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文檔簡介

I III 42規(guī)范性引用文件 43術(shù)語和定義 44總則 6 64.2基本原則 64.3智能化填筑施工體系框架概述 65施工準備 75.1技術(shù)準備 75.2設(shè)備與系統(tǒng)準備 5.3材料準備 5.4人員與組織 6智能化填筑施工過程控制 6.1基底處理與驗收 6.2填料運輸與調(diào)度 6.3攤鋪作業(yè) 206.4碾壓壓實作業(yè) 226.5含水量智能控制 266.6層間處理與檢驗 277施工質(zhì)量檢驗與評估 287.1過程檢測 287.2竣工檢驗 287.3質(zhì)量評估與決策支持 308數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)集成與決策支持 318.1數(shù)據(jù)采集與傳輸標準 318.2中心數(shù)據(jù)平臺功能要求 318.3數(shù)字孿生模型構(gòu)建與施工過程動態(tài)映射 328.4施工進度、質(zhì)量、成本的集成分析與看板展示 328.5智能決策支持 349施工安全與環(huán)境保護 349.1智能化施工安全監(jiān)控 349.2設(shè)備自身安全防護與應(yīng)急機制 359.3基于智能系統(tǒng)的環(huán)保監(jiān)控 36 10系統(tǒng)維護與故障處理 3710.1智能化設(shè)備與系統(tǒng)的日常維護 37 10.2常見故障診斷與排除流程 38 10.3數(shù)據(jù)備份與系統(tǒng)恢復 40 43 45 48 51本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國技術(shù)市場協(xié)會提出。本文件由中國技術(shù)市場協(xié)會標準化工作委員會歸口。本文件起草單位:國能包神鐵路集團有限責任公司、中鐵十一局集團有限公司、中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司、華東交通大學、中國鐵建重工集團股份有限公司。本文件主要起草人:4鐵路路基智能化填筑施工指南本文件規(guī)定了鐵路路基工程智能化填筑施工的總則、施工準備、智能化填筑施工過程控制、施工質(zhì)量檢驗與評估、數(shù)據(jù)管理與系統(tǒng)集成、施工安全與環(huán)境保護、系統(tǒng)維護與故障處理等方面的技術(shù)要求與操作規(guī)程。本文件適用于新建、改建時速200公里及以下客貨共線鐵路、城際鐵路、重載鐵路等一般鐵路路基工程的智能化填筑施工。對于時速200公里以上鐵路、客運專線等項目的路基智能化填筑施工可參照執(zhí)2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T50123土工試驗方法標準JTG3450公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程術(shù)語和定義TB10102鐵路工程土工試驗規(guī)程TB10414鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準TB10751高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。智能化填筑intelligentfilling利用智能傳感、精確定位、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等信息技術(shù),集成于填筑施工裝備,實現(xiàn)對填料運輸、攤鋪、壓實等關(guān)鍵工序狀態(tài)與質(zhì)量的實時感知、智能控制與優(yōu)化決策的施工方式。智能壓實intelligentcompaction;IC利用安裝在壓路機上的集成系統(tǒng),通常包括定位導航、壓實度傳感器、控制器與反饋裝置,實現(xiàn)壓實過程參數(shù)(如遍數(shù)、軌跡、振動狀態(tài))的自動記錄、壓實效果(壓實度)的實時評估與可視化,并能指導或自動調(diào)整壓實工藝的作業(yè)方法。智能壓實系統(tǒng)intelligentcompactionsystem;ICS5實現(xiàn)智能壓實功能所需的一系列集成化硬件與軟件的總稱,通常包括壓實測量系統(tǒng)、定位導航系統(tǒng)、機載控制顯示單元、中心數(shù)據(jù)處理與可視化平臺等。過程質(zhì)量指標processqualityindex;PQI在施工過程中,通過傳感器實時測得的、用于間接評估當前施工質(zhì)量狀態(tài)的可量化參數(shù)。在智能壓實施工中,通常指壓實計值。壓實計值compactionmetervalue;CMV一種基于振動壓路機響應(yīng)信號(如加速度諧波分析)計算得到的、用于表征被壓材料相對密實度或剛度的無量綱過程質(zhì)量指標。振蕩計值oscillationmetervalue;OMV一種基于振蕩壓路機響應(yīng)信號計算得到的、用于表征被壓材料相對密實度或剛度的過程質(zhì)量指標。壓實控制值compactioncontrolvalue;CCV一種基于壓實過程中測量的機器-地面相互作用參數(shù)(如驅(qū)動功率等)計算得到的、用于評估填料壓實狀態(tài)的過程質(zhì)量指標。壓實質(zhì)量云圖compactionqualitymap在數(shù)字地圖背景上,將不同位置(坐標點)的實時過程質(zhì)量指標(如CMV)或評估結(jié)果,以色譜、等值線等形式進行可視化呈現(xiàn)的圖形,用于直觀展示整個作業(yè)面壓實質(zhì)量的均勻性與達標情況。中心監(jiān)控平臺centralmonitoringplatform用于接收、存儲、處理、分析及可視化展示來自多個智能施工裝備和傳感設(shè)備數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng),為施工管理提供統(tǒng)一的決策支持界面。智能碾壓參數(shù)intelligentrollingparameters在智能壓實作業(yè)中,由系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則或?qū)崟r反饋數(shù)據(jù)自動生成或推薦的工藝參數(shù)組合,主要包括但不限于:碾壓遍數(shù)、行進速度、振動模式(頻率/振幅)、激振力開啟/關(guān)閉區(qū)域等。施工過程數(shù)字孿生digitaltwinofconstructionprocess6基于物理實體施工裝備、作業(yè)環(huán)境與過程的實時數(shù)據(jù),在虛擬空間中構(gòu)建的、可進行同步映射、模擬分析、預(yù)測與優(yōu)化的數(shù)字化模型。無人駕駛碾壓unmannedrolling在特定作業(yè)區(qū)域內(nèi),壓路機在無人直接操作駕駛室的情況下,依據(jù)預(yù)先規(guī)劃或?qū)崟r生成的作業(yè)路徑與指令,通過車載控制系統(tǒng)自動完成行駛與壓實作業(yè)的模式。4總則目的:為規(guī)范和指導鐵路路基工程智能化填筑施工,推動新一代信息技術(shù)與工程建設(shè)深度融合,提升施工過程的質(zhì)量控制能力、作業(yè)效率、安全水平和可追溯性。a)過程可控:實現(xiàn)填料運輸、攤鋪、碾壓等關(guān)鍵工序參數(shù)的實時感知、自動采集與可視化監(jiān)控。b)質(zhì)量可知:建立基于實時過程數(shù)據(jù)的壓實質(zhì)量動態(tài)評估與反饋機制,實現(xiàn)從“結(jié)果驗收”到“過程控制”的轉(zhuǎn)變。c)決策可依:基于數(shù)據(jù)分析和智能算法,為施工工藝優(yōu)化、資源調(diào)度和異常處理提供量化決策支d)信息可溯:形成覆蓋原材料、施工過程到質(zhì)量檢驗的數(shù)字化檔案,實現(xiàn)質(zhì)量問題的精準追溯。4.2基本原則智能化填筑施工應(yīng)遵循以下基本原則:a)安全優(yōu)先原則:智能化系統(tǒng)設(shè)計、部署與運行,必須確保人員、設(shè)備和數(shù)據(jù)安全。自動化、無人化作業(yè)需建立完備的安全防護與應(yīng)急接管機制。b)質(zhì)量核心原則:所有智能化技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)以保障和提升實體工程質(zhì)量為根本目標。過程控制數(shù)據(jù)須與實體工程質(zhì)量建立有效、可靠的關(guān)聯(lián)。c)高效協(xié)同原則:實現(xiàn)土方運輸、攤鋪、碾壓、檢測等工序間設(shè)備與數(shù)據(jù)的智能聯(lián)動與協(xié)同作業(yè),優(yōu)化施工流程,提高整體工效。d)智能集成原則:鼓勵采用成熟、可靠的智能化技術(shù)與裝備,并實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通與集成應(yīng)用,避免形成“信息孤島”。e)綠色環(huán)保原則:通過智能化調(diào)度與精準控制,減少設(shè)備空轉(zhuǎn)、材料浪費和返工,降低能耗與排放,并利用傳感器監(jiān)測施工對環(huán)境的影響。4.3智能化填筑施工體系框架概述7智能化填筑施工體系是一個由感知控制層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)平臺層和決策應(yīng)用層構(gòu)成的綜合系統(tǒng)(其邏輯關(guān)系見圖1)。各層協(xié)同工作,共同支撐智能化施工的實現(xiàn)。圖1智能化填筑施工體系框架示意圖a)感知控制層:由搭載高精度定位、多種傳感器和智能控制終端的施工機械(如智能壓路機、智能攤鋪機、運輸車輛)及環(huán)境監(jiān)測設(shè)備構(gòu)成,負責執(zhí)行作業(yè)指令并實時采集施工過程數(shù)據(jù)與狀態(tài)信息。b)網(wǎng)絡(luò)傳輸層:利用無線通信技術(shù)和衛(wèi)星定位增強服務(wù),實現(xiàn)感知控制層與數(shù)據(jù)平臺層之間穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)傳輸與指令下發(fā)。c)數(shù)據(jù)平臺層:即中心數(shù)據(jù)管理與分析平臺,是體系的核心。負責匯聚、存儲、處理和分析來自感知控制層的海量數(shù)據(jù),構(gòu)建施工過程數(shù)字孿生模型,并提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)接口。d)決策應(yīng)用層:基于數(shù)據(jù)平臺層提供的服務(wù),面向不同角色提供具體的智能化應(yīng)用功能,如壓實質(zhì)量云圖、智能調(diào)度導航、工藝參數(shù)優(yōu)化建議、進度與質(zhì)量看板等。5施工準備5.1技術(shù)準備5.1.1數(shù)字化勘察與設(shè)計數(shù)據(jù)接收與解析a)應(yīng)接收并驗證來自勘察、設(shè)計單位的數(shù)字化成果,主要應(yīng)包括:數(shù)字高程模型(DEM網(wǎng)格精度應(yīng)不低于0.5m×0.5m,高程精度應(yīng)不低于±5cm)、數(shù)字化地質(zhì)資料(宜包含三維地質(zhì)模型或地質(zhì)剖面矢量數(shù)據(jù))、路基橫縱斷面設(shè)計數(shù)據(jù)(中樁間距不宜大于20m,且需包含完整的超高、加寬設(shè)計信息)、填料設(shè)計參數(shù)(應(yīng)明確各分區(qū)的填料類型、壓實標準、CBR值等指標)等。