公路工程3D 技術(shù)路面施工及其運(yùn)用分析

劉志林

（湖北省路橋集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430000）

瀝青攤鋪對(duì)公路質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大影響，在實(shí)際工作中對(duì)于瀝青攤鋪應(yīng)該引起高度重視。對(duì)于公路瀝青攤鋪工藝而言，實(shí)際工作中的重點(diǎn)是要保證瀝青混合料的質(zhì)量、攤鋪機(jī)的性能，控制好平整度以及均勻攤鋪等。

1 工程概況

博世(東海) 夏季試車場(chǎng)位于江蘇省連云港市東?？h城西，牛山鎮(zhèn)望東村和望西村西邊，S236 省道以北，毗鄰西雙湖。T 程占地約1.3km',項(xiàng)目規(guī)劃總占地為1.0km',分三期實(shí)施。本次工程范圍為-期工程，主要包括加速車道、VDA 區(qū)域以及進(jìn)人模塊區(qū)域的進(jìn)場(chǎng)道路等，一期路線全長(zhǎng)3.35km。

2 路面3D 攤鋪技術(shù)基本原理

其標(biāo)稱的精度可以達(dá)到水平全滿足了普通測(cè)量的需求。L aser Zone 激光發(fā)射器是利用激光發(fā)射頭發(fā)射出一個(gè)激光波，并做360 度旋轉(zhuǎn)，激光波的上下發(fā)射角度為垂直+100，形成一個(gè)扇形的發(fā)射面，在上下Sin 的范圍內(nèi)可以保證激光的計(jì)算精度。3D 攤鋪技術(shù)的基本流程如下：

1） 利用原有的地表數(shù)據(jù)或者設(shè)計(jì)圖紙建立三維的電子數(shù)據(jù)，導(dǎo)人到mm CPS 的控制箱；

2） 利用RTK 計(jì)算出攤鋪機(jī)的熨板所處的位置，并獲取此位省在電子數(shù)據(jù)中的設(shè)計(jì)高程；

3） 利用激光接收裝置獲取熨板的絕對(duì)高程，并反饋到控制器中；

4） 控制經(jīng)過(guò)運(yùn)算，計(jì)算出實(shí)際高程與設(shè)計(jì)高程的差值，

并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)攤鋪機(jī)電磁閥動(dòng)作；

3 路面3D 攤鋪施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 攤鋪施工前期準(zhǔn)備

為保證攤鋪精度，首先要建立高常度的施工控制網(wǎng)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，攤鋪精度要求高達(dá)±2mm/4m,根據(jù)計(jì)算和相關(guān)規(guī)范1,高程控制網(wǎng)采用二等水準(zhǔn)網(wǎng)、平面控制網(wǎng)采用三等GPS+一等導(dǎo)線組合的布網(wǎng)方式布網(wǎng)。

3.1.1 點(diǎn)位選取與埋石

控制網(wǎng)點(diǎn)沿?cái)M攤鋪區(qū)域周圍布設(shè)，控制點(diǎn)位選擇在距線路邊緣10-30m 的兩側(cè)，地形開(kāi)闊，穩(wěn)定、不易被破壞的區(qū)域，同時(shí)要求控制網(wǎng)點(diǎn)間盡可能的通視 點(diǎn)位間距約160-200m,為保證高程起算點(diǎn)的穩(wěn)定性、高精度性和連續(xù)性，在控制網(wǎng)中布設(shè)三個(gè)深理點(diǎn)位作為水準(zhǔn)基點(diǎn)，為以后高程系統(tǒng)的復(fù)測(cè)、維護(hù)和運(yùn)營(yíng)提供起算基準(zhǔn)。水準(zhǔn)基點(diǎn)需建立觀測(cè)墩，觀測(cè)墩埋入地面0.5m；觀測(cè)墩下面打圓樁，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，打樁深度控制在10-15m 之間；為減少控制網(wǎng)建網(wǎng)費(fèi)用，在不影響精度的前提下，平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)同點(diǎn)。

