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文檔簡介
智能瀝青路面施工方案一、系統(tǒng)組成(一)智能作業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)智能瀝青施工系統(tǒng)采用"三橫三縱"架構(gòu),橫向分為感知層、傳輸層、應(yīng)用層,縱向覆蓋設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層。系統(tǒng)核心由智能攤鋪壓實(shí)設(shè)備、智能管控平臺(tái)、RTK定位系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集單元四部分構(gòu)成,各組件通過5G+北斗雙模通信實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)數(shù)據(jù)交互,形成"感知-決策-執(zhí)行-反饋"的閉環(huán)控制體系。(二)核心設(shè)備配置智能攤鋪機(jī):搭載雙GNSS天線實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位,集成紅外溫度傳感器陣列(采樣頻率10Hz)、超聲波厚度檢測儀(測量范圍0-300mm)及液壓伺服調(diào)平系統(tǒng),支持?jǐn)備佀俣龋?-6m/min)、振搗頻率(0-50Hz)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。智能壓路機(jī):配置六輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),安裝三維姿態(tài)傳感器(測量精度±0.1°)、振動(dòng)加速度傳感器(量程±50g)及非接觸式溫度掃描儀,具備自動(dòng)變幅振動(dòng)(振幅0.3-1.8mm)和智能灑水控制功能。管控平臺(tái):采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì),包含施工進(jìn)度管理、設(shè)備監(jiān)控、質(zhì)量追溯三大模塊,支持多終端訪問(PC端/移動(dòng)端),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量不低于10TB,并發(fā)用戶數(shù)≥50人。定位系統(tǒng):采用雙頻RTK基站(靜態(tài)初始化時(shí)間≤30s),水平定位精度±8mm,垂直定位精度±15mm,配備雙備份通信鏈路(4G+電臺(tái))確保數(shù)據(jù)連續(xù)性。二、技術(shù)要求(一)設(shè)備性能指標(biāo)攤鋪機(jī):攤鋪寬度2.5-12m(無級(jí)調(diào)節(jié))最大攤鋪厚度300mm熨平板加熱功率≥24kW料斗容量≥15t壓路機(jī):工作質(zhì)量10-14t(鋼輪)碾壓速度0-6km/h(無級(jí)變速)激振力300-500kN轉(zhuǎn)向半徑≤5.5m數(shù)據(jù)采集:溫度測量范圍30-300℃(精度±1.5℃)速度采集頻率10Hz(誤差≤0.1km/h)壓實(shí)度檢測分辨率0.1%數(shù)據(jù)上傳延遲≤200ms(二)材料技術(shù)參數(shù)瀝青混合料:SBS改性瀝青摻量4.5-5.5%(基質(zhì)瀝青標(biāo)號(hào)70#)集料級(jí)配AC-13C(通過率:4.75mm38-48%,2.36mm24-34%)馬歇爾穩(wěn)定度≥8kN,流值20-40(0.1mm)動(dòng)穩(wěn)定度≥4800次/mm(60℃,0.7MPa)改性劑:熔融指數(shù)2.2-2.8g/10min(190℃,2.16kg)灰分≤8.5%與瀝青相容性≥97%貯存穩(wěn)定性≤1.5℃(48h軟化點(diǎn)差)三、施工準(zhǔn)備(一)下承層處理驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):平整度≤3mm/4m(連續(xù)式平整度儀)高程偏差±15mm/10m壓實(shí)度≥96%(灌砂法)清潔度:無浮灰、積水、油污預(yù)處理工藝:采用拋丸機(jī)進(jìn)行表面處理(丸料直徑0.8-1.2mm)噴灑乳化瀝青粘層油(用量0.3-0.6L/m2)鋪設(shè)玻纖格柵(抗拉強(qiáng)度≥80kN