淺析數字化技術在新疆公路路面施工中的體現

顧宗德

(新疆疆南路橋工程有限責任公司)

1 數字化技術簡介

數字化是指將用指定設備收集到的錯宗復雜的信息以數字、數據的形式表現出來，然后以這些數字化的信息為基礎建立起數字模型，最后將其轉變成代碼的形式錄入電腦統一處理。而實現數字化這一過程的技術我們便將其稱之為數字化技術，因此，數字化技術即指以計算機、互聯網等為基礎的運用數字編碼進行信息處理的技術。它利用計算機進行數據的收集和處理，利用光纜、通信衛星等進行數據的傳輸，進而實現信息的統一化管理。通常情況下，數字化技術又可以細化為基于數字的編碼、壓縮、傳輸等技術，同時還可以進行數字的調制和調解，在新疆公路路面施工中的應用給我國今后公路建設的發展帶來了新的前景。

2 數字化動態檢測系統的應用概述

麥喀高速公路的瀝青路面在施工過程中使用了數字化動態檢測系統進行施工檢測，作為首個數字化技術在新疆境內的應用系統，它掀起了科技建設公路的新浪潮，實際的應用效果經實踐證明也確實要優于傳統管理模式下的管理效果。麥喀高速路其中一個項目經理曾表示，這種檢測系統只需要有網絡，管理人員利用終端顯示器就可以直觀的對施工現場進行全程監控，這也是數字化動態檢測系統在麥喀高速路路面修建中重大作用的最直接體現，它的應用很好的提高了施工效率及質量，有利于麥喀高速路修建效益的全面提升。該套基于數字化的動態檢測系統在實際應用過程中涵蓋了麥喀高速路多個施工環節，以下從材料配比、攤鋪、壓實等方面對數字化技術在麥喀高速路中的應用體現進行詳細介紹。

3 數字化技術應用的具體體現

3.1 數字化技術在瀝青改性站中的應用

瀝青是麥喀高速路用于鋪設公路路面的主要施工材料，它對公路路面建設質量影響重大，因此麥喀高速路對瀝青改性站中瀝青及改性材料的貯存、運輸、調配等都有嚴格的技術要求，這也是保證瀝青材料制作質量的關鍵一環。

傳統的瀝青改性站對各項生產技術的管理和控制多是以人工方式或半自動化方式來進行，但是由于公路修筑中，瀝青改性站的工作量巨大且部分工作要做到精細才能優化施工質量，因此傳統方式下對瀝青改性站的管理難免疏忽。以瀝青化學組成的改性為例:改變瀝青化學組成主要是為了使瀝青的抗性更強，以適應高速路使用，通常情況下以添加外摻劑或對瀝青進行輕度氧化等方式進行改性。這一過程中，外摻劑的選擇、用量及氧化程度、時間等都會對瀝青性能產生影響，改性時需精確把握，傳統的監測管理方式容易導致誤差，造成材料的浪費。

麥喀高速路中，將數字化技術引入到對瀝青改性站生產技術的監控和管理之中，很好的解決了上述情況的發生。該公路修建中對瀝青改性站生產情況的掌握全程在監控室中進行，通過對瀝青改性過程中相關參數的設置，數字化動態檢測系統可全程對瀝青改性情況進行監督和檢測，在很大程度上代替了人力勞動，管理人員只需要在監控室中對數字化技術處理過的信息數據進行分析就能很好的掌握瀝青改性站的生產情況。它的應用使瀝青改性工作中對技術要求的掌握情況更加精良，為新疆公路建設中瀝青材料高質量生產奠定了基礎。

3.2 數字化技術在路面攤鋪中的應用

攤鋪是公路路面施工建設的主要環節之一，攤鋪工作做得好可以很好的避免一些公路路面病害，保證建設質量。公路路面的攤鋪對技術要求較高，以攤鋪時的速度為例:攤鋪速度的瞬時變化很可能破壞已建成部分的公路系統平衡，而且攤鋪速度改變時，對鋪設材料的振搗情況也要相應改變，這會給路面初始密度帶來不利影響，導致路面壓實后平整度不足，因此攤鋪工作以勻速連續作業為最優，其攤鋪速度計算公式如下

VP=100QC/60DBH

式中:VP為攤鋪速度，m/min;D 為壓實成型后瀝青混合料的密實度，t/m3;H 為攤鋪壓實成型后的平均密度，cm;C 為效率系數，依情況而定;Q 為拌和設備生產量，t/h;B 為攤鋪寬度，cm。

根據《公路路面施工技術規范》要求，施工中對攤鋪速度情況的掌握需要準確合理才能保證施工符合設計規范。不僅如此，攤鋪工作中還需要對攤鋪時材料的溫度情況進行把握，同時控制好供料、振搗、仰角等相關參數。麥喀高速公路在路面攤鋪時使用了數字化檢測系統對攤鋪情況進行了全程的動態檢測。施工項目辦利用計算機系統對路面鋪設各個環節的施工標準和流程進行設定以后，然后在路面鋪設期間，檢測系統就可以嚴格按照技術人員錄入的程序對施工期間的質量情況進行判定，方便工作人員對路面鋪設情況進行及時調整。不僅如此，該項檢測系統在實際應用中還能將檢測數據保留下來，為以后參考提供依據。圖為數字化瀝青鋪設施工現場，施工作業均在有序進行，領導對碾壓機上動態監測系統的設備安裝進行查看。

