DB13∕T 5577-2022 公路路基路面智能化施工质量管控技术规程.pdf

ICS 93.080.99 CCS R 18 13 河北省地方标准 DB 13/T 55772022 公路路基路面智能化施工质量管控 技术规程 Technical specification for intelligent construction quality management of highway subgrade and pavement 2022 - 05 - 31 发布 2022 - 07 - 01 实施 河北省市场监督管理局 发 布 DB 13/T 55772022 I 目次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 路基路面材料参数采集 . 2 5 智能化施工质量管控设备 . 2 6 施工工艺 . 5 7 质量控制与评价 . 5 附录 A（规范性） 材料参数采集表 . 8 附录 B（规范性） 质量报告 . 11 DB 13/T 55772022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 本文件由河北省交通运输厅提出并归口。 本文件起草单位：河北交通投资集团有限公司、河北雄安荣乌高速公路有限公司、河北工业大学、湖南路桥建设集团有限责任公司、贵州桥梁建设集团有限责任公司 本文件主要起草人：杨祥、马国伟、赵文忠、王雪菲、孔余江、杨阳、靳进钊、赵静波、邸洪江、谭勇、周仁松、李家乐、申大为、王庆远、刘东海。 DB 13/T 55772022 1 公路路基路面智能化施工质量管控 技术规程 1 范围 本文件规定了公路路基路面智能化施工管控技术的术语和定义、材料参数采集、智能化施工质量管控设备、施工工艺、质量控制与评价。 本文件适用于公路路基和路面智能化施工。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件； 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。 JTG 3430 公路土工试验规程 JTG 3450 公路路基路面现场测试规程 JTG/T 3610 公路路基施工技术规范 JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG E51 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 3 术语和定义 JTG 3450、JTG/T3610、JTG E51、JTG F40界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 智能化施工 intelligent construction 采用质量管控设备和系统，实现施工过程数据的实时采集、传输和处理，具有施工质量实时监测、评估及可视化功能的施工。 智能运输 intelligent transportation 运输车辆装有GNSS定位模块、温度传感器、湿度传感器等设备，可实时定位、采集参数。 智能摊铺 intelligent pavement 摊铺机装有GNSS定位模块、温度传感器、加速度传感器、高清摄像头等设备，可实时定位、采集参数。 智能压实 intelligent compaction 压路机装有GNSS定位模块、压实度传感器、温度传感器等设备，可实时定位、采集参数及压实指标。 智能压实指标 intelligent compaction measurement value(ICMV) 采用智能压实方法，利用压实度传感器采集钢轮振动响应信号，经过频域分析，用于连续压实质量评价的压实控制指标。 智能管控系统 intelligent management system 具有收集、储存、处理智能化施工过程中的各种参数，实时可视化监控施工质量状态和压实指标的平台系统。 DB 13/T 55772022 2 4 路基路面材料参数采集 一般规定 路基路面材料参数采集试验方法应按照JTG 3430、JTG 3450、JTG E51、JTG E20规定执行。 路基 4.2.1 施工前，对每公里路基填土取样点不少于 2 个。 4.2.2 采集填土粒径、级配、含水率、最大干密度，记录于表 A.1。 