1、1沥青混合料生产过程动态质量监控规范地方标准编制说明1工作简况（1）任务来源：此任务来源于陕西省质量技术监督局下达的“2012年地方标准制修订项目计划”（陕质监标20124号）中第53项标准沥青混合料生产过程动态质量监控规范。（2）协作单位：陕西省交通厅基本建设工程质量监督站、长安大学。（3）主要工作过程：本标准为沥青混合料生产过程动态质量的监控规范。2008年3月至2010年10月期间，工作组通过查阅相关资料和文献，在前期研究成果的基础上，结合大量的调研，初步确定了该标准中的主要内容；2010年11月至2012年2月期间，在多次沥青混合料生产施工中对标准中的内容进行了试验验证，并进行了若干修
2、订，取得了令人满意的效果；2012年3月至2013年5月期间工作组成员经过反复讨论、研究，起草完成了此地方标准的征求意见稿。 从试用此规范的几十条高速公路工程上可知，该规范具有重要的工程适用价值，获得了非常显著的经济效益和社会效益。（4）工作组成员包括乔怀玉、杨人凤、伍石生、张毅、栾自胜、董鑫、岳大浩、李剑平、米峻、雷军旗。2006年11月至2010年12月期间,工作组共同参与完成了陕西省交通厅的科研课题“沥青路面施工过程质量监控技术研究”(立项编号06-25K),该课题顺利结题,在科技成果鉴定中得到了充分肯定和较高评价。随后，在国内几十条高速公路施工过程的沥青混合料生产环节应用了此课题的研究
3、成果，均获得了显著的经济效益和社会效益。在此期间，工作组回收了沥青搅拌站1000个实际生产数据样本，经过统计分析，确定了标准中表1（动态质量标准）的内容。为了推广该研究成果，2012年3月至2013年上半年，工作组共同起草完成了此沥青混合料生产过程动态质量监控规范。2标准编制原则和主要内容本标准依据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）及附录F和附录G、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）第一册（土建工程），以及依托工程永咸高速公路施工、凤永高速公路施工、子靖高速公路、西安咸阳国际机场专用高速公路、柞小高速公路
4、等四十多条高速公路现场施工实践进行制定。本标准旨在规范沥青混合料生产设备、生产工艺；以全过程实时监控方法替代传统的事后取样检测方法；建立高等级公路施工中沥青混合料生产过程动态质量监控规范。本标准规定了沥青混合料生产过程动态质量监控系统的基本组成、主要功能、监控指标、指标允许波动范围和沥青混合料生产设备技术要求。（1）材料控制。沥青混合料生产中，严格控制各种原材料的质量（规格及规格的稳定性）。根据原材料通过率的情况，合理选择拌和楼筛网尺寸，保证2冷热料供应均衡、稳定。各档热集料的计量波动范围1.5%（矿料总量）；粉料的计量波动范围0.5%（矿料总量）；沥青的计量波动范围0.1%（混合料总量）。（
5、2）对于改性沥青生产工艺，改性沥青设备上必须安装改性沥青生产过程动态质量监控系统，实时监测每批改性沥青生产过程中SBS的添加剂量、发育温度、发育时间等主要质量参数的变化情况，从源头上保证改性沥青的质量。改性沥青的监控数据亦应采取远程监控、数据共享的方法，传递至监控系统的信息化管理系统。（3）对沥青混合料搅拌设备控制系统要求。沥青混合料生产设备除具有设备生产厂家配备的计量控制系统外，还必须安装沥青混合料生产过程动态质量监控系统。由监控系统制作方专业技术人员全面检查沥青拌和设备后，完成动态质量监控系统与拌和设备控制主机及相关设备的正确连接，调试运行，检查无误后，方可开始沥青混合料的生产。（4）动态
6、质量监控系统的功能包括：实时监控功能。动态质量监控系统对所监控的沥青拌和设备生产的每一盘沥青混合料的各档集料、粉料、沥青的重量和混合料温度等有关参数进行实时地监控，保证所生产的每盘沥青混合料的油石比、粉胶比、级配与设计一致。实时记录功能。对于生产过程中混合料的温度波动、矿料和沥青的计量波动及手动补料等现象实时记录，建立完整的沥青混合料生产过程动态质量数据库；避免生产过程中任意瞬时人为改变级配、粉胶比及油石比的现象发生。远程在线监控功能。安装在沥青拌和站的动态质量监控系统将所有监控数据实时上传至互联网，获得监控授权的部门均可利用计算机实现对沥青混合料生产质量的远程实时在线监控。（5）沥青混合料动