3.3 數字化技術在混合料運輸中的應用

為避免材料配制現場給公路路面施工帶來不必要的影響，通常情況下瀝青混凝土配制場地都與公路施工現場相隔一段距離，因此，原材料在使用時需要用專用設備進行運輸。但是由于瀝青混凝土材料的溫度對路面鋪設、壓實等情況都具有一定影響，而運輸過程中又是溫度耗損較為嚴重的階段，因此對瀝青混凝土溫度的掌控成為混合料運輸過程中控制的重點。傳統施工中，運輸途中的混凝土等材料都是以一系列保溫措施來控制溫度的，效果雖較好但技術較為粗放，針對這一方面的完善仍有較大進步空間。

麥喀高速路在路面修建過程中，對混合料的運輸采用了數字化技術進行掌控。這能幫助技術人員了解出廠混合材料的溫度情況及運輸過程中溫度的實際變化情況，然后根據具體施工要求中對材料溫度的控制進行計算，以保證混合料以最適宜的溫度到達路面施工現場，以最優的狀態投入到使用當中。還是以溫度控制為例:混合料出廠溫度、運輸設備行進速度及運輸設備的保溫情況是影響材料進場時溫度情況的主要因素，通過數字化技術，管理人員可以現對混合料運輸情況進行整體把握，然后通過參數設置對影響溫度的因素進行參數調整，便可以實現對混合料運輸環節的數字化管理。

除此之外，數字化技術在混合料運輸環節的其它方面也有應用體現，它使運輸環節的工作變得更加簡單、便捷、有序，對保證路面作業的持續性施工作出了不小的貢獻。

3.4 數字化技術在路面壓實中的應用

(1)碾壓長度與攤鋪要盡量協調一致，讓兩者能夠維持相對進度，特殊情況下則具體問題具體分析。

(2)碾壓長度除考慮攤鋪工作之外，其長度要根據具體施工情況而設定，如:原材料構成及出場溫度，建設場地的風度及溫度等。

(3)不能以壓路機進行夯實的路面可以用振動的方式作業。

通過上述闡述可以發現，路面壓實工作與現場其它施工環節間的交集因素較多，受它們的影響也較大?？梢哉f，想要將路面施工壓實工作做好，需要全方位考慮壓實工作前的各種情況。數字化技術在麥喀高速路中各路面施工環節中的應用是基于彼此間相互聯系的基礎之上的，這是由于數字化技術基于計算機網絡，其信息傳達率和使用率均高于傳統技術。在路面壓實過程中，運用數字化技術除了可以有效監督壓實操作的質量情況之外，還可以利用數據的匯總、處理對壓實工作的整體進展進行操控和把握。

除此之外，數字化技術在麥喀高速路施工建設中的混合料拌合站中也有所應用，可以說它幾乎涵蓋了路面建設工作的各個施工環節，這一新的突破真正為路面施工監控模式的改寫添上了至關重要的一筆。

4 關于數字化技術在路面施工中應用的意見和建議

基于數字化技術的路面施工動態檢測系統在麥喀高速路路面施工中的應用實屬在新疆境內的首次應用。現階段，麥喀高速公路已經竣工建成，據統計資料計算得出，數字化技術的應用使項目工程總成本降低四分之一，而且全程對施工效率和質量的監控都更為嚴格。這一數據表明，它的投入使用極具價值。但是這一技術在路面施工中的應用目前還處在起步階段，雖然取得了明顯的成就但在實際操作中還存在一些不足，針對數字化施工的實際情況而言，本人提出以下意見和建議為今后數字化技術在路面建設中的應用提供借鑒和參考:

首先，檢測系統的可視化還需要進步一完善，信息傳輸功能也有待加強。數字化技術離不開網絡，因此在今后的使用中注意要保持網絡的暢通，同時優化系統可視性，以方面技術人員更好的運用該項技術對路面進行施工管理。

其次，檢測系統的研發離不開路面實際施工情況，因此在今后的軟件使用、開發過程中，雙方的技術人員應多交流，這一方面有利于軟件研發更適合對路面施工的檢測，另一方面也能幫助施工現場技術人員更好的利用現有檢測設備對施工進行監控。

5 小 結

數字化技術在新疆麥喀高速路中的應用可以在保證建設質量的前提之下有效降低機械及材料成本，實現社會效益與企業經濟效益的雙贏。因此，希望數字化技術在公路路面施工中的應用能引起更多人的關注。一方面充分挖掘兩者結合的優勢，讓數字化技術更好的為路面施工服務，另一方面也不斷優化和完善數字化技術本身，爭取建設出更多的像麥喀高速路一樣的高效益公路，為社會主義現代化建設事業的良好發展提供幫助。

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