沥青面层施工智能化监测技术指南

沥青面层施工智能化监测技术指南1范围本指南规定了沥青面层施工智能化监测技术的监测内容、监测方法、数据处理与分析、监测报告编制等方面的要求，适用于新建、改建和扩建的公路、城市道路等沥青面层施工过程的智能化监测。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。-《公路沥青路面施工技术规范》-《城市道路工程施工与质量验收规范》-《公路工程质量检验评定标准》3术语和定义3.1沥青面层施工智能化监测利用先进的传感器技术、物联网技术、大数据分析技术等，对沥青面层施工过程中的各项参数进行实时、自动监测，并对监测数据进行分析和处理，以实现对施工质量的有效控制和管理。3.2监测参数在沥青面层施工过程中需要监测的物理量和技术指标，如温度、压实度、平整度、厚度等。3.3数据采集终端用于采集监测参数数据的设备，如温度传感器、压实度传感器、平整度仪等。3.4数据传输网络将数据采集终端采集到的数据传输到数据处理中心的通信网络，如无线局域网、移动互联网等。3.5数据处理中心对采集到的监测数据进行存储、处理和分析的平台，一般由服务器、数据库管理系统和数据分析软件等组成。4监测内容4.1原材料质量监测-沥青：监测沥青的针入度、软化点、延度等指标。通过在沥青储存罐中安装传感器，实时监测沥青的温度和各项性能指标的变化情况。当温度或性能指标超出规定范围时，系统自动发出警报，提醒施工人员采取相应措施。-集料：监测集料的颗粒级配、含泥量、压碎值等指标。在集料堆放场地设置取样装置，定期对集料进行取样检测，并将检测结果上传至数据处理中心。同时，利用图像识别技术对集料的外观质量进行实时监测，及时发现集料中的杂质和不合格颗粒。4.2施工过程参数监测-温度监测-沥青混合料出厂温度：在沥青混合料搅拌设备的出料口安装温度传感器，实时监测沥青混合料的出厂温度。确保出厂温度符合施工规范要求，一般控制在150℃-170℃之间。-运输过程温度：在运输车辆上安装温度传感器，实时监测沥青混合料在运输过程中的温度变化。通过数据传输网络将温度数据上传至数据处理中心，以便施工人员及时掌握混合料的温度情况。当运输过程中温度下降过快时，可采取保温措施，如加盖棉被等。-摊铺温度：在摊铺机的熨平板上安装温度传感器，实时监测沥青混合料的摊铺温度。摊铺温度应根据施工环境温度和沥青混合料的类型进行调整，一般不低于130℃-150℃。-压实温度：在压路机上安装温度传感器，实时监测沥青混合料的压实温度。不同的压实阶段对温度有不同的要求，初压温度一般不低于110℃-130℃，复压温度不低于90℃-110℃，终压温度不低于70℃-90℃。-压实度监测-采用智能压实系统：在压路机上安装压实度传感器和定位系统，实时监测压路机的行驶速度、振动频率、压实遍数等参数，以及沥青面层的压实度情况。通过数据分析软件对压实数据进行处理和分析，判断压实效果是否符合要求。当压实度不足时，系统自动提示压路机操作人员增加压实遍数或调整压实参数。-核子密度仪辅助检测：定期使用核子密度仪对沥青面层的压实度进行抽检，将抽检结果与智能压实系统监测的数据进行对比分析，验证智能压实系统的准确性。-平整度监测-连续平整度仪监测：在摊铺机后面安装连续平整度仪，实时监测沥青面层的平整度情况。连续平整度仪可以测量路面的纵向平整度指标，如国际平整度指数（IRI）等。将监测数据实时上传至数据处理中心，当平整度指标超出规定范围时，系统自动发出警报，提醒施工人员及时调整摊铺参数。-车载颠簸累积仪监测：定期使用车载颠簸累积仪对已摊铺完成的沥青面层进行平整度检测，作为连续平整度仪监测的补充。车载颠簸累积仪可以快速检测大面积路面的平整度情况，为施工质量评估提供更全面的数据支持。-厚度监测-超声波测厚仪监测：在摊铺机的熨平板上安装超声波测厚仪，实时监测沥青面层的摊铺厚度。超声波测厚仪通过发射超声波并测量其反射时间来计算沥青面层的厚度。将监测数据实时上传至数据处理中心，确保摊铺厚度符合设计要求。-取芯检测验证：定期对已摊铺完成的沥青面层进行取芯检测，测量芯样的厚度，并将检测结果与超声波测厚仪监测的数据进行对比分析，验证厚度监测的准确性。4.3成品质量监测-路面外观质量：利用无人机或高清摄像机对沥青面层的外观质量进行全面检查，包括是否有裂缝、坑槽、泛油等缺陷。通过图像识别技术对采集到的图像进行分析，及时发现路面外观质量问题，并进行定位和记录。-路面性能指标：在沥青面层施工完成后，按照相关规范要求对路面的摩擦系数、渗水系数等性能指标进行检测。将检测结果上传至数据处理中心，与设计要求进行对比分析，评估路面的使用性能。