本文摘要：摘要：連續(xù)壓實控制技術實現(xiàn)了填筑工程實時的、全面的質(zhì)量控制，能夠大幅度的提高施工效率和工程質(zhì)量，研究和推廣連續(xù)壓實控制技術具有重要的現(xiàn)實意義。關注連續(xù)壓實控制技術在理論研究、試驗研究、設備研制和技術標準及工程應用方面的進展，將壓實程度評估
摘要：連續(xù)壓實控制技術實現(xiàn)了填筑工程實時的、全面的質(zhì)量控制，能夠大幅度的提高施工效率和工程質(zhì)量，研究和推廣連續(xù)壓實控制技術具有重要的現(xiàn)實意義。關注連續(xù)壓實控制技術在理論研究、試驗研究、設備研制和技術標準及工程應用方面的進展，將壓實程度評估方法分為四類：壓實度計法、剛度/模量方法、動力學方法和能量方法;指出綜合評價壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性是質(zhì)量控制方法的發(fā)展方向;匯總了國內(nèi)外連續(xù)/智能壓實設備的研制情況，認為我國智能壓實設備研制仍然處于初級階段。最后通過工程案例分析，并結合我國施工發(fā)展現(xiàn)狀，總結了連續(xù)壓實控制技術在我國的應用經(jīng)驗。
結果表明：在當前的連續(xù)壓實控制技術尚未完全成熟的背景下，嚴格控制填料和碾壓參數(shù)，進行科學合理的工程管理與協(xié)調(diào)把控，可以促進我國連續(xù)壓實控制技術的發(fā)展和應用。
關鍵詞：連續(xù)壓實控制,智能壓實,填筑工程,研究進展,振動測量值
引言
填筑工程主要是指由顆粒填料按照一定的堆積和碾壓要求填筑形成的土工結構或構筑物，涉及到公路、鐵路、市政、大壩和機場等諸多領域[1]。根據(jù)交通部“十三五”規(guī)劃，我國已步入填筑工程迅速建設階段。提高填筑工程技術水平和確保填筑工程質(zhì)量關乎國運民生，責任重大。在控制好壓實機械和填筑材料的情況下，填筑工程的質(zhì)量檢測方法是影響工程質(zhì)量的關鍵因素。然而，常規(guī)的質(zhì)量檢測方法存在代表性差、受外界因素影響大、缺乏過程檢測與重點檢測、無法實現(xiàn)壓實均勻性控制等缺點和不足[1,2]，難以滿足日益提高的工程技術和質(zhì)量要求。隨著科學技術的進步和發(fā)展，連續(xù)壓實控制技術應運而生。
連續(xù)壓實控制技術是1975年由瑞典的Dynapac和Geodynamik公司聯(lián)合提出的填筑工程質(zhì)量檢測與控制技術[1,3]。該技術通過安裝在振動壓路機振動輪上的傳感器采集振動響應信號，根據(jù)振動響應信號的數(shù)據(jù)分析結果來評估填筑體的壓實程度，結合衛(wèi)星地理定位(GNSS)技術實現(xiàn)壓實質(zhì)量的連續(xù)控制。其系統(tǒng)構成如圖1所示。連續(xù)壓實控制技術能夠?qū)崿F(xiàn)填筑工程實時的、全面的過程控制，相比常規(guī)的質(zhì)量檢測方法具有顯著的優(yōu)勢，被譽為填筑工程技術的“第三次革命”[4]。
經(jīng)過40余年的發(fā)展和完善，連續(xù)壓實控制技術取得了較大的進步。隨著連續(xù)壓實控制技術在理論研究上的深入開展和在工程實踐中的大量推廣應用，該技術仍將不斷的面臨新的問題和挑戰(zhàn)以滿足科學技術水平和生產(chǎn)力迅速發(fā)展的需求。為清楚認識連續(xù)壓實控制技術的研究現(xiàn)狀和瓶頸，促進該技術的進步，本文分別從理論研究、試驗研究、設備研制、技術標準與工程應用角度對連續(xù)壓實控制技術相關研究內(nèi)容進行系統(tǒng)梳理，總結介紹連續(xù)壓實控制技術研究進展，得到了相關的結論和建議，從而為連續(xù)壓實控制技術的發(fā)展和應用提供有益參考。
