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    MDP:建筑世界的下一個變革者

    ?? 日期:2015-11-10???? 來源:《中國公路》????評論:0????
    核心提示:  作為愛荷華公路、重型及多功能建筑公司Mc A n i n ch的項目經理,特約研究員泰勒親眼目睹了建筑領域的一些重大突破。第一次變
       作為愛荷華公路、重型及多功能建筑公司Mc A n i n ch的項目經理,特約研究員泰勒親眼目睹了建筑領域的一些重大突破。“第一次變革是從線纜到液壓的改變,然后是G P S”,緊接著是無樁施工。不久后,泰勒將見證第三次突破:MDP。“這是一次游戲規則的改變”,泰勒說。

      何為MDP?

      M D P是一種機器一體化土壤壓實測量技術。全球數個施工工地正在使用來自希臘、德國的施工承包商以及由M c An i nch在愛荷華州阿爾圖納市所建的州際公路匝道正在測試這項技術。

      M D P是智能壓實(I C)的組成部分,在現在的施工現場得到越來越廣泛地應用。IC一般包括一體化壓實測量系統;將施工現場的定位位置與GPS綁定的系統;記錄并收集數據以供分析的方法。

      “M D P是通過測定滾動阻力來判斷土壤硬度的,”Caterpillar路面設備公司區域銷售支持顧問Lo?c Le Bellec說。“其原理是物料越松散,滾輪越難在前面的物料層上碾壓。”

      M D P通過測定阻力來解決問題,此阻力能夠說明土壤的硬度和承載的強度,以及壓實度是否達到道路、停車場、建筑物或施工的要求。

      作為Caterpillar研發的專有技術,MDP適用于所有土質,包括粘性土。即使不振動,也可使壓路機同時具有碾壓檢測的功能,并可免去壓路機的多次碾壓,節省大量成本。由此,該技術獲得全球承包商的青睞。對于承包商、質量控制人員和納稅人來說,他們都將是采用此技術帶來的均勻性的受益者。

      均勻性一直是筑路的難題。全部施工現場的壓實度是否一致,是否存在結構性缺陷的區域都取決于此。

      均勻性很重要,因為缺陷區域最終會成為施工失敗的區域。如此,意味著必須返工,進行高成本的修理。

      傳統的檢驗方法僅能實現部分檢驗,無法保證均勻性,通常僅能檢驗施工現場的百分之一。這使得壓實專家研究其他方法來實現均勻性。美國愛荷華州立大學的土木工程系教授大衛·懷特博士就是其中之一。他花費數年研究土壤壓實技術,花費數月在阿爾圖納市施工現場收集數據。其最重要研究結果之一是:M D P是整個施工現場中土壤硬度、負載強度或在均勻基層上已壓實土壤抗拒變形的力度的最佳指標。

      換言之,可借此實現均勻性,而真正實現所需均勻性的唯一方式是采用智能壓實技術。因為實現均勻性需要一份地圖,操作員可根據地圖獲悉自己所在的位置。IC中的GPS制圖功能解決了此問題。均勻性需要測量全部施工場地。智能壓實的M D P模塊采用機器一體化技術,可實現此目標(壓路機在施工現場工作的同時就可測量)。

      阿爾圖納的經驗

      阿爾圖納的匝道證明了智能壓實和M D P技術的可行性,特別是,此項目也展示了預先測量的便捷性以及與高成本維修的對比。

      在匝道上施工的操作員Eddy Butler操作Cat?CS 74B土壤壓路機。此機器配備了包括M D P在內的智能壓實技術——C a t壓實控制系統,他可以在易用的監視器上查看實時壓實結果,顯示的綠色區域表示該區域已經壓實且符合壓實標準。

      Butler看到大部分的現場快速變為綠色,之前的幾天也是如此。但是有一塊區域經過兩次碾壓仍然顯示紅色,他意識到需要進行調整。好在B u t l e r意識到出現了問題。他所施工的土壤中重粘土含量很高,基于加速計的測量工具無法找到問題的根源。

      B u t l e r意識到紅色區域可能含有太多水分。他將壓路機更換為其他設備,花費大約15分鐘進行翻土,這樣可以很快降低水分。然后使用C S74B進行另一次碾壓。屏幕變為綠色,并由T r o x l e r密度取樣試驗確定已達到壓實要求。“我們從來沒有懷疑過是否能通過試驗,”Butler說。

      如不進行調整,后續工作大幅提高成本。此段路可能不會通過測試,而更壞的情況是,因預先沒有意識到而導致此路提前損壞——施工沒有實現均勻性,直到瀝青出現裂紋后才發現。

      變革者和成本節約者

      事實上,B u t l e r僅多用了數分鐘,此成本比出現問題需要重建匝道要低很多,這也說明了智能壓實和M D P技術是泰勒所說的“變革者”。

      “此技術讓您知道已達密度要求,讓您對接下來的施工信心滿滿,”泰勒說。他和其他測量技術人員都說M D P是迄今為止最準確地顯示硬度和承載強度的技術,也許是因為愛荷華州的土壤粘土含量高,但其他土壤材料也都適合。“實現(路基)均勻后,可大幅增加道路的使用壽命,”泰勒表示。“如果路基沒有缺陷,僅需要不時修理磨損部分即可”。

      除了美國,在德國、法國、瑞典和荷蘭也完成了該項技術的數次測試。“客戶對C a t壓實控制系統的整體反饋和對M D P系統的具體反饋都非常好,”LeBellec說。“我們相信這正是客戶需要的技術,其有助于提高土壤壓路機的生產率和效率。”

      除均勻性之外,還有其他益處,其中之一就是提高生產率。“采用此系統(M D P)后,可以將碾壓的次數從八次降低到兩次或三次,”Mc A n i n c h項目監工Je s s e Bo s ton說。降低碾壓次數可以減少油耗、機器磨損并降低勞動力成本。在阿爾圖納,也有助于彌補由于暴雨而損失的時間。

      碾壓次數為何能夠如此大幅降低?土壤壓實的技術規范通常要求每一英寸厚的材料進行一次碾壓,道路最多8英寸厚,因此許多施工現場通常規定八次碾壓(一個方向的一次行進作為一次碾壓)。人們普遍認為此技術規范(此例中需要碾壓八次)是保證路基能夠達到承載強度的最佳方法。在沒有良好的測量技術時,此技術規范是最佳方式。

      現在有了IC及其M D P模塊,就需要重新看待此技術規范和碾壓次數。

      “這些碾壓中多數是浪費,”泰勒說。“很多時候在施工現場,可能使用料車來實現壓實密度。甚至可能不需要壓路機。但規范要求8次碾壓,因此我們只能如此實行。”

      許多承包商建議變更規范。一些建議使用“效果規范”,將壓實目標分配到材料的各層。找到一種方法來滿足此目標的任務最終還是將落到承包商身上。

      泰勒認為使用技術規范是因為這在過去是可用的最佳選擇,但是相信使用IC和MDP技術后不再如此。

      IC和MDP測量在全球的其他地方也在考慮采用,州和聯邦運輸官員也正在仔細研究。變更觀念和方法是一個困難的過程,然而泰勒相信M D P有如此優勢,改變勢在必行。“如此技術不能棄之不用,”他說。“更好的測量技術,更好的道路,更低的成本,這是無可辯駁的。”

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