无机结合料稳定材料 施工前，采集拌合级配、水胶比、含水量、初凝时间，记录于表 A.2。 沥青混合料 施工前，采集拌合集料粒度、沥青软化点、沥青针入度、温度，记录于表 A.3。 5 智能化施工质量管控设备 一般规定 对路基路面施工材料运输车、摊铺机增设监测设备，对压路机增设质量管控设备，各设备之间通讯协议可兼容。 运输车设备要求 运输车应满足以下要求： a) 设有 GNSS 定位模块，定位信息数据更新频率不应低于 20Hz，动态水平定位精度不应低于5m； b) 无机结合料稳定材料运输车辆装有湿度传感器； c) 沥青混合料运输车辆装有温度传感器，测量精度不应低于 0.1； d) 智能检测设备宜按图 1 安装； 标引序号说明： 1GNSS定位模块 2温度/湿度传感器 3身份识别码 图1 运输车智能感知设备安装示意图 e) 设置身份识别码； f) 以上信息通过无线通讯方式传输。 摊铺机设备要求 DB 13/T 55772022 3 摊铺机应满足以下要求： a) 装有 GNSS 定位模块，定位信息数据更新频率不应低于 20Hz，动态水平定位精度不应低于3cm，垂直定位精度不应低于为 5cm； b) 装有加速度传感器，灵敏度不低于 1mg，量程不小于 10g，频率响应为 300Hz-1000Hz； c) 沥青面层摊铺装有温度传感器，测量精度不应低于 0.1； d) 装有摊铺高程、厚度采集模块； e) 装有高清摄像头，不低于 200 万像素，且具备云台功能； f) 装有显示终端、蜂鸣警报器； g) 装有数据采集传输模块； h) 摊铺机为智能摊铺管控设备提供用电接口； i) 以上信息通过无线通讯方式传输； j) 摊铺机智能检测设备宜按图 2 安装。 标引序号说明： 1GNSS 天线 2高清摄像头 3显示终端及蜂鸣警报器 4数据采集模块 5温度传感器 6加速度传感器 7高程及厚度传感器 图2 摊铺机智能感知设备安装示意图 压路机设备要求 压路机应满足以下要求： a) 装有 GNSS 定位模块，定位信息数据更新频率不应低于 20Hz，水平定位精度不应低于 3cm，垂直定位精度不应低于 5cm； b) 装有压实度传感器，灵敏度不低于 10mV/g，量程不小于 10g，频率响应为 500Hz-5000Hz； c) 沥青面层压实压路机装有温度传感器，测量精度不低于 0.1； d) 装有显示终端、蜂鸣警报器； e) 装有数据采集传输集成模块，传输模块的模/数转换位数不小于 16 位，采样频率不小于500Hz； f) 压路机为智能压实管控设备提供用电接口； g) 以上信息通过无线通讯方式传输； h) 压路机智能检测设备宜按图 3 安装。 DB 13/T 55772022 4 标引序号说明： 1GNSS定位模块 2数据采集传输集成模块 3压实度传感器 4温度传感器 5显示终端及蜂鸣警报器 图3 压路机智能感知设备安装示意图 数据管理系统 5.5.1 一般规定 智能化施工数据管理系统应实时连接并更新运料车、摊铺机、压路机各项参数信息，动态调整并反馈各施工机械工作状态，并具备数据储存处理、可视化监控、质量评估及其报告生成等功能。 5.5.2 运输过程 运输过程数据管理包括： a) GNSS 定位模块记录运料车实时位置、行驶速度、运输路径、运输轨迹、运输时间等； b) 湿度传感器记录无机结合料稳定材料实时含水量； c) 温度传感器记录沥青混合料实时温度； d) 身份识别码包括车辆信息、载重量及以上实时数据。 5.5.3 摊铺过程 摊铺过程数据管理包括： a) GNSS 定位模块记录摊铺机实时位置、摊铺速度、摊铺轨迹等； b) 温度传感器记录沥青混合料松铺温度； c) 通过加速度传感器计算熨平板夯实震级； d) 通过高清视频监控查看现场施工情况； e) 摊铺厚度实时采集及监控； f) 对摊铺作业全域对上述参数实时采集； g) 摊铺机显示终端显示实时温度、有效震级、速度和摊铺厚度。 5.5.4 碾压过程 碾压过程数据管理包括： a) GNSS 定位模块记录压路机实时位置、碾压轨迹，并实时计算碾压遍数、行驶速度、行驶方向等； b) 压实度传感器记录振动频率及振动响应信号； c) 温度传感器记录沥青面层碾压实时温度； DB 13/T 55772022 5 d) 通过振动响应信号计算实时智能压实指标 ICMV； e) 压路机显示终端显示实时压实质量、碾压轨迹、碾压遍数和速度等； f) 蜂鸣警报器警示不当碾压控制参数。 