1理論方面
壓實程度評估方法和壓實質(zhì)量控制方法是連續(xù)壓實控制技術理論研究的基礎也是核心內(nèi)容，是影響填筑工程質(zhì)量控制的的關鍵因素[1-5]。成層填筑體的振動測量值問題關系到壓實程度評估的準確性，引起了業(yè)界廣泛重視和探討。上述三方面內(nèi)容是連續(xù)壓實控制技術理論研究的焦點，以下將分別介紹其研究進展情況。
1.1壓實程度評估方法
國外，F(xiàn)orssblad[6]通過試驗發(fā)現(xiàn)壓路機振動輪的加速度諧波幅值與填料的壓實程度有一定的聯(lián)系。在這一發(fā)現(xiàn)的基礎上，Thurner和Sandstom[7]基于信號處理的原理提出了壓實度值CMV，并采用壓實度值評價填筑體的壓實程度。Noshe[8]通過對半階諧頻和更高階諧頻的分析，提出了類似于CMV指標的CCV指標。此外，根據(jù)振動信號隨著填筑體的壓實而逐漸產(chǎn)生畸變的原理，國外學者還提出了其他類似的指標，例如THD[9,10]、RMV[1]等。
其后，Bomag[11]基于壓路機行進時克服運動阻力所需的能量開發(fā)了另一種壓實度計指標MDP，并采用該指標評價路基的壓實狀態(tài)。瑞士Ammann公司[12,13]基于振動輪和機架垂直運動的兩自由度模型建立了振動壓實的二階微分運動方程，通過求解計算得到了土體的剛度系數(shù)Ks，并以此評估填筑體的壓實程度。Krobe[14]將填筑體視為空間半無限彈性體，并將振動輪荷載視為集中荷載，通過力學方法推導得到了振動模量Evib指標。
Ks和Evib指標的提出標志著連續(xù)壓實程度評估方法由基于諧波失真的經(jīng)驗方法邁向基于力學原理的理論方法，促進了連續(xù)壓實控制技術的巨大進步。國內(nèi)，在學習國外先進經(jīng)驗并結合我國基本國情的基礎上，徐光輝等[1,15]從動力學的角度分析了振動輪與填筑體的相互作用，建立了振動輪加速度信號和抵抗力之間的關系，進而推導了響應指標與壓實程度的關系式，提出了采用抵抗力指標VCV評估填筑體的壓實程度。劉東海[16,17]提出了基于能量原理的壓實程度評估方法，該方法通過振動信號推求單位體積壓實功E，將壓實功作為連續(xù)壓實控制檢測指標，在公路路基層的壓實質(zhì)量評估中取得了較好的應用效果。當前的連續(xù)控制方法根據(jù)不同原理可分為四類：
(1)基于振動信號頻譜分析的經(jīng)驗性評估方法—壓實度計法，該方法的代表性指標包括瑞典的諧波比CMV、日本的諧波比衍生指標CCV。(2)基于力學原理的評估方法—剛度/模量方法，其代表性指標有瑞士的剛度指標Ks、德國的模量指標Evib。(3)基于動力學原理的評估方法—動力學方法，其代表性指標有我國的振動壓實值VCV。(4)基于能量原理的評估方法—能量方法，其代表性指標有美國的功率指標MDP，我國的單位體積壓實功指標E。
盡管目前的壓實程度評估方法較多，但都建立在一定的理論假設基礎上。實際上，各類方法在理論求解中難以得到解析解，各種假設條件在工程應用中也難以一一滿足，因此一定程度上影響到其適用性。針對千差萬別的工程情況，采用何種壓實程度評估方法，目前在業(yè)界內(nèi)仍然存在較大的爭議，尚未形成統(tǒng)一的標準或意見。研究和探索理論明確且貼近實際的壓實程度評估方法，仍然是當前連續(xù)壓實控制技術研究的重點和難點。
1.2壓實質(zhì)量控制方法
