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主题:质量评价论文写作 时间:2024-01-27

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摘 要:为解决同步封层车作业质量的评价问题,结合研究所用沥青和碎石的类型、用量及工作特点,在假定数据服从正态分布的前提下,用概率统计的方法建立用实际落入到设定洒布量的置信概率表示的数学模型,分析确定了样本检测数量,并进行验证,使其更符合实际使用要求.

关键词:沥青同步封层车;洒布量;评价;分析

中图分类号:U415.52 文献标志码:B

0 引 言

同步碎石封层车是一种施工养护设备,它可实现沥青和集料同时洒(撒)布,使沥青和集料在短时间内充分接触,粘结强度达到最大.同步封层车的关键技术是控制沥青和碎石洒(撒)布量的大小和精度,施工时还要考虑沥青和碎石洒(撒)布量的匹配,两者过大或过小都可能出现沥青留痕或碎石漏白现象.通常用横向和纵向洒(撒)布精度指标来描述同步封层车沿沥青洒布管方向和行进方向工作质量的好坏.

沥青洒布精度受沥青温度、传感器精度、沥青泵容积效率、喷嘴性能、喷洒杆结构及喷头喷杆的洁净程度以及车速等因素影响.碎石撒布精度受车速、拨料辊转速、料箱结构以及料门开度等因素影响,作业质量存在较大的离散性[14].

1 现行作业质量评价方法及问题

综上可知,沥青同步碎石封层车作业质量评价涉及两方面问题.

(1) 如何确定样本的数量.如果作业质量是绝对均匀的,那么只需1次试验即可,所得的检测值便可代表同步封层的作业质量.但实际上这种情况不存在,由于路面工程质量不均匀、变异性较大,会给检验带来一系列难题,如果仅做1~2次或少数几次试验,结果必然带有偶然性,但增加样本数量,存在着洒布横向布点困难的问题.因此需要检验多少次或做多少次平行试验,所得的检测值才具有代表性,是同步封层车作业需要解决的问题.

(2) 如何利用若干次试验结果来评定洒布质量.由于技术规范对沥青洒布和碎石撒布质量没有明确规定,因此,需要针对不同的情况制定相应的质量评定方法,并将方法公式化.

2 公路工程对洒(撒)布量的要求

同步封层车主要用于沥青路面透层和粘层的施工.所谓透层,就是在基层上洒布乳化沥青、煤沥青或液体沥青,并使之透入基层表面后形成的薄层.粘层就是在沥青路面下层、中层和上层之间洒布的一层粘层油(一般用热沥青或改性沥青)及石屑;其作用是使上、下沥青结构层或沥青结构层和基层完全粘结成一个整体.

1.5

刚性基层AL(M)1或2AL(S)1或20.6~1.5PC2PA20.7~1.5T1T20.7~1.0

粘层沥青材料规格和用量应根据下层路面的类型,通过试洒确定,并符合表2的要求.

碎石封层所用石料粒径范围有严格要求,最好采用等粒径石料.考虑到石料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同,石料分为2~4、4~6、6~10、8~12、10~14 mm 5档,比较常用的粒径范围为4~6、6~10 mm两种,而8~12 mm和10~14 mm

3 沥青洒布质量评价方法

洒布样本数量主要取决于同步封层车横向布置的测点数量,同步封层车最大作业宽度为4 m,在确定检测点位置时,要考虑到汽车后轮的宽度、采样板尺寸的大小、洒布管两端的边界效应等影响因素.假设采样板尺寸为200 mm×200 mm,两个汽车后轮所占的影响宽度为1 800 mm,因此在横向方向所能布置的采样板数量最多为9个.从概率统计看, 9个检测点数量满足概率统计所要求的最少样本数量,故设定横向检测样本数量为9个.为统一计算,纵向检测点的数量也设定为9个.

3次试验洒布概率大于99%,洒布精度小于6%,洒布质量符合施工要求.因此,用洒布概率可以反映洒布质量的好坏.《道路施工和养护机械设备 沥青碎石同步封层车》(GB/T 28393—2012)沥青和碎石的作业质量评价标准就是基于上述理论提出,也是目前沥青碎石同步封层车作业质量的评价标准[1].

式(12)的意义在于计算给定设定值偏差时,试验中9个数据落入所给定区间的概率.但是对于一些情况,如9个数据有3个超出设定值偏差范围,但计算洒布概率依然为99%,这有悖于现有公路施工的理念.用概率大小作为洒布质量的评定指标,因没有具体单位,其含义不清晰,一般的施工人员很难理解.另外在许多施工现场,洒布量的设定值并不是通常人们认为的0.1 kg·m-2或1 L·m-2时,用式(12)显然不合适.对试验来说,无论试验过程如何控制,误差始终存在,因此用100%的概率描述检测结果和实际工况不符.

按照公路工程质量检验评定标准的要求,所检测的指标要有具体的定义和单位,施工时对于沥青和碎石设定值的大小有一定的要求,即偏差限值要小于规定的高限.为此对式(12)进行变换,取单边置信区间,得出下列公式

公式(14)和目前工程质量评定公式在形式上一致,且有明确的单位,它的含义是:某一类型的同步封层车洒布作业时,在95%的置信概率下,洒布量偏差小于所规定的偏差限值时,洒布质量符合设定要求,偏差限值的具体设定由现场决定.

用公式(14)对沥青洒布质量进行分析,计算结果见表5,对于沥青横向洒布,相关规范规定洒布概率不小于95%,洒布精度误差不大于9%[67].由表5看出,6组数据所得的洒布概率、洒布精度误差均满足规定要求,可认为洒布质量符合要求.若取洒布量的设定值偏差为01 kg·m-2,洒布量偏差在0.028~0.079 kg·m-2范围内,同样符合要求.这和公式(12)计算所得结论一致.但公式(14)物理含义更加明确,且使用时比公式(12)更加简洁方便.

5 结 语

在假定试验数据按t分布的情况下,以洒布概率作为洒布质量的评价指标,推导出了洒布概率的数学模型,并进行了数据验证,证明该模型能反映施工质量的好坏,但该模型计算较为繁琐,给使用带来不便.

不同的施工工况和标准对沥青和碎石洒(撒)布质量要求不同,用洒布量偏差作为同步封层车洒布作业质量评价指标具有一定的优越性.

参考文献:

[1] 顾海荣,李国柱.道路施工宽幅碎石布料器关键结构参数设计方法[J].长安大学学报:自然科学版,2008,21(3):101104.

[2] 张存公,石 剑.同步封层车碎石撒布质量效果[J].筑路机械和施工机械化,2008,25(5):5860.

[3] 董强柱.同步碎石封层施工技术研究[D].西安:长安大学,2009.

[4] 顾海荣.同步封层设备关键技术研究[D].西安:长安大学,2008.

[5] 李太杰.沥青洒布车洒布质量的控制[J].筑路机械和施工机械化,2007,24(1):56.

[6] JTG F40—2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[7] GB/T 28393—2012,道路施工和养护机械设备 沥青碎石同步封层车[S].

[责任编辑:杜卫华]

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