5监测方法5.1传感器监测方法-传感器的选择：根据监测参数的类型和要求，选择合适的传感器。例如，温度传感器应具有高精度、高稳定性和快速响应的特点；压实度传感器应能够准确测量沥青面层的压实度变化。-传感器的安装：按照施工规范和传感器的安装说明，将传感器安装在合适的位置。传感器的安装应牢固可靠，避免在施工过程中受到损坏。同时，要确保传感器与数据采集终端之间的连接正常，数据传输稳定。-传感器的校准：定期对传感器进行校准，确保传感器的测量精度。校准工作应按照相关标准和规范进行，校准结果应记录在案。5.2图像识别监测方法-图像采集设备的布置：在施工现场合理布置无人机、高清摄像机等图像采集设备，确保能够全面覆盖施工区域。图像采集设备的安装高度、角度和分辨率应根据监测要求进行调整。-图像识别算法的应用：采用先进的图像识别算法对采集到的图像进行处理和分析。例如，利用深度学习算法对路面裂缝、坑槽等缺陷进行识别和分类。通过不断优化图像识别算法，提高识别的准确性和效率。5.3数据分析监测方法-数据清洗：对采集到的监测数据进行清洗，去除无效数据和异常数据。通过设定合理的数据范围和阈值，筛选出符合要求的数据。-数据挖掘：利用数据挖掘技术对清洗后的数据进行分析，挖掘数据背后的潜在规律和信息。例如，通过关联分析找出施工过程中各参数之间的相互关系，为施工质量控制提供决策依据。-模型建立与预测：建立施工质量预测模型，根据监测数据对沥青面层的施工质量进行预测。通过对历史数据的学习和分析，不断优化预测模型的准确性。当预测结果显示施工质量可能出现问题时，及时采取预防措施。6数据处理与分析6.1数据采集与传输-数据采集频率：根据监测参数的变化情况和施工要求，合理确定数据采集频率。对于温度、压实度等变化较快的参数，采集频率应较高，一般每分钟采集一次数据；对于颗粒级配、含泥量等变化较慢的参数，采集频率可适当降低，每天或每周采集一次数据。-数据传输方式：采用无线传输方式将数据采集终端采集到的数据传输到数据处理中心。数据传输应具有稳定性和可靠性，确保数据的实时性和准确性。同时，要采取数据加密措施，保障数据传输的安全性。6.2数据存储与管理-数据库建设：建立专门的数据库，用于存储监测数据。数据库应具有良好的扩展性和兼容性，能够存储不同类型和格式的数据。同时，要对数据库进行定期备份，防止数据丢失。-数据分类与标注：对存储在数据库中的数据进行分类和标注，以便于数据的查询和分析。例如，按照监测参数的类型、施工时间、施工部位等对数据进行分类。6.3数据分析与预警-实时数据分析：利用数据分析软件对实时采集到的数据进行分析，计算各项监测参数的统计值和变化趋势。例如，计算温度的平均值、标准差，分析压实度的变化曲线等。-预警机制建立：根据施工规范和质量要求，设定各项监测参数的预警阈值。当监测数据超出预警阈值时，系统自动发出警报，提醒施工人员采取相应措施。预警方式可以采用短信、邮件、声光报警等多种形式。7监测报告编制7.1报告内容-工程概况：包括工程名称、工程地点、工程规模、设计要求等基本信息。-监测目的与范围：说明监测的目的和监测的具体范围，包括监测的施工阶段、监测参数等。-监测方法与设备：介绍采用的监测方法和使用的监测设备，包括传感器的类型、图像采集设备的型号等。-监测数据与分析结果：详细列出监测过程中采集到的各项数据，并对数据进行分析和处理。通过图表、曲线等形式直观展示监测数据的变化情况和分析结果。-施工质量评价：根据监测数据和分析结果，对沥青面层的施工质量进行评价。评价内容包括原材料质量、施工过程参数、成品质量等方面。-存在问题与建议：指出施工过程中存在的问题，并提出相应的改进建议和措施。7.2报告格式与要求-报告格式：监测报告应采用统一的格式进行编制，包括封面、目录、正文、附录等部分。封面应注明报告名称、编制单位、编制日期等信息。-报告要求：监测报告应内容完整、数据准确、分析客观、结论明确。报告中的数据和图表应清晰、规范，便于阅读和理解。同时，报告应及时编制和提交，为施工质量控制和管理提供及时的决策依据。8安全与环保要求8.1安全要求-设备安装与使用安全：在安装和使用监测设备时，应严格遵守相关安全操作规程。确保设备的安装牢固可靠，避免发生设备坠落、漏电等安全事故。-人员安全防护：监测人员在施工现场应佩戴必要的安全防护用品，如安全帽、安全鞋、防护手套等。同时，要注意施工现场的交通安全，避免发生交通事故。8.2环保要求-设备废弃物处理：对废弃的监测设备和传感器等进行合理处理，避免对环境造成污染。按照相关环保要求，将废弃物分类回收或进行无害化处理。-数据处理中心环保：数据处理中心应采用节能