重载路面硬质沥青施工中智能压实系统的运用

肖旺

（中交（广州）建设有限公司，广州 518000）

1 智能压实系统应用的研究

近年来，我国高速公路发展迅猛，但是施工效率和施工质量还无法同时得到保证。因此，为了解决这个问题，将信息技术运用到高速公路沥青路面的施工中，既能保证效率，又能让沥青路更加的耐用、坚实和平稳。沥青路面施工工序中，最关键的就是碾压施工。那么该如何控制施工中的碾压质量，保证较高的沥青路面碾压度，这就需要进一步的研究。

1.1 总体施工方案的研究

通过智能压实系统，研究沥青路面碾压工艺，探索传统压实控制标准值与智能压实检测值之间的相关性，推算出智能压实检测值，以此作为沥青路面碾压控制指标，同时依据这一检测值，优化内部的验收程序，提高施工效率。

1.2 智能压实检测值的研究

在系统外安装检测模块需要依靠智能压实系统，得出的智能压实检测值，可以在后台保存并打印。通过研究传统压实控制指标和智能压实检测值间的相关性，运用数学模型的基本原理，推算两者的相互关系，最终确定智能压实检测值。在施工期间运用此检测值，不仅减少了事后控制时，因检测不合规而带来的返工，还同时保证了施工碾压的工作的效率和质量。

1.3 智能压实验收模式的研究

在传统路面验收中以“单点”检测值作为判定路面质量合格与否的指标，在此基础上依托智能压实检测值，提出了新的验收模式，即少量传统验收加智能压实检测联合验收，将这一理念运用到实际施工中去，提高了验收过程的效率，也为后续同样类型施工项目提供了更好的借鉴[1]。

2 主要技术内容

2.1 总体思路

第一，从智能压实系统应用与沥青路面的角度出发，对整个智能压实系统的原理进行深入研究。第二，研究压实控制标准值与智能压实检测值间的相关性，利用所采集的大量数据和数学模型的基本原理，推算出两者之间的关系。第三，通过在智能压实系统的基础上，研发出一个新的智能压实检测指标模块。第四，提出新的沥青智能压实实验验收模式，完善了传统的“点式”验收模式，节约了检测时间，提高了施工的连续性。

2.2 技术方案

首先，针对一般路面采用的智能压实系统，在此基础上开发了一种根据压路机在沥青路面不同的演示程度下，振动频率的变化而反馈的数字信号——智能压实检测值。同时利用模块的形式将检测值实时反馈到压路机操作手的仪盘上，实现可视化操作。其次，依托智能压实系统，利用智能压实检测值，提出新的沥青路面质量验收模式。通过改变常规的结构验收模式（通过“点式”验收）带来的事后控制，无法避免过程中出现的质量问题。而通过过程控制（通过智能压实检测值）验收模式带来的事中控制，可以减少事后控制的后果，以提高施工的连续性。

2.3 实施效果

通过采用“智能压实技术”施工工艺，同时探索一套新的验收模式，并依托工程进行实际应用，缩短了施工周期，较工程交工验收提前两个月完成。通过智能压实目标值与传统碾压工艺的检测值相关性研究，完成了新技术目标值的确定，极大地完善过程施工控制，对路面质量的控制起到很大作用。通过探索新的质量验收模式，缩短了后续的常规检测时间，有利于施工的连续进行。

3 主要技术创新点

一方面，依托既有的“智能压实系统”，结合现场工艺试验，分析形成了智能压实检测指标（ICMV）与压实控制标准值的相关性研究，形成了沥青路面压实的实时控制和传统取芯相互结合的快速验收方式，改进了传统检测和验收的不足。另一方面，在“智能压实系统中”中增设智能压实检测值模块，实现了沥青路面压实度的实时显示。

4 在主要参数、效益、市场竞争力方面，与国内外同类技术的比较

传统的碾压工艺是我国沥青路面施工中最常见的一种方式，它主要依靠压路机操作手根据管理人员提供的碾压遍数、碾压速度和振动频率进行碾压施工，一到夜间，施工效率就会降低，且无法保证施工质量，是否出现漏压和欠压的情况。云湛高速公路化湛段沥青路面施工时，施工时间紧迫，工期任务又重，因此更应该在碾压环节提高效率。本项目根据智能压实系统新技术的应用研究，提出了智能压实检测值，在原有只反馈给用户碾压区域段落的碾压遍数、行进速度、振动频率和碾压温度的基础上，同时加装的检测模块更能直观地表现智能压实检测值，可供压路机操作手直观了解碾压处的碾压程度，判定区域内是否碾压到位，不仅可以提高碾压环节工作效率，在夜间也能够连续施工。同时，提出了质量验收的新模式，通过少量结果控制加过程控制，提高了验收的效率。此碾压施工工艺在沥青路面施工行业中处于领先地位，为后续高速公路沥青路面施工提供了成功范例。

5 项目应用情况

通过对本项目的研究，利用压实控制标准值（通过传统的检测手段得出压实度）和数理统计原理，推算出智能压实检测值，并应用于云湛高速化湛段沥青路面施工，重点解决了碾压工艺的事后控制引起的返工及不合格等问题。云湛高速化湛段建成通车后，由珠三角到粤西方向的交通拥堵状况将会大大缓解，在避开堵车耗时的情况下，粤西人节假日返乡有望节省1.5～2h。云湛高速是珠三角通往粤西地区、大西南地区以及大陆连通海南岛的重要通道，对全面提升粤西地区整体竞争力，加快融入珠三角起到极大的推动作用，将促进粤西地区与北部湾经济区的融合，推动粤西参与大西南和东盟等区域合作。

本项目研发提出的智能压实检测值通过增加的模块，能够实时反馈给压路机操作人员及用户，可以推广应用于沥青路面碾压施工工程，还可以探讨应用于各不同压实材料的路基施工。但提出的新型的验收模式，仅限于施工单位主体的验收环节，要得到建设单位和监理单位验收认可，仍需要有相应的规范和标准，需要进一步进行探究。

6 社会效益和经济效益

采用该研究成果进行的云湛高速化湛段沥青路面施工，确保了沥青路面施工质量，减少了大型机械设备和管理、作业人员的投入，提高了夜间的连续施工工效，有效缩短了工期，保障了施工进度，获得了业主、监理、质检站及相关单位的一致肯定和广泛好评，提高了企业的知名度和美誉度，并且提高了施工效率，降低了施工风险，提高了施工质量，降低了施工成本，对云湛高速沥青路面施工顺利完成起到了重要作用。达到了“安全、优质、高效、创新”的工程目标，取得了良好的社会效益。

依托该研究成果进行的云湛高速化湛段沥青路面结构层施工，确保了施工质量和施工安全，与传统碾压工艺相比，节约了成本288.4万元，取得了良好的经济效益。

总的来说，项目的应用，促进和推动了高速公路沥青路面施工技术的发展和进步，具有较大的推广价值。

7 结语

综上所述，通过本文的阐述分析，得知沥青路面压实度是检验施工的碾压质量的关键。而如何保证较高的压实度，就需要依靠智能压实系统，通过数理统计的原理，结合现场工艺试验，运用数学模型的基本原理，推算出传统压实控制标准值与智能压实检测值间的相互关系，得出智能压实检测指标。压路机操作手可以根据碾压质量控制的标准控制碾压工序，不仅减少了验收步骤，保证了施工质量，而且还提高了施工效率，保证了沥青路面的连续性施工。