《公路路面施工连续压实控制系统技术指南》征求意见稿编制说明

1编制说明《公路路面施工连续压实控制系统技术指南》编制说明1工作概况1.1任务来源依据2025年9月3日江苏省交通企业协会发布的《关于<路面工程多传感冗余变量摊铺控制系统技术指南>等二项团体标准立项的公告》（省交企协〔2025〕50号）文件精神，经江苏省交通企业协会提出，由江苏现代蜀宁建设工程有限公司、北京中元浩业科技有限公司、江苏狄诺尼信息技术有限责任公司等单位组织开展《公路路面施工连续压实控制系统技术指南》团体标准的编制工作。1.2本标准的起草单位江苏现代蜀宁工程建设有限公司、江苏狄诺尼信息技术有限责任公司、江苏省产品质量监督检验研究院、北京中元浩业科技有限公司、江苏镇江路桥工程有限公司、戴纳派克（中国）压实摊铺设备有限公司、维特根（中国）机械有限公司、江苏广亚建设集团有限公司、江苏常鑫路桥集团有限公司、江苏森淼工程质量检测有限公司等。1.3主要起草人员本标准研究主持人员为刘海峰、吕泰达、吴昀、王以青、蔡爱林、毛安静、路星、曹恒辉等。1.4编制过程为保证本文件制定的科学性、有效性、实用性，标准课题组广泛收集相关文献资料，包括相关论文与研究报告、国家标准、行业标准、地方标准等，认真总结了我省公路路面工程施工技术与管理经验。在标准编制过程中，编制组通过对扬溧高速、卢永高速施工过程中现场调研、资料查阅，并充分调研省内外其他高速公路、国省干线公路、养护工程中使用智能压实系统的施工的项目，同时通过多种方式了解智能压实施工工艺要求、传感器配备、组合冗余和改造情况，从而掌握智能连续压实施工过程中各环节的控制要点。课题组掌握了连续压实系统设计中重点问题、主要问题及模块功能要求后，与相关单位人员进行了充分交流沟通，达成共识，为标准的研究、起草奠定了基础。本标准在立项之前即做了大量的基础性工作并已经完成了大部分编制内容。本标准在2024年5月开始谋划，并与2025年3月形成标准初稿。2025年7月，完成了标准第3次修改稿。2025年9月申请立项，立项后，根据专家对文本框架的意见，经过修改后，完成《公路路面施工连续压实控制系统技术指南》第4次修改稿。2025年9月底完成送审稿及征求意见稿。2025年9月10日，对企业或专家进行意见征求，根据专家及施工单位汇总的意见进行了修改，完成征求意见修改稿，10月20日，完成送审稿。2编制背景2.1本技术的研究概况2.1.1连续压实技术技术研究概况2编制说明连续压实技术作为道路工程领域的新型施工质量控制手段，通过实时动态监测与智能调控，实现了对路基压实质量的全面覆盖与过程优化。该技术起源于20世纪北欧的振动压实理论，经德国、瑞典等国30余年工程实践验证，于20世纪90年代形成标准化应用体系。我国自20世纪80年代引入该技术后，通过产学研协同攻关，在高铁、公路、机场等重大工程中实现规模化应用，逐步构建起涵盖设备研发、系统集成、标准制定的完整技术链条。2.1.2技术原理与核心突破连续压实技术的核心在于将振动压路机与智能传感系统深度融合，通过振动轮与路基的动态相互作用，建立压实质量与机械参数的实时映射关系。在压实过程中，振动轮同时承受压路机激振力与路基反力，二者共同作用产生竖向振动响应。安装在振动轮上的高精度加速度传感器可实时采集振动信号，经数据处理单元提取振幅、频率、相位等特征参数，结合北斗高精度定位模块获取的空间坐标信息，构建覆盖整个碾压面的三维压实质量图谱。技术突破体现在三方面：其一，多物理场耦合建模技术。通过建立土壤非线性动力学模型，将土壤密度、弹性模量、泊松比等基础参数作为输入变量，模拟不同工况下振动轮与路基的相互作用机制。例如，瑞典Geodynamik公司开发的仿真软件可预测不同铺层厚度、含水量条件下的压实效果，为设备选型与工艺参数优化提供理论支撑。其二，智能算法迭代优化。