3.1.2 控制網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理

1） 平面控制網(wǎng)測(cè)量

平面控制網(wǎng)測(cè)量主要分兩步：一是選擇部分控制點(diǎn)位(點(diǎn)位間距500～700m) 進(jìn)行CPS 靜態(tài)觀測(cè)；二是在GPS 靜態(tài)觀測(cè)的基礎(chǔ)上對(duì)剩余點(diǎn)采用全站儀進(jìn)行加密測(cè)量。CPS 靜態(tài)觀測(cè)根據(jù)四等規(guī)范要求施測(cè)，使用4～6 臺(tái)雙頻GPS 接收機(jī)采用“邊”連接的方式進(jìn)行。

2） 平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

GPS 靜態(tài)觀測(cè)，“采用廣播星歷”，通過(guò)“LCO7.0、TBC 2.7” 等商用軟件按靜態(tài)相對(duì)定位模式進(jìn)行GPS 基線解算，采用多基線向量的雙差固定解求解模式。外業(yè)觀測(cè)結(jié)束后以大地四邊形作為基本構(gòu)網(wǎng)圖形對(duì)觀測(cè)基線進(jìn)行處理和質(zhì)量分析，檢查基線質(zhì)量是否符合規(guī)范要求。

3） 高程控制網(wǎng)測(cè)量

高程控制網(wǎng)的觀測(cè)采用二等水準(zhǔn)測(cè)量， 首先完成3 個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)間的測(cè)量。水準(zhǔn)基點(diǎn)測(cè)量完成后，再進(jìn)行整個(gè)高程控制網(wǎng)的測(cè)量工作。測(cè)量時(shí)，根據(jù)實(shí)地情況和要求，合理規(guī)劃測(cè)量路線。規(guī)劃路線以保證精度為前提，最大程度地減少人力物力為目的。

4） 水準(zhǔn)控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)式作業(yè)結(jié)束后，要檢查數(shù)據(jù)，再計(jì)算各點(diǎn)間的高差。經(jīng)檢核無(wú)誤后，才能進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果符合要求后進(jìn)行水準(zhǔn)網(wǎng)的平差，得出各點(diǎn)的高程。高程控制網(wǎng)采用工程認(rèn)證的專業(yè)軟件進(jìn)行平差，得出各高程控制點(diǎn)的高程及精度指標(biāo)。

3.2 路面3D 攤鋪施工技術(shù)應(yīng)用

3.2.1 攤鋪施工三維模型的建立

三維電子數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)只需設(shè)計(jì)最下層三維模型，然后根據(jù)松鋪系數(shù)和每層厚度，在控制箱中垂直移動(dòng)設(shè)計(jì)面即可獲取每層攤鋪設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

1） 加速跑道T 程和進(jìn)場(chǎng)路B 工程

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在Top on Pockel-3D 軟件(3D 排鋪軟件組成部分) 中的道路中設(shè)計(jì)最下層排鋪數(shù)據(jù)三維模型(考慮松鋪系數(shù))，在后續(xù)的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，直接豎直移動(dòng)設(shè)計(jì)面即可獲得每層攤鋪設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

2） VDA 區(qū)

VDA 區(qū)為大范圍面域排鋪，為保證攤鋪精度，設(shè)計(jì)攤鋪數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)進(jìn)行分區(qū)處理，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)考慮施I 縱縫。

3.2.2 瀝青混 合料的攤鋪施T 技術(shù)

1） 攤鋪施T 的流程

①基準(zhǔn)站架設(shè)基準(zhǔn)站架設(shè)位置位于攤鋪區(qū)域5km 半徑內(nèi)，架設(shè)位置需要考慮空通視條件良好。

②mm GNSS 發(fā)射器架設(shè)基于mm GNSS 發(fā)射有效半徑和特點(diǎn)的考慮，發(fā)射器架設(shè)在控制網(wǎng)點(diǎn)上，距離攤鋪現(xiàn)場(chǎng)不小于10m,最大距離不大于150m，架設(shè)啟動(dòng)前精確檢核水準(zhǔn)點(diǎn)位高程和儀器高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁工程病害處理技術(shù)水：平將對(duì)工程的使用功能及安全性能起到?jīng)Q定性作用。在道路橋梁T 程病害處理中，對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行處理，不僅可以縮短施工工期、節(jié)約成本，還能提高T 程的整體承載力。