智慧工地瀝青路面管控技術研究與應用

謝波 張南童 江健宏 徐松

摘? 要：本文針對智慧工地瀝青路面管控技術，運用質量動態管理方法，采用軟硬件結合的手段，利用基于物聯網架構的傳感技術和無線網絡傳輸技術，對瀝青混合料施工全過程中的關鍵參數信息進行實時采集，實現對工程質量的動態管控。本文通過對智慧工地瀝青路面管控系統及其功能的分析，提出了智慧工地瀝青路面管控關鍵參數的評價體系。結果表明智慧工地瀝青路面管控技術能夠有效的對瀝青路面施工全過程進行管控，提高了瀝青路面施工水平和施工質量，具有良好的經濟和社會效益。

關鍵詞：道路工程;智慧工地;動態管控;物聯網;關鍵參數

中圖分類號：TM73? ? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）07-0000-00

1 系統簡介

智慧工地瀝青路面管控系統主要根據交通部標準《公路瀝青路面施工技術規范》等相關規范標準，以瀝青混合料從拌和生產到施工現場管理的全過程作為管理對象，通過改造或利用現有的各類設備，將瀝青混合料的生產、運輸、施工過程關鍵參數數據信息進行實時采集，實時上報到服務器，實現動態、真實地反映工程質量狀況，把瀝青路面的施工質量從事后把關，轉向事前控制，通過相關傳感設備，實現瀝青路面施工質量關鍵參數的實時采集、傳輸、分析、預警、評價，并形成相關決策，實現以預防為主、生產施工過程控制的質量保證體系，達到瀝青路面質量智能監管目的，進一步提高工程質量監管水平，降低后期運營養護成本[1-3]。

2 智慧工地瀝青路面管控關鍵參數的梳理

在高速公路瀝青路面施工質量管理信息化關鍵參數選擇方面，首先根據《公路瀝青路面施工技術規范》、《公路工程質量檢驗評定標準》的相關要求，梳理和規范標準規定檢驗指標相關的因素，同時根據相關施工、檢測設備的信息化發展水平，初步確立高速公路瀝青路面施工質量管理的信息化關鍵參數及采集方法、采集頻率，如表1所示。

3? ?關鍵參數評價體系的驗證

根據調研分析結果，為了進一步驗證各關鍵參數預警閾值的合理性，進行室內試驗，試驗分析油石比、集料及礦粉發生相應變化時，混合料空隙率的變化范圍是否滿足《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40-2004規范要求，驗證分析初、中、高級預警閾值設定的合理性[4]。室內試驗采用常用的改性瀝青級配類型，試驗按照設計級配不變、油石比發生變化及油石比不變、級配發生變化時空隙率的變化范圍進行設計，每組設計級配試驗樣本為10個，每組取平均值作為試驗分析數據。

根據圖1，圖2，圖3，圖4油石比閾值與各指標變化關系分析來看：

（1）油石比預警閾值～空隙率：規范規定馬歇爾空隙率范圍為4.0%～6.0%，根據室內試驗經驗，旋轉壓實試件的空隙率一般比馬歇爾試件的空隙率大1.0%～1.5%，即旋轉壓實試件空隙率的要求范圍一般為3.0%～5.0%。通過室內試驗分析可知，在設計油石比降低0.3%時，空隙率為5%，達到了規范要求的極值;油石比增加0.3%時，空隙率為3.4%，因此，將設計油石比高級預警閾值控制在±0.3%基本合理。

（2）油石比預警閾值～VMA：規范規定≥13kN，根據試驗所測結果，當油石比波動在±0.3%、±0.25%、±0.2%時，VMA均滿足規范規定的要求，因此，油石比預警閾值設置基本合理。

（3）油石比預警閾值～VFA：規范規定為65%～75%，從試驗所測結果來看，在油石比波動在±0.3%、±0.25%、±0.2%時，VFA均滿足規范規定要求，因此，油石比預警閾值設置基本合理。

（4）油石比預警閾值—穩定度：規范規定≥8kN，根據試驗所測結果可知，在油石比波動±0.3%、±0.25%、±0.2%時，穩定度均滿足規范規定要求，因此，油石比預警閾值設置基本合理。

綜上所述，通過室內試驗驗證：油石比初、中、高級預警閾值設置為±0.2%、±0.25%、±0.3%時，空隙率、VMA、VFA均滿足規范要求，預警閾值設置基本合理。

4 結語

通過對高速公路瀝青路面施工質量管控關鍵參數進行梳理，確定;各指標采集方法、采集頻率，制定出各指標標準化采集流程，建立了施工質量管控關鍵指標的評價方法和分級標準;利用智能傳感、定位技術，采集瀝青混合料生產及施工過程中產生的數據，對超出設定范圍的數據實時預警，并且根據系統預警情況，搭建輔助決策技術平臺;基于物聯網云平臺技術，利用云服務平臺數據分析功能，實現了對高速公路瀝青路面施工質量關鍵參數的管控，通過收集各項關鍵參數，實現了對生產管理、施工管理各項數據統計分析及實時的監測。

參考文獻

[1] 李海彬.瀝青路面工程質量過程控制指標體系的研究[D].西安：長安大學，2006.

[2] 江帆.瀝青路面施工質量動態控制方法和軟件系統[D].長沙：湖南大學，2007.

[3] 楊人鳳，黨延兵，李愛國，等.瀝青混合料生產質量控制技術及應用[J].公路，2009（6）：82-84.

[4] 石鑫.熱拌瀝青混合料質量實時監控系統開發研究[J].公路交通科技，2010.

收稿日期：2020-06-10

作者簡介：謝波（1983—），男，山東菏澤人，碩士，高級工程師，研究方向：公路路基路面、智慧工地建設。

Research and Application of Intelligent Construction Site Asphalt Pavement Management and Control Technology

XIE Bo1，ZHANG Nantong2，JIANG Jianhong1，XU Song1

（1. Shandong Transportation Planning and Design Institute Co.， Ltd.， Jinan? Shandong? 250031;

2. Jiangsu Dongjiao Intelligent Control Technology Group Co.， Ltd.， Nanjing? Jiangsu? 210000）

Abstract： This article aims at the intelligent construction site asphalt pavement management and control technology， uses the quality dynamic management method， uses the combination of software and hardware， and uses the sensing technology based on the Internet of Things architecture and wireless network transmission technology to determine the key parameters of the asphalt mixture construction process Information is collected in real time to realize dynamic management and control of project quality. Based on the analysis of the intelligent construction site asphalt pavement management and control system and its functions， this paper proposes an evaluation system for the key parameters of the intelligent construction site asphalt pavement management and control. The results show that the intelligent construction site asphalt pavement management and control technology can effectively control the entire asphalt pavement construction process， improve the construction level and construction quality of the asphalt pavement， and have good economic and social benefits.

Keywords： road engineering; smart construction site; dynamic management and control; Internet of Things; key parameters