壓實質(zhì)量控制是在壓實程度評估的基礎上進行的工程質(zhì)量控制和評價。壓實質(zhì)量控制方法是填筑工程質(zhì)量控制的關鍵，關系到填筑工程的使用壽命和性能。國外，Michael[3]等根據(jù)不同工況分別給出了選項1、2a、2b、3a、3b、3c共計6種壓實質(zhì)量控制方法的建議。其中，選項1是根據(jù)壓實程度評價指標較低的部位識別出薄弱區(qū)域，再針對壓實薄弱區(qū)域進行常規(guī)質(zhì)量檢測和控制;選項2是根據(jù)壓實評估指標值的變化情況進行壓實質(zhì)量的評價和控制;選項3是建立壓實評估指標與常規(guī)質(zhì)量檢測指標的相關關系，再根據(jù)校準得到的壓實評估指標的目標值進行壓實質(zhì)量控制。
上述6種選項既可以單獨選用也可以組合應用，均具有較強的實用性。據(jù)悉該壓實質(zhì)量控制方法已納入即將發(fā)布的美國連續(xù)壓實控制技術規(guī)范之中。奧地利、德國、瑞典等國家(地區(qū))提出的壓實重量控制方法與上述6種選項類似，在壓實質(zhì)量控制方法的思路上大體一致，僅在具體判別標準和規(guī)定上有所差異。2016年歐盟發(fā)布的歐洲地區(qū)統(tǒng)一規(guī)程PDCEN/TS17006:2016[18]將壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性納為質(zhì)量控制的重點，提出了基于統(tǒng)計學正態(tài)分布原理進行評估的方法。
國內(nèi)，徐立紅等[19]從加權平均、隨機分布等數(shù)理統(tǒng)計理論的角度進行研究，提出了可以考慮到空間問題的填筑體壓實程度和均勻性的評價方法，形成了相對可靠的質(zhì)量評價體系。聶志紅等[20]基于某路基的現(xiàn)場壓實試驗數(shù)據(jù)，以壓實度計類指標為分析變量，基于隨機概率等統(tǒng)計學原理對試驗數(shù)據(jù)進行針對性的篩選和分析，提出了連續(xù)壓實檢測指標概率分布模型的質(zhì)量評價方法。王翔等[21]根據(jù)地統(tǒng)計學基本原理，采用半變異函數(shù)模型研究動態(tài)檢測數(shù)據(jù)的空間變異性，并在采用指數(shù)模型進行最優(yōu)化擬合的基礎上提出了路基壓實均勻性控制評價體系。
胡遲春等[22]采用X-ray斷層掃描技術得到了不同壓實次數(shù)下試件的縱向空隙結構，并通過對試驗結果的計算評價瀝青混合料的壓實均勻性，工程實例表明該方法具有較好的適用性。高杰等[23]通過無核密度儀快速測定路基的壓實度，根據(jù)實測壓實度數(shù)據(jù)得到了壓實度的代表值、合格率和變異系數(shù)，并采用上述三個參數(shù)作為綜合評價路基壓實質(zhì)量的指標。劉東海等[24]基于DempsterShafer證據(jù)理論和DBSCAN空間聚類分析方法，提出了可考慮碾壓參數(shù)的定量評價壓實薄弱區(qū)域的模糊綜合評價方法。該方法已經(jīng)在堆石壩工程中取得了較好的應用效果。
此外，我國關于連續(xù)壓實控制技術的規(guī)程[25,26]借鑒了國外經(jīng)驗，針對我國基本國情分別規(guī)定了壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性這三方面的技術標準和要求，提出了全面、合理的連續(xù)壓實質(zhì)量控制體系。實際上，壓實程度、壓實均勻性和穩(wěn)定性是控制填筑工程壓實質(zhì)量的三要素[27]。壓實程度關系到碾壓層物理力學狀態(tài)的指標是否達到規(guī)定值的程度，是保障壓實質(zhì)量的基礎。壓實均勻性關系到各部分物理力學形狀分布的一致性，對于上部結構的支承條件有重要影響。壓實穩(wěn)定性決定了填筑結構在重復荷載作用下是否能夠保持長期的穩(wěn)定狀態(tài)。
