新疆交建集团在公路品质工程方面的实践和探索

9月6日,交通运输部管理干部学院联合《交通建设与管理》杂志举办的 “交通运输行业BIM技术应用培训班暨技术创新助力品质工程新疆研讨会”在新疆乌鲁木齐举行。新疆交通建设集团有限公司总工程师黄勇介绍了新疆交建集团在公路品质工程方面的实践和探索。黄勇总工兼任新疆公路学会副秘书长,2017年度被评为交通运输部中青年科技创新领军人才,在公路工程科研、勘察设计、公路施工建设等领域造诣深厚。

          9月6日,交通运输部管理干部学院联合《交通建设与管理》杂志举办的 “交通运输行业BIM技术应用培训班暨技术创新助力品质工程新疆研讨会”在新疆乌鲁木齐举行。新疆交通建设集团有限公司总工程师黄勇介绍了新疆交建集团在公路品质工程方面的实践和探索。黄勇总工兼任新疆公路学会副秘书长,2017年度被评为交通运输部中青年科技创新领军人才,在公路工程科研、勘察设计、公路施工建设等领域造诣深厚。

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  “无人机+BIM”航测系统

  常见的测绘方法有全站仪碎步测量和RTK控制测量,存在工作周期长、数据利用率低、成本高等问题,如何提高工作效率,精确高效的完成,做到每一阶段原始数据有据可依?新疆交建近年来探索应用的“无人机+BIM”航测系统 具有以下几项优点:

  1、快速设计 。周期短、精度高、受环境影响小等特点,非常适合新疆道路建设项目。

  2、精确施工 。BIM技术解决了施工平面图纸的多种局限问题,可视化指导施工。

  3、项目管理 。“BIM+无人机”技术可更加科学化管理施工,决策施工进程,对项目全周期的监控与管理。

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  新疆交建集团针对工程项目的需求,无人机+BIM技术优势及相关成果已经运用在托克逊县农村道路建设项目,相关项目已验收完成。今年5月前往和静县历时四天时间,完成G218线共计20公里,从航测到提交地形图全过程,为项目初期选线提供精确依据。完成吐小一、二、三标段无人机数据采集工作,结合设计路线生成主线BIM模型。

  沥青混合料路面施工动态质量监控系统

  沥青混合料常见的施工质量检测方法弊端包括实时性差、连续性难、自动化低等弊端。沥青混合料路面施工动态质量监控系统以精细化施工为主轴,以物联网技术为依托,以施工过程为切入点,以提升路面质量为最终目标的施工全过程质量管理方法。 具有如下特点:实时性、连续性、无破坏性、智能化、机群协同、远程、实时导航、短信告警、过程可重放。

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  这套系统可实现多点联动,一个是现场的联动,一个后台的联动,还有一个单机的联动,形成了一个作业面是实时信息化的互享互通互动的模型,可以在过程中实时去控制,事前指导,事中纠偏,事后追诉,形成一个完整的循环系统,可以质量控制,可以进行材料的成本核算,可以进行工、料、机的实时调度,整个的进度管理实际上是一个需要进行非常深入挖掘的一个体系。

  可以发出一个信息对运料车对运料车进行身份识别,根据不同的拌合能力,车的身份也通过智能识别系统加载上,到了后台,到了摊铺现场以后可以把这个信息传递到摊铺机上,前台的数据实时传到后台,摊铺的这一车料铺在了哪个桩号上,这车料前端各种矿料的油石比等等这些信息都是联动的。相当于把身份在建设过程中把它材料和身份整个体系实现了在路面过程中的定位,这样形成一个闭环。

  拌合站可以实时报警,保证温度、级配、油石比等等,根据交建企业的标准进行实时动态对比,把原来传统的这种间断性的生产变成工厂化的生产。各种数据可以提取,比如说各个料仓的活动情况,一些关键数据都可以提取出来。给一线的相应的技能工人,让他得到一手的信息。就跟打仗一样,让战士首先得到最新的信息,然后让他去把这个调整然后后面的包括管理,这样就解决了以前通过后台来控制前台,来对操作下命令,或者借助控制体系的不连续,就是让实际的一线的生产人员自己首先来进行实时控制。

  运输管理用于车辆的运输轨迹跟踪,并通过告警提示驾驶员超速、超出电子围栏等违规情况。同时以沥青混合料为主线,将前场和后场的数据进行关联对应。

  摊铺碾压作为路面施工质量管理的一部分,负责前场施工工艺全管理。将所有车辆进行统一交互,使得整个现场作为一个有机整体进行管理。针对摊铺过程、压实过程进行不同的工艺处理,并未压路机驾驶员提供实时导航辅助。

  每个摊铺碾压现场都会有前场经理和监理,对施工现场进行施工调度及质量监督,路面施工质量管理就是为他们提供实时的管理手段,通过图形化的数据呈现,使原先的工作得以量化。

