顧宗德

(新疆疆南路橋工程有限責(zé)任公司)

1 數(shù)字化技術(shù)簡介

數(shù)字化是指將用指定設(shè)備收集到的錯(cuò)宗復(fù)雜的信息以數(shù)字、數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)出來，然后以這些數(shù)字化的信息為基礎(chǔ)建立起數(shù)字模型，最后將其轉(zhuǎn)變成代碼的形式錄入電腦統(tǒng)一處理。而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化這一過程的技術(shù)我們便將其稱之為數(shù)字化技術(shù)，因此，數(shù)字化技術(shù)即指以計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等為基礎(chǔ)的運(yùn)用數(shù)字編碼進(jìn)行信息處理的技術(shù)。它利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和處理，利用光纜、通信衛(wèi)星等進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息的統(tǒng)一化管理。通常情況下，數(shù)字化技術(shù)又可以細(xì)化為基于數(shù)字的編碼、壓縮、傳輸?shù)燃夹g(shù)，同時(shí)還可以進(jìn)行數(shù)字的調(diào)制和調(diào)解，在新疆公路路面施工中的應(yīng)用給我國今后公路建設(shè)的發(fā)展帶來了新的前景。

2 數(shù)字化動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用概述

麥喀高速公路的瀝青路面在施工過程中使用了數(shù)字化動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行施工檢測(cè)，作為首個(gè)數(shù)字化技術(shù)在新疆境內(nèi)的應(yīng)用系統(tǒng)，它掀起了科技建設(shè)公路的新浪潮，實(shí)際的應(yīng)用效果經(jīng)實(shí)踐證明也確實(shí)要優(yōu)于傳統(tǒng)管理模式下的管理效果。麥喀高速路其中一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理曾表示，這種檢測(cè)系統(tǒng)只需要有網(wǎng)絡(luò)，管理人員利用終端顯示器就可以直觀的對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全程監(jiān)控，這也是數(shù)字化動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)在麥喀高速路路面修建中重大作用的最直接體現(xiàn)，它的應(yīng)用很好的提高了施工效率及質(zhì)量，有利于麥喀高速路修建效益的全面提升。該套基于數(shù)字化的動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中涵蓋了麥喀高速路多個(gè)施工環(huán)節(jié)，以下從材料配比、攤鋪、壓實(shí)等方面對(duì)數(shù)字化技術(shù)在麥喀高速路中的應(yīng)用體現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

3 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的具體體現(xiàn)

3.1 數(shù)字化技術(shù)在瀝青改性站中的應(yīng)用

瀝青是麥喀高速路用于鋪設(shè)公路路面的主要施工材料，它對(duì)公路路面建設(shè)質(zhì)量影響重大，因此麥喀高速路對(duì)瀝青改性站中瀝青及改性材料的貯存、運(yùn)輸、調(diào)配等都有嚴(yán)格的技術(shù)要求，這也是保證瀝青材料制作質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。

傳統(tǒng)的瀝青改性站對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)的管理和控制多是以人工方式或半自動(dòng)化方式來進(jìn)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(xì)才能優(yōu)化施工質(zhì)量，因此傳統(tǒng)方式下對(duì)瀝青改性站的管理難免疏忽。以瀝青化學(xué)組成的改性為例:改變?yōu)r青化學(xué)組成主要是為了使瀝青的抗性更強(qiáng)，以適應(yīng)高速路使用，通常情況下以添加外摻劑或?qū)r青進(jìn)行輕度氧化等方式進(jìn)行改性。這一過程中，外摻劑的選擇、用量及氧化程度、時(shí)間等都會(huì)對(duì)瀝青性能產(chǎn)生影響，改性時(shí)需精確把握，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)管理方式容易導(dǎo)致誤差，造成材料的浪費(fèi)。

麥喀高速路中，將數(shù)字化技術(shù)引入到對(duì)瀝青改性站生產(chǎn)技術(shù)的監(jiān)控和管理之中，很好的解決了上述情況的發(fā)生。該公路修建中對(duì)瀝青改性站生產(chǎn)情況的掌握全程在監(jiān)控室中進(jìn)行，通過對(duì)瀝青改性過程中相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，數(shù)字化動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)可全程對(duì)瀝青改性情況進(jìn)行監(jiān)督和檢測(cè)，在很大程度上代替了人力勞動(dòng)，管理人員只需要在監(jiān)控室中對(duì)數(shù)字化技術(shù)處理過的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析就能很好的掌握瀝青改性站的生產(chǎn)情況。它的應(yīng)用使瀝青改性工作中對(duì)技術(shù)要求的掌握情況更加精良，為新疆公路建設(shè)中瀝青材料高質(zhì)量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