隨著科技的發(fā)展和認知水平的提高，填筑工程質(zhì)量合格標準不再僅僅局限于壓實程度的評估，包括壓實均勻性評價和壓實穩(wěn)定性評價在內(nèi)的壓實質(zhì)量控制方法逐漸受到廣泛重視。將壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性有機結合起來進行綜合質(zhì)量評價和控制是壓實質(zhì)量控制方法發(fā)展的方向和趨勢。
1.3成層填筑體的振動測量值問題
在連續(xù)壓實控制過程中，基于振動響應的壓實程度評估指標反映的是響應深度范圍內(nèi)的整體信息。由于填料的填筑厚度通常小于振動壓路機的影響深度，因此，壓實程度評估指標值實際上是當前填筑層和下臥層信息的綜合測量值[3-5]。當填筑體豎向不均勻(即為成層填筑體)時，如何從理論上考慮各層填筑體性能參數(shù)的異同，將指標值在量測深度范圍內(nèi)進行合理“分解”從而得到可以反映當前填筑層壓實程度的信息，是提高連續(xù)壓實控制技術可靠性和適用性的有效途徑。
德國Bomag公司基于層狀黏彈性力學原理采用類似于FWD反算模量的方法進行了填筑體性能參數(shù)分層問題研究，但尚未得出最終的研究結論;美國Michael[3]通過測量振動壓路機的激振力、位移以及填筑體內(nèi)的應力和位移反推振動測量值與填筑體各層性能參數(shù)的對應關系，得到了各層性能參數(shù)對測量值的貢獻不同的結論。此外，美國Soheil和George在其承擔的NCHRP24-45科研項目中也正在進行填筑體性能參數(shù)分層問題的研究。國內(nèi)，田利鋒[5]通過開展現(xiàn)場試驗研究了不同性能參數(shù)填筑層的振動測量值與填筑體內(nèi)應力分布的關系，得到了振動測量值與填筑體內(nèi)應力分布情況有關的結論。
此外，西南交通大學和哈爾濱工業(yè)大學的科研團隊從多層黏彈性體力學原理的角度研究了填筑體性能參數(shù)成層的問題，得到了有益的參考結論。目前，填筑體性能參數(shù)分層問題已受到廣泛的關注，但都停留在基于經(jīng)典力學理論的分析和基于試驗的定性分析上，尚無滿意的理論解答更未發(fā)現(xiàn)已應用于工程實踐的成果�？傮w上，連續(xù)壓實控制技術理論方面的研究主要集中在壓實程度評估方法、壓實質(zhì)量控制方法和成層填筑體的振動測量值問題研究上。
其中，壓實程度評估方法研究是連續(xù)壓實控制技術研究的基礎，也是當前研究的難點。壓實質(zhì)量控制方法研究已逐漸成熟，其研究成果已經(jīng)得到了大量的成功應用。成層填筑體的振動測量值問題仍然缺少適用的計算方法和應對措施，有待進一步的研究和探索。此外，工程經(jīng)驗表明，碾壓參數(shù)對連續(xù)壓實控制技術的影響顯著[28]，而當前的施工技術水平難以對碾壓參數(shù)進行實時的、全面的、精確的控制，較大程度上影響到該技術的適用性。如何合理考慮碾壓參數(shù)的影響，將其引入連續(xù)壓實控制技術當中逐漸引起了業(yè)內(nèi)的廣泛討論。
2試驗方面
連續(xù)壓實控制技術涉及到信息、機械、巖土、力學等多個學科領域。影響壓實測量值的因素很多，不僅包括壓路機振動類型、行進速度、振動頻率、激振力和振幅在內(nèi)的壓實工藝參數(shù)，還包括填料顆粒粗細、填料級配、填料含水量在內(nèi)的填料特性參數(shù)。開展試驗研究是探索各因素影響規(guī)律和相互關系的有效手段。以下將從壓實工藝和填料特性對振動測量值影響方面的試驗研究進展進行闡述。
2.1壓實工藝的影響