基于百万级工程数据训练的深度学习模型，可实时识别压实薄弱区域并自动调整压路机振幅、频率及行驶速度。某企业通过分析10万个压实项目数据，将设备算法优化后使压实效率提升20%，能耗降低15%。其三，多源异构数据融合技术。集成温度传感器、厚度采集单元与应力应变监测模块，构建涵盖力学、热学、几何特性的多维数据集，实现压实质量的全要素评估。2.1.3技术体系与装备创新经过40年发展，我国已形成完整的连续压实技术装备体系，涵盖智能压路机、数据采集终端、云端管理平台三大核心模块。在硬件层面，国产振动压路机实现从20吨级到50吨级全系列覆盖，关键技术指标达到国际先进水平。例如，某品牌50吨级智能压路机配备的变频振动系统，可在10Hz-50Hz范围内无级调节振动频率，匹配不同填料的压实需求；其搭载的北斗三号定位模块实现厘米级定位精度，确保压实轨迹的精准追溯。数据采集终端呈现高度集成化特征，工业级一体机集成北斗定位、温度补偿、数据存储等功能模块，可在-30℃至60℃极端环境下稳定运行。某企业研发的第四代数据采集系统，将传感器采样频率提升至1kHz，数据传输延迟控制在50ms以内，满足实时调控需求。云端管理平台则通过微服务架构实现设备监控、质量分析、工艺优化等功能的模块化部署，支持百万级设备同时在线接入。某省级交通质监机构建设的连续压实大数据中心，已累计存储超过200TB的工程数据，为行业标准制定提供数据支撑。2.1.4标准制定与行业规范为推动技术规范化发展，我国已构建起覆盖设备制造、施工控制、质量验收的全链条标准体系。现行国家标准《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》明确规定，连续压实值与常规检测指标的相关性系数需达到0.8以上方可应用于工程验收。团体标准《公路路面施工连续压实系统技术条件》则对设备精度提出更高要求，规定加速度传感器灵敏度不低于100mV/g，定位模块水平精度优于2cm。在检测方法创新方面，行业形成"试验段校验+全过程控制"的双轨制模式。试验段校验需在相同填料、设备、工艺条件下，建立振动压实值（VCV）与地基反应模量（K30）、动态变形模量（Evd）等常规指标的回归模型。某高速公路项目通过200米试验段验证，确定VCV值与K30的相关性方程为编制说明3K30=0.85VCV+15，相关系数达0.91，为后续施工提供量化控制依据。全过程控制则要求实时显示碾压轨迹与压实通过率，某智慧工地平台通过数字孪生技术，将压实质量数据与BIM模型动态关联，实现质量问题的可视化追溯与闭环管理。2.1.5技术发展趋势与挑战面向"双碳"目标与智能建造需求，连续压实技术呈现三大发展方向：其一，绿色化升级。电动压路机与氢能源设备的研发取得突破，某企业推出的锂电智能压路机实现零排放作业，单台设备年减碳量达28吨。其二，智能化深化。5G+AI技术的融合使设备具备自感知、自决策能力，某研发的智能压实机器人可自主规划路径并调整参数，在隧道等狭小空间实现无人化作业。其三，全生命周期管理。通过物联网技术将施工数据与养护系统对接，某智慧管养平台基于压实质量数据预测道路使用寿命，为预防性养护提供决策支持。然而，技术发展仍面临挑战：复杂地质条件下的适应性研究不足，在冻土、膨胀土等特殊土质中的压实控制模型尚需完善；多设备协同作业标准缺失，不同厂商设备的互联互通存在障碍；数据安全与隐私保护机制不健全，工程数据资产化进程缓慢。这些问题的解决需要产学研用各方协同创新，构建开放共享的技术生态体系。连续压实技术作为道路工程智能化的关键支撑，其发展历程体现了我国基础设施建设从规模扩张向质量提升的转型路径。随着新一代信息技术的深度融合，该技术将在提升工程质量、降低全生命周期成本、推动绿色建造等方面发挥更大作用，为交通强国战略实施提供坚实技术保障。。