3.2 數(shù)字化技術(shù)在路面攤鋪中的應(yīng)用

攤鋪是公路路面施工建設(shè)的主要環(huán)節(jié)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(shè)質(zhì)量。公路路面的攤鋪對(duì)技術(shù)要求較高，以攤鋪時(shí)的速度為例:攤鋪速度的瞬時(shí)變化很可能破壞已建成部分的公路系統(tǒng)平衡，而且攤鋪速度改變時(shí)，對(duì)鋪設(shè)材料的振搗情況也要相應(yīng)改變，這會(huì)給路面初始密度帶來不利影響，導(dǎo)致路面壓實(shí)后平整度不足，因此攤鋪工作以勻速連續(xù)作業(yè)為最優(yōu)，其攤鋪速度計(jì)算公式如下

VP=100QC/60DBH

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

根據(jù)《公路路面施工技術(shù)規(guī)范》要求，施工中對(duì)攤鋪速度情況的掌握需要準(zhǔn)確合理才能保證施工符合設(shè)計(jì)規(guī)范。不僅如此，攤鋪工作中還需要對(duì)攤鋪時(shí)材料的溫度情況進(jìn)行把握，同時(shí)控制好供料、振搗、仰角等相關(guān)參數(shù)。麥喀高速公路在路面攤鋪時(shí)使用了數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)攤鋪情況進(jìn)行了全程的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。施工項(xiàng)目辦利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)路面鋪設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)的施工標(biāo)準(zhǔn)和流程進(jìn)行設(shè)定以后，然后在路面鋪設(shè)期間，檢測(cè)系統(tǒng)就可以嚴(yán)格按照技術(shù)人員錄入的程序?qū)κ┕て陂g的質(zhì)量情況進(jìn)行判定，方便工作人員對(duì)路面鋪設(shè)情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。不僅如此，該項(xiàng)檢測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中還能將檢測(cè)數(shù)據(jù)保留下來，為以后參考提供依據(jù)。圖為數(shù)字化瀝青鋪設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)，施工作業(yè)均在有序進(jìn)行，領(lǐng)導(dǎo)對(duì)碾壓機(jī)上動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備安裝進(jìn)行查看。

3.3 數(shù)字化技術(shù)在混合料運(yùn)輸中的應(yīng)用

為避免材料配制現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)地都與公路施工現(xiàn)場(chǎng)相隔一段距離，因此，原材料在使用時(shí)需要用專用設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸。但是由于瀝青混凝土材料的溫度對(duì)路面鋪設(shè)、壓實(shí)等情況都具有一定影響，而運(yùn)輸過程中又是溫度耗損較為嚴(yán)重的階段，因此對(duì)瀝青混凝土溫度的掌控成為混合料運(yùn)輸過程中控制的重點(diǎn)。傳統(tǒng)施工中，運(yùn)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(shù)較為粗放，針對(duì)這一方面的完善仍有較大進(jìn)步空間。

麥喀高速路在路面修建過程中，對(duì)混合料的運(yùn)輸采用了數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行掌控。這能幫助技術(shù)人員了解出廠混合材料的溫度情況及運(yùn)輸過程中溫度的實(shí)際變化情況，然后根據(jù)具體施工要求中對(duì)材料溫度的控制進(jìn)行計(jì)算，以保證混合料以最適宜的溫度到達(dá)路面施工現(xiàn)場(chǎng)，以最優(yōu)的狀態(tài)投入到使用當(dāng)中。還是以溫度控制為例:混合料出廠溫度、運(yùn)輸設(shè)備行進(jìn)速度及運(yùn)輸設(shè)備的保溫情況是影響材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)溫度情況的主要因素，通過數(shù)字化技術(shù)，管理人員可以現(xiàn)對(duì)混合料運(yùn)輸情況進(jìn)行整體把握，然后通過參數(shù)設(shè)置對(duì)影響溫度的因素進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合料運(yùn)輸環(huán)節(jié)的數(shù)字化管理。