6 施工工艺 一般规定 公路路基路面智能化施工质量管控前，应对工作人员进行管控设备安装及使用培训。依据设备组成要求分别对运料车、摊铺机、压路机安装智能化质量管控设备。 运输过程 6.2.1 根据实时位置和含水量信息管控无机结合料稳定材料运输过程。 6.2.2 根据实时位置和温度信息管控沥青混合料运输过程。 摊铺过程 6.3.1 根据混合料类型管控摊铺速度、温度、熨平板夯实震级。 6.3.2 选取试验段进行智能摊铺设备检验与校正。 6.3.3 试验段采集智能摊铺数据包括： a) 无机结合料稳定材料摊铺应记录摊铺机行驶速度、行驶方向、摊铺厚度、有效震动等级； b) 沥青面层摊铺应记录摊铺机行进速度、行驶方向、表面松铺温度、摊铺厚度，实测内部温度并记录测温时间和位置； c) 通过内部温度修正表面松铺温度。 6.3.4 关于试验段有以下规定： a) 依据设定采样频率连续采集试验段全域智能摊铺数据； b) 试验段抽检样本点不少于 20 个/100m，且均匀分布。 6.3.5 施工前试验段摊铺数据应满足控制速度和温度上限要求。 6.3.6 显示终端实时监测材料温度、有效震级、摊铺厚度、摊铺速度，指导施工人员针对问题及时处理。 压实过程 6.4.1 选取试验段进行智能碾压设备检验及模型校正。 6.4.2 试验段需采集智能碾压数据包括： a) 路基碾压应记录碾压遍数、行驶速度、行驶方向、振动频率、ICMV； b) 无机结合料稳定材料层碾压应记录碾压遍数、行驶速度、行驶方向、振动频率、ICMV； c) 沥青面层碾压应记录表面温度、碾压遍数、行驶速度、行驶方向、振动频率、ICMV。 6.4.3 试验段应符合以下规定： a) 依据设定采样频率连续采集试验段全域智能碾压数据； b) 试验段抽检样本点不少于 20 个，且均匀分布。 6.4.4 施工前对试验段样本点压实度与 ICMV 进行相关性校验。 6.4.5 在碾压过程中，通过显示终端监测实时压实质量，指导施工人员针对问题区域及时处理。 6.4.6 施工完成后，通过智能管控系统生成压实质量评估报告，辅助路基路面压实质量验收。 7 质量控制与评价 运输过程 7.1.1 运料车应按照预设路线行驶，保证在预设时间内到达施工现场。 7.1.2 无机结合料稳定材料运输预设时间小于该材料初凝时间。 7.1.3 在沥青混合料运输预设时间内保证该材料与出厂温度差不超过 5。 7.1.4 根据实时数据情况采取合理措施： a) 如运料车偏离预定路线，管理人员应及时提醒； DB 13/T 55772022 6 b) 如等候时间过长，管理人员应及时协调。 摊铺过程 7.2.1 有效摊铺过程中实时监控行进速度及摊铺厚度，控制标准按照预设要求摊铺行进。 7.2.2 有效摊铺过程中不应发生停机待料情况。 7.2.3 有效摊铺过程中熨平板夯实震级不小于控制下限。 7.2.4 经过环境修正后的松铺温度不低于施工控制下限。 7.2.5 通过摊铺机显示终端可视化摊铺过程并实时显示相关参数，如图 4 所示。 图4 摊铺过程可视化示意图 7.2.6 摊铺质量信息记录于附录 B 表 B.1。 压实过程 7.3.1 智能化评价方法应包括压实质量验收指标、ICMV 和相关性模型三部分。 7.3.2 相关性模型具体要求如下： a) 相关性模型包括多元统计模型或人工神经网络模型； b) 多元统计模型以 ICMV 作为自变量，得到压实质量验收指标计算值； c) 人工神经网络模型结构示意图见图 5； 图5 神经网络结构示意图 DB 13/T 55772022 7 d) 各施工段碾压前都应保证试验段模型相关系数不低于 0.65。模型 R分析结果见图 6。 图6 R分析图 7.3.3 通过显示终端可视化碾压过程并实时显示相关参数，如图 7 所示。 图7 碾压过程可视化示意图 7.3.4 施工过程中根据智能化施工管控系统生成的压实质量示意图采取合理措施， 及时调整碾压参数。 7.3.5 路基、无机结合料稳定材料层、沥青面层压实质量信息分别记于附录 B 表 B.2、表 B.3、表B.4。DB 13/T 55772022 8 A A 附录A （规范性） 材料参数采集表 A.1 路基材料参数信息采集见表 A.1。 