系统组成：

★振动传感器+磁力底座+信号传输线；

★振动压实值采集与记录装置+电源适配器；

★数据处理、分析、管理软件系统；

 

技术参数：

★评定指标：振动压实值VCV；

★显    示：高亮度彩色液晶800×640点阵；

★存储空间：数据缓存区512K的FRAM，数据存储区为32G的SD卡；

★数据传输：USB接口、GPRS通信；

★供电方式：DC12V或DC24V，功率小于10W；

★采样频率：10~5kHz；

★传 感 器：灵敏度10~20mv/；量程≥20g；频响≤10kHz；振动信号±0.5% ；振动频率±0.2%；

★环境条件：保存温度；工作温度；

 

系统特点及优势：

★本产品系中国铁路总公司（原铁道部）相关课题的研究成果，完全符合总公司颁布的《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》 Q/CR 9210-2015标准；

★综合运用动力学分析方法，信号处理及信息融合技术，全面考虑影响路基强度形成的各种因素，分析计算能够反映路基压实质量的振动压实值VCV；

★基于振动压实数据VCV，形成全面反映压实状况的压实程度分布图、压实状态分布图、压实均匀性分布图，压实过程归档、相关校验，指导施工，提高效率；

★根据压实状态分布图，迅速定位碾压薄弱区域，确定常规检测位置，确保检测的科学性、可靠性，同时，提高检测效率；

★碾压过程实时显示正在碾压轮迹以及已经碾压轮迹的通过率，有效防止过压和欠压，实现对施工段的优碾压；

★可以监测压实设备工况，确保压实设备高效工作；

★施工过程的全过程控制，与施工同步，不干扰施工，具有高效性；人机界面友好，操作简单，具有易操作性；

★相关校验、控制过程、质量检测数据信息上传数据中心，实现数字化施工、信息化施工，提高综合管理水平。

 

主要功能：

通过在一定吨位的振动压路机上装载本监控设备，可以对碾压过程进行实时的连续动态监控，便于及时采取相应的工程措施。主要实现以下功能：

过程控制之一——压实工艺参数监控

目前普遍存在一个隐蔽性问题——有些驾驶员为了减少机械损伤和颠簸，往往将油门开的很低，致使转速调的不到位从而造成振动频率变低，这将导致激振力急剧下降和明显波动，达不到额定工作状态，影响压实效果和均匀压实。CPMS具有监控压路机振动性能是否平稳的功能，并提供相应的预警。

过程控制之二——压实程度控制

压实程度的高低是路基施工质量重要的控制要素之一。本系统主要通过对路基结构抗力指标体系来评定和控制压实程度。按照设定的VCV目标值，CPMS可以实时连续监控压实程度，给出压实质量平面分布图。

过程控制之三——压实稳定性控制

碾压遍数不是一个定数，随压实工艺参数和填料等发生变化。CPMS通过相邻两遍VCV的变化情况判定压实功是否发挥到、压实是否稳定。其主要目的在于优化压实遍数，避免“过压”或“欠压”现象的发生。

过程控制之四——压实均匀性控制

路基性状的不均匀有可能导致将来发生不均匀的沉降变形，造成上部板的开裂，此外如果存在较多的薄弱区域，那么该区域的后抽样检查就存在验收不合格的风险。因此应进行路基性状的均匀性控制。

连续质量检验——小风险控制

在很多情况下，常规检验点不一定正好能选在薄弱区域上，可能会造成“漏检”现象，增加了路基碾压质量潜在不合格的风险。鉴于此提出辅助验收检验的“小风险控制法”。其就是按照连续压实质量平面分布图来选取一定面积的VCV低值区域进行验收检验。只要在该区域进行的常规检验合格即可判定该路段全部合格。这样就提高了验收的准确性，避免了盲目性，程度地降低路基质量存在问题的风险。

 

