路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路瀝青路面施工中的應(yīng)用

李炎，劉軍輝

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司）

1 引言

在高速公路瀝青路面施工中，施工單位需要格外地重視壓實(shí)作業(yè)，保證瀝青路面的壓實(shí)質(zhì)量。在傳統(tǒng)路面壓實(shí)作業(yè)中，施工單位需要依靠人工監(jiān)督、管理路面壓實(shí)作業(yè)，但是依靠人工監(jiān)督不能夠全面地監(jiān)管路面全過程壓實(shí)作業(yè)，無法全面控制施工質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展水平不斷地提高[1]?，F(xiàn)如今，我國提倡施工單位應(yīng)用路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督、管理壓實(shí)作業(yè)，這樣不僅可以提高壓實(shí)作業(yè)工作效率，而且可以規(guī)范壓式作業(yè)，強(qiáng)化壓實(shí)作業(yè)效果。

2 路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)簡介

2.1 路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)組成

路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主要由RTK基準(zhǔn)站、機(jī)載采集站、機(jī)載終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)中心、現(xiàn)場(chǎng)無線網(wǎng)絡(luò)中心、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心、遠(yuǎn)程應(yīng)用服務(wù)器、監(jiān)控終端及配套應(yīng)用管理軟件等組成的。

2.2 路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

1）工作原理

路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于提高高速公路瀝青路面施工效果具有重要意義。路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

2）運(yùn)作方式

圖1 路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作流程

路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源于機(jī)載數(shù)據(jù)采集站。在開展壓實(shí)作業(yè)前，要在路面壓實(shí)設(shè)備上安裝機(jī)載數(shù)據(jù)采集站，便于全過程獲取數(shù)據(jù)。同時(shí)要依靠各壓實(shí)設(shè)備上的衛(wèi)星定位，采集數(shù)據(jù)。在采集數(shù)據(jù)后，要通過現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)中心將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，指導(dǎo)壓實(shí)工作[2]。最終，數(shù)據(jù)分析結(jié)果會(huì)以數(shù)據(jù)報(bào)告的形式呈現(xiàn)。為發(fā)揮數(shù)據(jù)報(bào)告的作用，還需將數(shù)據(jù)報(bào)告?zhèn)鬏數(shù)奖O(jiān)控終端。根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)告內(nèi)容，推進(jìn)壓實(shí)監(jiān)控、管理工作。倘若壓實(shí)作業(yè)存在問題，就需要及時(shí)指導(dǎo)施工活動(dòng)，以提高壓實(shí)作業(yè)水平。

2.3 路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作性能

路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作性能的發(fā)揮與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)的應(yīng)用具有關(guān)系。通過應(yīng)用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)，可準(zhǔn)確地定位坐標(biāo)，高效地開展計(jì)算工作。隨著實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)的成熟發(fā)展，定位的精確度大幅度提高。當(dāng)前，應(yīng)用該技術(shù)可以精準(zhǔn)到厘米。另外，通過應(yīng)用振動(dòng)傳感器，可以獲得壓實(shí)設(shè)備震動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)震動(dòng)數(shù)據(jù)判斷壓實(shí)作業(yè)工作是否科學(xué)。路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)硬件性能參數(shù)見表1。

3 路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值以及注意事項(xiàng)

3.1 應(yīng)用價(jià)值

施工單位通過應(yīng)用路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以獲得壓實(shí)過程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。經(jīng)過系統(tǒng)計(jì)算數(shù)據(jù)，施工單位能順利地推進(jìn)施工工作[3]。應(yīng)用路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以了解瀝青路面施工數(shù)據(jù)，清楚發(fā)現(xiàn)瀝青路面壓實(shí)施工數(shù)據(jù)波動(dòng)情況。在數(shù)據(jù)發(fā)生異常波動(dòng)的情況下，施工單位就需要探究壓實(shí)施工問題，進(jìn)而采取合理的方式，解決施工問題。同時(shí)，應(yīng)用路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以查詢壓實(shí)數(shù)據(jù)，為路面壓實(shí)施工工作提供可靠依據(jù)。此外，應(yīng)用路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以定期統(tǒng)計(jì)分析預(yù)警信息、關(guān)鍵指標(biāo)穩(wěn)定性、合格率、施工進(jìn)度等信息，這樣可以降低壓實(shí)施工風(fēng)險(xiǎn)，保證壓實(shí)施工效率，節(jié)約壓實(shí)施工成本。施工單位可以使用手機(jī)APP和電腦客戶端查詢?yōu)r青混合料拌數(shù)據(jù)信息等，以便保證瀝青路面壓實(shí)施工質(zhì)量，降低瀝青路面后續(xù)使用問題發(fā)生率。

3.2 注意事項(xiàng)

雖然路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在提高高速公路瀝青路面施工中起著重要的作用，但是工作人員的系統(tǒng)應(yīng)用水平并不高。因此，施工單位需要開展關(guān)于路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方法、技巧的培訓(xùn)，增強(qiáng)工作人員系統(tǒng)應(yīng)用能力。與此同時(shí)，施工單位需要多為工作人員提供路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用機(jī)會(huì)，以此切實(shí)幫助工作人員掌握系統(tǒng)應(yīng)用方法[4]。

