趙 勇，陳 寧，樊旺生

（1.廣西北部灣投資集團(tuán)有限公司，南寧 530000；2.蘇交科集團(tuán)股份有限公司，南京 211112；3.新型道路材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，南京211112 ）

貴港至合浦高速公路是廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃修編“6橫7縱8支線”中“縱3”—三江至北海高速公路的重要組成路段，主線全長(zhǎng)143.405 km。為提高該項(xiàng)目的瀝青路面鋪筑水平，項(xiàng)目采用全套的瀝青路面施工拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓智能化管控系統(tǒng)對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量進(jìn)行控制，積極探索信息化和智能化管理模式。

1 瀝青路面智能管控系統(tǒng)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，瀝青路面施工質(zhì)量控制也逐步從人工向信息化、智能化的管理模式轉(zhuǎn)變,貴合高速公路應(yīng)用的系統(tǒng)為行業(yè)內(nèi)最全最新的路面施工管理系統(tǒng)，由瀝青混合料拌合管控系統(tǒng)（DTU）、瀝青混合料運(yùn)輸管控系統(tǒng)（RFID）、瀝青路面攤鋪管控系統(tǒng)和瀝青路面碾壓管控系統(tǒng)4部分組成，涵蓋了混合料拌合、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓的全過(guò)程。

1.1 瀝青混合料拌合管控系統(tǒng)

瀝青混合料拌合管控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集終端（DTU）實(shí)現(xiàn)了對(duì)瀝青混合料生產(chǎn)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)（級(jí)配、溫度和油石比等）進(jìn)行采集、上傳、計(jì)算和儲(chǔ)存，實(shí)時(shí)地監(jiān)控油石比、關(guān)鍵篩孔通過(guò)率、出料溫度等關(guān)鍵指標(biāo)的波動(dòng)情況，如圖1～3所示?，F(xiàn)場(chǎng)人員可以通過(guò)PC端或者手機(jī)隨時(shí)查詢生產(chǎn)數(shù)據(jù)（包括異常報(bào)警數(shù)據(jù)），定期分析匯總拌合樓產(chǎn)量、關(guān)鍵指標(biāo)穩(wěn)定性、合格率等整體工作狀況，為項(xiàng)目進(jìn)度安排提供數(shù)據(jù)支撐。

圖1 拌合樓管控系統(tǒng)界面

圖2 報(bào)警信息查詢界面

圖3 關(guān)鍵指標(biāo)情況和產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

1.2 瀝青混合料運(yùn)輸管控系統(tǒng)

瀝青混合料運(yùn)輸管控系統(tǒng)利用射頻識(shí)別器（RFID）在拌合站和攤鋪現(xiàn)場(chǎng)讀取車輛和駕駛員信息、裝料時(shí)間、卸料時(shí)間、攤鋪結(jié)束時(shí)間等信息，并及時(shí)傳輸至后臺(tái)數(shù)據(jù)中心，具備運(yùn)輸時(shí)間管控及混合料溯源的功能，為施工方和項(xiàng)目管理方合理安排運(yùn)輸車輛和保證現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)攤鋪提供數(shù)據(jù)支撐。

該運(yùn)輸管控系統(tǒng)能對(duì)每一輛運(yùn)輸車輛的車牌號(hào)進(jìn)行記錄，并記錄開(kāi)始運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間、到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始攤鋪的時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間、攤鋪的樁號(hào)、該車輛混合料攤鋪結(jié)束的時(shí)間、攤鋪所用時(shí)間、攤鋪結(jié)束樁號(hào)。通過(guò)對(duì)車輛運(yùn)輸?shù)膶?shí)時(shí)記錄，對(duì)每一車料進(jìn)行溯源管理，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間合理安排車輛，進(jìn)而提升管理效率。

1.3 瀝青路面攤鋪管控系統(tǒng)

瀝青路面攤鋪管控系統(tǒng)通過(guò)安裝紅外溫度傳感器陣列，采集整個(gè)斷面的溫度數(shù)據(jù)，達(dá)到全斷面控制瀝青路面溫度離析的目的；同時(shí)通過(guò)基站和移動(dòng)站的差分定位，實(shí)時(shí)查看攤鋪機(jī)樁號(hào)位置、攤鋪溫度、攤鋪速度，繪制攤鋪溫度彩圖（如圖4、圖5所示），對(duì)溫度離析情況進(jìn)行分析，為施工方和指揮部全方位掌握現(xiàn)場(chǎng)攤鋪質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，系統(tǒng)還具有歷史回放、攤鋪及溫度數(shù)據(jù)分析功能，可提供相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)以便后續(xù)檢測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)進(jìn)行分析使用。

圖4 攤鋪機(jī)實(shí)時(shí)定位

圖5 全斷面溫度顯示

1.4 瀝青路面智能碾壓管控系統(tǒng)

瀝青路面智能碾壓管控系統(tǒng)通過(guò)利用基站和移動(dòng)站對(duì)碾壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位，結(jié)合溫度傳感器和振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)采集碾壓速度、溫度、遍數(shù)、振動(dòng)頻率等關(guān)鍵因素，反饋給操作手，指導(dǎo)操作手施工，防止超壓和欠壓，同時(shí)方便施工方和指揮部管理人員實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)碾壓狀況，包括碾壓遍數(shù)彩圖、碾壓溫度彩圖，并對(duì)碾壓遍數(shù)、碾壓溫度進(jìn)行匯總分析，為保證壓實(shí)質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支撐。

