• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

智能化监控技术在公路工程质量管理中的应用与前景展望

孔强
  
科创媒体号
2023年18期
常熟市绿色交通与工程质量监督中心 215500

摘要:目前,公路工程的质量控制主要依赖于现行的标准,通过检测原材料、配合比和实体工程等常规指标,能够在一定程度上保障公路工程的质量,但是,由于传统的检测方法很难鉴别出原材料的优劣,配合比的波动大,以及破坏性检测不能对整个道路的施工均匀性进行全面的评估,从而造成路面的整体质量不能得到全面的把握,从而造成路面出现车辙、坑槽等早期病害,从而降低公路的使用寿命。

关键词:智能化监控技术;公路;路面工程;应用分析

引言:智能化监控技术可以帮助建设单位对材料控制、混合料拌和、摊铺、碾压、工后评估等环节进行快速、准确、高效的判定,从而有效地提升管理效能和技术管理水平。智能化监控技术在公路工程项目的实施,可以有效地降低路面的局部病害,改善沥青路面的均匀度,延长沥青路面的服役年限,形成一套可供借鉴、推广和复制的智能化监控技术,乃至提升至地方或行业的标准,并在全国范围内进行推广,对于推动道路质量的精细化控制、提升管理水平具有重要的意义。

一、智能化监控技术概述

本文介绍了一种基于智能化监控技术的公路工程质量的监测系统,对公路工程质量进行了分析。研究内容包括:原材料质量的智能化监测(沥青质量指纹识别、集料质量深度检测与评价)、公路施工全过程的实时监测(沥青拌和过程的信息化监测与摊铺碾压的智能化监控)、全断面的渗透状态与均匀性的快速检测与评价等。实施智能监测,就是要对公路工程建设中出现的问题进行发现,并对其成因进行剖析,并制定相应的整改措施与措施,确保公路工程施工质量,创建交通部“品质工程”示范项目。

安装智能化监测技术的主要系统时,要综合考虑到公路施工工作,在设计时要结合施工现场进行综合规划,全面掌握和了解道路的地形和施工区域,并结合施工现场的实际情况,对监控系统进行有效的布置。在设计过程中,必须运用先进的智能监测系统,对设备、管理和工作实行智能化管理,并对其进行分层管理,从而保证公路施工工作的顺利进行,从而提高公路建设的效率,提高公路企业的经济效益。进场监控系统主要由视频监控系统和报警系统组成,这种智能化监控技术既可以对施工现场进行有效的监管,又可以确保对视频图像的有效收集,当报警系统发出声音时,可以通过屏幕将现场的状况实时传送出去,同时,监管中心可以对视频图片进行分析并迅速上传,对可疑人员的车辆和移动轨迹进行自动追踪。

二、智能化监控技术公路系统安装的必要性

在道路建设中,道路要分区域建设,各地区之间要相隔一段距离,所以与道路的建设不是很集中,若在施工现场设置相应的应急救援人员或监督员,则会占用大量的人力资源,所以,在公路建设中,采用智能化监控技术公路系统,对公路进行全方位的监测,既可以实现对公路的全面监测,又可以降低人力资源的投入,所以,在公路建设中,必须要加大智能化监控技术的建设力度,另外,因为它的费用比较高,很多犯罪分子会对道路进行偷盗,在偷盗的时候,还要对相关的建筑设备进行损坏,这种行为既给高速公路公司造成了很大的损失,也给我国的社会造成了很大的安全隐患,这种监控既可以减少企业在人力资源上的投入,又可以提高市级的工作效率,直接对施工现场进行实时监控,一旦发现异常状况或偷盗事件,监控中心会及时发出报警,并将高清效果传送到公安部门,公司也可以将监控录像中拍摄到的照片作为起诉的依据。在监测过程中,如果出现了错误的预测,就必须让工作人员前往高速公路工地,人工取消报警,然后对监控系统进行彻底的维修,从而持续提高监管的精度。

