浅析数字化技术在新疆公路路面施工中的体现

顾宗德

(新疆疆南路桥工程有限责任公司)

1 数字化技术简介

数字化是指将用指定设备收集到的错宗复杂的信息以数字、数据的形式表现出来，然后以这些数字化的信息为基础建立起数字模型，最后将其转变成代码的形式录入电脑统一处理。而实现数字化这一过程的技术我们便将其称之为数字化技术，因此，数字化技术即指以计算机、互联网等为基础的运用数字编码进行信息处理的技术。它利用计算机进行数据的收集和处理，利用光缆、通信卫星等进行数据的传输，进而实现信息的统一化管理。通常情况下，数字化技术又可以细化为基于数字的编码、压缩、传输等技术，同时还可以进行数字的调制和调解，在新疆公路路面施工中的应用给我国今后公路建设的发展带来了新的前景。

2 数字化动态检测系统的应用概述

麦喀高速公路的沥青路面在施工过程中使用了数字化动态检测系统进行施工检测，作为首个数字化技术在新疆境内的应用系统，它掀起了科技建设公路的新浪潮，实际的应用效果经实践证明也确实要优于传统管理模式下的管理效果。麦喀高速路其中一个项目经理曾表示，这种检测系统只需要有网络，管理人员利用终端显示器就可以直观的对施工现场进行全程监控，这也是数字化动态检测系统在麦喀高速路路面修建中重大作用的最直接体现，它的应用很好的提高了施工效率及质量，有利于麦喀高速路修建效益的全面提升。该套基于数字化的动态检测系统在实际应用过程中涵盖了麦喀高速路多个施工环节，以下从材料配比、摊铺、压实等方面对数字化技术在麦喀高速路中的应用体现进行详细介绍。

3 数字化技术应用的具体体现

3.1 数字化技术在沥青改性站中的应用

沥青是麦喀高速路用于铺设公路路面的主要施工材料，它对公路路面建设质量影响重大，因此麦喀高速路对沥青改性站中沥青及改性材料的贮存、运输、调配等都有严格的技术要求，这也是保证沥青材料制作质量的关键一环。

传统的沥青改性站对各项生产技术的管理和控制多是以人工方式或半自动化方式来进行，但是由于公路修筑中，沥青改性站的工作量巨大且部分工作要做到精细才能优化施工质量，因此传统方式下对沥青改性站的管理难免疏忽。以沥青化学组成的改性为例:改变沥青化学组成主要是为了使沥青的抗性更强，以适应高速路使用，通常情况下以添加外掺剂或对沥青进行轻度氧化等方式进行改性。这一过程中，外掺剂的选择、用量及氧化程度、时间等都会对沥青性能产生影响，改性时需精确把握，传统的监测管理方式容易导致误差，造成材料的浪费。

麦喀高速路中，将数字化技术引入到对沥青改性站生产技术的监控和管理之中，很好的解决了上述情况的发生。该公路修建中对沥青改性站生产情况的掌握全程在监控室中进行，通过对沥青改性过程中相关参数的设置，数字化动态检测系统可全程对沥青改性情况进行监督和检测，在很大程度上代替了人力劳动，管理人员只需要在监控室中对数字化技术处理过的信息数据进行分析就能很好的掌握沥青改性站的生产情况。它的应用使沥青改性工作中对技术要求的掌握情况更加精良，为新疆公路建设中沥青材料高质量生产奠定了基础。

3.2 数字化技术在路面摊铺中的应用

摊铺是公路路面施工建设的主要环节之一，摊铺工作做得好可以很好的避免一些公路路面病害，保证建设质量。公路路面的摊铺对技术要求较高，以摊铺时的速度为例:摊铺速度的瞬时变化很可能破坏已建成部分的公路系统平衡，而且摊铺速度改变时，对铺设材料的振捣情况也要相应改变，这会给路面初始密度带来不利影响，导致路面压实后平整度不足，因此摊铺工作以匀速连续作业为最优，其摊铺速度计算公式如下

VP=100QC/60DBH

式中:VP为摊铺速度，m/min;D 为压实成型后沥青混合料的密实度，t/m3;H 为摊铺压实成型后的平均密度，cm;C 为效率系数，依情况而定;Q 为拌和设备生产量，t/h;B 为摊铺宽度，cm。

根据《公路路面施工技术规范》要求，施工中对摊铺速度情况的掌握需要准确合理才能保证施工符合设计规范。不仅如此，摊铺工作中还需要对摊铺时材料的温度情况进行把握，同时控制好供料、振捣、仰角等相关参数。麦喀高速公路在路面摊铺时使用了数字化检测系统对摊铺情况进行了全程的动态检测。施工项目办利用计算机系统对路面铺设各个环节的施工标准和流程进行设定以后，然后在路面铺设期间，检测系统就可以严格按照技术人员录入的程序对施工期间的质量情况进行判定，方便工作人员对路面铺设情况进行及时调整。不仅如此，该项检测系统在实际应用中还能将检测数据保留下来，为以后参考提供依据。图为数字化沥青铺设施工现场，施工作业均在有序进行，领导对碾压机上动态监测系统的设备安装进行查看。