b)應(yīng)對接收的數(shù)據(jù)進行格式統(tǒng)一、坐標系統(tǒng)一及完整性檢查。所有數(shù)據(jù)應(yīng)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換至項目指定的坐標系及高程基準,轉(zhuǎn)換后的點位中誤差應(yīng)不大于2cm;數(shù)據(jù)格式應(yīng)支持后續(xù)施工智能化系統(tǒng)直接調(diào)用,8格式轉(zhuǎn)換與解析的出錯率應(yīng)為0%;接收數(shù)據(jù)的完整性(按設(shè)計文件目錄核對)應(yīng)達到100%,無關(guān)鍵信息缺失。c)應(yīng)基于數(shù)字化設(shè)計模型,在施工前通過三維碰撞檢測或空間分析技術(shù),識別潛在的技術(shù)難點和沖突,填挖交界處的高程順接(坡度變化率超過5%的區(qū)域)、結(jié)構(gòu)物銜接處的幾何沖突、以及設(shè)計圖紙與現(xiàn)場實際地形的高程偏差超過10cm的區(qū)域,并形成書面報告。5.1.2智能化施工方案編制a)方案應(yīng)基于數(shù)字化設(shè)計數(shù)據(jù)和現(xiàn)場條件專項編制,內(nèi)容應(yīng)包含但不限于:1)智能化施工總體流程與組織架構(gòu):應(yīng)明確規(guī)定從基底驗收、分層填筑到竣工驗收的全流程工序銜接,關(guān)鍵工序的循環(huán)作業(yè)時間目標宜控制在24-48小時內(nèi)。組織架構(gòu)中須明確各智能化崗位(系統(tǒng)操作員、數(shù)據(jù)分析師等)的配置數(shù)量與職責界面。2)智能設(shè)備數(shù)量規(guī)劃:設(shè)備數(shù)量應(yīng)根據(jù)施工強度計算。例如,每臺智能壓路機每工作日的壓實面積不宜低于10000m2,據(jù)此確定所需最少設(shè)備臺數(shù)。定位與通信設(shè)備的配置數(shù)量應(yīng)確保所有主要作業(yè)設(shè)備(壓路機、攤鋪機)100%覆蓋。3)關(guān)鍵工藝參數(shù)預(yù)設(shè):方案中應(yīng)提供基于初步試驗或類似經(jīng)驗的初始參數(shù)表。該表需針對不同填料分區(qū)明確以下參數(shù)范圍:碾壓遍數(shù):如砂類土靜壓1遍+振壓6-8遍。行駛速度:振壓階段宜為3-5km/h。振動頻率與振幅:如對于砂礫土,頻率可預(yù)設(shè)為30-35Hz,振幅1.8-2.2mm。壓實過程質(zhì)量指標(CMV)初步目標值:如對應(yīng)用96%壓實度的CMV目標范圍可預(yù)設(shè)為80-100。4)施工過程數(shù)據(jù)管理方案:采集與傳輸:明確各類數(shù)據(jù)采集頻率與傳輸協(xié)議。存儲與處理:規(guī)定原始數(shù)據(jù)存儲格式,存儲時間自竣工驗收之日起不少于5年。數(shù)據(jù)處理延遲(從采集到平臺可視化)應(yīng)小于10秒。責任與流程:明確數(shù)據(jù)管理員、審核員等角色,建立數(shù)據(jù)質(zhì)量每日核查機制。5)試驗段驗證計劃:應(yīng)明確試驗段長度不小于100m,并通過該段施工建立智能壓實指標(CMV)與傳統(tǒng)壓實度的有效相關(guān)性模型,模型相關(guān)系數(shù)R2應(yīng)不小于0.80,方可用于指導全線施工。6)應(yīng)急預(yù)案:應(yīng)量化應(yīng)急響應(yīng)指標,如:核心系統(tǒng)故障后,備用系統(tǒng)或人工接管模式應(yīng)在30分鐘內(nèi)啟用;通信中斷時,智能設(shè)備本地數(shù)據(jù)緩存能力應(yīng)不小于72小時;單點定位失效時,設(shè)備應(yīng)能自動切換至慣性導航或其他輔助定位方式,并維持定位精度衰減率不大于5cm/min,持續(xù)至少10分鐘。b)方案應(yīng)履行審批手續(xù),并對相關(guān)人員進行交底。審批流程應(yīng)在項目開工前不少于15個工作日完成。交底覆蓋率應(yīng)達到100%,所有接受交底人員需簽字確認,記錄存檔。95.1.3施工控制網(wǎng)與基準站布設(shè)a)應(yīng)在施工區(qū)域周邊建立覆蓋整個作業(yè)范圍的施工測量控制網(wǎng),其精度等級應(yīng)符合高精度定位及施工測量要求??刂凭W(wǎng)應(yīng)依據(jù)現(xiàn)行鐵路工程測量規(guī)范進行設(shè)計與施測,確保其最弱點點位中誤差:平面應(yīng)不大于±5cm,高程應(yīng)不大于±3cm。控制點間距宜為200m-400m,且需進行定期復測,點位穩(wěn)定性變化量應(yīng)小于2cm。b)為支持智能裝備的厘米級實時動態(tài)定位(RTK),應(yīng)建立或接入衛(wèi)星定位增強服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。若自建基準站,其選址應(yīng)滿足以下量化要求:1)視野開闊,水平仰角10°以上的障礙物遮擋總面積應(yīng)小于30%。2)地基穩(wěn)固,應(yīng)進行不少于3個月的沉降觀測,累計沉降量應(yīng)小于2mm。3)遠離振動源、強電磁干擾源及大面積水體。距離振動源應(yīng)大于200m;距離強電磁干擾源應(yīng)大于500m;距離穩(wěn)定大面積水體邊緣應(yīng)大于100m。4)有效覆蓋范圍應(yīng)滿足施工要求,單個基準站的有效作業(yè)半徑不宜超過10km,以確保網(wǎng)絡(luò)RTK定位精度在服務(wù)區(qū)內(nèi)平面≤±2cm,高程≤±3cm(95%置信度)。c)基準站坐標應(yīng)采用靜態(tài)測量方法精確測定,并與施工控制網(wǎng)中不少于3個已知點進行聯(lián)測與整體平差。其坐標測定精度應(yīng)滿足:平面點位中誤差≤±1cm,高程中誤差≤±2cm?;鶞收镜脑O(shè)置、參數(shù)配置、每周的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析及維護工作均應(yīng)形成詳細、連續(xù)的記錄并存檔。5.1.4施工區(qū)域數(shù)字化建模與分區(qū)規(guī)劃a)應(yīng)綜合利用數(shù)字化設(shè)計模型和現(xiàn)場實際勘測數(shù)據(jù),構(gòu)建用于指導精細化施工的“施工區(qū)域數(shù)字化現(xiàn)狀模型”?,F(xiàn)場實際勘測宜采用無人機傾斜攝影或地面三維激光掃描,所生成的點云密度應(yīng)不低于200點/m2。構(gòu)建的現(xiàn)狀模型精度應(yīng)滿足:平面中誤差≤±2cm,高程中誤差≤±3cm,模型格網(wǎng)分辨率應(yīng)不低于0.1m×0.1m。該模型應(yīng)根據(jù)施工進度,每填筑2-3層或每周至少進行一次更新與修正。b)應(yīng)基于該模型和施工方案,對作業(yè)區(qū)域進行數(shù)字化分區(qū)規(guī)劃,其規(guī)劃參數(shù)應(yīng)符合下列要求:1)填料分區(qū):應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和料源情況,對不同類型填料的填筑區(qū)域進行明確劃分。分區(qū)的最小單元面積不宜小于500m2,并在模型中以不同顏色或圖層進行區(qū)分,相鄰填料區(qū)邊界在模型中應(yīng)有不小于1m的緩沖區(qū)。2)運輸路徑規(guī)劃:應(yīng)規(guī)劃出土方運輸車輛的高效、單向循環(huán)通行路徑。主干道路基寬度不應(yīng)小于6m,路面壓實度不低于90%;轉(zhuǎn)彎處最小轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)滿足所用運輸車輛的要求,一般不小于15m;路徑縱坡不宜大于8%。3)壓實作業(yè)分區(qū):應(yīng)根據(jù)壓路機的工作效率(通常為每小時1000-1500m2將大作業(yè)面劃分為長50-80m、寬15-20m的碾壓作業(yè)單元,并規(guī)劃壓路機“套壓”或“進退錯距”的最優(yōu)行進路線,確保輪跡重疊帶寬不小于20cm。4)特殊處理區(qū)標識:應(yīng)對邊坡坡腳、橋涵臺背、橫向結(jié)構(gòu)物過渡段等關(guān)鍵區(qū)域進行明確標識,標識范圍應(yīng)向外擴展至少2m。在模型中應(yīng)為這些區(qū)域設(shè)定差異化的工藝參數(shù)。c)分區(qū)規(guī)劃結(jié)果(包括矢量邊界、屬性信息和關(guān)聯(lián)參數(shù))應(yīng)準確導入中心監(jiān)控平臺。數(shù)據(jù)導入前應(yīng)進行坐標系統(tǒng)一校驗,確保規(guī)劃邊界與現(xiàn)場實際位置的平面偏差不大于5cm,作為智能化調(diào)度和作業(yè)控制的可靠數(shù)字基礎(chǔ)。5.2設(shè)備與系統(tǒng)準備5.2.1智能壓實設(shè)備(壓路機)要求與校驗a)用于智能化填筑施工的壓路機應(yīng)集成智能壓實系統(tǒng),該系統(tǒng)應(yīng)具備以下核心功能,且性能應(yīng)滿足:高精度定位模塊的實時動態(tài)定位(RTK)精度,平面應(yīng)不大于±2cm,高程應(yīng)不大于±3cm(95%置信度);壓實質(zhì)量實時檢測系統(tǒng)的測量誤差應(yīng)不大于±5%,輸出頻率不低于20Hz;作業(yè)參數(shù)監(jiān)控應(yīng)能實時記錄振動頻率(誤差±0.5Hz)、振幅(誤差±0.2mm)及速度(誤差±0.2km/h);數(shù)據(jù)通信模塊在網(wǎng)絡(luò)正常條件下,端到端數(shù)據(jù)傳輸延遲應(yīng)小于2秒,數(shù)據(jù)包發(fā)送成功率應(yīng)不低于99.9%。b)壓實質(zhì)量檢測傳感器的安裝應(yīng)規(guī)范、牢固,確保信號采集準確。振動傳感器靈敏度應(yīng)不小于10mV/(m·s-2),頻率響應(yīng)應(yīng)不大于5kHz,并宜垂直安裝在振動輪內(nèi)側(cè)機架的幾何中心位置,安裝角度偏差應(yīng)不大于±1O,安裝基面平整度應(yīng)不大于0.5mm,安裝螺栓緊固扭矩應(yīng)符合設(shè)備制造商規(guī)定值。典型安裝方式示意見圖2。c)設(shè)備投入使用前,應(yīng)進行專項校驗,確保其智能功能有效、性能達標。校驗主要內(nèi)容應(yīng)包括:1)定位精度測試:在不少于3個已知平面及高程控制點上進行靜態(tài)與動態(tài)(速度2-5km/h)測試,其定位結(jié)果與已知值的偏差應(yīng)符合本條第a款精度要求,固定解初始化時間應(yīng)小于30秒。2)壓實檢測系統(tǒng)標定:應(yīng)按照設(shè)備制造商規(guī)定的方法或相關(guān)規(guī)范在標準振動臺(頻率范圍20-50Hz,振幅范圍0.5-2.0mm)上進行初始標定,標定誤差應(yīng)不大于±1%。并在試驗段通過與傳統(tǒng)檢測方法對比驗證,其輸出的壓實過程指標與壓實度(K值)的相關(guān)系數(shù)R2應(yīng)不小于0.70。