三、公路工程质量管理现状

现在我国的部分公路工程施工并没有真正利用互联网技术将相关的监控屏幕进行有效的链接,也没有对监测中发现的问题进行智能的整理与分析。这种情况使得在道路建设工作中,工作视频屏幕不能被有效地供监控中心查询,对于将要发生的或已发生的问题,也无法迅速、高效地解决,在实际的监测中,依然存在着较大的安全风险。监控人员不能通过监控系统看到道路建设的最新进展,所以只能去工地检查,这使得他们大部分的时间都花在了走路上,严重影响了科学、高效的监督理念。以下将以沥青路面压实作为案例进行部分叙述:

沥青路面压实是降低沥青混合料孔隙的一个过程,这个过程是一个将固体颗粒填充到粘弹介质中,使其具有更加致密、高效的分布状态,这将直接影响到沥青路面的建设质量与耐久性。由于压实不充分,导致路面的空隙率较高,导致沥青路面的强度不够,容易出现渗水,老化过快,出现车辙、坑槽和松散等病害;压实程度太高会造成路面的高温稳定性不佳,容易产生车辙等病害。传统的压实技术,需要配置足量的压路机,采用合适的压实方法,以及初压、复压、终压等工序,才能获得最好的碾压结果。然而,目前的施工质量主要依赖于各个层级的工作人员的主观意识以及事后的检验,因此,它有以下几个方面的不足:(1)压实试验属于事后检验,并且是每200米才进行一次,其本质是用试样的质量来表示整体的质量,无法准确地反映整个路面压实质量。(2)不均衡的碾磨。当多个压路机一起工作时,由于不能知道压实遍数的好坏,也不能确定碾压范围的整体情况,所以在晚上的施工中,很可能会出现漏压现象,进而引起路面的过压、欠压等不均匀性,进而诱发路面的早期病害。(3)由于不能及时准确地掌握碾压温度,造成压实结果的误差很大。温度对沥青混合料流变性和压缩性有很大的影响。在施工过程中,摊铺温度、初压实温度、复压实温度和终压实温度的变化对压实质量有较大的影响。在适宜的压实温度下,可以减少压实次数,提高压实质量,提高压实效果。试验结果表明,当压实温度超出一定范围后,再加大压实次数仍不能达到理想的压实效果,反而会引起路面的损坏。(4)超压(super-rolling)。合理的压实速度是缩短碾压周期、提高工作效率的关键,然而,有些机手为了加速碾压,往往会“偷工”,造成路面平整度降低(产生小波)等质量问题。(5)不能精确地监测摊铺厚度(松铺厚度)。(6)通过该系统收集到的数字化建筑数据以及生成的数字资产:因为国内目前还没有大规模地采用这个系统,所以目前还没有任何一个工程将其投入到维修或维修之中,因此,这些系统收集到的数字资产是否能够为维修、中大型维修提供真实的数据支撑,目前还不能得到证实。

四、智能化监控技术在公路工程质量管理中的应用分析

4.1原材料质量智能化监控技术

4.1.1沥青运输采用GPS进行全过程监控

公路工程使用的沥青实行统一采购,集中供应,并有监理人员在仓库监督。从购买沥青到岸上,通过抽样检验合格的沥青,通过入库封存、电子监控、发货监控、车辆 GPS定位等一系列手段,对沥青进行点对点的全程监控,保证沥青的供应和使用都能得到有效的追踪。

4.1.2扫描电镜检测集料微观形貌

通过规范测试指标和SEM等手段,对承包人初选的集料进行路用性能测试和分类,并给出相应的集料选择标准和准则,以保证工程中使用的集料质量可靠、性能优良。

4.2沥青路面渗水状况及均匀性全断面评价技术

4.2.1渗水状况全断面快速检测系统

公路工程施工项目拟利用全断面沥青路面渗透状态快速测量系统,对沥青路面的整体渗透状态进行监测与评估,并在此基础上,实现对路面均匀度的评估,确保湿热地区沥青路面的密实度与均匀性。

4.2.2沥青公路工程质量无损快速检测技术

公路工程施工项目拟利用非破坏性测试方法,通过非破坏性测试方法,对压实均匀性进行评估,为改善沥青路面压实均匀性提供技术支撑。还可以利用智能化监控技术对沥青混合料压实性能进行测试,并对其进行评价。

