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MDP:建筑世界的下一个变革者

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-11-10  来源:《中国公路》
核心提示:  作为爱荷华公路、重型及多功能建筑公司Mc A n i n ch的项目经理,特约研究员泰勒亲眼目睹了建筑领域的一些重大突破。第一次变
   作为爱荷华公路、重型及多功能建筑公司Mc A n i n ch的项目经理,特约研究员泰勒亲眼目睹了建筑领域的一些重大突破。“第一次变革是从线缆到液压的改变,然后是G P S”,紧接着是无桩施工。不久后,泰勒将见证第三次突破:MDP。“这是一次游戏规则的改变”,泰勒说。

  何为MDP?

  M D P是一种机器一体化土壤压实测量技术。全球数个施工工地正在使用来自希腊、德国的施工承包商以及由M c An i nch在爱荷华州阿尔图纳市所建的州际公路匝道正在测试这项技术。

  M D P是智能压实(I C)的组成部分,在现在的施工现场得到越来越广泛地应用。IC一般包括一体化压实测量系统;将施工现场的定位位置与GPS绑定的系统;记录并收集数据以供分析的方法。

  “M D P是通过测定滚动阻力来判断土壤硬度的,”Caterpillar路面设备公司区域销售支持顾问Lo?c Le Bellec说。“其原理是物料越松散,滚轮越难在前面的物料层上碾压。”

  M D P通过测定阻力来解决问题,此阻力能够说明土壤的硬度和承载的强度,以及压实度是否达到道路、停车场、建筑物或施工的要求。

  作为Caterpillar研发的专有技术,MDP适用于所有土质,包括粘性土。即使不振动,也可使压路机同时具有碾压检测的功能,并可免去压路机的多次碾压,节省大量成本。由此,该技术获得全球承包商的青睐。对于承包商、质量控制人员和纳税人来说,他们都将是采用此技术带来的均匀性的受益者。

  均匀性一直是筑路的难题。全部施工现场的压实度是否一致,是否存在结构性缺陷的区域都取决于此。

  均匀性很重要,因为缺陷区域最终会成为施工失败的区域。如此,意味着必须返工,进行高成本的修理。

  传统的检验方法仅能实现部分检验,无法保证均匀性,通常仅能检验施工现场的百分之一。这使得压实专家研究其他方法来实现均匀性。美国爱荷华州立大学的土木工程系教授大卫·怀特博士就是其中之一。他花费数年研究土壤压实技术,花费数月在阿尔图纳市施工现场收集数据。其最重要研究结果之一是:M D P是整个施工现场中土壤硬度、负载强度或在均匀基层上已压实土壤抗拒变形的力度的最佳指标。

  换言之,可借此实现均匀性,而真正实现所需均匀性的唯一方式是采用智能压实技术。因为实现均匀性需要一份地图,操作员可根据地图获悉自己所在的位置。IC中的GPS制图功能解决了此问题。均匀性需要测量全部施工场地。智能压实的M D P模块采用机器一体化技术,可实现此目标(压路机在施工现场工作的同时就可测量)。

  阿尔图纳的经验

  阿尔图纳的匝道证明了智能压实和M D P技术的可行性,特别是,此项目也展示了预先测量的便捷性以及与高成本维修的对比。

  在匝道上施工的操作员Eddy Butler操作Cat?CS 74B土壤压路机。此机器配备了包括M D P在内的智能压实技术——C a t压实控制系统,他可以在易用的监视器上查看实时压实结果,显示的绿色区域表示该区域已经压实且符合压实标准。

  Butler看到大部分的现场快速变为绿色,之前的几天也是如此。但是有一块区域经过两次碾压仍然显示红色,他意识到需要进行调整。好在B u t l e r意识到出现了问题。他所施工的土壤中重粘土含量很高,基于加速计的测量工具无法找到问题的根源。

  B u t l e r意识到红色区域可能含有太多水分。他将压路机更换为其他设备,花费大约15分钟进行翻土,这样可以很快降低水分。然后使用C S74B进行另一次碾压。屏幕变为绿色,并由T r o x l e r密度取样试验确定已达到压实要求。“我们从来没有怀疑过是否能通过试验,”Butler说。

  如不进行调整,后续工作大幅提高成本。此段路可能不会通过测试,而更坏的情况是,因预先没有意识到而导致此路提前损坏——施工没有实现均匀性,直到沥青出现裂纹后才发现。

  变革者和成本节约者

  事实上,B u t l e r仅多用了数分钟,此成本比出现问题需要重建匝道要低很多,这也说明了智能压实和M D P技术是泰勒所说的“变革者”。

  “此技术让您知道已达密度要求,让您对接下来的施工信心满满,”泰勒说。他和其他测量技术人员都说M D P是迄今为止最准确地显示硬度和承载强度的技术,也许是因为爱荷华州的土壤粘土含量高,但其他土壤材料也都适合。“实现(路基)均匀后,可大幅增加道路的使用寿命,”泰勒表示。“如果路基没有缺陷,仅需要不时修理磨损部分即可”。

  除了美国,在德国、法国、瑞典和荷兰也完成了该项技术的数次测试。“客户对C a t压实控制系统的整体反馈和对M D P系统的具体反馈都非常好,”LeBellec说。“我们相信这正是客户需要的技术,其有助于提高土壤压路机的生产率和效率。”

  除均匀性之外,还有其他益处,其中之一就是提高生产率。“采用此系统(M D P)后,可以将碾压的次数从八次降低到两次或三次,”Mc A n i n c h项目监工Je s s e Bo s ton说。降低碾压次数可以减少油耗、机器磨损并降低劳动力成本。在阿尔图纳,也有助于弥补由于暴雨而损失的时间。

  碾压次数为何能够如此大幅降低?土壤压实的技术规范通常要求每一英寸厚的材料进行一次碾压,道路最多8英寸厚,因此许多施工现场通常规定八次碾压(一个方向的一次行进作为一次碾压)。人们普遍认为此技术规范(此例中需要碾压八次)是保证路基能够达到承载强度的最佳方法。在没有良好的测量技术时,此技术规范是最佳方式。

  现在有了IC及其M D P模块,就需要重新看待此技术规范和碾压次数。

  “这些碾压中多数是浪费,”泰勒说。“很多时候在施工现场,可能使用料车来实现压实密度。甚至可能不需要压路机。但规范要求8次碾压,因此我们只能如此实行。”

  许多承包商建议变更规范。一些建议使用“效果规范”,将压实目标分配到材料的各层。找到一种方法来满足此目标的任务最终还是将落到承包商身上。

  泰勒认为使用技术规范是因为这在过去是可用的最佳选择,但是相信使用IC和MDP技术后不再如此。

  IC和MDP测量在全球的其他地方也在考虑采用,州和联邦运输官员也正在仔细研究。变更观念和方法是一个困难的过程,然而泰勒相信M D P有如此优势,改变势在必行。“如此技术不能弃之不用,”他说。“更好的测量技术,更好的道路,更低的成本,这是无可辩驳的。”

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