重載路面硬質瀝青施工中智能壓實系統的運用

肖旺

（中交（廣州）建設有限公司，廣州 518000）

1 智能壓實系統應用的研究

近年來，我國高速公路發展迅猛，但是施工效率和施工質量還無法同時得到保證。因此，為了解決這個問題，將信息技術運用到高速公路瀝青路面的施工中，既能保證效率，又能讓瀝青路更加的耐用、堅實和平穩。瀝青路面施工工序中，最關鍵的就是碾壓施工。那么該如何控制施工中的碾壓質量，保證較高的瀝青路面碾壓度，這就需要進一步的研究。

1.1 總體施工方案的研究

通過智能壓實系統，研究瀝青路面碾壓工藝，探索傳統壓實控制標準值與智能壓實檢測值之間的相關性，推算出智能壓實檢測值，以此作為瀝青路面碾壓控制指標，同時依據這一檢測值，優化內部的驗收程序，提高施工效率。

1.2 智能壓實檢測值的研究

在系統外安裝檢測模塊需要依靠智能壓實系統，得出的智能壓實檢測值，可以在后臺保存并打印。通過研究傳統壓實控制指標和智能壓實檢測值間的相關性，運用數學模型的基本原理，推算兩者的相互關系，最終確定智能壓實檢測值。在施工期間運用此檢測值，不僅減少了事后控制時，因檢測不合規而帶來的返工，還同時保證了施工碾壓的工作的效率和質量。

1.3 智能壓實驗收模式的研究

在傳統路面驗收中以“單點”檢測值作為判定路面質量合格與否的指標，在此基礎上依托智能壓實檢測值，提出了新的驗收模式，即少量傳統驗收加智能壓實檢測聯合驗收，將這一理念運用到實際施工中去，提高了驗收過程的效率，也為后續同樣類型施工項目提供了更好的借鑒[1]。

2 主要技術內容

2.1 總體思路

第一，從智能壓實系統應用與瀝青路面的角度出發，對整個智能壓實系統的原理進行深入研究。第二，研究壓實控制標準值與智能壓實檢測值間的相關性，利用所采集的大量數據和數學模型的基本原理，推算出兩者之間的關系。第三，通過在智能壓實系統的基礎上，研發出一個新的智能壓實檢測指標模塊。第四，提出新的瀝青智能壓實實驗驗收模式，完善了傳統的“點式”驗收模式，節約了檢測時間，提高了施工的連續性。

2.2 技術方案

首先，針對一般路面采用的智能壓實系統，在此基礎上開發了一種根據壓路機在瀝青路面不同的演示程度下，振動頻率的變化而反饋的數字信號——智能壓實檢測值。同時利用模塊的形式將檢測值實時反饋到壓路機操作手的儀盤上，實現可視化操作。其次，依托智能壓實系統，利用智能壓實檢測值，提出新的瀝青路面質量驗收模式。通過改變常規的結構驗收模式（通過“點式”驗收）帶來的事后控制，無法避免過程中出現的質量問題。而通過過程控制（通過智能壓實檢測值）驗收模式帶來的事中控制，可以減少事后控制的后果，以提高施工的連續性。

2.3 實施效果

通過采用“智能壓實技術”施工工藝，同時探索一套新的驗收模式，并依托工程進行實際應用，縮短了施工周期，較工程交工驗收提前兩個月完成。通過智能壓實目標值與傳統碾壓工藝的檢測值相關性研究，完成了新技術目標值的確定，極大地完善過程施工控制，對路面質量的控制起到很大作用。通過探索新的質量驗收模式，縮短了后續的常規檢測時間，有利于施工的連續進行。

3 主要技術創新點

一方面，依托既有的“智能壓實系統”，結合現場工藝試驗，分析形成了智能壓實檢測指標（ICMV）與壓實控制標準值的相關性研究，形成了瀝青路面壓實的實時控制和傳統取芯相互結合的快速驗收方式，改進了傳統檢測和驗收的不足。另一方面，在“智能壓實系統中”中增設智能壓實檢測值模塊，實現了瀝青路面壓實度的實時顯示。

