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基于动态控制方法的沥青路面施工智能管控技术研究

李宁
  
扬帆媒体号
2024年12期
中路交科检测技术有限公司 江苏南京 210000

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摘要:沥青路面作为现代道路交通的重要组成部分,其施工质量和效率直接关系到道路的使用寿命、行车安全以及交通流畅性。在科技不断发展过程中,传统沥青路面施工方法已无法满足现代高效、精准的施工要求,而基于动态控制方法的沥青路面施工智能管控技术就是该背景下应运而生,融合了现代信息技术、智能控制理论和道路工程技术,能够实现沥青路面施工过程的智能化、精细化控制。

关键词:动态控制方法;沥青路面施工;智能管控技术

动态控制方法作为一种先进的控制策略,能够根据实时数据调整施工参数,从而确保施工质量的稳定性和可控性。在沥青路面施工中,通过实时监测沥青温度、摊铺速度、压路机压实度等关键参数,动态控制系统能够及时调整施工流程,保证沥青路面的平整度、密实度等关键指标达到设计要求,不仅可以显著提高施工质量,还能够有效减少材料浪费和施工成本,所以需要加强对人工智能管控技术的应用,从而推动道路工程施工技术水平提高。

一、基于动态控制方法沥青路面施工智能管控技术的优势

(一)实时数据监控与调整

通过安装传感器和采用先进的检测技术,可以实时监测沥青温度、摊铺速度、压路机压实度等关键参数,数据不仅为施工人员提供了准确的施工状态反馈,还能帮助管理人员及时调整施工策略,确保施工质量的稳定性和可控性,例如当沥青温度过高或过低时,系统会自动报警,提示施工人员及时调整沥青温度,从而避免因温度不适宜而导致的施工质量问题,能够提高施工过程的灵活性和反应速度。

(二)提高施工质量和效率

通过动态控制方法,沥青路面施工智能管控技术能够显著提高施工质量和效率,由于施工过程中各项参数得到实时监控和调整,施工质量得到了有力保障,沥青路面的平整度、密实度等关键指标能够更精确地达到设计要求,减少了因施工不当而产生的质量问题,智能管控技术则通过精确的数据分析来指导施工,避免了不必要的停工和返工,从而节省了时间和成本[1]。

(三)降低施工成本和风险

通过实时监控和调整施工参数,该技术能够减少材料浪费,比如当检测到沥青温度过低时,系统可以提示施工人员及时调整温度,避免因温度过低而导致的材料浪费,从而降低材料成本,还能够体现环保理念。智能管控技术能够实时监测施工过程中的风险因素,如温度异常、摊铺速度过快等,从而及时进行预警和调整,可以有效降低施工安全事故的发生概率,减少因事故而产生的额外费用和损失。

二、基于动态控制方法沥青路面施工智能管控技术的应用

(一)沥青混合料拌和监控系统

在沥青混合料拌和过程中,通过智能化监控系统,能够实现对其动态化控制,使得沥青混合料拌和始终在控制范围之内。在采用智能化监控系统时,首先系统可以实时获取沥青混合料的各项数据,比如温度、级配等,数据传输到控制中心后,通过分析可以判断当前沥青混合料的状态;为了实现监测功能,系统中会配备多个传感器,比如温度传感器等,传感器安装在对应的位置,确保传感器安装位置准确性,才能够提升参数获取效果,防止出现参数错误的问题;系统需要配备功能强大的分析处理器,以便于对实时产生的大量数据进行分析,支持后续控制系统的指令传输。基于实时监测到的数据,沥青混合料拌和监控系统能够进行动态控制与调整,系统根据预设的质量控制标准和算法,对沥青混合料的拌和过程进行实时分析,当监测到某些参数偏离预设范围时,系统会自动调整拌合设备的运行参数,调整沥青和骨料的比例、控制拌合时间和温度等,确保混合料的拌合质量。沥青混合料拌合监控系统还具备预警与报警功能,当系统监测到某些关键参数异常时,如沥青温度过高或过低、混合料级配不合理等,系统会自动触发预警或报警机制,此时施工人员可以根据系统的提示及时进行调整和处理,避免潜在的质量问题。通过引入沥青混合料拌和监控系统,施工单位可以显著提高沥青路面的施工质量。该系统能够实时监测和调整拌合过程中的各种参数,确保混合料的拌合质量符合设计要求[2]。