3.3 数字化技术在混合料运输中的应用

为避免材料配制现场给公路路面施工带来不必要的影响，通常情况下沥青混凝土配制场地都与公路施工现场相隔一段距离，因此，原材料在使用时需要用专用设备进行运输。但是由于沥青混凝土材料的温度对路面铺设、压实等情况都具有一定影响，而运输过程中又是温度耗损较为严重的阶段，因此对沥青混凝土温度的掌控成为混合料运输过程中控制的重点。传统施工中，运输途中的混凝土等材料都是以一系列保温措施来控制温度的，效果虽较好但技术较为粗放，针对这一方面的完善仍有较大进步空间。

麦喀高速路在路面修建过程中，对混合料的运输采用了数字化技术进行掌控。这能帮助技术人员了解出厂混合材料的温度情况及运输过程中温度的实际变化情况，然后根据具体施工要求中对材料温度的控制进行计算，以保证混合料以最适宜的温度到达路面施工现场，以最优的状态投入到使用当中。还是以温度控制为例:混合料出厂温度、运输设备行进速度及运输设备的保温情况是影响材料进场时温度情况的主要因素，通过数字化技术，管理人员可以现对混合料运输情况进行整体把握，然后通过参数设置对影响温度的因素进行参数调整，便可以实现对混合料运输环节的数字化管理。

除此之外，数字化技术在混合料运输环节的其它方面也有应用体现，它使运输环节的工作变得更加简单、便捷、有序，对保证路面作业的持续性施工作出了不小的贡献。

3.4 数字化技术在路面压实中的应用

(1)碾压长度与摊铺要尽量协调一致，让两者能够维持相对进度，特殊情况下则具体问题具体分析。

(2)碾压长度除考虑摊铺工作之外，其长度要根据具体施工情况而设定，如:原材料构成及出场温度，建设场地的风度及温度等。

(3)不能以压路机进行夯实的路面可以用振动的方式作业。

通过上述阐述可以发现，路面压实工作与现场其它施工环节间的交集因素较多，受它们的影响也较大。可以说，想要将路面施工压实工作做好，需要全方位考虑压实工作前的各种情况。数字化技术在麦喀高速路中各路面施工环节中的应用是基于彼此间相互联系的基础之上的，这是由于数字化技术基于计算机网络，其信息传达率和使用率均高于传统技术。在路面压实过程中，运用数字化技术除了可以有效监督压实操作的质量情况之外，还可以利用数据的汇总、处理对压实工作的整体进展进行操控和把握。

除此之外，数字化技术在麦喀高速路施工建设中的混合料拌合站中也有所应用，可以说它几乎涵盖了路面建设工作的各个施工环节，这一新的突破真正为路面施工监控模式的改写添上了至关重要的一笔。

4 关于数字化技术在路面施工中应用的意见和建议

基于数字化技术的路面施工动态检测系统在麦喀高速路路面施工中的应用实属在新疆境内的首次应用。现阶段，麦喀高速公路已经竣工建成，据统计资料计算得出，数字化技术的应用使项目工程总成本降低四分之一，而且全程对施工效率和质量的监控都更为严格。这一数据表明，它的投入使用极具价值。但是这一技术在路面施工中的应用目前还处在起步阶段，虽然取得了明显的成就但在实际操作中还存在一些不足，针对数字化施工的实际情况而言，本人提出以下意见和建议为今后数字化技术在路面建设中的应用提供借鉴和参考:

首先，检测系统的可视化还需要进步一完善，信息传输功能也有待加强。数字化技术离不开网络，因此在今后的使用中注意要保持网络的畅通，同时优化系统可视性，以方面技术人员更好的运用该项技术对路面进行施工管理。

其次，检测系统的研发离不开路面实际施工情况，因此在今后的软件使用、开发过程中，双方的技术人员应多交流，这一方面有利于软件研发更适合对路面施工的检测，另一方面也能帮助施工现场技术人员更好的利用现有检测设备对施工进行监控。

5 小 结

数字化技术在新疆麦喀高速路中的应用可以在保证建设质量的前提之下有效降低机械及材料成本，实现社会效益与企业经济效益的双赢。因此，希望数字化技术在公路路面施工中的应用能引起更多人的关注。一方面充分挖掘两者结合的优势，让数字化技术更好的为路面施工服务，另一方面也不断优化和完善数字化技术本身，争取建设出更多的像麦喀高速路一样的高效益公路，为社会主义现代化建设事业的良好发展提供帮助。

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