國外，Michael等[3]在美國華盛頓哥倫比亞特區(qū)高速公路段開展了振動壓路機的振動頻率、振幅和行進速度等工藝參數(shù)對振動測量值影響的現(xiàn)場試驗。研究了振動測量值CMV、CCV、Ks和Evib對不同壓實工藝的敏感性和可重復性。得到了力學指標Ks和Evib對于不同壓實工藝具有更好的可重復性的結論。Camargo等[29]開展了不同振幅下的振動壓實試驗，結果表明振動質(zhì)量檢測參數(shù)(振動測量值)隨著振幅的改變而變化，得到了振幅的改變影響到振動輪的運行狀況進而改變振動測量范圍和振動測量值大小的結論。VanSusante和Mooney[30]通過試驗研究發(fā)現(xiàn)振動頻率對壓路機的振動模式產(chǎn)生了很大的影響，并進一步影響到壓實質(zhì)量檢測參數(shù)(振動測量值)的大小。
國內(nèi)，張潤利等[31]根據(jù)連續(xù)壓實的基本原理將振動輪的加速度與土體壓實系數(shù)近似為正相關，通過自主研發(fā)的軟件對比分析了連續(xù)壓實測試數(shù)據(jù)與壓實程度數(shù)據(jù)，研究了壓實系數(shù)、振幅、激振頻率等碾壓參數(shù)與振動測量值的關系。范娟等[32]以壓實度計指標為研究對象，基于正交原理進行了現(xiàn)場試驗設計，在滬昆高鐵芷江段開展了壓實工藝試驗，研究了振動壓路機振幅、振動頻率、行進速度和方向?qū)φ駝訙y量值的影響。
田利鋒[5]針對已有研究未能定量分析振動壓路機工藝參數(shù)對連續(xù)壓實指標的影響程度，設計了以振動壓路機工藝參數(shù)為影響因素的正交試驗，進行方差分析，量化了振動壓路機振幅、振動頻率、碾壓速度以及行駛方向?qū)B續(xù)壓實指標的影響程度。壓實工藝對振動測量值影響的試驗研究主要集中在不同類別的工藝參數(shù)對振動測量值的影響程度和各類振動測量值對某類工藝參數(shù)的敏感性兩方面內(nèi)容。
壓實工藝影響試驗原理相對簡單且可操作性較強，國內(nèi)外已開展了大量類似的試驗工作，得到的結論也大同小異：(1)振動壓路機的振動頻率、振幅對振動測量值的影響較大，行進速度和行進方向?qū)y量值的影響相對較小;(2)力學指標相比壓實度計指標對不同壓實工藝參數(shù)的可重復性更好，即力學指標對壓實工藝參數(shù)表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性。
3設備研制方面
3.1連續(xù)壓實設備的研制
基于各類壓實程度評估方法，國內(nèi)外設備廠商和科研單位研制出了數(shù)十種連續(xù)壓實設備和系統(tǒng)[40-47]。例如：基于CMV指標，瑞典Dynapac公司研發(fā)了DCA型壓實分析儀，中國水利水電科學研究院研發(fā)了YS-1型壓實度儀，徐工集團研發(fā)了SMC-960A型密實度測量儀等。上述設備的基本原理相同，以瑞典Dynapac公司的DCA型壓實分析儀為典型代表。
DCA型壓實分析儀通過數(shù)據(jù)計算和處理并結合GPS定位技術能夠以圖形的格式輸出CMV、通過數(shù)、振幅、頻率、GPS坐標等大量與振動壓實相關的數(shù)據(jù)，是研發(fā)時間相對較早的連續(xù)壓實控制設備。基于CCV指標研發(fā)的連續(xù)壓實控制設備以日本Sakai公司生產(chǎn)的壓實分析儀為典型代表。該設備的基本原理與DCA型壓實分析儀相近，同屬于基于頻譜分析原理的連續(xù)壓實控制設備�；谀芰恐笜说倪B續(xù)壓實控制設備包括德國Bomag公司研制的OMEGA壓實度儀、Caterpillar公司研發(fā)的CompactionViewer系統(tǒng)以及我國蘇交所研制的MSY-100的壓實度測量儀。