2.2标准编制的目的和意义2.2.1标准制定目的（1）规范技术应用，填补行业空白当前，连续压实技术在我国公路路面施工中已得到广泛应用，但缺乏统一的技术标准对系统组成、设备性能、校验方法等关键环节进行规范。不同厂商生产的设备在传感器精度、数据采集频率、通讯协议等方面存在差异，导致施工数据难以互认和共享。本标准的制定旨在建立统一的技术规范，明确系统各组成部分的技术要求，消除因设备差异带来的质量隐患，推动行业技术标准化发展。（2）提升施工质量，保障工程安全传统压实质量检测采用"点式抽检"模式，存在检测频率低、覆盖范围有限等问题，难以全面反映压实质量的时空分布特征。连续压实技术通过实时监测和全过程控制，可实现每平方米压实数据的动态采集，有效识别压实薄弱区域。本标准通过规定振动压实值（VCV）的合格范围、压实均匀性指标等关键参数，为施工质量验收提供科学依据，从而提升路面结构的耐久性和行车安全性。（3）促进产业升级，推动技术创新随着5G、物联网、人工智能等新技术与施工装备的深度融合，连续压实系统正向智能化、无人化方向发展。本标准在制定过程中充分吸纳行业最新技术成果，对智能压实系统的数据传输协议、边缘计算能力、数字孪生应用等提出前瞻性要求，引导企业加大研发投入，推动产业技术升级，提升我国公路建设领域的国际竞争力。2.2.2标准制定意义（1）经济意义编制说明4减少返工损失。传统检测方法因采样点有限，易漏检局部压实不足区域，导致工后沉降超标需返工处理。连续压实技术可实现100%覆盖检测，某高速公路项目应用后返工率降低62%，直接节约成本超千万元。优化施工工艺。通过实时反馈的压实质量数据，施工方可动态调整压路机参数，某机场跑道项目采用该技术后，压实遍数减少15%，设备能耗降低20%，单公里施工成本下降18%。延长使用寿命。标准规定的压实均匀性指标可有效避免"过压"或"欠压"现象，某重载交通公路经连续压实控制后，路面使用寿命延长至设计值的1.3倍，全生命周期维护成本降低35%。（2）社会意义提升工程质量。标准要求的厘米级定位精度和毫秒级数据采集频率，使压实质量可控性达到国际先进水平，为建设"平安百年品质工程"提供技术支撑。推动绿色施工。通过优化压实工艺减少材料浪费，某山区公路项目减少弃方量12万立方米，避免水土流失面积5.6公顷，生态效益显著。促进就业转型。智能压实系统的应用推动传统施工岗位向设备操作、数据分析等高技能方向转型，某企业培训认证的智能压实操作员平均薪资较传统岗位提升40%。（3）行业意义统一数据接口。标准规定的通讯协议和数据格式，解决了不同厂商设备的"信息孤岛"问题，某省级交通平台已实现2000余台压路机的数据互联互通。培育新兴市场。连续压实技术服务市场规模预计2025年将达80亿元，标准的实施将带动传感器制造、数据分析、系统集成等产业链发展。提升国际话语权。我国在连续压实技术领域的专利申请量占全球45%，本标准的制定可为国际标准制定提供中国方案，增强国际规则制定权。2.2.3标准制定必要性（1）应对复杂施工环境的迫切需求地质条件多样性。我国公路建设面临特殊地质挑战，传统检测方法难以适应复杂工况。连续压实技术通过建立地质参数与压实指标的动态模型，在多种环境工程中取得成功应用。施工空间限制性。隧道、桥梁等狭小空间施工对设备机动性提出更高要求，标准规定的智能压实机器人技术指标，为特殊场景施工提供解决方案。（2）破解行业发展瓶颈的关键举措检测效率瓶颈。传统检测方法每公里需采样点200-300个，检测时间长达4-6小时。连续压实技术实现实时检测，某高速公路项目单日检测里程从5公里提升至20公里。数据利用瓶颈。行业积累的施工数据尚未有效转化为知识资产。标准提出的数据挖掘要求，可推动建立压实质量预测模型，实现从"经验决策"向"数据驱动"转变。（3）落实国家战略的重要支撑标准实施可提升公路建设质量，降低全生命周期成本，为构建现代化高质量国家综合立体交通网提供技术保障。