压实度合格百分率显示、步骤404中进行浙青路面密度数据的均值、方差和 置信区间的显示时，所述处理器通过MATLAB软件来实现。
4.按照权利要求1所述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤104 中，当选择一般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测法确定 所设计的浙青混合料的理论最大密度Y' “当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理 论最大密度的浙青时，采用计算法所设计的浙青混合料的理论最大密度Y ‘ t。
5.按照权利要求1所述的一种浙青路面施工质量实时控制方法，其特征在于步骤204 中，当选择一般基质浙青或者能采用真空法测定理论最大密度的浙青时，选择实测法确定 浙青混合料理论最大密度Yt"；当选择改性浙青或者不能采用真空法测定理论最大密度 的浙青时，采用计算法确定浙青混合料理论最大密度Y:'。
全文摘要
本发明公开了一种沥青路面施工质量实时控制方法，包括步骤一、绘制体积参数通用图评价各种沥青混合料的体积参数特征，选择出适合当地环境的且不容易离析的沥青混合料配比；二、检验当天所生产的沥青混合料的体积参数信息是否达到设计及施工规范的要求对生产过程进行快速调整；三、通过体积参数通用图评价沥青路面的离析状况；四、对沥青路面压实度状况和温度状况进行分析判断、对压实合格率进行判断并对沥青路面密度数据差异的显著性进行判断，检验沥青路面的施工质量并为后期支付调节提供定量依据。本发明设计合理，可靠度高，可操作性强，实时性好，对沥青路面施工质量的评价效率高，有助于提高施工质量、节约经济成本，实用性强。
文档编号E01C7/18GK102108666SQ20111000944
公开日2011年6月29日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者张争奇, 杨博, 燕海峰, 陶晶 申请人:长安大学
最新回复(0)