关于高铁路基连续压实技术在全路使用情况的汇报

关于在全路推广使用铁总自主知识产权的《高速铁路路基连续压实检验控制技术与装备研究》（以下简称连续压实科技成果）（简称CPMS）成果情况及在京沈辽宁段的使用情况汇报我们负责在全路及京沈辽宁段全面推广使用铁总连续压实科技成果（简称CPMS）。该成果是在原铁道部领导亲自指导下，由西南交大、哈工大、铁二院、铁二局、东路科技等五家单位研发成功，铁道部科技司成果鉴定为“具有国际先进水平，在全路推广使用”。铁道部以此套技术为蓝本，于2011年发布了TB10108压实规范（2015年6月1日铁总建设[2015]80号文改为企业标准Ｑ/CR），铁总盛光祖总经理签发（2013）03号文件，要求“积极采用该四新技术成果”（详见附件）。自2011年以来，我们先后在贵广贵州段、沪昆贵州公司、呼准鄂、石济、京沈辽宁等多条高铁安装使用了铁路总公司具有自主知识产权的这套路基连续压实技术，取得了一定的经验和效果，不断改进该技术和设备，积累了较多的控制路基质量的体会和经验，对提高路基质量起到了作用。在前不久9月9号在长沙召开的“铁路建设项目标准化管理现场会”上，铁总卢春房副总经理在讲话中对贵广贵州公司应用路基连续压实给予了表扬，这既是肯定了我们负责推广服务的铁总具有自主知识产权的CPMS压实技术，也是对我们服务工作的肯定，我们定更加努力的工作，全力做好CPMS的推广工作。京沈辽宁公司田总、孙总工等领导认真贯彻执行铁总有关积极使用连续压实技术的文件，在全线全面推广和使用该技术，并先后两次召开现场观摩会，向全线推广铁总这套技术。目前京沈辽宁段共有2、4、5、6、7、10、11标安装使用了铁总这套压实技术，占大部分。我们负责安装、培训，并与施工单位一起做了相关性较验，全部满足规范要求。大部分施工单位按规范要求进行了连续压实的质量检测工作，只有个别标尚未进入全面施工阶段，还未全面安装使用。从几年来的使用情况看，使用了铁总这套连续压实技术后，基本实现了路基质量“由点的检测变为面的检测；路基质量由结果控制变为过程控制”，同时实现了信息化，增加了可视性，对提高路基质量有较大的作用。
我们在现场安排了专人负责技术服务，设备随时保养、更换，确保不误事。 

高速铁路路基填筑检测技术的革新

      

1、 前言

1.1、 工程概况

中铁五局沪昆客专贵州段CKGZTJ-8标，东起贵州安顺市七眼桥镇，向西经安顺七眼桥镇、东关办、宁谷镇、华西办、幺铺镇、丁旗镇。起讫里程为DK784+137～DK818+413，线路长度36.479km。其中桥梁22座，全长10.258Km，占线路长度的28%；隧道20座，共长12.036公里，占线路长度的33%；路基长14.28Km,占线路长度的39%，路基土石方469.4万方。云贵高原的地质条件、地形地貌和气候特征，使得区间路基呈点状分布，且数量较多，这给山区高铁路基填筑质量控制带来了前所未有的挑战，因此本标段路基工程的施工质量是线上无砟轨道成败的关键。

1.2、引入连续压实过程监控系统

截止目前规范规定的路基压实质量控制指标主要有K、K30和EVD等。这些指标主要依靠现场“抽样”试验获得，属于“点”控制和“事后”控制，无法做到“面”控制和过程控制。连续压实过程监控系统，弥补了此不足，应用先进的智能化、信息化路基压实与检测设备，将路基填筑压实与连续压实检测技术相结合，对路基填筑压实过程实时监控，从而真正实现路基压实检测“一点不漏、全面覆盖、全程控制”，保证路基压实质量的均匀性和稳定性，避免由于压实质量不均匀造成的路基不均匀沉降。

1.3、各级领导高度重视，全力推进此项工作

2011年11月17日铁道部下发《关于发布铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程的通知》（铁建设[2011]163号）。

2011年12月15日建设部下发《关于同意铁道部建设管理司《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》行业标准备案的函》（建设标备[2011]162号）。文件中规定了强制性条文号（1.0.5、1.0.9、5.4.6）和强制性条文内容。

2012年3月21日沪昆铁路客运专线贵州有限公司举办铁路路基填筑工程连续压实控制技术培训，由西南交通大学徐光辉教授主讲，贵广铁路、沪昆客专5个段落指挥部、29家施工单位、13家监理单位及质检站总计约300位领导和相关人员参会，引起了强烈反应。

2012年3月26日沪昆铁路客运专线贵州有限公司下发了《关于要求路基填筑工程采用连续压实控制技术的通知》的铁路传真电报，电报中明确规定了路基连续压实过程控制系统的使用范围和路基开工条件。

1.4加强培训，发挥技术优势

路基连续压实过程控制技术做为一项新技术，对大多数施工和管理单位来说均是初次接触，对该技术的原理、设备的性能、操作方法等都比较陌生，没有成熟的经验，对操作和管理人员提出了更高的要求。为使参建人员熟悉压实过程控制系统，加强路基填筑施工的过程控制，中铁五局沪昆指挥部组织工程部、安质部、试验室、架子队主要负责人及压路机司机，邀请西南大学徐光辉教授进行关于路基连续压实过程控制系统的集中培训，有针对性的对各相关人员进行现场讲解。

 