通过优化压实工艺减少材料消耗和能源使用，某项目应用后单公里碳排放减少28吨，助力行业绿色转型。编制说明5标准规定的5G+AI技术应用要求，与"新基建"发展方向高度契合，可推动智慧工地、数字孪生等场景落地。2.3本标准依托的科研项目本标准涉及到沥青路面摊铺新技术，标准依据企业课题《智能压实施工技术研究》，重点研究沥青路面碾压施工中的关键技术。扬溧高速公路是国家高速公路网中“上海一西安”高速公路(G40)的联络线之一，路线编号G4011，也是江苏省高速公路规划网“十五射六纵十横”的高速公路布局方案中是“纵五”邳州至溧阳通道的重要组成部分。北起与沪陕高速公路相交的汉河枢纽，南至与宁杭高速公路相交的新昌枢纽，路线全长约100公里。本项目为对扬溧高速公路镇江南互通至丹徒枢纽段的扩建，项目的建设对于消除国家高速公路瓶颈路段，提高国家高速的通行能力和服务水平，满足不断增长的交通需求，支撑长三角一体化、长江经济带建设等国家战略和宁镇扬一体化发展战略，促进沿线经济社会持续快速发展等均具有重要意义。项目路线起自镇江南互通，接润扬长江公路大桥南接线，向南经镇江市高新区、丹徒区，止于丹徒枢纽，全长13.081km。全线采用沿既有高速公路“两侧拼接加宽”的改扩建方案，由双向四车道扩建为双向六车道，设计速度120km/h，路基宽度34.5m。项目原位扩建镇江南互通、上党互通、丹徒枢纽共3处互通式立体交叉。新增1处谷阳服务区。本项目路线长13.081km。路基填方89.7万方，挖方89万方；共设桥梁25座(主线桥12座，互通匝道桥改建或新建5座，护栏提升改造5座，支线上跨桥拆除新建2座，顶升1座)；通道15道(主线7道，镇江南互通1道，上党互通1道，丹徒枢纽4道，谷阳服务区2道。)，涵洞42道(主线涵洞9道，镇江南互通3道，上党互通4道，丹徒枢纽20道，谷阳服务区6道)。本项目主线及互通新增用地552.265亩(36.818公顷)。1、桥梁、涵洞加固维修工程本项目桥梁、涵洞加固维修工程施工内容及工程量主要包括：裂缝处置3664.9m、粘贴碳纤维布613.8㎡、粘贴钢板300.6㎡、钢绞线体外预应力加固50733.8kg、支座更换77个、钢筋阻锈325.6m、钢结构除锈涂装1093.5㎡、伸缩装置更换141m以及涵洞清淤、杂草垃圾清理等零星施工内容。2、路基工程本项目路基工程共有挖方89万m³,填方89.7万m³；预应力管桩1.4万m，泡沫轻质土5万m³;混凝土预制块边沟、排水沟25.1万m，现浇混凝土边沟、排水沟、急流槽2.6万m；挡土墙2.6万m³,3、路面工程本项目路面工程共有底基层3.64万m³,基层6.14万m³,封层、黏层99.76万m²,热拌沥青混凝土面层2.62万m³,改性沥青混合料面层4.59万m³。4、涵洞工程本项目共有涵洞、通道1276.95m/57道(其中圆管涵700.6m/25道，盖板涵363m/12道，箱涵213.35m/21道)。5、桥梁工程本项目共有桥梁25座，其中主线桥12座，互通匝道桥改建或新建5座，护栏提升改造5座，支线上跨桥拆除新建2座，顶升1座。编制说明6本项目施工单位为江苏现代蜀宁工程建设有限公司。3编制原则和依据3.1标准制定原则本标准以国家现行的自动化设备标准、3D摊铺技术标准、公路路面施工技术规范等作为本文件编制依据，结合目前国内外沥青路面施工、3D摊铺施工等特点，特别是多变量系统的测量和控制精度、可靠性、效率、功能等特点制定本标准文件。主要遵循以下原则：3.1.1问题与需求导向原则标准制定充分调研各施工、监理单位、设备生产厂商在沥青路面3D施工、多变量施工方面的需求以及自动化摊铺、数字化施工等方面取得的经验，同时，结合国内外多变量施工设备特点及我省施工标准的建制情况，制定适用于我省沥青路面多传感冗余变量摊铺控制施工的技术规程。