3)功能驗證:檢查機載顯示終端應(yīng)能正確、實時(數(shù)據(jù)刷新延遲小于1秒)顯示定位坐標、壓實值(CMV)、碾壓遍數(shù)、激振力、頻率、振幅及速度等參數(shù)。數(shù)據(jù)記錄應(yīng)完整,本地緩存容量應(yīng)能保證在斷網(wǎng)情況下存儲不少于72小時的原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)上傳功能應(yīng)正常,在連續(xù)8小時測試中,數(shù)據(jù)上傳至指定平臺的成功率應(yīng)不低于99.5%。標引序號說明:1—壓路機振動輪;2—振動傳感器;3—內(nèi)機架;4—外機架;5—減震器。圖2振動傳感器安裝位置示意5.2.2智能攤鋪設(shè)備要求與校驗a)智能推土、平地設(shè)備應(yīng)配備基于高精度定位的自動找平控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)所采用的高精度GNSS/BDS-RTK定位模塊,其平面定位精度應(yīng)不大于±1cm,高程定位精度應(yīng)不大于±2cm。b)智能推土設(shè)備應(yīng)能依據(jù)預(yù)設(shè)的高程數(shù)據(jù),自動控制推土鏟,實現(xiàn)填筑層厚度的初步控制。其推土板容量宜不小于8m3,基于定位的自動高程控制精度應(yīng)使厚度誤差不大于±3cm,避障系統(tǒng)的探測距離應(yīng)覆蓋0.3-5m,急停響應(yīng)時間不大于0.3秒。其智能感知與控制模塊的典型安裝示意見圖2。c)智能平地設(shè)備應(yīng)能基于設(shè)計模型與實時定位,自動控制刮刀姿態(tài),實現(xiàn)路基表面坡度與平整度的精確控制。其液壓伺服控制分辨率應(yīng)不大于0.1°,刮刀平整度誤差應(yīng)不大于3mm/4m,最大牽引力不宜小于150kN,GNSS高程控制分辨率應(yīng)不大于1cm,橫坡控制精度應(yīng)達到±0.2%。其智能感知與控制模塊的典型安裝示意見圖4。d)設(shè)備投入使用前,應(yīng)校驗其自動控制系統(tǒng)的響應(yīng)精度與工作穩(wěn)定性。校驗應(yīng)在長度不小于50m的平整試驗段上進行,測試其自動作業(yè)軌跡與設(shè)計路徑的偏移量,該偏移量應(yīng)不大于5cm;同時,校驗后實測的攤鋪厚度、坡度及平整度應(yīng)滿足本條第b)、c)款所述精度要求。標引序號說明:1—蜂鳴警報器;2—車載顯示終端;3—GNSS天線;4—自動找平模塊及數(shù)據(jù)采集模塊。圖3推土機智能感知設(shè)備安裝示意圖標引序號說明:1—GNSS天線;2—車載顯示終端;3—蜂鳴警報器;4—自動找平模塊及數(shù)據(jù)采集模塊。圖4平地機智能感知設(shè)備安裝示意圖5.2.3土方運輸智能調(diào)度系統(tǒng)配置a)宜配置土方運輸智能調(diào)度系統(tǒng),實現(xiàn)運輸車輛的數(shù)字化管理。該系統(tǒng)應(yīng)能同時調(diào)度管理不少于20臺運輸車輛,任務(wù)分配與路徑規(guī)劃的全局優(yōu)化計算響應(yīng)時間應(yīng)小于30秒。b)運輸車輛應(yīng)安裝定位終端,其定位精度應(yīng)不低于5m,數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度中心的延遲應(yīng)不大于5秒。終端應(yīng)能準確識別并上報空載與重載狀態(tài),狀態(tài)識別準確率應(yīng)不低于95%。c)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)具備以下基本功能,且性能需滿足:1)實時監(jiān)控所有注冊車輛的位置與運行軌跡,地圖顯示刷新間隔應(yīng)不大于10秒,車輛歷史軌跡可追溯時長應(yīng)不少于30天。2)根據(jù)填筑作業(yè)面的實時進度與精確至立方米(m3)的用料需求,自動進行運輸任務(wù)分配與路徑規(guī)劃。系統(tǒng)規(guī)劃的路徑應(yīng)能實現(xiàn)車輛整體滿載率(重載行駛里程/總行駛里程)優(yōu)化至不低于75%,且動態(tài)路徑重規(guī)劃應(yīng)在作業(yè)面變更指令下達后2分鐘內(nèi)完成。3)為駕駛員提供精確至具體網(wǎng)格的卸料點引導。從車輛進入作業(yè)區(qū)到接收明確卸料指令的引導過程時間應(yīng)小于1分鐘。4)自動統(tǒng)計運輸方量、車輛利用率等數(shù)據(jù)。運輸方量統(tǒng)計結(jié)果與地磅或車載稱重系統(tǒng)數(shù)據(jù)的誤差應(yīng)不大于3%,關(guān)鍵運營數(shù)據(jù)報表應(yīng)能按日、周、月自動生成。5.2.4傳感與監(jiān)測系統(tǒng)安裝與標定a)定位基準站:應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境及作業(yè)范圍合理選址與布設(shè),確保整個施工區(qū)域能穩(wěn)定接收衛(wèi)星差分增強信號。站址坐標應(yīng)采用靜態(tài)測量方法精確測定,其平面點位中誤差應(yīng)不大于±1cm,高程中誤差應(yīng)不大于±2cm,并定期(宜每季度)進行復測與維護,復測坐標與原坐標較差大于2cm時應(yīng)分析原因并重新測定。基準站天線安裝必須強制對中,對中誤差應(yīng)小于1mm。b)壓實度傳感器:作為連續(xù)壓實檢測系統(tǒng)(CCMS)的一部分,其安裝必須符合設(shè)備技術(shù)要求,連接可靠。系統(tǒng)應(yīng)按制造商規(guī)定程序或相關(guān)規(guī)范進行初始標定,此后每3個月或累計工作500小時應(yīng)進行一次周期性標定,標定誤差應(yīng)不大于±1%。在試驗段,其輸出的壓實過程指標與傳統(tǒng)檢測方法結(jié)果的相關(guān)系數(shù)R2應(yīng)不小于0.70,以驗證其有效性。c)含水量傳感器:宜采用在線式測量設(shè)備。傳感器安裝后,應(yīng)在填料最優(yōu)含水率±3%的范圍內(nèi),使用烘干法選取不少于3組樣本進行現(xiàn)場比對校準,校準后傳感器測量值與烘干法結(jié)果的誤差應(yīng)不大于±1.5%。應(yīng)建立定期校驗制度,每1個月或當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)系統(tǒng)性偏差時進行復校。d)視頻監(jiān)控設(shè)備:應(yīng)在作業(yè)區(qū)關(guān)鍵位置及移動設(shè)備上合理布設(shè),監(jiān)控畫面應(yīng)能有效覆蓋主要施工活動區(qū)域與設(shè)備周邊半徑10m內(nèi)的盲區(qū)。關(guān)鍵位置攝像機分辨率應(yīng)不低于1080P,幀率不低于25fps;視頻存儲時間應(yīng)不少于30天,以保障作業(yè)安全與過程可視。5.2.5中心數(shù)據(jù)平臺與現(xiàn)場控制終端調(diào)試a)應(yīng)部署智能填筑施工中心數(shù)據(jù)監(jiān)控與管理平臺。平臺基礎(chǔ)性能應(yīng)滿足:加載覆蓋10萬m2作業(yè)區(qū)域的地圖與實時數(shù)據(jù),時間不超過5秒;在接收到觸發(fā)條件后,生成并發(fā)出預(yù)警信息的端到端延遲應(yīng)不大于2秒;數(shù)據(jù)查詢與報表生成響應(yīng)時間應(yīng)小于3秒。b)完成所有智能施工設(shè)備、傳感系統(tǒng)與中心平臺的數(shù)據(jù)接口連通與協(xié)議調(diào)試,確保數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、存儲與顯示的全鏈路暢通、準確、及時。調(diào)試后應(yīng)達到:數(shù)據(jù)從設(shè)備采集端傳輸至平臺數(shù)據(jù)庫的丟包率低于0.1%;定位數(shù)據(jù)平面坐標精度誤差≤±1cm,高程誤差≤±2cm;壓實過程數(shù)據(jù)的采集與顯示時間戳同步誤差小于50毫秒。c)平臺調(diào)試應(yīng)驗證其核心功能模塊,包括:多源數(shù)據(jù)融合展示、施工過程可視化、質(zhì)量與進度統(tǒng)計分析、智能預(yù)警信息生成與推送等。功能驗證需達到:能夠同時接入并穩(wěn)定處理不少于10臺智能設(shè)備的高頻數(shù)據(jù)流;壓實質(zhì)量云圖渲染更新周期不大于30秒,且能正確按色階(如紅、黃、綠)顯示壓實狀態(tài);統(tǒng)計報表的自動計算準確率達到100%;預(yù)設(shè)的各類預(yù)警規(guī)則的觸發(fā)準確率不低于99%。d)完成現(xiàn)場各類控制終端的配置與調(diào)試,確保各崗位人員能按其權(quán)限正常訪問平臺功能,接收指令與報警信息。終端性能要求包括:機載與移動終端在戶外強光環(huán)境下屏幕亮度不低于800cd/m2,可視角不低于120度;關(guān)鍵報警信息在終端界面彈出并伴有聲光提示的延遲小于1秒;監(jiān)控大屏拼接單元間的亮度差異應(yīng)小于10%。中心數(shù)據(jù)平臺與現(xiàn)場終端的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)宜按流程進行,一般流程如圖5所示。圖5中心數(shù)據(jù)平臺與現(xiàn)場終端調(diào)試流程示意圖5.2.6通信網(wǎng)絡(luò)保障a)應(yīng)在施工前對作業(yè)區(qū)域的無線通信網(wǎng)絡(luò)信號進行測試與評估,確保其覆蓋范圍、信號強度及網(wǎng)絡(luò)帶寬能滿足所有智能設(shè)備數(shù)據(jù)實時、穩(wěn)定傳輸?shù)囊蟆y試結(jié)果應(yīng)滿足:作業(yè)面及主要運輸路線的無線信號覆蓋率(RSRP>-105dBm)應(yīng)達到100%;在典型數(shù)據(jù)并發(fā)情況下,網(wǎng)絡(luò)上行帶寬應(yīng)不低于50Mbps,下行帶寬不低于20Mbps;網(wǎng)絡(luò)端到端數(shù)據(jù)傳輸延遲應(yīng)不大于500ms,在忙時平均丟包率應(yīng)不大于0.5%。b)對于網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋不足(RSRP≤-110dBm)或干擾較強(信噪比SNR<10dB)的區(qū)域,應(yīng)采取架設(shè)專用基站、部署信號放大器或使用有線網(wǎng)絡(luò)延伸等有效措施予以增強和保障。經(jīng)增強后,該區(qū)域的無線信號強度(RSRP)應(yīng)提升至-105dBm以上,關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕〝?shù)據(jù)包成功投遞率)應(yīng)不低于99.9%。c)應(yīng)制定網(wǎng)絡(luò)通信中斷的應(yīng)急預(yù)案。預(yù)案中需明確,當網(wǎng)絡(luò)中斷超過5分鐘時,應(yīng)啟動應(yīng)急通信模式。智能設(shè)備及數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)具備在斷網(wǎng)期間的本地數(shù)據(jù)緩存能力,緩存容量應(yīng)能確保存儲不少于72小時的全量原始數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)恢復后,系統(tǒng)應(yīng)能自動啟動數(shù)據(jù)續(xù)傳,并在24小時內(nèi)完成中斷期間的數(shù)據(jù)同步,數(shù)據(jù)續(xù)傳的成功率應(yīng)達到100%,且數(shù)據(jù)時序完整,無丟失或錯亂。