[发明专利]一种沥青路面施工质量实时控制方法

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。

主权项

1.一种沥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、在沥青混合料设计阶段，通过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，其沥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V_be为x轴坐标，V_a为y轴坐标，根据VMA＝V_be+V_a，VFA＝V_be/VMA的关系，将V_a、V_be、VMA和VFA四种参数绘制于一张图上；其中，V_a为孔隙率，V_be为有效沥青体积百分率，VMA为矿料间隙率，VFA为沥青饱和度；102、确定所需设计的沥青混合料的体积指标标准：依据公路沥青路面施工技术规范确定所需设计的沥青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率V_a的规范范围、矿料间隙率VMA的规范范围和沥青饱和度VFA的规范范围；103、绘制体积参数通用图一：将步骤102中所确定的沥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V_a、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、确定所设计的沥青混合料的理论最大密度γ′_t：采用实测法或计算法得到沥青混合料的理论最大密度γ′_t；105、确定所设计的沥青混合料的孔隙率V_a′：处理器根据公式V_a′＝100-γ′_f/γ′_t×100％计算得出沥青混合料的孔隙率V_a′，其中，γ′_f为通过沥青混合料马歇尔试验所测得的沥青混合料毛体积密度，γ′_t为步骤104中所确定的沥青混合料理论最大密度；106、确定所设计的沥青混合料的有效沥青体积百分率V_be′：处理器采用公路沥青路面施工技术规范中附录B.5中的对有效沥青体积百分率的计算方法计算得到所设计的沥青混合料的有效沥青体积百分率V_be′；107、绘制体积参数通用图二：将步骤105中所确定的沥青混合料的孔隙率V_a′和步骤106中所确定的有效沥青体积百分率V_be′输入至处理器，并通过所述处理器将V_a′和V_be′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沥青混合料配比：从步骤107中所绘制的体积参数通用图二中，判断数据点V_a′和V_be′是否落入由V_a、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V_a′和V_be′落入由V_a、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V_a′和V_be′落到由V_a、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、在沥青混合料生产及沥青路面施工阶段，通过检验当天所生产的沥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，其检验沥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、确定施工所需的沥青混合料的体积指标标准：依据公路沥青路面施工技术规范确定施工所需的沥青混合料的体积指标标准，所述体积指标标准包括孔隙率V_a的规范范围、矿料间隙率VMA的规范范围和沥青饱和度VFA的规范范围；202、绘制体积参数通用图三：将步骤201中所确定的沥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V_a、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、确定沥青路面毛体积相对密度γ_f″：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，用沥青路面密度测试仪PQI检测单位路面上位于(p，q)点处的路面密度γ_pq；然后，将所检测到的路面密度γ_pq输入至处理器，所述处理器根据公式计算得出沥青路面毛体积相对密度γ_f″；204、确定沥青混合料理论最大密度γ_t″：采用实测法或计算法得到沥青混合料理论最大密度γ_t″；205、确定路面孔隙率V_a″：处理器根据公式V_a″＝100-γ_f″/γ_t″×100％计算得出路面孔隙率V_a″，其中，γ_f″为步骤203中所确定的沥青路面毛体积相对密度，γ_t″为步骤204中所确定的沥青混合料理论最大密度；206、确定路面有效沥青体积百分率V_be″：处理器采用公路沥青路面施工技术规范中的附录B.5中的对有效沥青体积百分率的计算方法计算得到路面有效沥青体积百分率V_be″；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V_a″和步骤206中所确定的路面有效沥青体积百分率V_be″输入至处理器，并通过所述处理器将V_a″和V_be″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、判断沥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V_a″和V_be″是否落入由V_a、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内，判断沥青混合料的体积指标是否合格，当数据点V_a″和V_be″落入由V_a、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V_a″和V_be″落到由V_a、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，建立沥青混合料离析评价标准，直接通过体积参数通用图评价沥青路面的离析状况，其具体过程如下：301、建立沥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V_a、VMA和VFA三项标准的规范区域，建立沥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中所确定的沥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V_a、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、判断沥青路面的离析程度并为沥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V_a″和V_be″落入哪种离析程度下V_A、VMA和VFA三项标准所确定的规范区域内，判断沥青路面的离析程度，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，为沥青路面施工质量评价以及支付调节提供依据；步骤四、在沥青路面施工完成后，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，其具体过程如下：401、沥青路面压实度状况和温度状况的初步分析：采用沥青路面密度测试仪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，判断施工路面的均匀度；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沥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、沥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，采用沥青路面密度测试仪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中沥青路面密度测试仪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、判断沥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沥青路面密度数据的均值、方差和置信区间。