3.1.2科学完整原则本文件规定了基本规定、数据采集模块、数据处理与分析模块、反馈控制模块、通信与显示模块、电源与辅助模块、施工控制等内容。本文件适用于路面施工智能碾压工艺，对连续压实施工方法进行了规定，做到了完整统一。3.1.3规范实用原则本标准具有规范性和实用性，是在对目前国家及行业现行相关标准、规范充分理解的基础上进行编制，本标准的适用范围、设备、施工工艺方法等内容准确、简洁、明晰，并且具备可操作性、可评估性和经济合理性。3.2标准制定依据在制定标准过程中，本标准课题组严格遵循以下标准化法律、法规、规范的规定，作为本标准起草的重要依据：GB/T20271信息安全技术信息系统通用安全技术要求GB/T37973信息安全技术大数据安全管理指南4主要条款依据国家有关自动化设备、沥青路面施工、施工测量等标准和规范、理论、江苏省内团体标准、施工指导意见等规范对智能化施工的要求，认真分析总结各施工单位、设备厂商的施工经验和智能压实设备的应用经验，重点对设备组成、设备要求和技术参数、协同等方面做出了规定，突出了智能压实施工的优势。分别从基本规定、数据采集模块、数据处理与分析模块、反馈控制模块、通信与显示模块、电源与辅助模块、施工控制等7个方面进行了研究讨论和总结。本团体标准的主体内容主要参考国家有关自动化设备、自动化控制等行业标准、理论、江苏省内施工指导意见、团体标准以及建设相关标准规范，同时结合智能压实设备应用成功经验，并征求的各相关单位意见进行起草。编制说明75主要技术内容确认的依据本标准结合我省公路沥青路面智慧化施工的特点，参考省内外路面机械化施工的经验和做法情况，结合国家标准、地方标准、团体标准等资料，对沥青路面连续压实的基本规定、数据采集模块、数据处理与分析模块、反馈控制模块、通信与显示模块、电源与辅助模块、施工控制等内容等进行科学、合理研究，制定适用于我省沥青路面智慧化施工的标准。针对标准中重要术语进行解释，如连续压实控制、边缘计算、数字孪生等。对连续压实控制系统的基本功能进行了界定，如应能实现压路机对路面材料加载和振动响应信号实时监测和处理，应能通过反馈信号实时分析和评判路面压实质量，应能对检测数据进行传输和管理的功能，等，并要求连续压实系统的设备应进行定期校准。规定了数据采集模块的基本组成——加载设备、检测监测设备、信号调理电路、数据传输单元，并规定了加载设备的基本技术参数和要求、检测监测设备的类型。对振动传感器、温度传感器、位置传感器、压力传感器等功能做了详细规定，并对信号调理电路中的放大电路、滤波电路、模数转换（ADC）进行了详细规定。对数据处理与分析模块功能设计提出了实时性、准确性、可解释性三大核心需求，并覆盖从边缘计算到云端分析的全流程。规定了数据处理与分析模块三个层级——边缘计算单元、云端分析平台、数字孪生建模，并给出了各层级核心要求。要求边缘计算单元应部署在压路机终端，能承担数据预处理、实时决策支持、轻量化分析任务，并能减少无效数据传输、提升系统响应速度。规定应在边缘端进行数据的预处理，并对数据预处理做出了具体要求。为实现边缘计算数据处理功能，对边缘计算硬件进行了要求。规定了云端分析平台应能进行全局数据整合、深度分析、长期趋势预测，提供施工优化决策支持。对云端硬件进行了规定，并要求平台能进行多源数据融合，整合振动、压力、温度、定位等多传感器数据，生成时空对齐的“压实质量四维模型”（X/Y/Z坐标+时间）。对数字孪生建模进行了要求，数字孪生应通过虚拟仿真提前验证施工方案，降低试错成本、优化资源分配。规定了反馈控制模块应能通过动态调整压路机参数或指导操作员干预，实现压实质量闭环控制，应能反馈压实均匀性，减少人为误差、适应复杂工况。规定了反馈模块两个维度——自动参数调节、预警与补压指导，并提出了技术参数要求。