7、态质量监控系统主要参数的确定。由监控系统制作方技术人员根据经业主或监理批准的沥青混合料生产配合比、粉胶比、油石比，结合该沥青拌合站的型号、工作原理及配置，选定影响该沥青混合料质量的主要直接技术参数、间接技术参数及其允许偏差，并将其输入监控系统。（6）动态质量监控系统的数据分析处理。数据处理中心实时接收动态质量监控系统采集传输回的数据，利用专门的快速处理软件完成实时在线处理及分析回馈。同时，将繁多的数据以简洁的图表形式显示，实时地上传至互联网。数据处理中心的软件包可以根据监控系统的数据，自动记录、绘制每盘沥青混合料生产过程中各档材料的计量波动图；自动分析计算出混合料中各档材料在一个工作台班内的均
8、值、极差、超差率、标准差、变异系数，形成该沥青混合料主要数据统计表；数据处理中心的软件包还可以分析、计算并自动绘制出关键筛孔通过率波动图、该混合料实际级配与设计级配的对比图。（7）动态质量监控系统的报警提示。沥青混合料生产中，矿料或沥青波动超出监控系统设定的范围时，监控系统会驱动外设进行声光等报警提示，该盘沥青混合料应作报废处理。拌和站操作人员听到报警提示，应检查出现异常的原因；若监控系统连续报警，应停止拌和站生产，彻底查明原因，排除隐患。（8）动态质量监控系统使用。获得监控授权的任何质量管理部门（交通厅质量监督检查站、项目业主、总监办、中心实验室、施工单位等）均可在异地的办公室利用计算机网络
9、，用各自的用户名和密码登陆监控系统的信息化平台，远程在线查看该拌合站沥青混合料的生产实况。（9）沥青混合料生产质量控制指标。沥青混合料的全面生产质量控制指标包括：集料的烘干质量、混合料的组成质量（各成份含量的正确性）和混合料3的贮存质量。除沥青混合料的贮存质量需由人员观察测量外，其他质量指标利用动态质量监控系统完成。（10）动态质量监控的主要指标。动态质量监控指标是指反映沥青混合料生产过程中每盘沥青混合料的各项质量指标和质量指标稳定性的参数。动态质量监控指标用动态油石比Pa、动态级配Pd、动态粉胶比FB、动态温度T和均值、极差R、超差率U、标准差S、变异系数Cv共9项指标表示，总量检验的报告X
10、周期是一个工作日或一个工作台班。（11）沥青混合料生产质量检查与验收。沥青混合料的生产应建立健全有效的质量保障体系，对混合料的生产质量进行检查评定，达到规定的质量标准，确保施工质量的稳定性。沥青混合料生产过程的所有相关记录、检测数据及监控系统建立的沥青混合料生产电子档案，都必须如实保存，作为工程质量管理和沥青路面交工验收的依据。沥青混合料生产过程动态质量监控机构包括：施工单位、监理、业主及数据控制中心。施工单位必须在沥青混合料生产开始前，登陆监控系统的信息化平台，向监理提交沥青混合料目标配比、生产配比和热料仓筛分数据。监理负责审查施工单位提交的资料，确认无误后，由监理向数据控制中心上传批准后的
11、沥青混合料目标配比、生产配比和热料仓筛分数据。数据控制中心接收监理的提交，负责按接收到的标准配比远程设定监控系统中沥青混合料的生产主参数，进行沥青混合料生产过程动态质量监控系统采集记录数据的处理分析工作，将复杂冗繁的数据以简单直观的图表上传至监控系统的信息化平台，供业主、监理、施工单位等各级质量管理部门按授权级别浏览查看相关内容。(12) 沥青混合料生产质量检验。生产出的沥青混合料，首先经监理技术人员目测无花白料；颜色不灰暗、干涩；无沥青滴漏或老化现象后，进行抽提筛分检测，检测指标符合公路沥青路面施工技术规范（JTGF402004）的相关要求。动态质量检查的项目：动态级配、动态油石比、动态粉胶
12、比、混合料温度。动态质量检查的频度：实时检查每盘沥青混合料的质量。动态质量统计检查的项目：均值、极差、超差率、标准差、集料的变异系数（以一个工作日或一个工作台班为统计单位）。动态质量标准见表 1 所示。表 1 动态质量标准动态质量检测指标名称 指标标准动态级配 Pd 1.5%动态油石比 Pa 0.1%集料极差 Ra Ra6.0（85%的概率）粉料极差 Rf Rf2.4（95%的概率） 极差 R油石比极差 Rpa Rpa0.4（95%的概率）4集料超差率 Ua Ua23%（85%的概率）粉料超差率 Uf Uf20%（95%的概率）超差率 U油石比超差率 Upa Upa33%（95%的概率）集料的