（1）碾壓速度、溫度及實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)監(jiān)控

結(jié)合貴合A標(biāo)工程實(shí)際使用情況對(duì)碾壓管控系統(tǒng)的相關(guān)功能進(jìn)行分析，該系統(tǒng)可提供壓路機(jī)的實(shí)時(shí)定位功能，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的碾壓速度和碾壓溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為管理人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工組織情況提供數(shù)據(jù)支撐，如圖6、圖7所示。

（2）碾壓遍數(shù)數(shù)據(jù)監(jiān)控

碾壓質(zhì)量關(guān)乎瀝青路面的質(zhì)量，碾壓遍數(shù)充足、壓實(shí)度有保證才能保證瀝青路面質(zhì)量，系統(tǒng)對(duì)壓實(shí)度遍數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如圖8所示，使得整個(gè)攤鋪斷面碾壓遍數(shù)控制更加直觀，以便現(xiàn)場(chǎng)碾壓質(zhì)量控制。

圖6 碾壓設(shè)備實(shí)時(shí)定位

圖7 碾壓溫度和速度實(shí)時(shí)顯示

圖8 碾壓遍數(shù)云圖示例

1.5 使用注意事項(xiàng)

（1）目前各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸主要通過(guò)移動(dòng)、電信或者聯(lián)通的信號(hào)進(jìn)行，對(duì)于偏遠(yuǎn)以及信息塔較少的區(qū)域，數(shù)據(jù)傳輸存在一定難度，需要根據(jù)項(xiàng)目架設(shè)信號(hào)塔，才能保證各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸正常。

（2）目前各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均需要通過(guò)電腦進(jìn)行在線查看，并且數(shù)據(jù)量（如碾壓和攤鋪數(shù)據(jù)）相對(duì)較大，使用過(guò)程中需要時(shí)刻進(jìn)行監(jiān)控，并進(jìn)行數(shù)據(jù)下載。

（3）拌合樓采集監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)較為穩(wěn)定，但如果拌合樓主機(jī)更換時(shí)，需要重新進(jìn)行采集程序和軟件的安裝，以免影響數(shù)據(jù)的正常采集。

（4）每一輛運(yùn)輸車上都安裝一個(gè)電子磁條，用于辨識(shí)車輛的相關(guān)信息，使用過(guò)程中要防止車前后安裝的磁條丟失，影響車輛信息的識(shí)別。

（5）需定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攤鋪、碾壓監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的日常保養(yǎng)和故障排查，并對(duì)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，對(duì)一些小故障（溫度顯示異常、碾壓或者攤鋪速度不顯示等）做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決，保證項(xiàng)目順利進(jìn)行；提高一線技術(shù)人員施工作業(yè)水平。

（6）目前的現(xiàn)場(chǎng)攤鋪、碾壓監(jiān)控設(shè)備安裝集成化程度仍然不高，設(shè)備安裝相對(duì)繁瑣，使用者需全程參與設(shè)備安裝過(guò)程。

（7）碾壓監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)的表面溫度相對(duì)實(shí)際內(nèi)部的溫度有一定的影響，需要嚴(yán)格控制鋼輪壓路機(jī)灑水量，防止灑水對(duì)溫度監(jiān)測(cè)造成一定影響。

2 瀝青路面智能管控系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)對(duì)比

貴合高速公路A標(biāo)段使用智能管控系統(tǒng)前后鋪筑的瀝青路面厚度和壓實(shí)度數(shù)據(jù)如表1所示。由表1分析可知，使用該管控系統(tǒng)后現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度更接近，厚度更為均勻，變異系數(shù)更小，壓實(shí)超壓和漏壓的現(xiàn)象大面積減少，保證了路面的均勻性。

表1 下面層AC-25C壓實(shí)度和厚度檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

使用管控系統(tǒng)前后中、下面層混合料的油石比、關(guān)鍵篩孔（4.75 mm、2.36 mm、0.075 mm）通過(guò)率的離散情況如表2所示，其中使用管控系統(tǒng)前后的統(tǒng)計(jì)數(shù)量分別為10 447盤(pán)、39 572 t和14 234盤(pán)、53 960 t。

由表2中的數(shù)據(jù)對(duì)比可知，使用管控系統(tǒng)后，拌合樓油石比的計(jì)量以及混合料關(guān)鍵指標(biāo)的離散有一定程度的提高，整體混合料質(zhì)量得到 了很好的控制。

表2 下面層拌合樓安裝前后數(shù)據(jù)對(duì)比

3 結(jié)語(yǔ)

瀝青路面施工智能管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了工程各方實(shí)時(shí)參與瀝青路面拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓的施工過(guò)程管控與作業(yè)指導(dǎo)，并建立可視化平臺(tái)，供現(xiàn)場(chǎng)施工人員實(shí)時(shí)查看糾偏，直觀顯示施工詳情；對(duì)瀝青路面施工各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效地監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了瀝青路面施工質(zhì)量過(guò)程管控，有效降低了路面質(zhì)量管理風(fēng)險(xiǎn)。

貴合高速公路作為廣西省內(nèi)首條運(yùn)用全套瀝青路面信息化施工質(zhì)量管控系統(tǒng)建設(shè)的高速公路，將以往的瀝青路面事后檢測(cè)、隨機(jī)檢測(cè)變成了過(guò)程控制、全面檢測(cè)，工程質(zhì)量從可測(cè)變?yōu)榭煽兀ＷC了瀝青路面施工的均勻性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化、智能化的管理。通過(guò)積極探索瀝青路面施工質(zhì)量管控模式，為廣西地區(qū)其他高速公路項(xiàng)目的瀝青路面質(zhì)量管理模式的創(chuàng)新提供了借鑒和參考。

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