5.3材料準備5.3.1填料進場檢驗與溯源a)填料進場時,應(yīng)采用智能化手段進行快速檢驗。宜配置在線級配分析儀(關(guān)鍵篩孔通過率檢測誤差應(yīng)不大于±2%)、含水率快速測定儀(測量誤差應(yīng)不大于±0.5%)等設(shè)備,關(guān)鍵指標數(shù)據(jù)應(yīng)自動采集并在30秒內(nèi)上傳至管理平臺,數(shù)據(jù)上傳成功率達到99.9%。b)每批填料應(yīng)配備唯一的電子標識,標識信息應(yīng)至少包含料源編號、材料類別、開采時間、承運車輛、進場時間等,編碼容量應(yīng)不小于1KB,現(xiàn)場掃碼識別成功率應(yīng)大于99%。c)所有檢驗結(jié)果(包括傳統(tǒng)試驗報告)均需數(shù)字化,并與該批填料的電子標識綁定,形成完整的數(shù)字化質(zhì)量檔案,確保從料源到作業(yè)面的全過程溯源信息可查,任何環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)缺失率應(yīng)為0%。5.3.2堆場數(shù)字化管理a)填料堆場應(yīng)進行數(shù)字化分區(qū)規(guī)劃與管理。宜采用BIM技術(shù)或數(shù)字地圖建立堆場三維模型,其模型地面分辨率應(yīng)不低于0.1m,對不同種類、規(guī)格、檢驗狀態(tài)的填料進行分區(qū)編碼和可視化展示,分區(qū)邊界定位精度應(yīng)不低于±0.5m。b)堆場各分區(qū)應(yīng)部署定位與監(jiān)控設(shè)施。取料設(shè)備宜加裝定位終端(定位精度不低于±0.3m),其取料位置、方量(計量誤差≤±3%)、時間及所取填料對應(yīng)的批次信息應(yīng)自動記錄并在作業(yè)完成后1分鐘內(nèi)上傳至平臺。c)通過堆場數(shù)字化模型與實時數(shù)據(jù),平臺應(yīng)能動態(tài)顯示各分區(qū)填料的庫存量(顯示誤差小于2%)、質(zhì)量狀態(tài)及歷史存取記錄,實現(xiàn)堆場存料的精準、高效管理,庫存盤點與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性應(yīng)達到98%以上。5.3.3填料供應(yīng)調(diào)度a)填筑施工的填料需求計劃宜通過施工管理平臺發(fā)布,需求計劃的精度應(yīng)達到每作業(yè)單元填料方量誤差不超過±5%。b)智能調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實時施工進度、作業(yè)面需求、堆場庫存及分布情況,結(jié)合運輸車輛狀態(tài),自動或輔助生成最優(yōu)的取料、運輸指令。系統(tǒng)響應(yīng)時間(從需求發(fā)布到指令生成)應(yīng)小于2分鐘,從指令下達到車輛開始執(zhí)行的響應(yīng)時間應(yīng)小于5分鐘,實現(xiàn)填料供應(yīng)的準時化、精準化配送。5.4人員與組織5.4.1崗位設(shè)置與職責實施智能化填筑施工,應(yīng)根據(jù)技術(shù)體系與管理需求,設(shè)置相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)與管理崗位,明確其職責。核心崗位設(shè)置及主要職責宜符合表1的規(guī)定。表1智能化填筑施工核心崗位設(shè)置與職責崗位名稱主要職責智能施工技術(shù)負責人1.全面負責智能化施工技術(shù)管理與協(xié)調(diào);2.審批智能化施工方案,監(jiān)督其執(zhí)行;3.組織解決智能化施工過程中的重大技術(shù)問題;4.負責智能施工數(shù)據(jù)的最終審核與質(zhì)量評價。智能設(shè)備系統(tǒng)操作員1.負責智能壓實、攤鋪等設(shè)備的日常操作與監(jiān)控;2.依據(jù)指令或?qū)Ш铰窂?,操作設(shè)備完成指定作業(yè)任務(wù);3.監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)及智能系統(tǒng)報警信息,并進行初步處置;4.負責作業(yè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場核對與初步確認。數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控員1.負責中心監(jiān)控平臺的日常運行與監(jiān)控;2.實時分析施工過程數(shù)據(jù)(壓實指標、軌跡、含水率等識別異常趨勢;3.生成并發(fā)布過程質(zhì)量報告與預(yù)警信息;4.對施工數(shù)據(jù)進行初步整理與分析,為決策提供支持。智能設(shè)備保障員1.負責所有智能設(shè)備、傳感器及通訊終端的日常維護、保養(yǎng)與校準;2.及時排除設(shè)備及系統(tǒng)的現(xiàn)場常見故障;3.管理設(shè)備備品備件,記錄維護保養(yǎng)檔案;4.配合進行設(shè)備智能化功能的測試與升級。5.4.2人員培訓與考核a)培訓要求所有參與智能化填筑施工的關(guān)鍵崗位人員,在上崗前應(yīng)接受針對性的專項培訓,并經(jīng)考核合格。培訓內(nèi)容應(yīng)理論與實踐相結(jié)合,主要包括:1)理論與理念培訓:智能化填筑技術(shù)原理、施工流程、相對于傳統(tǒng)施工的優(yōu)勢與特點。2)設(shè)備操作技能培訓:智能壓實、攤鋪等設(shè)備的操作界面、功能按鍵、導航模式、參數(shù)設(shè)置、報警識別與應(yīng)急處置。3)系統(tǒng)應(yīng)用培訓:中心監(jiān)控平臺及現(xiàn)場終端的使用方法,包括數(shù)據(jù)查詢、報表查看、預(yù)警信息處理等。4)數(shù)據(jù)認知培訓:理解關(guān)鍵施工數(shù)據(jù)的物理意義、正常范圍及數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要性。5)安全專項培訓:智能化施工環(huán)境下的特定安全風險、設(shè)備安全操作規(guī)程、人機協(xié)同作業(yè)安全規(guī)范及應(yīng)急預(yù)案。b)培訓實施與考核人員培訓與考核工作應(yīng)有計劃、有記錄、可追溯,其基本流程如圖8所示。圖6人員培訓與考核流程示意圖6智能化填筑施工過程控制6.1基底處理與驗收6.1.1基底數(shù)字化檢測與數(shù)據(jù)錄入基底處理完成并經(jīng)驗收合格后,應(yīng)進行數(shù)字化檢測,并將檢測數(shù)據(jù)錄入智能施工管理系統(tǒng),作為填筑施工的數(shù)字化基準,其標準工作流程如圖7所示。圖7基底數(shù)字化檢測與數(shù)據(jù)錄入工作流程示意圖a)數(shù)字化檢測要求1)應(yīng)采用高精度測量手段對處理后的基底表面進行測量。采用GNSS-RTK技術(shù)時,測量點平面間距應(yīng)不大于2m,其定位精度應(yīng)滿足:平面≤±1cm,高程≤±2cm。采用三維激光掃描時,點云密度應(yīng)不低于200點/m2。2)測量成果應(yīng)能生成反映基底表面高程、平整度及幾何邊界情況的數(shù)字高程模型(DEM)或等精度數(shù)字化成果。所生成的DEM格網(wǎng)分辨率應(yīng)不粗于0.1m×0.1m,高程精度(均方根誤差)應(yīng)≤±2cm,并能用于計算基底表面的平整度。3)測量范圍應(yīng)覆蓋整個填筑作業(yè)區(qū)域,并應(yīng)向路基兩側(cè)坡腳線或設(shè)計邊線外緣至少延伸2m,以確保完整捕捉作業(yè)邊界。b)數(shù)據(jù)錄入與管理1)基底數(shù)字化檢測獲得的數(shù)據(jù)(包括原始點云或網(wǎng)格化模型)應(yīng)在檢測完成后12小時內(nèi),作為獨立的數(shù)據(jù)層(命名為“00_基底”或類似)上傳至智能填筑監(jiān)控與管理平臺。數(shù)據(jù)上傳格式應(yīng)為通用格式,并確保100%上傳成功。2)錄入平臺的基底數(shù)據(jù)必須包含完整的元數(shù)據(jù)信息,至少包括:檢測日期與時間、檢測單位、檢測人員簽名、采用的坐標系和高程基準、數(shù)據(jù)精度說明(包含測量方法及達到的精度指標)。所有元數(shù)據(jù)信息應(yīng)準確無誤,準確率要求100%。3)經(jīng)監(jiān)理工程師審核確認后的基底數(shù)字化模型,應(yīng)被平臺鎖定為不可更改的基準面。此基準面將作為后續(xù)所有填筑層厚度控制(誤差計算基準)、工程量計算(土方量起始面)及施工過程對比分析的唯一依據(jù)。審核應(yīng)在數(shù)據(jù)上傳后24小時內(nèi)完成。6.2填料運輸與調(diào)度6.2.1基于物聯(lián)網(wǎng)和GNSS的運輸車輛智能調(diào)度基于物聯(lián)網(wǎng)和GNSS的運輸車輛智能調(diào)度是實現(xiàn)填料準時化供應(yīng)、提升整體施工協(xié)同效率的關(guān)鍵,其核心流程如圖8所示,形成“感知,決策,執(zhí)行,反饋”的閉環(huán)。在此閉環(huán)中,從車輛狀態(tài)感知到新指令生成下發(fā)的單次循環(huán)時間應(yīng)控制在5分鐘以內(nèi),以確保調(diào)度的及時性與動態(tài)適應(yīng)性。圖8運輸車輛智能調(diào)度核心流程示意圖a)填料運輸應(yīng)依托物聯(lián)網(wǎng)(IoT)與衛(wèi)星導航定位技術(shù),構(gòu)建包含車輛、調(diào)度中心與施工現(xiàn)場的智能調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)具備的并發(fā)處理能力,能同時調(diào)度管理不少于20臺運輸車輛,生成全局優(yōu)化調(diào)度指令的響應(yīng)時間應(yīng)小于2分鐘,平臺數(shù)據(jù)(車輛位置、狀態(tài))刷新顯示間隔不大于10秒。b)參與運輸?shù)能囕v應(yīng)安裝具備定位、狀態(tài)感知與數(shù)據(jù)通信功能的智能終端,實時向調(diào)度系統(tǒng)上報位置、速度、載重狀態(tài)(空載/重載)及車輛狀況等信息。終端定位精度應(yīng)不低于5m,數(shù)據(jù)上報至調(diào)度中心的延遲應(yīng)不大于5秒;空載/重載狀態(tài)識別的準確率應(yīng)不低于95%;車輛關(guān)鍵狀況的識別與上報應(yīng)在故障發(fā)生5分鐘內(nèi)完成。c)智能調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)基于以下要素進行決策與調(diào)度,并達到相應(yīng)的性能指標:1)實時施工進度與各作業(yè)面填料需求:系統(tǒng)對接施工管理平臺,獲取的作業(yè)面填料需求方量精度誤差應(yīng)不大于5%。2)料場庫存、填料種類與分布:系統(tǒng)整合的料場數(shù)字化庫存數(shù)據(jù),其方量誤差應(yīng)小于3%。