4.3公路工程施工过程智能化监控技术

4.3.1沥青路面智能压实技术

控制需求:通过对压实过程中各个环节的有关参数进行实时监控,对压实工艺及压实效果进行严格的控制,保证压实质量符合设计要求。沥青路面的压实通常分为三个阶段:初次压实、复压和终压。第一次碾压:碾压温度控制在140℃左右,碾压速度2公里/小时,碾压次数1~2次;2)压实:压实温度为120~130℃,碾压车速为3~4公里/小时,碾压结束次数4~6次;3)碾压时,碾压温度不得小于70℃,碾压车速不得小于3~5公里/小时,碾压次数不得少于2次。优点:1)智能化的沥青路面压实监控系统可以对压实过程进行实时监控,为操作者提供准确的引导,确保测试结果的准确性,极大地提高了测试的效率。2)采用此监控系统,能迅速检测出不合格点,并能有效地预防欠压、漏压、超压等问题,保证道路压实达到规定的标准,从而达到降低或杜绝重车的目的。3)在压实过程中,机器的使用效率大幅度提高,能源消耗明显减少。另外,在确保产品质量的前提下,减少了人因差错,提高了生产效率,降低了成本。

4.3.2配合比优化验证及搅拌站信息监控

为了确保公路工程的施工质量,在此基础上,通过对三个路段的混合料、沥青混合料进行了优选试验。同时,以现有的沥青路面施工标准、规范和规程为基础,以软件和硬件为基础,以动态质量管理为手段,建立了一个以计算机为基础的沥青路面施工质量管理平台。采集、传输和分析影响道路建设质量的各种数据,并将这些数据及时地反馈给水泥稳定搅拌站、沥青搅拌站进行搅拌、摊铺和碾压。当发生施工异常时,通过报警的方式,将工程资料实时地报告给管理者,并按照质量控制系统,将存在不正常数据的项目及时关闭,从而达到了对公路工程建设质量进行实时动态监测的目的。

五、智能化监控技术在公路工程质量管理中前景展望

5.1对施工机附近出现的情况进行有效的检测

智能化监控技术在监测时,若发现施工机械周围有一系列不良行为,则要及时报警,通知相关人员做好应急措施,若高速公路施工现场出现了可疑的车辆或人,智能监控技术公路系统可以对其进行实时监控,捕捉可疑车辆或人员停留的时间和行为,并提供更逼真的视频以供申报,若确有不法分子闯入,则该即时信息和屏幕将成为报警的最佳素材;“如果是普通员工的话,那么我们就应该尽快解除警报,确保道路建设的顺利进行。

5.2智能化监控系统的自动更新功能

对公路建设工作的监测要求准确、高效,并能清楚地显示出公路建设的施工现场,在施工现场的工作线路是一条往复的曲线,若在监测过程中存在假报、虚报等现象,则会增加监管人员的工作难度,因此,在实际工作中,必须使用智能化的监控系统的设备,这些设备都要具备相应的自动更新功能,在升级的过程中,无需手工更新,可以迅速地更新设备,可以更高效地传送现场画面,从而保证施工期间的安全,降低安全风险。

六、结束语

综上所述,智能化监控技术在公路工程施工中改变了传统的质量管理方式,把事后控制升级为全程控制,并通过远程信息管理,使总体质量得到改善,降低成本。另外,在具体的材质、工况下,如何最优地设定沥青路面参数,还需不断地积累经验,以进一步提升系统的实用性与稳定性。

参考文献

[1]何勇海.公路货车智慧管控技术[J].中国交通信息化,2019(08):119-121.

[2]王向平,吴志周,张驰,朱国华.曲港公路智慧运营及管养信息平台研究与设计[J].交通与运输(学术版),2018(02):161-164.

[3]李玲玲.河南省公路网监控应急联动信息发布系统研究[D].重庆交通大学,2018.

[4]陈均栋.事件检测器在公路隧道监控中的应用[D].长安大学,2018.

*本文暂不支持打印功能

monitor