4 在高速公路瀝青路面施工中的應(yīng)用

4.1 準(zhǔn)備工作

1）施工準(zhǔn)備

施工單位需要根據(jù)高速公路瀝青路面施工工作量、要求等，準(zhǔn)備機(jī)械設(shè)備，瀝青混合料生產(chǎn)，瀝青混合料運(yùn)輸。同時(shí)要準(zhǔn)備適量的施工人員，以便順利地推進(jìn)施工工作。其中瀝青混合料生產(chǎn)需要關(guān)注瀝青混合料生產(chǎn)溫度，施工人員還要監(jiān)測(cè)瀝青混合料質(zhì)量。瀝青混合料運(yùn)輸是施工單位不可忽視的一項(xiàng)高速公路瀝青路面施工環(huán)節(jié)。施工單位需要全面地把控瀝青混合料運(yùn)輸工作。當(dāng)前，施工單位在管理瀝青混合料運(yùn)輸時(shí)會(huì)應(yīng)用射頻識(shí)別功能，管理運(yùn)輸工作。

表1 系統(tǒng)硬件性能參數(shù)

2）系統(tǒng)準(zhǔn)備

施工單位需要構(gòu)建路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，以監(jiān)督、管理壓實(shí)作業(yè)。包括安裝系統(tǒng)硬件的準(zhǔn)備，安裝傳感器、數(shù)據(jù)采集站、設(shè)置服務(wù)器等。此外，施工單位需要指派工作人員負(fù)責(zé)管理路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)反饋信息，合理地調(diào)整理壓實(shí)作業(yè)。

4.2 運(yùn)行流程

施工人員在做好充分地施工準(zhǔn)備后就需要運(yùn)行路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。

每臺(tái)設(shè)備按壓實(shí)次數(shù)在路段信息中標(biāo)記不同顏色。為高效管理瀝青路面壓實(shí)工作，可以將設(shè)備與手機(jī)設(shè)備相連接，這樣就可以從手機(jī)是上獲知瀝青路面壓實(shí)數(shù)據(jù)信息。對(duì)于駕駛?cè)藛T來講，其需要根據(jù)手機(jī)設(shè)備上所顯示的數(shù)據(jù)，清楚了解瀝青路面壓實(shí)作業(yè)施工情況，即壓實(shí)作業(yè)工作范圍、壓實(shí)次數(shù)、壓實(shí)振幅等，合理地推進(jìn)工作。還未壓實(shí)的區(qū)域，駕駛?cè)藛T需要駕駛車輛前去壓實(shí)。壓實(shí)作業(yè)次數(shù)還未達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，駕駛?cè)藛T需要繼續(xù)壓實(shí)[5]。針對(duì)壓實(shí)振幅不達(dá)標(biāo)，駕駛?cè)藛T就需要調(diào)整壓實(shí)振幅。在高速公路瀝青路面施工完成后，施工人員可以在系統(tǒng)中申請(qǐng)結(jié)束。對(duì)于業(yè)主、監(jiān)理人員來講，其需要檢查壓實(shí)工作。即檢查每臺(tái)壓實(shí)設(shè)備壓實(shí)工作完成情況，所完成的壓實(shí)工作是否達(dá)到了壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。若是施工人員的壓實(shí)工作經(jīng)檢測(cè)不合格，就需要探究合理的解決方案，解決壓實(shí)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題。若是存在漏壓問題，就需要指派施工人員補(bǔ)充壓實(shí)。

4.3 系統(tǒng)應(yīng)用

某施工單位應(yīng)用智能壓實(shí)管控系統(tǒng)進(jìn)行了某高速公路項(xiàng)目的瀝青路面智能壓實(shí)管控工作。在壓實(shí)工作中，施工單位構(gòu)建了統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以便壓路機(jī)駕駛?cè)藛T相互溝通工作。工作人員在壓實(shí)作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格地控制碾壓速度、強(qiáng)度、次數(shù)等，以保證壓實(shí)效果。

圖2 鋼輪初壓碾壓遍數(shù)

以2019年6月3日AC－20C攤鋪為例，由管控系統(tǒng)平臺(tái)可以得出鋼輪初壓遍數(shù)，如圖2所示，現(xiàn)場(chǎng)鋼輪初壓基本控制在2遍～4遍，平均碾壓3遍，合格率89.6%，超壓率是10.4%，欠壓率0%。由此可見，智能壓實(shí)管控系統(tǒng)有助于提高壓實(shí)施工水平。

5 結(jié)語

綜上所述，壓實(shí)作業(yè)是高速公路瀝青路面施工的一項(xiàng)重要工作。通過實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以科學(xué)、有效地把控壓實(shí)作業(yè)。應(yīng)用路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路瀝青路面施工中要做好系統(tǒng)啟用的準(zhǔn)備工作，包括施工準(zhǔn)備、安裝系統(tǒng)硬件的準(zhǔn)備。同時(shí)，要根據(jù)路面智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行流程，開展工作，規(guī)范壓實(shí)作業(yè)活動(dòng)以及壓實(shí)監(jiān)控工作，以提升壓實(shí)作業(yè)水平，延長公路壽命。