該類設備的基本原理是根據(jù)振動輪的振動加速度信號求解克服壓實填料阻抗所需的能量，從而根據(jù)能量值評價填筑體的壓實狀態(tài)。在基于能量指標的連續(xù)壓實設備中，CompactionViewer系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)采集和衛(wèi)星定位功能，能夠?qū)崟r顯示位置和壓實測量值，是目前應用較多的系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用的是GPS定位技術，水平面精度為±10mm，垂直面精度為±20mm，可以在PC上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理和可視化監(jiān)控，并能夠與土方工程AccuGrade應用軟件較好兼容。
此外，天津大學基于每單位體積的壓實功率指標E開發(fā)了一個實時系統(tǒng)[17]，用于監(jiān)測堆石壩施工中的壓實質(zhì)量。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對壓實參數(shù)(即碾壓遍數(shù)，速度，振動狀態(tài)和壓實厚度)的全面監(jiān)控�；贙s指標研發(fā)連續(xù)壓實控制設備的主要生產(chǎn)廠商有Ammann公司和Case公司，以Ammann公司研發(fā)的AcePlus系統(tǒng)為典型代表。AcePlus系統(tǒng)每振動一周計算一次碾壓體的剛度系數(shù)Ks，并將Ks數(shù)據(jù)與通過車載GPS設備采集的X、Y和Z坐標相結合，以1Hz的頻率報告Ks的平均值。該系統(tǒng)軟件安裝在平板電腦車載電腦內(nèi)，能夠以圖形格式輸出實時振動碾壓參數(shù)�；贓vib指標，德國Bomag公司研發(fā)了VarioControl系統(tǒng)。
該系統(tǒng)主要包括車載平板電腦、移動軟件和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢SB記憶棒，可以接受任何能夠通過RS232接口提供GGA或PJK數(shù)據(jù)的GPS接收器，并以10Hz的頻率報告并存儲GPS采樣坐標處的Evib�；赩CV指標的連續(xù)壓實控制系統(tǒng)主要包括中國鐵道科學研究院研發(fā)的CCC-800系統(tǒng)、西南交通大學研發(fā)的CPMS系統(tǒng)、北京天璣科技公司研發(fā)的ICC-900系統(tǒng)、西安依恩馳公司研發(fā)的RCC100連續(xù)壓實系統(tǒng)、上海華測導航公司研發(fā)的TC63壓實質(zhì)量管理系統(tǒng)等。
基于VCV指標的連續(xù)壓實控制設備以廣州中海達公司代理的北斗壓路機智能壓實設備為典型代表。中海達連續(xù)壓實設備主要包括基準站、車載顯示終端、移動軟件和用于存儲的數(shù)據(jù)采集盒等，該設備安裝有北斗工程接收機且支持多星多頻，校正后的定位精度為厘m級，目前已在我國鐵路和公路領域得到了較好的推廣應用。
3.2智能壓實設備的研制
智能壓實是在填筑體碾壓過程中，在連續(xù)壓實控制技術識別和評估壓實程度的基礎上，采用人工智能技術建立決策和反饋控制體系，實現(xiàn)對填筑過程的動態(tài)監(jiān)測和反饋控制，以求壓實效率的自動最優(yōu)化[4,48-54]。實際上，連續(xù)壓實控制技術屬于數(shù)字化施工的范疇，是智能壓實技術的基礎。智能壓實技術屬于智能化施工的范疇，是連續(xù)壓實控制技術發(fā)展的高級階段[50]。
4技術標準與工程應用
4.1連續(xù)壓實控制技術標準
自20世紀90年代起，歐洲一些國家陸續(xù)發(fā)布了關于連續(xù)壓實控制技術的規(guī)范和標準。例如：奧地利于1990年發(fā)布了RVS8S.02.6，并分別于1993年和1999年進行了修訂。瑞典于1994年頒布了BYA92、ATBVg，并于2004年進行了修訂。德國于1994年頒布了ZTVE-StB-93，并于1997年進行了更新，于2009年進行了部分修訂。另外，法國、荷蘭、愛爾蘭等國家也正計劃起草連續(xù)壓實控制技術標準和規(guī)范。