规定自动参数调节应通过实时匹配压实能量与材料特性，优化压实效果，功能设计应满足快速响应、精准控制、多参数协同要求，应能实时匹配路面材料特性并进行动态参数调整，根据材料识别结果，从编制说明8预设参数库中调用最优参数，或通过模糊控制算法实时计算，从材料识别到参数生效的时间不大于500ms，确保压路机连续作业。规定预警与补压指导维度应通过可视化界面和路径规划，帮助操作员快速定位欠压区域并实施补压，减少漏压、避免过压，能进行欠压预警，当CMV值低于达标阈值或压实度换算值低于规范要求时，触发车载终端声光报警，预警方式宜采用红色闪烁警示灯或语音提示。，在车载终端显示屏上叠加补压路径，并标注补压点坐标（X/Y/Z）规定了该模块应能进行遍数控制，根据欠压程度动态调整补压遍数，并给出相关计算公式。规定通信与显示模块应承担数据实时传输、可视化呈现、远程决策支持三大任务。要求通信与显示模块设计应满足高可靠性、低延迟、多终端兼容，并覆盖从车载终端到远程平台的完整链路。规定了通信与显示模块的车载终端、远程监控平台、数据接口与兼容性三个维度，并给出各维度的具体参数要求。对车载终端进行了规定，给出了技术参数。规定了远程监控平台应部署在云端或项目部服务器，为管理人员提供全局视角，实现远程决策、优化资源分配。应能进行多终端访问支持，实现PC端提供三维地形视图，叠加压实度分布与设备位置（通过GIS地图），移动端APP实时警报推送、施工进度概览、远程参数调整。规定数据接口与兼容性传感器接口应支持CAN总线（ISO11898）、RS485（ModbusRTU）、以太网（ModbusTCP），兼容主流传感器品牌（如HBM、PCB）。规定了车载电源系统宜采用压路机发动机供电，或配备独立蓄电池，确保传感器和计算单元持续工作。传感器和终端设备应具备防水、防尘、耐高温（-20℃~60℃)能力，适应野外施工环境。本地存储压实过程原始数据，云端同步备份，防止数据丢失。规定了连续压实系统的参数设定标准和施工关键控制指标。6与有关的法律、法规和国家标准的关系本团体标准依据国家在测量设备、沥青路面压实施工方面的标准，针对目前连续压实施工方面应用现状而制定，重点对设备构成、设备要求、设备技术条件等进行了规范，突出了智能压实施工的特点和优势。本标准在编制过程中查阅了较多的有关路面施工要求、智能化设备控制系统、自动化控制的等相关的国家及行业标准、参考文献。7重大意见分歧的处理依据和结果无编制说明98采标GB/T20271信息安全技术信息系统通用安全技术要求GB/T37973信息安全技术大数据安全管理指南9贯彻标准的措施建议9.1推进应用加强标准在各单位的应用，推进标准实施。建议江苏省公路施工单位、监理单位、中心试验室单位、技术服务单位在沥青路面智慧化施工过程中，积极采用智能设备和自动化控制系统、高精度测量系统，并实施本标准，将本标准作为路面连续压实施工的作业指导书，也可将本标准作为业主单位工程招标和建设管理情况检查和控制的参照标准。9.2宣贯加大标准宣贯力度，扩大宣贯范围。从管理单位到施工单位，从主管部门、行业专家到路桥行业从业人员，建立立体化、形式多样、广泛的宣贯网络，使标准宣贯具体到每一个岗位，深入到每一个层次。标准的宣贯工作不仅包括标准文本本身，还应包括标准的编制说明，使得标准使用者不仅了解标准文本中规定的内容，还了解本标准编制说明中对于标准制定背景、制定依据等内容，以利于标准的贯彻执行。9.3标准的反馈与评价做好信息反馈和适用性评价，提高标准实施效果。标准宣贯实施过程中，要注重将标准的宣贯工作落实到实际中。在本标准宣贯后，要时刻跟踪本标准在各单位实施情况，记录标准在实际应用中的具体效果，对于实用性不强、适用性差的条款要及时反馈到相关行业管理部门，以便采取相应的措施。编制说明征求意见反馈汇总表标准章条150%~70%）、提升实时性（响应延迟≤50ms）、增强容235.2.1加载设备应采用振动压路机，振动压路机自4地面接触压力。第二个于应改为“与”55.4.1