1.5反复试验，科学指导现场施工

为限度发挥该系统的优势作用，局指要求各架子队在路基正式开工之前，首先编制试验段施工方案，按不同取土场、不同填料类别、机械碾压组合方式等分别开展路基填筑工艺性试验。通过反复试验与总结，取得了填料类别、含水率、压路机吨位、碾压遍数、填层厚度、压实度、K30、EVD等一系列检测指标与VCV值的关系，根据压路机实时显示的VCV值，对已碾压合格的地段不再进行重复碾压，找出薄弱区域并对薄弱区域加强碾压，科学的指导了现场施工。

2、连续压实控制施工应用

2.1、工艺流程

铁路路基填筑工程连续压实控制按“设备检查、相关性校验、过程控制、质量检测”四个阶段进行。

2.2、设备检查

2.3、相关性校验

2.4、过程控制

2.5、质量检测

2.6、施工注意事项

 

3、应用效果分析

3.1、提高路基填筑质量

    结合传统的碾压方法控制，在应用连续压实控制系统后，两者之间的对比分析见下表：

项目	常规施工方法	使用智能压实过程控制系统
质量控制	事后控制	实时过程控制和记录数据
碾压厚度	无法记录起始桩号，不能真实记录每一层碾压的厚度。	可以记录起始桩号，真实记录每一层碾压的厚度。
碾压次数记录	过程碾压无记录证明	过程碾压次数实时以颜色显示在屏幕上并进行记录，满足工艺要求，质量得到保证
实时密实度显示	无法显示和记录当前点的密实度数据	可显示当前点的压实程度信息，现场及时找到不符合要求的区域
检测方法及效果	以点代面，无法反映整个作业的压实质量。	VCV值实时反映整个作业面的整体压实质量。

 

3.2、加快施工进度

3.2.1、减少重复检测时间，加快检测效率

通过设定VCV值，操作手能够直接从驾驶室里的屏幕上实时知道当前压路机所处碾压段落的压实程度、碾压遍数等信息，与常规只采用压实遍数进行控制相比较可减少重复检测时间，缩短施工周期，加快路基施工进度。

3.2.2、有针对性指导操作手操作，提高机械工作效率

连续压实控制系统的显示屏幕可以直观的给操作手提供压实的参考线，在压实过程中能够直观反应出当前填筑层的压实程度，在合适的时间进行检测，优化了碾压遍数，防止欠压、过压及漏压，尤其在夜间施工，为操作手提供便利，提高施工质量，节约了碾压工序时间。

3.3、降低施工成本

3.3.1、节约人员成本

    ⑴减少重复检测时间，节约检测人员成本

根据连续压实控制系统VCV值的控制原理，当安装连续压实控制系统的压路机VCV值达到目标值时，即可进行试验检测工作，上述过程能够保证路基各项检测指标符合规范要求。与以往只通过压实遍数进行控制的施工方法相比较，能够减少重复检测所需资源，缩短施工周期，加快施工进度。

    ⑵提高机械工作效率，节约操作人员成本

连续压实控制系统的显示屏幕可以直观的给操作手提供压实的参考线，在压实过程中能够直观反应出当前填筑层的压实程度，在合适的时间进行检测，优化了碾压遍数，防止过压、漏压及欠压。

    ⑶缩短路基施工周期，节约管理人员成本

采用连续压实控制系统进行路基填筑碾压，能够及时全面的反映路基压实情况，节约了检测时间，提高了机械工作效率，缩短路基施工周期，从而节约了现场管理人员成本。

3.3.2、降低油耗

采用连续压实控制系统，操作手可以直接从屏幕上知道道路碾压的实际情况，不会出现盲目碾压，避免过压、漏压及欠压现象，这样就能很好的提高了机械工作效率。从而降低压路机械的油耗量。

3.4、施工小结

填料的质量是路基填筑施工质量的前提。只有真正认识到路基填料是路基填筑质量的基础，推行机械化、工厂化的生产要求，切实控制好填料粒径、类型、级配及含水量等指标，才能生产出合格的填料，保证路基填筑质量。正是因为有了数字化、信息化的路基填筑连续压实控制手段，我们才把填筑后的“隐蔽性”变成了“透明性”，及时对数据进行分析，并反馈给现场，规范现场施工。

4、经验与思考

思想决定认识，态度决定出路。现场部分管理和作业人员对路基质量不够重视，认识不到位，对新技术、新工艺接受迟缓或不愿使用，推行新技术时遇阻力。

我们使用的西南交通大学的路基填筑连续压实过程控制系统代表了国内外技术发展的先进水平，解决了长期路基填筑质量检测依靠手工操作的问题，大大降低了检测人员的工作量。但该系统还应进一步开发，比如利用网络实现远程终端监控，以实现更高层次的数字化、智能化和信息化。