2016年，歐盟頒布了PDCEN/TS17006:2016(試用版)，并于2018年宣布正式實施。這標志著連續(xù)壓實控制技術在歐洲地區(qū)已經(jīng)形成了統(tǒng)一的標準，即將開展大規(guī)模的推廣應用。美國絕大部分的州交通局均已頒布了州立智能壓實標準，美國地區(qū)的統(tǒng)一標準也已經(jīng)完成起草，預計近年正式發(fā)布和實施。我國于2011年發(fā)布了首部連續(xù)壓實控制技術的國家行業(yè)標準TB10108—2011，其后于2015年發(fā)布了中國鐵路總公司企業(yè)標準Q/CR9210-2015，并于2017年頒布了中國第一份公路路基智能壓實的推薦性標準JT/T1127—2017。各國家(地區(qū))標準和規(guī)范的大體思路基本一致，主要是針對地域性差別，在連續(xù)壓實檢驗指標、質(zhì)量控制方法和質(zhì)量驗收標準等內(nèi)容的具體規(guī)定和要求上有所差異。
4.2成功的案例
隨著連續(xù)壓實控制技術相關標準和規(guī)范的發(fā)布與實施，該技術逐漸得到了普遍采用[56-64]，積累了大量成功的應用經(jīng)驗。德國的科隆—萊茵河高速鐵路項目對連續(xù)壓實控制技術進行了較好應用。該項目填料為級配良好的粗顆粒填料，碾壓設備采用了Bomag公司生產(chǎn)的具有良好性能的BW型振動壓路機。采用連續(xù)壓實控制技術進行大規(guī)模的路基碾壓施工時嚴格控制了碾壓厚度和碾壓速度，碾壓完畢后質(zhì)檢部門結合連續(xù)壓實控制測試數(shù)據(jù)識別碾壓的薄弱區(qū)域，并在薄弱區(qū)域進行常規(guī)質(zhì)量抽檢，以復核路基的壓實質(zhì)量。德國的后勤中心也成功應用了連續(xù)壓實技術。
該項目利用GPS技術并結合連續(xù)壓實控制平臺實時獲取碾壓厚度、碾壓遍數(shù)、行車速度等碾壓參數(shù)，大大促進了工程管理效率。同時，根據(jù)連續(xù)壓實控制測試結果合理優(yōu)化了碾壓遍數(shù)，不僅節(jié)約了30%的工期和成本，而且有效的避免了“欠壓”等質(zhì)量問題。美國的Amman公司在羅利地區(qū)的某瀝青路面壓實施工中也采用了連續(xù)壓實控制技術。該項目結合通過現(xiàn)場標定試驗并結合工程經(jīng)驗建立了連續(xù)壓實控制指標Evib與壓實度、K30的一元回歸關系。
結果顯示兩類指標之間的相關系數(shù)均在0.8以上，具有強相關性。通過率定得到的碾壓目標值成功實現(xiàn)了路面的連續(xù)壓實控制，有效提高了瀝青路面的壓實質(zhì)量。我國于1993年開始對連續(xù)壓實控制技術進行了試驗性應用，其中在東北三省的高等級公路的碾壓施工中應用較多。應用結果表明：當填料為細粒料時，VCV與彎沉檢測值/壓實度之間存在較好的線性相關性，采用連續(xù)壓實控制技術能夠取得較好的應用效果。隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，連續(xù)壓實控制技術于2008年開始應用于我國鐵路建設中，并積累了豐富的成功應用經(jīng)驗。