13、标准差 Sa Sa0.90（85%的概率）粉料的标准差 Sf Sf0.35（95%的概率） 标准差 S油石比的标准差 Spa Spa0.10（95%的概率）集料的变异系数 Cva Cva0.08（85%的概率）粉料的变异系数 Cvf Cvf0.07（95%的概率） 变异系数 Cv油石比的变异系数 Cvpa Cvpa0.03（95%的概率）注：表1中的指标标准是以拌和楼实际生产数据1000个样本为依据，统计计算的结果。2006年11月至2010年12月期间，结合陕西省交通厅的科研课题“沥青路面施工过程质量监控技术研究”，经过系统的科学研究，顺利结题并通过成果鉴定后，其成果之一“沥青混合料生产过程
14、动态质量监控系统”经过了国内几十条高速公路施工实践验证，回收了沥青拌合站1000个实际生产样本，经过统计分析，最终确定了以上内容。本标准的主要目的是:（1）规范沥青混合料生产设备配置和沥青混合料生产工艺；（2）建立沥青混合料生产过程动态质量实时监控方法，提高沥青混合料的生产质量。本标准的主要贡献是：（1）创立了沥青混合料生产与生产质量检测同步进行的方法，改变了过去沥青混合料事后取样、以点代面的传统检测方法；（2）从根本上杜绝了当前施工过程中普遍存在的实验数据造假的问题；（3）通过大量的实际工程检验，探索提出了沥青混合料动态质量监控指标和指标允许波动范围；（4）该监控方法可以进一步拓展，广泛应用
15、于其他施工领域，提高施工质量。3试验验证情况截至目前，沥青混合料生产过程动态质量监控系统及该标准规范已在国内几十条高速公路施工中予以应用，均取得了良好的效果和效益，受到了业主、监理及施工单位的高度赞誉。实体验证工程包括河北青银高速公路全线、沿海高速公路全线、大广高速公路全线、承赤高速公路全线、陕西靖安高速公路全线、陕蒙高速公路全线、子靖高速公路全线、永咸高速公路公路全线、凤永高速公路全线、柞小高速公路全线、西安咸阳国际机场专用高速公路全线、十天高速公路全线、青兰高速公路全线、西蓝商高速公路全线、西商高速公路全线、西宝高速公路全线、西铜高速公路全线、潼西高速公路全线、渭蒲高速公路全线、神府高速公
16、路全线、榆绥高速公路全线、延志吴高速公路全线、云南永元高速公路全线、元武高速公路全线、内蒙阿小一级公路全线等。下面列举几项施工实例进行说明。（1）凤永高速公路全线2007年4月2008年10月，沥青混合料生产过程动态质量监控系统在凤永高速公路施工现场进行了全程监控工作。5使用结果：未安装该监控系统前，集料的最大偏差超过5.3%，沥青的最大偏差超过0.7%，粉料的最大偏差超过1.6%;采用沥青混合料生产过程动态质量监控系统后，集料的最大偏差小于1.5%，沥青的最大偏差小于0.1%，粉料的最大偏差小于0.5%。沥青混合料生产过程动态质量监控系统及监控规范的实施，对该工程加快进度、提高沥青路面施工质
17、量起到了显著的作用。凤永高速公路提前一年建成通车，为每个施工单位节约资金2800万元，4个路面单位共节约资金11200万元；提前运营增收超过15000万元，为社会节约资金共计26200万元。该高速公路至今未出现任何质量病害，道路状况良好。该工程作为交通部2008年的重点检查项目，受到了交通部质检总站的高度评价。（2）永咸高速公路全线2006年4月2007年10月，沥青混合料生产过程动态质量监控系统在永咸高速公路施工现场进行了全程监控工作。使用结果：未安装该监控系统前，集料的最大偏差超过4.5%，沥青的最大偏差超过0.62%，粉料的最大偏差超过1.8%;采用沥青混合料生产过程动态质量监控系统后，
18、集料的最大偏差小于1.5%，沥青的最大偏差小于0.1%，粉料的最大偏差小于0.5%。沥青混合料生产过程动态质量监控系统及监控规范的实施，对该工程加快施工进度、提高沥青路面施工质量起到了重要的作用，带来了巨大的经济效益。该项目提前一年完工，给每一施工单位带来的直径经济效益超过2000万元，四个施工单位直接经济效益超过8000万元，提前一年通车带来的运营效益超过1亿元，为社会节约资金1亿8千万元。（3）西安咸阳国际机场专用高速公路全线2007年3月2008年9月，沥青混合料生产过程动态质量监控系统在西安咸阳国际机场专用高速公路施工现场进行了全程监控工作。使用结果：未安装该监控系统前，集料的最大偏差