3)運輸車輛實時位置、狀態(tài)及路網(wǎng)交通狀況:系統(tǒng)融合實時路況信息,對主要運輸?shù)缆返钠骄囁僭u估誤差應(yīng)不大于10%。d)系統(tǒng)應(yīng)能自動或輔助生成最優(yōu)的運輸任務(wù)指令,包括取料點(坐標精度±5m)、卸料區(qū)(網(wǎng)格標識準確率100%)、推薦路徑(符合車輛限行、載重要求)等,并在30秒內(nèi)下發(fā)至指定車輛的車載終端。調(diào)度決策應(yīng)使車輛整體滿載率(重載行駛里程/總行駛里程)優(yōu)化至不低于75%,并遵循效率優(yōu)先、均衡負載的原則。6.2.2卸料位置與方量智能引導a)運輸車輛抵達作業(yè)區(qū)域后,應(yīng)接受卸料引導。引導信息可通過車載終端或現(xiàn)場輔助設(shè)備提供。引導信息的推送應(yīng)在車輛進入作業(yè)區(qū)邊界后30秒內(nèi)完成;車載終端或現(xiàn)場顯示屏的信息刷新延遲應(yīng)小b)智能調(diào)度系統(tǒng)或現(xiàn)場管理終端應(yīng)根據(jù)當前填筑作業(yè)面的具體施工狀況,為車輛指定精確的卸料點位,引導車輛就位。指定的卸料點位精度應(yīng)滿足:其坐標與實際允許卸料區(qū)域中心點的平面偏差不大于±2m。車輛從接收到引導信息到完成就位準備卸料的時間,宜控制在2分鐘以內(nèi)。c)卸料方量應(yīng)進行智能控制或記錄,并達到以下要求:1)宜在車輛上安裝稱重傳感設(shè)備,實現(xiàn)載重方量的自動計量與記錄。該系統(tǒng)的計量精度應(yīng)不低于國家Ⅲ級標準(誤差≤±1%),且每車次凈重數(shù)據(jù)應(yīng)在卸料動作開始后5秒內(nèi)自動生成。2)卸料時,系統(tǒng)應(yīng)自動關(guān)聯(lián)并記錄該車次所對應(yīng)的填料電子批次標識、精確至1m的卸料位置坐標(經(jīng)緯度)及實際卸料方量(m3)信息。該條記錄必須在卸料完成后1分鐘內(nèi)上傳至管理平臺,并自動與該作業(yè)單元的填筑施工過程數(shù)據(jù)進行空間與時間關(guān)聯(lián),實現(xiàn)單批次填料從料源到最終壓實層位的全鏈條精準追溯,數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)準確率應(yīng)達到100%。6.3攤鋪作業(yè)6.3.1智能攤鋪機作業(yè)控制智能攤鋪機的自動化作業(yè)是一個“數(shù)據(jù)驅(qū)動,實時控制,效果驗證”的閉環(huán)過程,其核心作業(yè)與控制流程如圖9所示,確保攤鋪精度與設(shè)計意圖的一致性。圖9智能攤鋪機作業(yè)控制流程示意圖a)攤鋪作業(yè)應(yīng)采用具備智能控制功能的設(shè)備進行。作業(yè)前,應(yīng)將經(jīng)批準的攤鋪層設(shè)計參數(shù)(高程、橫坡、縱坡、厚度)與幾何邊界數(shù)字化模型導入設(shè)備控制系統(tǒng)。設(shè)計參數(shù)導入的準確率應(yīng)達到100%,數(shù)字化模型與現(xiàn)場實際位置的平面配準誤差應(yīng)不大于2cm。b)智能攤鋪設(shè)備應(yīng)基于高精度定位導航系統(tǒng)(通常為GNSS-RTK,其平面定位精度≤±1cm,高程精度≤±2cm),實現(xiàn)對推土鏟或刮刀高程、坡度的自動閉環(huán)控制??刂葡到y(tǒng)的響應(yīng)時間(從檢測到偏差到執(zhí)行機構(gòu)開始動作)應(yīng)不大于0.5秒,穩(wěn)態(tài)控制精度應(yīng)滿足:攤鋪厚度誤差不大于±3cm(對于推土機)或±1cm(對于平地機);橫坡、縱坡誤差均不大于±0.3%。c)攤鋪作業(yè)過程中,操作人員應(yīng)通過機載監(jiān)控終端(屏幕刷新率不低于10Hz)實時監(jiān)督自動控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)與作業(yè)效果。在特殊情況下,可進行必要的人工干預(yù),干預(yù)模式切換響應(yīng)時間應(yīng)小于2秒。d)單層攤鋪作業(yè)完成后,宜采用快速測量手段對攤鋪面的平均厚度、平整度等關(guān)鍵指標進行抽檢驗證。抽檢面積覆蓋率應(yīng)不低于10%,驗證結(jié)果應(yīng)滿足:平均厚度與設(shè)計值的偏差在±2cm以內(nèi),平整度標準差(4m直尺法)不大于5mm。確保其滿足后續(xù)壓實作業(yè)的工藝要求。6.3.2攤鋪過程質(zhì)量數(shù)據(jù)實時采集a)智能攤鋪設(shè)備在作業(yè)過程中,應(yīng)實時采集并記錄與攤鋪質(zhì)量直接相關(guān)的過程數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)應(yīng)至少包括:1)攤鋪設(shè)備的實時平面位置與高程。其定位數(shù)據(jù)應(yīng)來源于高精度GNSS-RTK系統(tǒng),采集頻率不低于10Hz,平面定位精度≤±1cm,高程精度≤±2cm。2)攤鋪厚度。可通過實時定位高程與已知基準面高程差計算,或通過專用非接觸式厚度傳感器測量。無論何種方式,其厚度值的計算或測量誤差應(yīng)不大于±1cm,采集頻率不低于5Hz。3)攤鋪面的實時坡度(橫坡與縱坡)。坡度值應(yīng)通過設(shè)備內(nèi)置的高精度傾角傳感器(精度不低于±0.01°)或基于多點定位數(shù)據(jù)實時解算獲得,其值顯示精度應(yīng)達0.1%,采集頻率不低于5Hz。4)設(shè)備運行速度、時間戳及設(shè)備狀態(tài)碼。運行速度測量誤差應(yīng)不大于±0.2km/h;時間戳應(yīng)同步至UTC時間,與標準時間的誤差不超過50毫秒;設(shè)備狀態(tài)碼應(yīng)能準確反映設(shè)備工作模式(自動/手動)、報警狀態(tài)等信息。b)采集的頻率與精度應(yīng)滿足對攤鋪質(zhì)量進行過程追溯與分析的要求。所有過程數(shù)據(jù)必須保證在時間上連續(xù),在施工全程(包含起停、轉(zhuǎn)向)的數(shù)據(jù)缺失率應(yīng)低于0.5%。數(shù)據(jù)精度應(yīng)能支持在平臺上重建厘米級的攤鋪作業(yè)軌跡與毫米級的厚度變化趨勢。c)攤鋪過程數(shù)據(jù)應(yīng)與該作業(yè)面的空間位置信息嚴格綁定,以不低于2Hz的頻率實時或準實時上傳至施工管理平臺。數(shù)據(jù)綁定的空間誤差應(yīng)不大于10cm。平臺應(yīng)對接收的數(shù)據(jù)進行實時處理,形成攤鋪作業(yè)的完整、連續(xù)的數(shù)字化記錄。此記錄作為評估攤鋪均勻性、精確計算工程量(精度應(yīng)優(yōu)于3%)和進行質(zhì)量問題追溯的基礎(chǔ),其數(shù)據(jù)應(yīng)支持按時間、按位置等多種維度的快速檢索與回放。6.4碾壓壓實作業(yè)6.4.1智能壓實設(shè)備作業(yè)模式選擇a)作業(yè)前,應(yīng)根據(jù)填料類型、設(shè)計壓實標準及經(jīng)審批的試驗段成果,在壓實設(shè)備控制系統(tǒng)或中心平臺中預(yù)設(shè)初始的壓實工藝參數(shù),并滿足以下施工要求與數(shù)值規(guī)定:1)所依據(jù)的試驗段成果,其建立的智能壓實指標與傳統(tǒng)壓實度(K值)相關(guān)性模型的相關(guān)系數(shù)R2應(yīng)不低于0.80。2)預(yù)設(shè)參數(shù)必須具體化。對于A組砂礫土,初始參數(shù)可預(yù)設(shè)為:振動模式為連續(xù)振動;振動頻率32±2Hz;振幅1.8±0.2mm;激振力200±20kN;行進速度范圍3.5-4.5km/h。所有參數(shù)均應(yīng)根據(jù)填料分區(qū)在系統(tǒng)中明確設(shè)置。3)設(shè)備正式作業(yè)前,操作員需調(diào)用并確認預(yù)設(shè)參數(shù)組,系統(tǒng)應(yīng)能驗證參數(shù)調(diào)用的準確性,誤差不超過預(yù)設(shè)值的±5%。b)智能壓實設(shè)備應(yīng)具備根據(jù)實時反饋的壓實狀態(tài)動態(tài)微調(diào)作業(yè)參數(shù)的功能,其調(diào)整邏輯與性能需滿足以下施工要求與數(shù)值規(guī)定:1)動態(tài)調(diào)整的觸發(fā)條件應(yīng)量化。當系統(tǒng)檢測到當前碾壓遍數(shù)下,CMV值連續(xù)10m的平均增長率低于1%時,可判定為“壓實反應(yīng)微弱”,并自動觸發(fā)激振強度提升程序。2)參數(shù)調(diào)整的幅度應(yīng)有預(yù)設(shè)限制。激振力的提升幅度單次不宜超過初始值的15%,以防止過度壓實或破壞填料結(jié)構(gòu);振動頻率的調(diào)整步長應(yīng)不大于2Hz。3)當實時檢測的CMV值達到目標值的95%以上,且連續(xù)碾壓5m內(nèi)增長不超過0.5%時,系統(tǒng)應(yīng)能自動降低激振強度至維持狀態(tài)或切換至靜壓模式,以防止過壓。4)從系統(tǒng)識別到需調(diào)整的狀態(tài),到完成參數(shù)調(diào)整并穩(wěn)定輸出的響應(yīng)時間,應(yīng)不大于2秒。此動態(tài)調(diào)整過程應(yīng)有詳細日志記錄,包括時間、位置、調(diào)整前參數(shù)、調(diào)整后參數(shù)及觸發(fā)原因。6.4.2基于GNSS的碾壓軌跡智能規(guī)劃與無人駕駛/輔助駕駛控制a)碾壓作業(yè)前,應(yīng)在施工管理平臺中基于作業(yè)面的幾何形狀,規(guī)劃出高效、全覆蓋的初始碾壓路徑。路徑規(guī)劃應(yīng)滿足以下施工要求與數(shù)值規(guī)定:1)規(guī)劃的路徑應(yīng)確保相鄰輪跡帶間的重疊帶寬不小于20cm,以消除漏壓帶。直線段路徑的曲率變化應(yīng)小于0.1m-1,以減少設(shè)備的頻繁轉(zhuǎn)向。2)規(guī)劃的路徑應(yīng)進行覆蓋率和效率優(yōu)化,使單遍碾壓對作業(yè)面的理論覆蓋率達到100%,且設(shè)備空駛(非有效碾壓)路程占總規(guī)劃路徑的比例應(yīng)小于15%。3)對于規(guī)則矩形區(qū)域,宜采用“弓字形”路徑;對于不規(guī)則區(qū)域,應(yīng)采用分段直線或符合邊界形狀的平滑曲線路徑,最小轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)滿足所用壓路機的最小轉(zhuǎn)向半徑要求,通常不小于5m。b)規(guī)劃好的碾壓路徑應(yīng)可下發(fā)至具備輔助駕駛或無人駕駛功能的智能壓路機。設(shè)備執(zhí)行過程應(yīng)滿足以下施工要求與數(shù)值規(guī)定:1)設(shè)備應(yīng)能依據(jù)接收的路徑信息,結(jié)合實時高精度GNSS定位(平面精度≤±2cm,高程精度≤±3cm)和慣性測量單元(IMU)數(shù)據(jù),實現(xiàn)自動導航。2)在自動模式下,設(shè)備實際行駛軌跡與規(guī)劃路徑的橫向跟蹤偏差應(yīng)不大于±5cm,航向角偏差應(yīng)不大于±1°。3)行進速度應(yīng)能按規(guī)劃要求自動控制,速度控制誤差不大于±0.3km/h。從平臺下發(fā)路徑到設(shè)備開始自動執(zhí)行的第一條指令,響應(yīng)時間應(yīng)小于30秒。