例如京滬高速鐵路鄒城段、滬昆高鐵客運專線婁底段和芷江段、石濟鐵路客運專線平原東站站場路基段和京沈客運專線TJ-10標段采用連續(xù)壓實控制技術均取得了成功的應用。上述成功應用了連續(xù)壓實控制技術的鐵路建設項目存在一些共同點：(1)填料性能優(yōu)良，且填料含水量均控制在最優(yōu)含水率附近。(2)施工過程控制嚴格，碾壓厚度、碾壓速度等施工工藝參數(shù)嚴格按照評審方案執(zhí)行。(3)較高的工程管理水平，業(yè)主、監(jiān)理、施工單位建立了有效的溝通平臺和管理機制，較好的實現(xiàn)了“運行-回饋-決策-響應”的良好施工模式。隨著成功經(jīng)驗的積累，2013年由原鐵道部頒發(fā)的[2013]3號文件把“連續(xù)壓實控制技術”作為新技術在鐵路建設領域進行了全面推廣，積極促進了連續(xù)壓實控制技術在我國的發(fā)展和應用。此外，在2013年甘肅成州機場的建設項目中也成功的應用了連續(xù)壓實控制技術。
該機場項目的最大填高為60m，對壓實質(zhì)量要求較高。在碾壓施工過程中，采用了連續(xù)壓實控制技術結合現(xiàn)行機場標準(TB10108—2011)進行壓實質(zhì)量控制，不僅確保了工程質(zhì)量還產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。與此同時，連續(xù)壓實控制技術在168m壩高的雅礱江官地碾壓混凝土壩、119m壩高的金沙江龍開口碾壓混凝土壩和糯扎渡心墻堆石壩等工程項目上得到了初步應用，取得了良好的效果。由此可見，連續(xù)壓實控制技術已經(jīng)在公路、鐵路、機場、大壩等多個領域得到了成功的推廣應用。
5結論
我國將長期處于填筑工程迅速發(fā)展和建設時期，填筑工程質(zhì)量控制中的傳統(tǒng)樣點檢測方法將逐漸被具有過程控制、全面覆蓋等顯著優(yōu)勢的連續(xù)壓實控制技術所取代。然而，大量研究和實踐表明，當前連續(xù)壓實控制技術存在壓實程度評估方法的普遍適用性欠佳[1-3,36,37,65]、受碾壓參數(shù)不可控波動以及填筑體特性成層問題的影響大[3-5]、智能/連續(xù)壓實控制設備滯后于理論[1-3]等諸多欠缺和不足。
因此，為了適應我國經(jīng)濟和社會的高速發(fā)展與進步，改進和完善連續(xù)壓實控制技術基本理論，加強連續(xù)/智能壓實設備研發(fā)，提高工程管理和施工技術水平，從而促進連續(xù)壓實控制技術在我國取得更廣泛的成功應用具有重要的現(xiàn)實意義。
本文通過對國內(nèi)外連續(xù)壓實技術進行較為系統(tǒng)的梳理和總結，得到的主要結論和建議如下：
(1)智能/連續(xù)壓實控制技術是諸多學科和領域交叉的新興技術，單純的以某一個專業(yè)為導向進行研究和探索往往難以得到滿意的結果。因此，多學科的協(xié)同研究是發(fā)展該技術的必然之路。
(2)探索更貼近實際的壓實程度評估方法、解決填筑體性能參數(shù)分層和碾壓參數(shù)波動問題是連續(xù)壓實控制技術理論研究的熱點。智能碾壓設備的研制是連續(xù)壓實控制技術設備研發(fā)的趨勢，也是連續(xù)壓實控制技術向智能化壓實發(fā)展的關鍵。
(3)建立業(yè)主、監(jiān)理、施工單位多方溝通平臺與協(xié)調(diào)機制，規(guī)范連續(xù)壓實控制工程技術人員的培訓與考核，有利于促成連續(xù)壓實控制技術在我國取得更廣泛的應用。
建筑工程師評職論文：建筑工程項目施工的動態(tài)管控分析
摘 要：本文主要以建筑工程項目施工的動態(tài)管控分析為重點進行闡述，結合當下建筑工程項目施工管控現(xiàn)狀為主要依據(jù)，從合同管控、質(zhì)量管控、進度管控、成本管控、安全管控、組織與信息的管控這幾點進行深入探索與研究，其目的在于提高建筑工程項目施工的動態(tài)管控效率，為推動建筑工程項目整體效益最大化提供有利條件。
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