19、超过2.5%，沥青的最大偏差超过0.25%，粉料的最大偏差超过1.2%;采用沥青混合料生产过程动态质量监控系统后，集料的最大偏差小于1.5%，沥青的最大偏差小于0.1%，粉料的最大偏差小于0.5%。整个路面施工过程未出现一车沥青混合料废料，与以往同等工程量的路面工程相比，节约资金1468万元；由于使用了沥青混合料动态质量监控系统，提高了作业效率，缩短了施工工期，节约资金1840万元；该项新技术为此项目节约资金共计3308万元。西安咸阳国际机场专用高速公路各项路面评价指标优秀，被称为陕西第一路，工程使用证明：沥青混合料生产过程动态质量监控系统对提高沥青混合料质量，进而提高沥青路面质量有非常明显的
20、技术保障作用。总之，通过依托工程的实践表明：在沥青拌站应用这种动态质量监控系统，可以完全实现沥青混合料生产过程动态质量的实时监控，不仅从根本上杜绝了沥青混合料废料的发生，而且大幅度地提高了沥青混合料的生产质量，此外，数据无线远程传输使得身在异地的质量管理部门均能实时地掌握沥青混合料的质量状况，冗多繁杂的数据以曲线、图表型式显示，极大地减轻了管理人员的工作强度。4知识产权说明6无5产业化情况该规范开创了沥青混合料生产过程动态质量实时检测方法，为今后工程中沥青混合料生产实现实时地动态质量控制奠定了坚实的基础，彻底地改变了以往沥青混合料质量事后检测的传统检测方法，该成果的应用将是传统施工领域里一项重
21、大的技术突破；数据无线远程传输使得身在异地的质量管理部门均能实时地掌握沥青混合料的质量状况；冗多繁杂的数据以曲线、图表形式显示，极大地减轻了管理人员的工作强度；进一步提高了沥青拌合站级配、油石比及粉胶比的控制精度，提高了沥青混合料的生产质量。 这一科研成果的雏形和大量的前期准备工作是在外省多条高速公路的建设过程中形成的，在我省首次使用是在2005年的靖安高速公路和陕蒙高速公路的建设过程中。使用的结果不仅使各路面施工单位获益，而且得到了业主单位各公路建设管理处的充分肯定，使路面各项指标均得到较大幅度地提高。应用该研究成果后，永咸高速公路获益18000万元，凤永高速公路获益26200万元。与此同时
22、，我省的门户之路西安咸阳国际机场专用高速公路、柞小高速公路、子靖高速公路、十天高速公路等都陆续采用了该项研究成果，均获得了较满意的施工质量。从试用此规范的几十条高速公路工程上可知，该规范具有重要的工程适用价值并能获得显著的经济效益,由此看见其具有十分广阔的推广应用前景。2010年，交通部在福建召开的全国公路建设工作总结座谈会上，冯正霖副部长提出“十二五”期间，公路建设要实现“发展理念人本化、项目管理专业化、工程施工标准化、管理手段信息化、日常管理精细化”的五化要求，该规范的内容与其中的三化完全符合，这也充分显示了该成果的推广前景。6采标情况无相关标准。7与现行法律法规一致性的说明本规范与现行相
23、关法律法规、规章和现行有效标准协调一致。8重大意见分歧的处理标准制定过程中未出现重大分歧意见。9标准性质的建议说明本标准建议作为推荐性地方标准发布使用，理由如下：公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)中对附录G(沥青路面质量过程控制及总量检验方法)的条文说明中指出:“就我们目前的水平而言,能够做到过程控制的项目并不多,为此本规范重点规定了沥青混合料生产过程中的在线检测项目,这就要求每拌一盘沥青混合料就基本上了解其质量是否符合要求,这是真正意义上的过程控制。如果暂时做不到每一盘控制的话,可以每一天做总量检验,这是肯定可以做到的。所有施工单位都必须按照规范要求执行。对沥青混合料的质量
24、以前都是抽提筛分,现在还不能不要,因为总量检验的准确性(关键是称重传感器)需要互相校验。” 可见，公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)考虑7到实际情况，并未强制要求施工单位对每一盘沥青混合料进行过程控制，为了与公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)保持一致，本标准建议发布为推荐性地方标准，不强制执行。10贯彻标准的要求、措施和建议本标准批准发布后建议在各地新建和改扩建的高速和一级公路沥青混合料生产中推广使用，以发挥标准的社会效益和经济效益。11废止现行相关地方标准的建议陕西省尚没有相关的地方标准，不存在废止相关标准的问题。 12其他应予说明的事项在标准中提出的动态质量控制标准是以上述实际工程项目中的 1000 个样本为基础得出的，今后随着样本数量的增多，可能会做些微量调整。