  后台管理作为系统处理的核心模块,主要完成数据的保存和分析以及回溯工作,并以报表、饼图、线图等图形化手段呈现给管理者,方便管理者的方便找出施工的进展。当后台管理系统发现施工质量问题时,通过网页及短信的方式通知相应的管理者,确保问题的及时反馈。

  沥青混合料路面施工动态质量监控系统符合沥青路面施工工艺与施工规范,全面提升了公路施工质量精细化管控水平。

  1、智能施工体系 :以智能化、精细化施工为主轴,以物联网、大数据、云计算为依托,以工业数字化施工过程为切入点,形成了施工全过程的智能管控体系。

  2、科学质控体系:该系统结合日常实验检测,形成了事前控制、事中动态纠偏、事后验证反馈的三位一体化科学高效质控体系。

  3、质量追溯体系 :实现了沥青路面施工全过程中拌合、运输、摊铺、碾压等施工环节的质量追溯闭环体系。

  具有以下社会效益:

  1.提高了生产效率,改变了工作模式。

  2.降低了质量安全风险,对提高生产效率、改善工况条件、推进先进适用的技术以及加强公路信息化建设起到积极的作用。

  3.为今后沥青路面施工达到标准化的要求提供技术支持,具有有广阔的推广前景。

  4.能够确保路面施工的质量安全,在减少质量事故的同时,可减少废料的产生,从而对保护国土环境有着积极的作用。

  相关研究成果已经纳入国家级《动态智能监控下的沥青混合料路面施工工法》、《公路沥青路面施工质量动态监测信息化标准》(企业标准,已试行)等,为新疆沥青路面施工全过程控制的信息化建设,提供依据。

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  新疆交建在科学领域不断改进创新,公路沥青路面施工质量动态监测系统已经在多个标段实际施工中得到运用,并取得各项目实施方的好评。经中国公路建设行业协会鉴定:项目成果为国际先进,并荣获“公路工程科技创新成果”一等奖。2017年新疆交建将公路沥青路面施工质量动态监测信息化标准上报自治区质量技术监督局,顺利通过审核,被纳入2017年第一批自治区地方标准制(修)订项目计划。

  沥青指纹识别快速检测系统

  交通运输行业西部地区特殊环境下公路养护技术协同创新平台,以新疆交通建设集团股份有限公司为牵头单位,缔约国内外知名13家高校、6家企业以及6家设计研究院所共同组建,由交通运输部2014年5月授牌。该平台在四个方向进行技术攻关:流动性沙漠公路高效综合养护,内陆冰川高寒山区公路边坡灾害监测预报及快速养护,复杂风(冰)雪地区公路高效、便捷养护,西部特殊环境下公路监测新技术与养护评价体系。

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  沥青是道路材料中的胶结料,其质量的好坏直接影响路面质量,沥青质量差引起的路面病害时有发生。

  路面工程在公路建设中占到项目工程全造价的30%-40%左右,而沥青是路面工程重要的原材料,在路面工程中具有重要的作用。往往存在着以下问题,实验室送检样品和施工中应用的沥青不一致。 沥青厂家多,不能识别沥青来源,确保沥青的品质。


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  傅里叶红外光谱仪原理:将一束连续的的红外射线照射到物质上,会引起物质中分子振动发生频率,与红外光辐射的某一频率的光相同时,此时分子吸收该频率的辐射,形成红外吸收光谱。每种分子都有由其成分和结构决定的独有的红外吸收光谱,据此可以对分子进行结构分析和鉴定。

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  红外光谱沥青检测原理:每种品牌型号的沥青都有其特殊的官能团,每种官能团只吸收特定的红外光,进而产生特征吸收峰形成红外谱图,通过谱图对比确定沥青的品牌、型号及油原产地;通过对沥青的红外谱图的特征吸收峰进行分析,判断SBS、SBR等添加剂添加量等。


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  实际上就是对于沥青来说它主要是四大组分,这个结合起来就相当于人的指纹一样,把全套的指标做完以后认为这是一个好的沥青,同时把它光谱扫下来入到我的数据库。到了现场我只需要操纵进行样品快速提取,进行一个扫描以后,直接传到我的数据后台,马上来判断它是不是送检实验室的产品,解决了送检沥青与实际使用沥青不对应的问题。

  这套系统关键还要简便易行,在做的过程中,它的大小就相当于个小型的打印机,可以快速的移动。对于操作人员,只要提取沥青样放到我的光谱仪上就可以了,测试比对都是由后台来完成的。

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  依托于交通运输行业西部地区特殊环境下公路养护技术协同创新平台,新疆交建集团、甘肃公路勘察设计院(甘肃畅陇研究院)、长安大学、哈尔滨工业大学、西安依恩驰等机构单位历时三年建立几十个沥青品牌的10000+个标本库。与SK、壳牌、克炼、埃索、中石油、中石化、中海油等知名沥青炼厂直接合作取样,保证标准样本库的及时性和准确性。

  在新疆区内做了很多项目的应用,同时也感谢我们平台的包括我们临近省市甘肃还有陕西等等这些大力支持和我们的协作。


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