(二)沥青混合料摊铺监控系统

摊铺厚度是影响沥青路面质量的关键因素,沥青混合料摊铺监控系统通过实时监测摊铺厚度,并与预设值进行比较,动态调整摊铺机的摊铺装置,确保摊铺厚度的一致性和均匀性,当系统检测到摊铺厚度偏离预设值时,会自动调整摊铺机的高度和速度,以保证摊铺厚度的准确性。在该系统运行过程中,可以对摊铺温度进行实时监测,摊铺温度是影响摊铺质量的关键因素,如果出现温度过高或过低的问题,会导致摊铺效果受到影响,出现离析、不均匀等问题,而通过该系统可以实时监测摊铺温度,当出现温度异常问题时,能够自动化调节摊铺程序设定。同时,该系统具有自动找平与导向功能,通过配备的激光与超声波传感器,可以自动化进行找平处理,从而避免沥青混合料摊铺过程中出现不平整的问题,且自动导航功能可以规划行驶路径,避免偏离设计路线。沥青混合料摊铺监控系统能够实时记录摊铺过程中的所有数据,包括摊铺速度、摊铺厚度、沥青温度等关键参数的变化情况,数据可以用于后续的施工质量评估,帮助施工单位不断优化摊铺工艺和提高施工质量[3]。下表为某道路工程所采用沥青混合料摊铺监控系统的具体技术参数。

(三)沥青混合料压实监控系统

压实度是衡量沥青路面质量的重要指标,沥青混合料压实监控系统通过实时监测压实度,并与设计要求进行比较,动态调整压路机的压实参数,如振幅、频率和行进速度等,以确保压实度达到设计要求;为了提高压实的均匀性和效率,沥青混合料压实监控系统还配备了智能导航与定位功能,通过集成GPS或其他定位技术,系统能够实时追踪压路机的位置和行进轨迹,确保每一块区域都得到充分的压实,且智能导航系统还可以根据施工区域的形状和大小,自动规划最优的压实路径,提高施工效率。此外,沥青混合料压实监控系统支持远程监控与管理功能,施工单位可以通过互联网或移动网络,随时随地查看压实过程的实时数据和历史记录,远程监控功能提高了施工管理的便捷性,使得施工单位能够及时掌握施工现场的情况,做出更加科学合理的决策。

(四)智能化养护管理系统

该系统对收集到的路面状态数据进行处理和分析,利用大数据和云计算技术,建立路面性能预测模型,通过对路面性能的动态分析,系统能够预测路面的使用寿命、损坏趋势等,为养护计划的制定提供科学依据。基于路面状态的实时监测数据和性能动态分析结果,智能化养护管理系统能够智能生成养护计划,系统根据路面的实际情况,推荐最佳的养护时机、养护方法和养护材料,确保养护工作的针对性和有效性。在养护作业完成后,智能化养护管理系统会对养护效果进行评估,通过对比养护前后的路面状态数据,系统能够客观评价养护效果,为后续的养护工作提供改进建议,同时系统还支持用户反馈功能,收集养护人员的意见和建议,不断优化养护流程和方法[4]。

三、基于动态控制方法的沥青路面施工智能管控技术未来发展趋势

首先,未来沥青路面施工智能管控技术将进一步融入深度学习和人工智能技术,通过构建更加复杂的神经网络模型,系统能够更精确地预测沥青路面的性能变化、施工质量的优劣以及潜在的风险点,将使得施工过程更加精准可控,大幅减少人为因素导致的误差;智能管控系统将具备更强的自适应学习能力,能够根据历史数据和实时反馈不断调整和优化施工参数,比如系统可以根据不同地区的气候条件、材料特性等因素,自动调整沥青混合料的配比、压实方式等,以达到最佳的施工效果。其次,随着无人驾驶技术的发展,未来的沥青路面施工机械将实现全自动化操作,通过精确的导航系统和传感器阵列,无人驾驶压路机、摊铺机等设备能够自主完成摊铺、压实等施工任务,大幅提高工作效率和安全性;智能管控技术将与物联网技术深度融合,实现对沥青、砂石等施工物料的智能管理,系统能够实时监测物料的库存量、质量状况等信息,并根据施工进度自动调整物料的采购和配送计划,确保施工的连续性和稳定性。最后,未来沥青路面施工智能管控技术将更加注重多系统之间的协同作业,比如智能摊铺系统、智能压实系统、智能质量检测系统等将实现无缝对接,形成统一、高效的施工管控平台,从而提升施工的整体效率和质量控制水平。

结束语

综上所述,在现代道路工程建设过程中,沥青智能施工技术已经得以广泛应用,通过采用智能化系统,能够有效提高施工效率与质量,改变过去传统施工技术存在的问题,所以需要进一步推广沥青智能施工技术,促进道路工程建设行业发展。

参考文献

[1]马天武,李同斌,马天勇,等. 沥青路面施工质量动态智能管控技术研究[J]. 大众标准化,2022(11):10-12.

[2]刘廷杰,张韬,徐卫峰. 桥面沥青混合料高质量智能铺装施工技术应用[J]. 运输经理世界,2022(23):78-80.

[3]高海波,刘欣超,王彤. 基于3D机械控制沥青路面智能摊铺施工技术应用研究[J]. 江苏建筑,2022(z1):52-55.

[4]刘佳涛. 高速公路沥青路面碾压施工质量智能监控技术[J]. 工程机械与维修,2022(1):188-189.

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