c)在無人駕駛或輔助駕駛模式下,設(shè)備必須同時啟用環(huán)境感知系統(tǒng),并滿足以下施工要求與數(shù)值規(guī)定以確保作業(yè)安全:1)環(huán)境感知系統(tǒng)應(yīng)能在設(shè)備前方不小于10m的范圍內(nèi),有效識別直徑大于20cm的靜態(tài)障礙物和移動速度小于5km/h的動態(tài)目標,識別準確率不低于99%。2)系統(tǒng)應(yīng)具備動態(tài)避障或緊急停車功能。當檢測到障礙物進入預(yù)設(shè)的預(yù)警區(qū)域時,應(yīng)發(fā)出聲光警報;當障礙物進入危險區(qū)域時,系統(tǒng)應(yīng)能自動觸發(fā)緊急制動,從識別到停車的全系統(tǒng)響應(yīng)時間應(yīng)小于0.5秒。3)緊急制動后,設(shè)備應(yīng)能保持穩(wěn)定,并自動向監(jiān)控平臺發(fā)送警報信息和現(xiàn)場圖像。障礙物清除并經(jīng)操作員確認后,設(shè)備方可恢復自動作業(yè)?;贕NSS的智能軌跡規(guī)劃與控制是實現(xiàn)高效、均勻壓實和保障無人化作業(yè)安全的核心,其規(guī)劃與執(zhí)行的閉環(huán)流程體現(xiàn)了從數(shù)字指令到物理執(zhí)行的精準映射,如圖10所示。圖10碾壓軌跡智能規(guī)劃與自動控制閉環(huán)流程示意圖6.4.3壓實過程實時監(jiān)控指標a)壓實作業(yè)過程中,智能壓實系統(tǒng)應(yīng)實時采集、記錄并上傳以下關(guān)鍵過程監(jiān)控指標,且其性能需滿足:1)空間定位數(shù)據(jù):碾壓輪跡的實時平面坐標與高程。數(shù)據(jù)應(yīng)來源于高精度GNSS-RTK定位系統(tǒng),采集頻率應(yīng)不低于10Hz,其定位精度須達到平面≤±2cm,高程≤±3cm(95%置信度)。2)工藝參數(shù):壓路機實時的振動狀態(tài)(開/關(guān))、振動頻率(測量誤差不大于±0.5Hz)、振幅(測量誤差不大于±0.2mm)、激振力(測量誤差不大于±5%)及行進速度(測量誤差不大于±0.2km/h)。這些參數(shù)的采集頻率應(yīng)不低于20Hz。3)壓實效果指標:連續(xù)壓實檢測系統(tǒng)實時計算輸出的壓實度估值,如壓實計值(CMV)、振蕩計值(OMV)等。該指標的輸出頻率應(yīng)不低于20Hz,其值在有效量程內(nèi)的測量誤差應(yīng)不大于±5%。4)碾壓遍數(shù):系統(tǒng)應(yīng)以1m×1m的網(wǎng)格為基本單元,自動統(tǒng)計并記錄每個網(wǎng)格單元的碾壓遍數(shù)。統(tǒng)計準確率應(yīng)達到100%,且能實時顯示與更新。b)所有監(jiān)控指標的采集頻率與數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)滿足對壓實過程進行精細化分析與追溯的要求。全過程的數(shù)據(jù)缺失率(按時間計)應(yīng)低于0.5%。各類數(shù)據(jù)的時間戳必須嚴格同步,與標準時間的誤差應(yīng)小于50毫秒,以確保不同數(shù)據(jù)流在時間維度上能夠精確對齊,支持以厘米級精度重建碾壓作業(yè)全過程,并用于壓實均勻性、工藝有效性的深度分析。6.4.4壓實質(zhì)量實時可視化地圖生成與應(yīng)用a)中心監(jiān)控平臺應(yīng)利用實時上傳的壓實過程數(shù)據(jù),動態(tài)生成作業(yè)面的壓實質(zhì)量可視化地圖,即“壓實度云圖”。平臺從接收最新一批次數(shù)據(jù)到完成云圖渲染更新的時間間隔應(yīng)不大于30秒,以確保顯示的實時性。生成的云圖其空間分辨率應(yīng)不低于0.5m×0.5m。b)“壓實度云圖”應(yīng)采用色譜直觀表達不同位置的壓實度估值水平,其顏色與壓實狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系應(yīng)明確、統(tǒng)一。例如:當某點CMV值低于預(yù)設(shè)目標值的90%時,顯示為紅色(未達標區(qū));當CMV值處于目標值的90%至110%之間時,顯示為綠色(合格區(qū));當CMV值高于目標值的110%時,顯示為紫色(過壓風險區(qū))。云圖必須與作業(yè)面的真實空間位置嚴格對應(yīng),其地圖配準誤差應(yīng)不大于10cm,并應(yīng)支持分層顯示、自由縮放(比例尺從1:100至1:1000)及區(qū)域?qū)傩圆樵兊冉换ゲ僮?。c)“壓實度云圖”應(yīng)作為現(xiàn)場施工管理的主要可視化工具,其應(yīng)用應(yīng)達到以下具體指標要求:1)用于實時宏觀掌握整個作業(yè)面的壓實質(zhì)量分布與均勻性?,F(xiàn)場技術(shù)員和質(zhì)量員應(yīng)能通過云圖,在30秒內(nèi)識別出全場大致的壓實合格率(綠色區(qū)域占比)和主要缺陷區(qū)域的分布。2)用于快速識別碾壓薄弱區(qū)、漏壓區(qū)及可能存在的過壓區(qū)。系統(tǒng)應(yīng)能自動標識出連續(xù)面積大于10m2的紅色或紫色區(qū)域,并將其邊界以閃爍或其他高亮方式顯示。從云圖上發(fā)現(xiàn)此類區(qū)域到現(xiàn)場人員做出初步判斷的時間應(yīng)不超過2分鐘。3)用于直觀展示碾壓遍數(shù)的覆蓋情況。平臺應(yīng)能提供“碾壓遍數(shù)分布圖”的疊加圖層功能,以不同顏色或數(shù)字直觀顯示每個1m×1m網(wǎng)格的已碾壓遍數(shù),使漏壓(遍數(shù)為0)或碾壓不足(遍數(shù)未達最小值)的區(qū)域一目了然。該圖層顯示的遍數(shù)統(tǒng)計準確率應(yīng)達到100%。6.4.5基于實時反饋數(shù)據(jù)的壓實工藝參數(shù)動態(tài)優(yōu)化與補壓指令自動生成a)中心監(jiān)控平臺應(yīng)基于實時“壓實度云圖”和碾壓遍數(shù)信息,運用預(yù)設(shè)的量化判定規(guī)則,自動識別壓實質(zhì)量不合格區(qū)域。判定規(guī)則應(yīng)至少包括:1)欠壓區(qū)域:當某1m×1m網(wǎng)格單元的平均CMV值持續(xù)(連續(xù)3次采樣)低于預(yù)設(shè)目標值的90%,且該單元累計碾壓遍數(shù)已達到或超過設(shè)計最小遍數(shù)時,應(yīng)被自動標記為“欠壓區(qū)”。2)過壓風險區(qū):當某1m×1m網(wǎng)格單元的平均CMV值持續(xù)高于預(yù)設(shè)目標值的110%時,應(yīng)被自動標記為“過壓風險區(qū)”。3)漏壓或均勻性不足區(qū)域:在碾壓遍數(shù)分布圖上,對任何碾壓遍數(shù)為0或低于設(shè)計最小遍數(shù)50%的連續(xù)區(qū)域(面積大于5m2應(yīng)被自動識別。平臺完成一輪數(shù)據(jù)掃描分析并更新識別結(jié)果的周期應(yīng)不大于1分鐘,識別準確率(與后續(xù)傳統(tǒng)檢測驗證結(jié)果對比)應(yīng)不低于95%。b)對于識別出的欠壓或均勻性不足區(qū)域,平臺應(yīng)能自動生成包含具體空間范圍的補壓指令。該指令應(yīng)滿足以下要求:1)指令必須包含明確的、由坐標點序列定義的多邊形作業(yè)邊界,邊界點坐標精度與定位精度一致(平面±2cm)。2)指令應(yīng)給出具體的作業(yè)建議。3)指令可直接通過通信網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至無人駕駛壓路機的控制系統(tǒng),從指令生成到設(shè)備開始執(zhí)行的端到端延遲應(yīng)小于30秒。4)對于人工駕駛模式,指令應(yīng)實時推送至操作員的移動或機載終端,并以醒目的圖形和導航引導線形式顯示,引導誤差不大于0.5m。c)系統(tǒng)宜具備初步的自學習與優(yōu)化能力,其性能目標應(yīng)滿足:1)能根據(jù)歷史施工數(shù)據(jù)(至少積累10層以上、覆蓋不同填料和含水率條件的完整數(shù)據(jù))進行離線分析,建立“工況(填料、含水率),工藝參數(shù),壓實效果”的關(guān)聯(lián)模型。2)當在新的類似工況下施工時,系統(tǒng)能基于該模型,為當前作業(yè)區(qū)域推薦一組最優(yōu)的壓實工藝參數(shù),推薦參數(shù)在現(xiàn)場應(yīng)用的驗證通過率應(yīng)不低于90%。3)系統(tǒng)應(yīng)能記錄每次參數(shù)調(diào)整(包括自動和人工調(diào)整)及其效果,用于持續(xù)迭代和優(yōu)化推薦模型,模型的有效性評估應(yīng)每季度進行一次。6.5含水量智能控制6.5.1填料含水量實時監(jiān)測a)宜在作業(yè)區(qū)關(guān)鍵位置部署在線含水率監(jiān)測設(shè)備,或在智能壓實設(shè)備上集成含水率傳感器,實現(xiàn)對填料含水率的連續(xù)或高頻次測量。在線傳感器的測量頻率應(yīng)不低于1次/分鐘,在填料最優(yōu)含水率±3%范圍內(nèi)的測量絕對誤差應(yīng)不大于±0.5%。b)含水率監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)實時或準實時上傳至施工管理平臺,數(shù)據(jù)從采集到平臺入庫的端到端延遲應(yīng)小于2秒,傳輸成功率不低于99.9%。平臺應(yīng)對數(shù)據(jù)進行處理,生成作業(yè)面含水率分布圖(空間分辨率不低于2m×2m)或時間趨勢曲線,并進行可視化展示。c)應(yīng)根據(jù)填料類型及試驗段確定的施工工藝,在平臺中設(shè)定填料含水率的最優(yōu)控制范圍及允許偏差閾值。6.5.2自動/半自動灑水系統(tǒng)的聯(lián)動控制a)當實時監(jiān)測的含水率低于最優(yōu)控制范圍下限時,智能控制系統(tǒng)應(yīng)能自動觸發(fā)一級預(yù)警。當含水率低于允許偏差下限時,系統(tǒng)應(yīng)自動或經(jīng)人工確認后,生成灑水作業(yè)指令。從數(shù)據(jù)判定到指令生成的時間應(yīng)小于1分鐘。b)灑水作業(yè)指令應(yīng)包含建議的灑水區(qū)域(由坐標邊界定義)、理論補水量(m3)等信息。具備條件時,宜采用配備智能流量控制與高精度定位導航系統(tǒng)的灑水車,實現(xiàn)基于指令的定量、定點灑水,流量控制誤差應(yīng)不大于±5%,噴灑位置誤差不大于±0.5m。c)當實時監(jiān)測的含水率高于最優(yōu)控制范圍上限時,系統(tǒng)應(yīng)觸發(fā)一級預(yù)警。當含水率高于允許偏差上限時,系統(tǒng)應(yīng)觸發(fā)二級預(yù)警,提示暫停壓實,并建議采取翻曬、晾曬等處理措施。處理后,須經(jīng)復測確認含水率回落至控制范圍內(nèi),方可繼續(xù)施工。6.6層間處理與檢驗6.6.1智能化層厚與平整度檢測a)單層填筑壓實完成后,應(yīng)采用高精度測量技術(shù)對該層頂面進行數(shù)字化檢測,獲取其三維空間數(shù)據(jù)。檢測要求如下:1)采用GNSS-RTK網(wǎng)格測量時,測點平面間距應(yīng)不大于5m,且應(yīng)確保作業(yè)面邊界及轉(zhuǎn)折處均有測點控制。測量精度須滿足:平面點位中誤差≤±2cm,高程中誤差≤±3cm。2)采用三維激光掃描時,點云密度應(yīng)不低于200點/m2,點云平面定位精度應(yīng)≤±3cm,高程精度應(yīng)≤±2cm。