4 在主要參數、效益、市場競爭力方面，與國內外同類技術的比較

傳統的碾壓工藝是我國瀝青路面施工中最常見的一種方式，它主要依靠壓路機操作手根據管理人員提供的碾壓遍數、碾壓速度和振動頻率進行碾壓施工，一到夜間，施工效率就會降低，且無法保證施工質量，是否出現漏壓和欠壓的情況。云湛高速公路化湛段瀝青路面施工時，施工時間緊迫，工期任務又重，因此更應該在碾壓環節提高效率。本項目根據智能壓實系統新技術的應用研究，提出了智能壓實檢測值，在原有只反饋給用戶碾壓區域段落的碾壓遍數、行進速度、振動頻率和碾壓溫度的基礎上，同時加裝的檢測模塊更能直觀地表現智能壓實檢測值，可供壓路機操作手直觀了解碾壓處的碾壓程度，判定區域內是否碾壓到位，不僅可以提高碾壓環節工作效率，在夜間也能夠連續施工。同時，提出了質量驗收的新模式，通過少量結果控制加過程控制，提高了驗收的效率。此碾壓施工工藝在瀝青路面施工行業中處于領先地位，為后續高速公路瀝青路面施工提供了成功范例。

5 項目應用情況

通過對本項目的研究，利用壓實控制標準值（通過傳統的檢測手段得出壓實度）和數理統計原理，推算出智能壓實檢測值，并應用于云湛高速化湛段瀝青路面施工，重點解決了碾壓工藝的事后控制引起的返工及不合格等問題。云湛高速化湛段建成通車后，由珠三角到粵西方向的交通擁堵狀況將會大大緩解，在避開堵車耗時的情況下，粵西人節假日返鄉有望節省1.5～2h。云湛高速是珠三角通往粵西地區、大西南地區以及大陸連通海南島的重要通道，對全面提升粵西地區整體競爭力，加快融入珠三角起到極大的推動作用，將促進粵西地區與北部灣經濟區的融合，推動粵西參與大西南和東盟等區域合作。

本項目研發提出的智能壓實檢測值通過增加的模塊，能夠實時反饋給壓路機操作人員及用戶，可以推廣應用于瀝青路面碾壓施工工程，還可以探討應用于各不同壓實材料的路基施工。但提出的新型的驗收模式，僅限于施工單位主體的驗收環節，要得到建設單位和監理單位驗收認可，仍需要有相應的規范和標準，需要進一步進行探究。

6 社會效益和經濟效益

采用該研究成果進行的云湛高速化湛段瀝青路面施工，確保了瀝青路面施工質量，減少了大型機械設備和管理、作業人員的投入，提高了夜間的連續施工工效，有效縮短了工期，保障了施工進度，獲得了業主、監理、質檢站及相關單位的一致肯定和廣泛好評，提高了企業的知名度和美譽度，并且提高了施工效率，降低了施工風險，提高了施工質量，降低了施工成本，對云湛高速瀝青路面施工順利完成起到了重要作用。達到了“安全、優質、高效、創新”的工程目標，取得了良好的社會效益。

依托該研究成果進行的云湛高速化湛段瀝青路面結構層施工，確保了施工質量和施工安全，與傳統碾壓工藝相比，節約了成本288.4萬元，取得了良好的經濟效益。

總的來說，項目的應用，促進和推動了高速公路瀝青路面施工技術的發展和進步，具有較大的推廣價值。

7 結語

綜上所述，通過本文的闡述分析，得知瀝青路面壓實度是檢驗施工的碾壓質量的關鍵。而如何保證較高的壓實度，就需要依靠智能壓實系統，通過數理統計的原理，結合現場工藝試驗，運用數學模型的基本原理，推算出傳統壓實控制標準值與智能壓實檢測值間的相互關系，得出智能壓實檢測指標。壓路機操作手可以根據碾壓質量控制的標準控制碾壓工序，不僅減少了驗收步驟，保證了施工質量，而且還提高了施工效率，保證了瀝青路面的連續性施工。