/m)(二)試驗(yàn)段鋪筑選取200m代表性路段進(jìn)行試驗(yàn)段施工,確定以下工藝參數(shù):拌和參數(shù):干拌時(shí)間60s(改性劑+集料)濕拌時(shí)間90s(加瀝青后)礦粉添加延遲30s出料溫度185-195℃攤鋪參數(shù):攤鋪速度2.5-3.5m/min熨平板溫度≥160℃振搗頻率35-40Hz螺旋布料器轉(zhuǎn)速18-22r/min碾壓參數(shù):初壓:溫度160-170℃,速度2.0-2.5km/h,靜壓1遍復(fù)壓:溫度130-160℃,速度3.0-3.5km/h,振動(dòng)4-6遍(振幅1.2mm,頻率40Hz)終壓:溫度≥110℃,速度2.5-3.0km/h,靜壓2遍四、施工流程(一)拌和運(yùn)輸階段智能拌和控制:采用間歇式拌和樓(生產(chǎn)能力320t/h),安裝在線級(jí)配分析儀(檢測頻率1次/5min)骨料倉配置自動(dòng)補(bǔ)料系統(tǒng)(料位檢測精度±5cm)瀝青罐配備三重溫控系統(tǒng)(加熱管+攪拌器+循環(huán)泵),溫度波動(dòng)控制在±3℃內(nèi)物流調(diào)度管理:采用智能調(diào)度平臺(tái)分配運(yùn)輸任務(wù),根據(jù)GPS定位優(yōu)化運(yùn)輸路線運(yùn)輸車輛安裝保溫棉(厚度≥50mm)+棉被覆蓋,溫度損失≤10℃/h卸料前采用罐車自清潔系統(tǒng)(高壓空氣+旋轉(zhuǎn)噴頭)清理殘留料(二)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)階段智能攤鋪控制:采用"梯隊(duì)作業(yè)"模式,攤鋪機(jī)間距控制在5-8m,搭接寬度15-20cm啟動(dòng)"恒速攤鋪"功能,速度波動(dòng)≤±0.2m/min熨平板采用"預(yù)拱度"設(shè)置(根據(jù)攤鋪厚度設(shè)置0.3-1.2mm拱度)自動(dòng)控制瀝青混合料溫度(攤鋪溫度≥165℃),低于閾值時(shí)自動(dòng)報(bào)警特殊部位處理:橋梁伸縮縫:采用鋼纖維瀝青混合料(摻量0.9%),鋪設(shè)加強(qiáng)網(wǎng)彎道施工:啟用"彎道補(bǔ)償"功能,內(nèi)外側(cè)攤鋪速度差控制在0.3m/min內(nèi)檢查井周邊:采用小型振動(dòng)夯(激振力≥30kN)進(jìn)行輔助壓實(shí)(三)碾壓作業(yè)階段智能碾壓控制:采用"緊跟慢壓"工藝,壓路機(jī)與攤鋪機(jī)距離保持在5-10m啟動(dòng)"路徑規(guī)劃"功能,自動(dòng)生成碾壓軌跡(重疊寬度20-30cm)實(shí)施"溫度分區(qū)"碾壓:高溫區(qū)(>150℃)采用高頻低幅,中溫區(qū)(120-150℃)采用中頻中幅,低溫區(qū)(110-120℃)采用低頻高幅質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控:每50m檢測一次壓實(shí)度(采用無核密度儀,精度±0.5%)連續(xù)監(jiān)測路面平整度(采用激光斷面儀,采樣間隔5mm)記錄碾壓遍數(shù)(初壓/復(fù)壓/終壓分別標(biāo)記),欠壓率≤0.5%五、質(zhì)量控制(一)過程控制指標(biāo)溫度控制:瀝青混合料出場溫度:185-195℃運(yùn)輸?shù)綀鰷囟龋骸?80℃攤鋪溫度:≥165℃初壓溫度:≥155℃終壓溫度:≥110℃幾何尺寸:厚度偏差:±5mm(代表值),±10mm(極值)寬度偏差:±20mm高程偏差:±10mm/10m橫坡偏差:±0.15%路面性能:壓實(shí)度:≥98%(馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度)平整度:σ≤1.2mm(IRI≤2.0m/km)滲水系數(shù):≤120ml/min構(gòu)造深度:0.5-0.8mm(二)智能監(jiān)測體系實(shí)時(shí)監(jiān)控:在攤鋪機(jī)、壓路機(jī)安裝視頻監(jiān)控(1080P,30fps),實(shí)現(xiàn)施工過程可視化采用物聯(lián)網(wǎng)終端采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、液壓壓力、油耗等)建立溫度監(jiān)測曲線,實(shí)時(shí)顯示瀝青混合料"溫度場"分布數(shù)據(jù)分析:運(yùn)用BIM+GIS技術(shù)構(gòu)建