康斌
(河北交通投資集團(tuán)公司,河北 石家莊 050000)
河北交通投資集團(tuán)公司組織相關(guān)技術(shù)單位完善了榮烏高速公路新線路面結(jié)構(gòu)方案、路面材料技術(shù)指標(biāo)、橋面鋪裝結(jié)構(gòu)方案并完成了相關(guān)問(wèn)題的研究,通過(guò)RIOH-Track足尺環(huán)道長(zhǎng)壽面路面試驗(yàn)研究、國(guó)內(nèi)永久路面調(diào)研總結(jié)、河北省高速公路永久路面技術(shù)探索等,提出了永久路面創(chuàng)新目標(biāo):一是建設(shè)高速公路永久路面,表面層使用壽命不少于15年,其他結(jié)構(gòu)層使用40年以上;雄安新區(qū)對(duì)外高速公路建設(shè)項(xiàng)目創(chuàng)造高速公路“雄安質(zhì)量”。二是形成雄安新區(qū)高速公路永久路面成套技術(shù);形成可復(fù)制、可推廣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)—“雄安方案與雄安標(biāo)準(zhǔn)”。三是雄安新區(qū)“永久路面”建設(shè)等相關(guān)技術(shù)達(dá)到國(guó)際水平。
依據(jù)設(shè)計(jì)年限要求,分析交通量,經(jīng)過(guò)不同技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算、驗(yàn)證與專家論證,最終形成了永久路面技術(shù)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(wěn)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(wěn)定碎石7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度由≥5MPa增加到≥6MPa。
榮烏高速公路新線項(xiàng)目采用“代建+監(jiān)理”一體化建設(shè)管理模式,通過(guò)積極推進(jìn)視頻監(jiān)控、工藝監(jiān)測(cè)、安全預(yù)警、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)互通共享、隱蔽工程數(shù)據(jù)自動(dòng)釆集、移動(dòng)終端等智能監(jiān)控手段,實(shí)現(xiàn)工地試驗(yàn)室、拌和站、隱蔽工程和關(guān)鍵部位等施工全過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警指導(dǎo),提高工程質(zhì)量預(yù)控管理能力。
該系統(tǒng)是利用互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通訊技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程,實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄生產(chǎn)過(guò)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(guān)參數(shù),并傳輸至數(shù)據(jù)中心云服務(wù)器,通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)分析處理,向管理者手機(jī)App提供有效的混合料生產(chǎn)信息,實(shí)現(xiàn)混合料質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)控和優(yōu)化。
在瀝青混合料攤鋪、碾壓設(shè)備上安裝高精度輔助設(shè)備,利用RTK技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)、自組網(wǎng)技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)攤鋪的速度、溫度和準(zhǔn)確位置,并監(jiān)控碾壓速度、溫度、遍數(shù)和效果。橡膠瀝青攤鋪與碾壓試驗(yàn)段對(duì)混合料的溫度、風(fēng)速和不同設(shè)備組合的初終壓溫度、碾壓變數(shù)有更嚴(yán)格的要求,可采用數(shù)據(jù)回訪,還原攤鋪及碾壓過(guò)程,實(shí)現(xiàn)過(guò)程閉環(huán)可追溯。
智能攤鋪碾壓監(jiān)控系統(tǒng),保證施工全過(guò)程“人、機(jī)、場(chǎng)景”之間的無(wú)障礙鏈接,攤鋪碾壓厚度、速度、溫度和碾壓遍數(shù)等數(shù)據(jù)全覆蓋上傳,成品料質(zhì)量、運(yùn)輸過(guò)程等數(shù)據(jù)在線實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè),確保數(shù)據(jù)客觀準(zhǔn)確,能夠全面精準(zhǔn)地反映攤鋪碾壓質(zhì)量,并與“代建+監(jiān)理”一體化質(zhì)量管理體系無(wú)縫對(duì)接,提高作業(yè)管理效率,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪壓實(shí)質(zhì)量可監(jiān)管、可溯源,并通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,自動(dòng)分級(jí)推送質(zhì)量預(yù)警信息。
膠粉瀝青生產(chǎn)過(guò)程中,膠粉、瀝青、穩(wěn)定劑、多種改性劑等摻量采用動(dòng)態(tài)計(jì)量配比系統(tǒng)控制;在膠粉改性加工反應(yīng)過(guò)程中,利用溫度精確控制系統(tǒng),防止出現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程中溫度不穩(wěn)定現(xiàn)象;在反應(yīng)過(guò)程中,采用智能連續(xù)均勻攪拌系統(tǒng),確保膠粉瀝青生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)均勻,成品性能穩(wěn)定。
表1 下面層不同段落(ARHM-25)混合料指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
表2 中面層不同段落(ARHM-20)混合料指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
表3 上面層不同段落(ARHM-13)混合料指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
設(shè)計(jì)上對(duì)橡膠復(fù)合瀝青、橡膠瀝青混合料提出了技術(shù)指標(biāo)要求。實(shí)測(cè)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(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度、動(dòng)穩(wěn)定度等技術(shù)指標(biāo)均有一定幅度的提高。通過(guò)生產(chǎn)和施工全過(guò)程智能監(jiān)控,對(duì)膠粉瀝青性能指標(biāo)技術(shù)要求和檢測(cè)及下、中、上面層不同段落的指標(biāo)檢測(cè),實(shí)體工程的實(shí)測(cè)值遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)要求,如表1、表2、表3所示。
綜上所述,采用全過(guò)程智能化監(jiān)控技術(shù),實(shí)現(xiàn)了榮烏高速新線永久路面質(zhì)量動(dòng)態(tài)過(guò)程控制,由事后檢測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)控制檢測(cè),能夠及時(shí)為項(xiàng)目管理者提供決策數(shù)據(jù),消除施工過(guò)程中的質(zhì)量隱患。有效監(jiān)控膠粉瀝青和瀝青面層施工質(zhì)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(shè)計(jì)變更預(yù)算較原設(shè)計(jì)概算減少2393萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益突出,在高速公路建設(shè)中具有重要的推廣價(jià)值。