沥青混合料摊铺质量影响因素分析及实时监控系统开发

摘要

目前我国沥青路面施工过程中的质量控制以事后控制为主，无法对沥青路面施工过程质量实时进行判断，而沥青混合料的摊铺作为路面施工中关键的一部分，其作业质量对路面的使用性能有着非常重要的影响。因此有必要对摊铺过程的施工质量进行严格的控制，从而保证路面施工的质量。
　　摊铺施工过程中，对路面成型质量的主要影响参数有摊铺机本身的作业参数、混合料参数、环境参数等。本文主要研究了摊铺机行走速度、摊铺温度、振动系统的频率振幅等参数对混合料摊铺质量的影响，通过现场与室内试验，得出摊铺速度、摊铺温度和摊铺机振动系统对混合料摊铺质量的影响规律。根据摊铺速度对路面平整度、压实度的影响，确定摊铺速度合理控制范围以及稳定性指标：对于SMA-13上面层混合料，摊铺速度宜控制在1m/min～3m/min范围内，摊铺速度标准差＜0.25m/min；对于AC-20中面层混合料，摊铺速度宜在2m/min～4m/min范围内，摊铺速度标准差＜0.3m/min。并根据摊铺温度、环境参数对混合料降温规律以及温度离析的影响，建立了有效压实时间的预估模型，提出基于混合料摊铺温度的有效压实温度预估公式和基于SPC控制图的混合料温度离析控制方法。
　　本文依据自主研发的沥青路面摊铺质量实时监控系统，实时对路面摊铺施工数据进行采集，并采用合格率、SPC控制图等统计手段实时分析质量过程数据，以可视化的图表输出并实现超过阀值的自动报警。开发了一套能够实时监控摊铺机工作参数的数据评价系统，对摊铺施工过程数据进行处理，并实时反馈作业质量信息，以便施工人员针对出现的问题及时提出相应的解决方案。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容与技术路线

第二章 摊铺机作业理论与实时监控方案研究

2.1 沥青混合料流体运动基本原理

2.2 作业参数对铺层质量的影响

2.3 SPC工序质量控制在施工过程实时监控中的应用

2.4 本章小结

第三章 摊铺速度对施工质量的影响及其控制方法

3.1 摊铺机行走系统简介

3.2 摊铺速度与路面压实质量的关系分析

3.3 摊铺速度稳定性与路面平整度的关系分析

3.4 摊铺速度的合理控制方案研究

3.5 本章小结

第四章 摊铺温度对施工质量的影响及其控制方法

4.1 温度对混合料压实性能的影响

4.2 施工现场的有效压实时间预估

4.3 摊铺温度离析的评价方法研究

4.4 摊铺温度的合理监控方案研究

4.5 本章小结

第五章 摊铺机振动系统工作特性分析

5.1 摊铺机振动系统

5.2 振捣梁工作特性的试验研究

5.3 熨平板工作特性的试验研究

5.4 振动系统参数影响对施工质量的影响分析

5.5. 本章小结

第六章 监控设备研发与评价系统的建立

6.1 摊铺速度的监测

6.2 摊铺温度的监测

6.3 施工机械的实时坐标的监测

6.4 设备的调试与验证

6.5 实时监控与评价体系的建立

6.6 本章小结

主要结论与进一步研究建议

主要结论

进一步研究建议

参考文献

致谢