除此之外，數(shù)字化技術(shù)在混合料運(yùn)輸環(huán)節(jié)的其它方面也有應(yīng)用體現(xiàn)，它使運(yùn)輸環(huán)節(jié)的工作變得更加簡單、便捷、有序，對(duì)保證路面作業(yè)的持續(xù)性施工作出了不小的貢獻(xiàn)。

3.4 數(shù)字化技術(shù)在路面壓實(shí)中的應(yīng)用

(1)碾壓長度與攤鋪要盡量協(xié)調(diào)一致，讓兩者能夠維持相對(duì)進(jìn)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(jù)具體施工情況而設(shè)定，如:原材料構(gòu)成及出場(chǎng)溫度，建設(shè)場(chǎng)地的風(fēng)度及溫度等。

(3)不能以壓路機(jī)進(jìn)行夯實(shí)的路面可以用振動(dòng)的方式作業(yè)。

通過上述闡述可以發(fā)現(xiàn)，路面壓實(shí)工作與現(xiàn)場(chǎng)其它施工環(huán)節(jié)間的交集因素較多，受它們的影響也較大。可以說，想要將路面施工壓實(shí)工作做好，需要全方位考慮壓實(shí)工作前的各種情況。數(shù)字化技術(shù)在麥喀高速路中各路面施工環(huán)節(jié)中的應(yīng)用是基于彼此間相互聯(lián)系的基礎(chǔ)之上的，這是由于數(shù)字化技術(shù)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其信息傳達(dá)率和使用率均高于傳統(tǒng)技術(shù)。在路面壓實(shí)過程中，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)除了可以有效監(jiān)督壓實(shí)操作的質(zhì)量情況之外，還可以利用數(shù)據(jù)的匯總、處理對(duì)壓實(shí)工作的整體進(jìn)展進(jìn)行操控和把握。

除此之外，數(shù)字化技術(shù)在麥喀高速路施工建設(shè)中的混合料拌合站中也有所應(yīng)用，可以說它幾乎涵蓋了路面建設(shè)工作的各個(gè)施工環(huán)節(jié)，這一新的突破真正為路面施工監(jiān)控模式的改寫添上了至關(guān)重要的一筆。

4 關(guān)于數(shù)字化技術(shù)在路面施工中應(yīng)用的意見和建議

基于數(shù)字化技術(shù)的路面施工動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)在麥喀高速路路面施工中的應(yīng)用實(shí)屬在新疆境內(nèi)的首次應(yīng)用。現(xiàn)階段，麥喀高速公路已經(jīng)竣工建成，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算得出，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使項(xiàng)目工程總成本降低四分之一，而且全程對(duì)施工效率和質(zhì)量的監(jiān)控都更為嚴(yán)格。這一數(shù)據(jù)表明，它的投入使用極具價(jià)值。但是這一技術(shù)在路面施工中的應(yīng)用目前還處在起步階段，雖然取得了明顯的成就但在實(shí)際操作中還存在一些不足，針對(duì)數(shù)字化施工的實(shí)際情況而言，本人提出以下意見和建議為今后數(shù)字化技術(shù)在路面建設(shè)中的應(yīng)用提供借鑒和參考:

首先，檢測(cè)系統(tǒng)的可視化還需要進(jìn)步一完善，信息傳輸功能也有待加強(qiáng)。數(shù)字化技術(shù)離不開網(wǎng)絡(luò)，因此在今后的使用中注意要保持網(wǎng)絡(luò)的暢通，同時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)可視性，以方面技術(shù)人員更好的運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行施工管理。

其次，檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)離不開路面實(shí)際施工情況，因此在今后的軟件使用、開發(fā)過程中，雙方的技術(shù)人員應(yīng)多交流，這一方面有利于軟件研發(fā)更適合對(duì)路面施工的檢測(cè)，另一方面也能幫助施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員更好的利用現(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備對(duì)施工進(jìn)行監(jiān)控。

5 小 結(jié)

數(shù)字化技術(shù)在新疆麥喀高速路中的應(yīng)用可以在保證建設(shè)質(zhì)量的前提之下有效降低機(jī)械及材料成本，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。因此，希望數(shù)字化技術(shù)在公路路面施工中的應(yīng)用能引起更多人的關(guān)注。一方面充分挖掘兩者結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，讓數(shù)字化技術(shù)更好的為路面施工服務(wù)，另一方面也不斷優(yōu)化和完善數(shù)字化技術(shù)本身，爭取建設(shè)出更多的像麥喀高速路一樣的高效益公路，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的良好發(fā)展提供幫助。

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