康斌
(河北交通投資集團公司,河北 石家莊 050000)
河北交通投資集團公司組織相關技術單位完善了榮烏高速公路新線路面結構方案、路面材料技術指標、橋面鋪裝結構方案并完成了相關問題的研究,通過RIOH-Track足尺環道長壽面路面試驗研究、國內永久路面調研總結、河北省高速公路永久路面技術探索等,提出了永久路面創新目標:一是建設高速公路永久路面,表面層使用壽命不少于15年,其他結構層使用40年以上;雄安新區對外高速公路建設項目創造高速公路“雄安質量”。二是形成雄安新區高速公路永久路面成套技術;形成可復制、可推廣的技術標準—“雄安方案與雄安標準”。三是雄安新區“永久路面”建設等相關技術達到國際水平。
依據設計年限要求,分析交通量,經過不同技術指標的計算、驗證與專家論證,最終形成了永久路面技術方案。以榮烏高速公路新線普通路基段為例,主線及互通式立交匝道上面層由改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13變更為橡膠改性瀝青混凝土ARHM-13,下面層由橡膠改性瀝青穩定碎石ATB-25變更為橡膠改性瀝青混凝土ARHM-25,上基層水泥穩定碎石7天無側限抗壓強度由≥5MPa增加到≥6MPa。
榮烏高速公路新線項目采用“代建+監理”一體化建設管理模式,通過積極推進視頻監控、工藝監測、安全預警、數據實時互通共享、隱蔽工程數據自動釆集、移動終端等智能監控手段,實現工地試驗室、拌和站、隱蔽工程和關鍵部位等施工全過程實時監控與預警指導,提高工程質量預控管理能力。
該系統是利用互聯網、無線通訊技術實時監控瀝青混合料生產過程,實時監控和記錄生產過程中的混合料各檔材料、礦粉、瀝青用量和混合料溫度等有關參數,并傳輸至數據中心云服務器,通過后臺數據分析處理,向管理者手機App提供有效的混合料生產信息,實現混合料質量動態監控和優化。
在瀝青混合料攤鋪、碾壓設備上安裝高精度輔助設備,利用RTK技術、無線通訊技術、自組網技術,實時監測攤鋪的速度、溫度和準確位置,并監控碾壓速度、溫度、遍數和效果。橡膠瀝青攤鋪與碾壓試驗段對混合料的溫度、風速和不同設備組合的初終壓溫度、碾壓變數有更嚴格的要求,可采用數據回訪,還原攤鋪及碾壓過程,實現過程閉環可追溯。
智能攤鋪碾壓監控系統,保證施工全過程“人、機、場景”之間的無障礙鏈接,攤鋪碾壓厚度、速度、溫度和碾壓遍數等數據全覆蓋上傳,成品料質量、運輸過程等數據在線實時采集監測,確保數據客觀準確,能夠全面精準地反映攤鋪碾壓質量,并與“代建+監理”一體化質量管理體系無縫對接,提高作業管理效率,實現現場攤鋪壓實質量可監管、可溯源,并通過大數據分析,自動分級推送質量預警信息。
膠粉瀝青生產過程中,膠粉、瀝青、穩定劑、多種改性劑等摻量采用動態計量配比系統控制;在膠粉改性加工反應過程中,利用溫度精確控制系統,防止出現反應過程中溫度不穩定現象;在反應過程中,采用智能連續均勻攪拌系統,確保膠粉瀝青生產過程中反應均勻,成品性能穩定。

表1 下面層不同段落(ARHM-25)混合料指標檢測結果

表2 中面層不同段落(ARHM-20)混合料指標檢測結果

表3 上面層不同段落(ARHM-13)混合料指標檢測結果
設計上對橡膠復合瀝青、橡膠瀝青混合料提出了技術指標要求。實測表明,路面永久性能的膠粉瀝青和瀝青混合料飽和度、殘留穩定度、凍融劈裂強度、動穩定度等技術指標均有一定幅度的提高。通過生產和施工全過程智能監控,對膠粉瀝青性能指標技術要求和檢測及下、中、上面層不同段落的指標檢測,實體工程的實測值遠優于設計指標要求,如表1、表2、表3所示。
綜上所述,采用全過程智能化監控技術,實現了榮烏高速新線永久路面質量動態過程控制,由事后檢測轉變為實時控制檢測,能夠及時為項目管理者提供決策數據,消除施工過程中的質量隱患。有效監控膠粉瀝青和瀝青面層施工質量,從源頭提升了高速公路行車舒適性和路面耐久性;在投資方面,設計變更預算較原設計概算減少2393萬元,經濟效益和社會效益突出,在高速公路建設中具有重要的推廣價值。