3)檢測范圍應(yīng)完全覆蓋該填筑層,并向邊坡坡腳等結(jié)構(gòu)線外側(cè)延伸至少1m,形成完整的頂面數(shù)字化模型。b)基于檢測數(shù)據(jù),應(yīng)通過計算生成該填筑層的量化質(zhì)量指標:1)實際平均厚度:通過計算檢測點高程與下層(或基底)對應(yīng)點設(shè)計高程之差獲得。計算得到的全作業(yè)面平均厚度,其與設(shè)計層厚的偏差應(yīng)作為核心評價指標。2)厚度分布圖:應(yīng)生成以不同顏色代表不同厚度區(qū)間的可視化分布圖,網(wǎng)格分辨率不粗于1m×1m。系統(tǒng)應(yīng)自動統(tǒng)計厚度合格(在設(shè)計值±3cm范圍內(nèi))區(qū)域的面積及占比(合格率)。3)表面平整度指標:應(yīng)基于檢測數(shù)據(jù)計算標準平整度參數(shù),包括:每4m直尺范圍內(nèi)的最大間隙(應(yīng)不大于15mm),以及全作業(yè)面高程數(shù)據(jù)的標準差(應(yīng)不大于5mm)。c)層厚檢測結(jié)果應(yīng)與設(shè)計值進行比對分析,其合格標準為:檢測點平均厚度與設(shè)計層厚的偏差應(yīng)在±2cm以內(nèi),且單點厚度合格率不低于95%。平整度檢測結(jié)果應(yīng)滿足后續(xù)層施工的工藝要求,即最大間隙與標準差均需滿足本條第b)款第3)項的數(shù)值規(guī)定,否則需進行局部修整。6.6.2數(shù)字化層間驗收流程與數(shù)據(jù)歸檔a)層間檢驗(包括層厚、平整度、整體外觀等)合格后,應(yīng)在4小時內(nèi)啟動數(shù)字化層間驗收流程。驗收結(jié)論及相關(guān)檢測數(shù)據(jù)應(yīng)在施工管理平臺中記錄,并履行在線確認程序。監(jiān)理工程師應(yīng)在所有檢驗數(shù)據(jù)上傳平臺后24小時內(nèi)完成在線審核,并使用個人電子簽章進行簽認。數(shù)字化驗收記錄必須完整,不得缺失任何關(guān)鍵檢驗數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)審核準確率要求達到100%。b)經(jīng)確認的該層頂面數(shù)字化模型,應(yīng)在簽認完成后1小時內(nèi),由平臺自動作為下一填筑層施工的基準面數(shù)據(jù),推送并更新至所有相關(guān)的智能施工設(shè)備及測量管理系統(tǒng)中?;鶞拭鏀?shù)據(jù)更新的成功率和準確性需達到100%,以確保后續(xù)施工的空間基準統(tǒng)一。c)本層施工相關(guān)的所有過程數(shù)據(jù)(運輸、攤鋪、碾壓、含水率等,數(shù)據(jù)采樣頻率符合各工序規(guī)定)、質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù)(層厚、平整度報告)及數(shù)字化驗收結(jié)論,應(yīng)在該層驗收簽認后24小時內(nèi),由平臺自動與該層的唯一空間標識信息和時間戳進行關(guān)聯(lián),打包形成完整的、不可篡改的單層施工數(shù)字化檔案。檔案數(shù)據(jù)包的總?cè)萘浚ㄍǔC繉用?000m2不低于1GB)和索引信息需準確無誤。該檔案應(yīng)采用區(qū)塊鏈技術(shù)進行哈希值存證,并完成歸檔,歸檔后數(shù)據(jù)的完整性校驗通過率必須為100%,確保實現(xiàn)質(zhì)量全過程的精準、可靠追溯。歸檔數(shù)據(jù)的存儲格式應(yīng)標準化,原始數(shù)據(jù)宜采用SQLite或?qū)S霉こ虜?shù)據(jù)庫格式,分析報告采用PDF/A格式,模型數(shù)據(jù)采用開放格式,并規(guī)定自工程竣工之日起,數(shù)據(jù)保存期限不少于10年。7施工質(zhì)量檢驗與評估7.1過程檢測7.1.1基于實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的施工過程符合性動態(tài)評價a)施工過程中,應(yīng)利用智能壓實系統(tǒng)、高精度定位系統(tǒng)及含水率監(jiān)測系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù),對填筑施工的符合性進行連續(xù)、動態(tài)的評價。評價應(yīng)覆蓋以下關(guān)鍵過程,并達到相應(yīng)的量化指標:1)壓實質(zhì)量符合性:基于實時“壓實度云圖”,系統(tǒng)應(yīng)動態(tài)計算當前作業(yè)面的壓實合格率(CMV值處于目標值±5%范圍內(nèi)的面積占比)。單層填筑過程中,此合格率應(yīng)不低于90%;單層碾壓作業(yè)結(jié)束時,此合格率應(yīng)達到95%以上。2)碾壓工藝符合性:系統(tǒng)應(yīng)實時監(jiān)控并評價碾壓遍數(shù)與軌跡的符合性。評價標準為:以1m×1m網(wǎng)格為單位,達到設(shè)計最小碾壓遍數(shù)的網(wǎng)格比例應(yīng)不低于98%;相鄰輪跡帶的重疊寬度不小于20cm的比例應(yīng)達到100%。3)含水率控制符合性:系統(tǒng)應(yīng)實時評價填料含水率與最優(yōu)控制范圍的符合性。施工過程中,作業(yè)面內(nèi)測點含水率處于最優(yōu)值±2%范圍內(nèi)的比例應(yīng)不低于85%。b)動態(tài)評價應(yīng)每10分鐘自動進行一次,并生成簡明的過程符合性報告。報告應(yīng)至少包含上述三項指標的實時數(shù)值、變化趨勢及與預(yù)設(shè)閾值的對比。當任何一項指標連續(xù)兩次評價結(jié)果低于其對應(yīng)合格標準的90%時,系統(tǒng)應(yīng)自動觸發(fā)過程預(yù)警。c)動態(tài)評價所依據(jù)的實時數(shù)據(jù),其空間覆蓋率(指數(shù)據(jù)覆蓋的作業(yè)面積占總面積的百分比)應(yīng)不低于95%,數(shù)據(jù)時間戳的時效性(指數(shù)據(jù)從采集到用于評價的延遲)應(yīng)小于2分鐘,以確保評價結(jié)果的代表性和實時性。7.2竣工檢驗7.2.1傳統(tǒng)點式檢驗與智能化面狀檢驗的融合方法a)路基填筑竣工檢驗應(yīng)采用“智能化面狀檢驗為主、傳統(tǒng)點式檢驗為輔、兩者相互驗證”的融合方法。b)智能化面狀檢驗應(yīng)作為竣工驗收的核心依據(jù),其數(shù)據(jù)須滿足:壓實質(zhì)量云圖(CMV)覆蓋率達100%,且全斷面平均CMV值達到設(shè)計目標值,變異系數(shù)(CV)不大于10%;碾壓遍數(shù)分布圖顯示所有區(qū)域均達到或超過設(shè)計最小碾壓遍數(shù)。c)傳統(tǒng)點式檢驗作為驗證和補充,其檢測頻率與點位布設(shè)應(yīng)符合以下要求:1)檢測頻率:每填筑層每5000m2檢驗不少于6點(不足5000m2按6點計)。2)點位布設(shè):其中50%的檢測點應(yīng)由智能化系統(tǒng)基于壓實云圖,在CMV值相對較低、變異較大或施工邊角等代表性區(qū)域自動指定坐標;其余50%由監(jiān)理工程師隨機抽取。3)合格標準:點式檢測的壓實度(K值)必須滿足設(shè)計要求,其平均值與智能化面狀檢驗(CMV反算壓實度)平均值的相對偏差應(yīng)不大于3%。d)當點式檢驗結(jié)果與對應(yīng)位置的智能化面狀檢驗結(jié)果出現(xiàn)顯著偏差時,應(yīng)視為異常情況,需在該點位周邊加密驗證,并分析傳感器、標定或檢測方法的原因。7.2.2基于全過程數(shù)據(jù)的質(zhì)量可追溯性分析a)竣工驗收時,應(yīng)利用施工管理平臺,對任意選定樁號區(qū)段或空間位置,進行施工全過程數(shù)據(jù)的反向追溯分析。b)追溯分析應(yīng)能展示該位置從基底開始,每一填筑層的完整數(shù)據(jù)鏈,至少包括:填料來源(批次、料場)、運輸車輛與時間、攤鋪厚度與坡度、碾壓遍數(shù)/軌跡/CMV值、含水率監(jiān)測值、層厚與平整度檢測結(jié)果、以及層間驗收記錄。c)追溯分析的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)準確率應(yīng)達到100%,時間序列完整,無數(shù)據(jù)斷點。通過此分析,可驗證施工工藝的合規(guī)性、排查質(zhì)量波動的根本原因、并實現(xiàn)質(zhì)量責任的清晰界定。7.2.3數(shù)字化竣工資料生成a)竣工后,必須基于施工管理平臺生成完整的數(shù)字化竣工資料包。資料包應(yīng)包含:1)核心數(shù)據(jù)庫:包含所有原始過程數(shù)據(jù)(定位、壓實、含水率等)、檢驗數(shù)據(jù)及管理日志的工程數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)容量完整。2)可視化成果集:包括逐層的壓實質(zhì)量云圖(GeoTIFF格式,分辨率0.5m)、碾壓軌跡圖(KMZ格式)、三維填筑模型等。3)智能化施工總結(jié)報告:報告應(yīng)綜合分析智能化指標與傳統(tǒng)指標的相關(guān)性、施工過程均勻性、工藝參數(shù)符合性等。b)所有數(shù)字化竣工資料應(yīng)采用區(qū)塊鏈技術(shù)進行哈希值存證,確保其不可篡改性。資料包需以符合檔案管理要求的電子格式封裝,并通過光盤、硬盤等離線介質(zhì)及云端進行雙備份,長期保存,保存期限自工程竣工驗收之日起不少于10年。傳統(tǒng)點式檢驗與智能化面狀檢驗的融合,是確保工程質(zhì)量評價既全面又精準的關(guān)鍵,其工作流程與決策邏輯如圖11所示。圖11傳統(tǒng)點式與智能化面狀檢驗融合流程示意圖7.3質(zhì)量評估與決策支持7.3.1質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析a)應(yīng)基于施工全過程積累的海量數(shù)據(jù)(包括壓實、含水率、層厚、工藝參數(shù)等),定期進行多維度、深層次的質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析,為施工決策提供量化依據(jù)。b)分析內(nèi)容與量化指標應(yīng)包括:1)過程穩(wěn)定性評估:計算單日或單層施工中,關(guān)鍵質(zhì)量指標的變異系數(shù)(CV)。要求單層填筑的CMV變異系數(shù)不大于10%,層厚變異系數(shù)不大于8%。對CV連續(xù)超過閾值的區(qū)段,系統(tǒng)應(yīng)自動識別并提示進行工藝復查。2)質(zhì)量趨勢預(yù)測:利用歷史數(shù)據(jù)建立模型,對后續(xù)施工區(qū)段的潛在質(zhì)量風險進行預(yù)測。模型預(yù)測的壓實合格率與實際結(jié)果的偏差應(yīng)控制在±5%以內(nèi)。3)工藝參數(shù)優(yōu)化分析:分析不同填料、不同含水率條件下,各工藝參數(shù)與壓實效果(CMV值、合格率)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。系統(tǒng)應(yīng)能推薦使壓實合格率穩(wěn)定在95%以上的“最優(yōu)參數(shù)包”,并為后續(xù)類似工況提供參考,其推薦參數(shù)在現(xiàn)場驗證的有效率應(yīng)不低于90%。c)分析報告應(yīng)自動生成,關(guān)鍵結(jié)論與建議應(yīng)以圖表和量化數(shù)據(jù)形式清晰呈現(xiàn)。