A.1 路基材料参数采集表 土路基材料信息 工程名称 项目名称 起始桩号 终止桩号 试验日期 样品来源 检测依据 填料种类 采样点信息 采样点 级配（平均通过百分率） 含水率 最大干密度 10mm 2mm 1mm 0.5mm 0.25mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 试验人员： 日期： 复核人员： 日期： DB 13/T 55772022 9 A.2 无机结合料稳定材料参数信息采集见表 A.2。 A.2 无机结合料稳定材料 无机结合料稳定材料信息 工程名称 项目名称 起始桩号 终止桩号 试验日期 样品来源 检测依据 填料种类 水胶比 采样点信息 采样点 级配（平均通过百分率） 含水量 初凝时间 26.5mm 13.2mm 2.36mm 0.6mm 0.075mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 试验人员： 日期： 复核人员： 日期： DB 13/T 55772022 10 A.3 沥青混合料参数信息采集见表 A.3。 A.3 沥青混合料信息采集表 沥青混合料信息 工程名称 项目名称 起始桩号 终止桩号 试验日期 样品来源 检测依据 填料种类 采样点信息 采样点 集料级配（平均通过百分率） 沥青针入度 沥青软化点 温度 37.5mm 26.5mm 16mm 9.5mm 2.36mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 试验人员： 日期： 复核人员： 日期： DB 13/T 55772022 11 B B 附录B （规范性） 质量报告 B.1 摊铺机各工作参数监测数据见表 B.1。 B.1 摊铺质量报告 工程信息 工程名称 项目名称 起始桩号 装料开始时间 终止桩号 摊铺完成时间 填料类型 作业面宽度 施工信息 摊铺机型号 摊铺宽度 松铺厚度 松铺系数 摊铺速度 熨平板频率 松铺效果信息 抽检测点 摊铺质量 测量位置 松铺温度 松浦厚度 摊铺机速度 熨平板频率 测点 1 测点 2 测点 3 测点 4 合格率 摊铺速度 熨平板频率 松浦温度 松浦厚度 试验人员： 日期： 复核人员： 日期： DB 13/T 55772022 12 B.2 路基压实过程中，压路机各工作参数及压实度监测数据见表B.2。 B.2 路基压实质量报告 工程信息 工程名称 项目名称 起始桩号 填料入场时间 终止桩号 碾压日期 填料类型 碾压遍数 施工信息 压路机型号 工作频率 压路机台数 工作速度 试验段信息 连续压实指标 常规压实指标 模型类别 方程 R 相关性是否达标 线性回归 人工神经网络 压实效果信息 抽检测点 压实质量 遍数 ICMV 压实度 速度 频率 测点 1 第一遍 第二遍 第 n 遍 测点 2 第一遍 第二遍 第 n 遍 合格率（第 n 遍） CMV 压实度 速度 频率 试验人员： 日期： 复核人员： 日期： DB 13/T 55772022 13 B.3 无机结合料稳定材料层压实过程中，压路机各工作参数及压实度监测数据见表B.3。 B.3 无机结合料稳定材料层压实质量报告 工程信息 工程名称 项目名称 起始桩号 填料入场时间 终止桩号 碾压日期 填料类型 碾压遍数 施工信息 压路机型号 工作频率 压路机台数 工作速度 试验段信息 连续压实指标 常规压实指标 模型类别 方程 R 相关性是否达标 线性回归 人工神经网络 压实效果信息 抽检测点 压实质量 遍数 ICMV 压实度 速度 频率 测点 1 第一遍 第二遍 第 n 遍 测点 2 第一遍 第二遍 第 n 遍 合格率（第 n 遍） CMV 压实度 速度 频率 试验人员： 日期： 复核人员： 日期： DB 13/T 55772022 14 B.4 沥青面层压实过程中，压路机各工作参数及压实度监测数据见表B.4。 B.4 沥青面层压实质量报告 工程信息 工程名称 项目名称 起始桩号 填料入场温度 终止桩号 碾压日期 填料类型 碾压遍数 施工信息 压路机型号 工作频率 压路机台数 工作速度 碾压厚度 碾压温度 试验段信息 连续压实指标 常规压实指标 模型类别 方程 R 相关性是否达标 线性回归 人工神经网络 压实效果信息 抽检测点 压实质量 遍数 ICMV 压实度 速度 频率 温度 测点 1 第一遍 第二遍 第 n 遍 测点 2 第一遍 第二遍 第 n 遍 合格率（第 n 遍） CMV 压实度 速度 频率 温度 试验人员： 日期： 复核人员： 日期：