三維路面模型,偏差預(yù)警閾值可自定義設(shè)置采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測路面平整度(預(yù)測誤差≤5%)生成質(zhì)量追溯報(bào)告(包含施工時(shí)間、設(shè)備編號(hào)、操作人員等信息)(三)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分部分項(xiàng)驗(yàn)收:每200m劃分一個(gè)檢驗(yàn)批,每個(gè)檢驗(yàn)批檢測點(diǎn)數(shù)≥10個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目合格率100%,一般項(xiàng)目合格率≥95%建立電子檔案(包含檢測報(bào)告、施工記錄、影像資料)竣工驗(yàn)收:外觀檢查:表面平整、無泛油、無推移、無裂縫鉆芯取樣:每1km取3個(gè)芯樣,厚度、壓實(shí)度、空隙率需符合設(shè)計(jì)要求抗車轍試驗(yàn):60℃條件下動(dòng)穩(wěn)定度≥6000次/mm六、安全保障(一)設(shè)備安全緊急控制:所有智能設(shè)備配備雙回路急停系統(tǒng)(硬件+軟件),響應(yīng)時(shí)間≤100ms安裝毫米波雷達(dá)(探測距離0.5-50m)實(shí)現(xiàn)障礙物識(shí)別,報(bào)警距離可設(shè)置配置UPS電源(續(xù)航≥30min)確保異常斷電時(shí)數(shù)據(jù)完整保存防護(hù)措施:操作臺(tái)設(shè)置防誤觸按鍵(需雙手操作確認(rèn))旋轉(zhuǎn)部件安裝防護(hù)網(wǎng)(網(wǎng)孔尺寸≤50mm)高溫部位加裝隔熱防護(hù)罩(表面溫度≤60℃)(二)施工安全人員防護(hù):操作人員需通過專項(xiàng)培訓(xùn)(考核合格后方可上崗)配備智能安全帽(內(nèi)置定位芯片和SOS按鈕)高溫作業(yè)時(shí)段(≥35℃)采取輪班制(每班≤2h)現(xiàn)場管理:設(shè)置電子圍欄系統(tǒng),非授權(quán)人員進(jìn)入自動(dòng)報(bào)警配備智能消防系統(tǒng)(溫度傳感器+自動(dòng)滅火器)施工區(qū)域照明亮度≥50lux(均勻度≥0.7)七、應(yīng)急預(yù)案(一)設(shè)備故障處理攤鋪機(jī)故障:啟用備用攤鋪機(jī)(響應(yīng)時(shí)間≤30min)未攤鋪區(qū)域采用人工找平(誤差≤5mm)接縫處涂刷粘層油(用量0.4kg/m2)壓路機(jī)故障:啟用備用碾壓方案(增加剩余壓路機(jī)碾壓遍數(shù))采用核子密度儀加密檢測(每50m檢測3點(diǎn))溫度低于110℃時(shí)停止碾壓,標(biāo)記后進(jìn)行補(bǔ)壓(二)質(zhì)量異常處理溫度異常:出場溫度超差(>195℃或<180℃)時(shí)整批廢棄攤鋪溫度低于160℃時(shí),采用紅外加熱板(功率5kW/m2)加熱至規(guī)定溫度建立溫度追溯系統(tǒng),記錄每車瀝青料的溫度曲線厚度偏差:偏差超過-8mm時(shí),銑刨后重新攤鋪偏差超過+10mm時(shí),采用精銑刨機(jī)處理(銑刨深度控制±1mm)連續(xù)3個(gè)檢測點(diǎn)超差時(shí),暫停施工并重新標(biāo)定設(shè)備八、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)(一)智能控制技術(shù)自適應(yīng)攤鋪系統(tǒng):基于模糊PID算法實(shí)現(xiàn)攤鋪速度與供料量的動(dòng)態(tài)匹配,速度波動(dòng)控制在±0.1m/min內(nèi)。壓實(shí)度閉環(huán)控制:通過振動(dòng)加速度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測壓實(shí)效果,自動(dòng)調(diào)整激振力(調(diào)節(jié)精度±5kN)。數(shù)字孿生施工:構(gòu)建虛擬施工場景,實(shí)現(xiàn)施工過程的預(yù)演和優(yōu)化,減少現(xiàn)場試錯(cuò)成本。(二)綠色施工技術(shù)溫拌瀝青技術(shù):添加3%溫拌劑降低拌和溫度20-30℃,減少能
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