7.3.2施工質(zhì)量缺陷智能診斷與預(yù)警a)系統(tǒng)應(yīng)基于預(yù)設(shè)的專家規(guī)則庫與數(shù)據(jù)分析模型,實現(xiàn)對常見施工質(zhì)量缺陷的智能診斷與預(yù)警。b)智能診斷規(guī)則應(yīng)至少包括:1)壓實不均缺陷:當某區(qū)域CMV值合格率低于90%,同時該區(qū)域CMV變異系數(shù)大于15%時,系統(tǒng)應(yīng)診斷為“壓實均勻性不足”,可能原因包括填料不均、含水率波動或碾壓軌跡重疊不良。2)過壓風險診斷:當某區(qū)域CMV值持續(xù)(超過3遍碾壓)高于目標值110%,且碾壓遍數(shù)已超過設(shè)計值2遍以上時,系統(tǒng)應(yīng)診斷為“過壓風險”,并預(yù)警可能造成土體結(jié)構(gòu)破壞。3)含水率關(guān)聯(lián)缺陷:當系統(tǒng)檢測到某區(qū)域壓實不足(CMV低)與含水率偏離最優(yōu)值在空間上高度重合時,應(yīng)診斷缺陷可能與含水率控制不當有關(guān)。c)預(yù)警與閉環(huán)管理:1)預(yù)警應(yīng)分為提示(監(jiān)控指標臨近閾值)、警告(指標超出閾值但可繼續(xù)觀察)和報警(指標嚴重超標,需立即處理)三個等級。2)系統(tǒng)生成預(yù)警后,應(yīng)自動推送至相關(guān)責任人,并要求在規(guī)定時間內(nèi)響應(yīng)或處理。3)所有預(yù)警須在管理平臺中形成閉環(huán)記錄,包括缺陷診斷結(jié)論、處理措施、復檢結(jié)果和處理時間,閉環(huán)率必須達到100%。未閉環(huán)的預(yù)警信息應(yīng)持續(xù)醒目提示,并禁止該區(qū)域進入下一道工序。8數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)集成與決策支持8.1數(shù)據(jù)采集與傳輸標準a)數(shù)據(jù)采集內(nèi)容、頻率與精度應(yīng)滿足以下最低要求:1)高精度定位數(shù)據(jù):平面及高程坐標,采集頻率≥10Hz,平面定位精度≤±1cm,高程精度≤±2cm(95%置信度)。2)壓實過程數(shù)據(jù):包括壓實指標值、振動頻率、振幅、激振力、行進速度等,采集頻率≥20Hz。壓實指標值測量誤差≤±5%。3)環(huán)境數(shù)據(jù):填料含水率、環(huán)境溫度等,采集頻率≥1Hz。含水率在最優(yōu)值±3%范圍內(nèi)測量誤差≤±0.5%。4)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù):包括設(shè)備ID、運行模式、報警代碼等,狀態(tài)變化時即時上報。b)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)滿足:從數(shù)據(jù)采集終端到中心平臺的端到端網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲≤500ms;在網(wǎng)絡(luò)正常條件下,數(shù)據(jù)傳輸丟包率≤0.1%。支持斷點續(xù)傳,網(wǎng)絡(luò)中斷時本地緩存數(shù)據(jù)量≥72小時。c)數(shù)據(jù)應(yīng)采用統(tǒng)一格式進行封裝和傳輸。時間戳需遵循ISO8601標準,坐標系統(tǒng)一采用項目規(guī)定的坐標系。通信協(xié)議宜采用MQTT、TCP/IP等,并支持數(shù)據(jù)完整性校驗。8.2中心數(shù)據(jù)平臺功能要求a)數(shù)據(jù)存儲與處理:1)平臺應(yīng)具備海量數(shù)據(jù)存儲與實時處理能力,支持不低50臺智能設(shè)備并發(fā)接入及高頻數(shù)據(jù)流(總數(shù)據(jù)吞吐量≥10MB/s)的穩(wěn)定處理。2)原始數(shù)據(jù)存儲周期自項目竣工之日起不少于5年。平臺應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動分級存儲與備份,核心原始數(shù)據(jù)每日備份,備份數(shù)據(jù)異地保存。3)數(shù)據(jù)處理延遲應(yīng)小于10秒。b)數(shù)據(jù)可視化與展示:1)平臺應(yīng)提供基于WebGIS的二維/三維可視化界面,支持加載10萬級點位數(shù)據(jù)的地圖渲染時間不超過5秒。2)應(yīng)能動態(tài)生成并渲染“壓實度云圖”、“含水率分布圖”等專題圖層,圖層刷新更新周期不大于30秒。3)支持按時間、空間、設(shè)備等多維度對歷史數(shù)據(jù)進行回溯與動態(tài)回放。c)數(shù)據(jù)分發(fā)與接口服務(wù):1)平臺應(yīng)提供標準化的數(shù)據(jù)服務(wù)接口(API),供其他系統(tǒng)調(diào)用,接口響應(yīng)時間小于2秒。2)應(yīng)能根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則,向不同角色的終端(Web、移動APP、車載終端)實時分發(fā)差異化的數(shù)據(jù)與報警信息,信息推送延遲小于2秒。8.3數(shù)字孿生模型構(gòu)建與施工過程動態(tài)映射a)模型構(gòu)建精度要求:1)應(yīng)基于設(shè)計BIM模型與施工現(xiàn)場實景,構(gòu)建路基填筑工程的數(shù)字孿生模型。施工前的設(shè)計模型精度不低于LOD3.0。2)施工過程中,通過融合實時傳感數(shù)據(jù)對模型進行動態(tài)更新,形成“虛實共生”的LOD4.0+精度模型,其中幾何實體的實際尺寸與模型尺寸偏差應(yīng)≤±3cm。b)動態(tài)映射與實時性要求:1)數(shù)字孿生平臺應(yīng)能實時接入并映射施工過程數(shù)據(jù),將設(shè)備位置、軌跡、壓實狀態(tài)等信息準確疊加至三維模型中。數(shù)據(jù)映射的延遲時間應(yīng)≤30秒。2)平臺應(yīng)支持施工過程的反向追溯,點擊模型中任意位置,可查詢該點所在層的所有施工過程記錄(時間、設(shè)備、參數(shù)、質(zhì)量指標),查詢響應(yīng)時間應(yīng)小于3秒。c)虛實比對與分析功能:1)平臺應(yīng)能自動將數(shù)字孿生模型中的實際施工狀態(tài)與設(shè)計標準進行比對分析,并生成偏差報告。偏差超過設(shè)定閾值的區(qū)域應(yīng)在模型中高亮顯示。2)宜利用數(shù)字孿生模型進行施工模擬與輕量化分析,為施工優(yōu)化提供預(yù)演環(huán)境。8.4施工進度、質(zhì)量、成本的集成分析與看板展示a)集成分析要求:1)平臺應(yīng)實現(xiàn)施工進度、質(zhì)量與成本數(shù)據(jù)的自動關(guān)聯(lián)與集成分析,分析周期可按日、周、月進行,關(guān)鍵指標計算延遲不超過1小時。2)進度分析:應(yīng)基于實時定位與作業(yè)數(shù)據(jù),自動計算各作業(yè)單元的完成面積(m2)與層數(shù),并與計劃進度對比。進度統(tǒng)計的準確率應(yīng)不低于95%,實時計算進度偏差(實際完成量/計劃完成量-1),當偏差連續(xù)3天超過±10%時系統(tǒng)應(yīng)自動預(yù)警。3)質(zhì)量分析:應(yīng)集成各工序質(zhì)量數(shù)據(jù),計算綜合質(zhì)量指數(shù)。該指數(shù)應(yīng)不低于90%,并支持歷史趨勢分析,趨勢預(yù)測模型對未來3天質(zhì)量指數(shù)的預(yù)測誤差應(yīng)小于±3%。4)成本關(guān)聯(lián)分析:應(yīng)能根據(jù)進度、質(zhì)量數(shù)據(jù)與資源消耗的關(guān)聯(lián),進行初步的成本偏差分析。當單位填筑方量的實際綜合成本超過計劃成本的5%時,系統(tǒng)應(yīng)提示預(yù)警,并提供偏差主要原因的量化分析。b)看板展示要求:1)應(yīng)提供面向不同管理層級的可視化看板(Dashboard)??窗鍞?shù)據(jù)刷新頻率不低于每5分鐘一次,關(guān)鍵報警信息需在10秒內(nèi)實時推送至看板并伴有醒目提示。2)看板應(yīng)至少展示以下核心指標:當日完成填筑方量(m3,精度±1%)、累計完成比例(%,精度±0.5%)、當前作業(yè)面平均壓實合格率(%,基于實時云圖計算)、主要設(shè)備利用率(%,有效作業(yè)時間/總時間)、預(yù)警數(shù)量及處理狀態(tài)(閉環(huán)率)。指標數(shù)值顯示更新延遲不超過30秒。3)看板支持鉆取(Drill-down)分析,點擊關(guān)鍵指標可在3秒內(nèi)下鉆查看詳細數(shù)據(jù)與圖表。看板整體頁面加載時間不超過5秒。為直觀展示集成看板的核心監(jiān)控維度與指標,其典型布局與關(guān)鍵績效指標(KPI)可參考表2進行設(shè)計。表2智能施工管理集成看板核心指標示例監(jiān)控維度核心指標定義/計算方法更新頻率進度日填筑完成方量基于壓實設(shè)備作業(yè)面積與層厚自動估算符合日計劃量實時總體計劃完成率(累計已完成層數(shù)/總設(shè)計≥計劃進度每30分鐘質(zhì)量當前壓實合格率(CMV達標網(wǎng)格數(shù)/總網(wǎng)格≥95%綜合質(zhì)量指數(shù)壓實、層厚、含水率合格率的加權(quán)平均值≥90%資源關(guān)鍵設(shè)備利用率(設(shè)備有效作業(yè)時長/設(shè)備在線總時長)×100%≥75%運輸車輛平均周轉(zhuǎn)從取料到返回料場的平均≤計劃定額時間每30分鐘安全主動預(yù)警數(shù)量系統(tǒng)觸發(fā)的碰撞、邊坡穩(wěn)定等預(yù)警總數(shù)0(理想狀態(tài))實時預(yù)警平均閉環(huán)時間從預(yù)警發(fā)出到處理確認的時間平均值8.5智能決策支持a)壓實遍數(shù)建議:1)系統(tǒng)應(yīng)能基于當前填料類型、含水率及已碾壓遍數(shù)下的壓實度增長趨勢,智能推薦后續(xù)碾壓遍數(shù)。推薦模型應(yīng)確保按推薦遍數(shù)施工后,預(yù)測的壓實合格率達到95%以上,且推薦遍數(shù)與實際所需最佳遍數(shù)的偏差不超過±1遍。2)推薦模型應(yīng)基于歷史數(shù)據(jù)訓練,并在每積累10層新施工數(shù)據(jù)或每月進行一次更新,模型在現(xiàn)場應(yīng)用中的預(yù)測準確率(預(yù)測合格率與實際合格率偏差在±3%以內(nèi))不低于85%。b)異常預(yù)警與診斷:1)系統(tǒng)應(yīng)建立多級預(yù)警機制。對于壓實不足、含水率異常、設(shè)備離線等異常情況,系統(tǒng)應(yīng)在異常條件滿足后5分鐘內(nèi)生成預(yù)警并推送至相關(guān)責任人終端。2)預(yù)警應(yīng)附帶基于規(guī)則庫的初步診斷建議,例如:當某區(qū)域壓實不足且含水率低于最優(yōu)值2%時,建議“檢查含水率并考慮補水”;當設(shè)備連續(xù)兩遍碾壓CMV值增長低于1%時,建議“檢查填料均勻性或調(diào)整振動參數(shù)”。診斷建議的準確率(經(jīng)現(xiàn)場驗證為有效建議)應(yīng)不低于80%。c)

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