公路工程瀝青路面標(biāo)準(zhǔn)化施工中3D攤鋪技術(shù)的應(yīng)用

李素芳 于洪濤

摘 要：為解決傳統(tǒng)攤鋪工作開展時(shí)存在的問題，需要革新技術(shù)，完善攤鋪質(zhì)量。因此，本文針對公路工程瀝青路面標(biāo)準(zhǔn)化施工中3D攤鋪技術(shù)的應(yīng)用做出了進(jìn)一步探究，提出了具體的應(yīng)用措施，可為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：公路工程;瀝青路面;標(biāo)準(zhǔn)化施工;3D攤鋪技術(shù)

中圖分類號：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

對于公路的修建，因?yàn)榭萍剂α康奶嵘?，開始融入很多的新技術(shù)和施工工藝。其中，在公路工程瀝青路面標(biāo)準(zhǔn)化施工中，對于3D攤鋪技術(shù)的應(yīng)用，起到的作用非常突出。該項(xiàng)技術(shù)為當(dāng)前技術(shù)含量最高的路面毫米級高精度3D 攤鋪施工技術(shù)，使得路面攤鋪質(zhì)量得到了極大的改進(jìn)，也強(qiáng)化了攤鋪效率，因此，對于3D攤鋪技術(shù)在公路工程瀝青路面標(biāo)準(zhǔn)化施工中應(yīng)用，本文給出了如下分析。

1 3D攤鋪技術(shù)基本原理

3D攤鋪技術(shù)系統(tǒng)最不可或缺的基礎(chǔ)便是信息技術(shù)，需要全站儀基準(zhǔn)站提供出來相應(yīng)的施工數(shù)據(jù)，以便對每項(xiàng)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，避免施工中有誤差出現(xiàn)。一般來說，全站儀的安裝，會設(shè)置在攤鋪機(jī)桅桿上，之后的工作開展中，可對攤鋪中的數(shù)據(jù)信息有效收集，進(jìn)而分析坐標(biāo)信息。如果，實(shí)際情況與施工設(shè)計(jì)存在的偏差，可隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，修正好作業(yè)的方向。對于3D攤鋪技術(shù)的有效利用，可保障每一階段的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)都認(rèn)真完成，強(qiáng)化各個(gè)區(qū)域的攤鋪質(zhì)量[1]。

2 傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)存在的不足

我國的道路建設(shè)需求量非常大，有極快的發(fā)展速度，特別是近幾十年，對于公路的建設(shè)投入了大量的人力以及物力，開始融入各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。對于路面施工內(nèi)容的開展，瀝青攤鋪技術(shù)非常核心，最初為人工攤鋪，之后發(fā)展攤鋪機(jī)攤鋪，盡管技術(shù)方面有了很大的進(jìn)步，但依然有缺陷和不足，影響了質(zhì)量以及施工效率[2]。

以往對于路面攤鋪技術(shù)的應(yīng)用，需要對導(dǎo)軌、機(jī)械式平衡梁、非接觸式平衡梁找平等進(jìn)行應(yīng)用，并沒有非常高的精準(zhǔn)程度，會受到施工設(shè)備、機(jī)械振動、人工以及鋼絲撓等相關(guān)因素的影響。如施工精度有所欠缺，便會對最終的質(zhì)量造成影響，同時(shí)還會導(dǎo)致一些材料出現(xiàn)浪費(fèi)問題，不利于成本的節(jié)約。對于傳統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，在正式施工之前需要完成很多的施工準(zhǔn)備工作，無論是放樣基準(zhǔn)線、中線還是邊線，都需要一定的人力和物力投入，有一定的成本支出，且綜合效率并不高。因此，對于新技術(shù)的研究以及應(yīng)用非常關(guān)鍵，可使成本下降，將施工效率和質(zhì)量提升[3]。

3 3D攤鋪技術(shù)的優(yōu)勢分析

近年來，對于全新的攤鋪技術(shù)進(jìn)行了大量研究，其中3D攤鋪技術(shù)便是成果之一，使得3D技術(shù)成功在工程領(lǐng)域有所應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)起初應(yīng)用在建筑層面，之后在路面攤鋪當(dāng)中逐漸被使用，也因此出現(xiàn)了自動化攤鋪系統(tǒng)，使路面施工技術(shù)有了很大的突破和進(jìn)展。對于3D自動化攤鋪技術(shù)的應(yīng)用，將之前攤鋪技術(shù)存在的一些不足和缺陷進(jìn)行了彌補(bǔ)，例如：通過自動化操作使得智能攤鋪得以實(shí)現(xiàn)，不需要人工24小時(shí)給予輔助監(jiān)控，降低了工作人員的工作量和壓力，也使得人工物力成本得到節(jié)約，并增強(qiáng)了施工質(zhì)量和效率。在之前使用的攤鋪機(jī)上，只需要對自動控制系統(tǒng)車載設(shè)備進(jìn)行安裝，便能實(shí)現(xiàn)3D攤鋪技術(shù)的應(yīng)用，可對曲線彎曲度自動反映。這樣，以往瀝青攤鋪時(shí)因?yàn)楦邷匾约罢駝影l(fā)生的坡度值偏差問題便得以解決，使得控制精度有了很大的提升。此外，還能把控好每一層攤鋪的厚度以及攤鋪的坡度，使得精細(xì)化施工進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，完善了攤鋪的最終質(zhì)量。通過數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用，目前開展的攤鋪精度可以達(dá)到毫米級別，該技術(shù)含量使得潛在的質(zhì)量隱患有所減少，可全程管控施工情況[4]。

與以往使用的水穩(wěn)攤鋪技術(shù)相比較，對于3D攤鋪技術(shù)的應(yīng)用，并不需要拉線和放樣工作，所以人力、物力的節(jié)約非常突出，會在以往的攤鋪架上對自動控制系統(tǒng)車載設(shè)備進(jìn)行安裝，該套設(shè)備設(shè)置了橫坡傳感器，利用傳感器把人為控制的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為設(shè)備能夠讀懂的數(shù)據(jù)信息，再借助信息數(shù)據(jù)對機(jī)械的操作進(jìn)行把控。如果對橫波傳感器控制熨燙板進(jìn)行應(yīng)用，會因?yàn)閿備佄恢玫囊苿佣兴苿樱瑢鹘y(tǒng)拉線不能反映出來的曲線彎曲度進(jìn)行精準(zhǔn)呈現(xiàn)，所以以往設(shè)備在攤鋪時(shí)因?yàn)檎饎雍透邷爻霈F(xiàn)的坡度與設(shè)計(jì)值有偏差的缺陷問題進(jìn)行了解決，也使得人為控制過程中的偏差有所減少，有益于攤鋪精準(zhǔn)度有所提高。此外，對于每一層攤鋪厚度的把控十分精準(zhǔn)，還能控制好具體的用料，真正站在技術(shù)層面，對之前的粗放型用料模式進(jìn)行了更改。

4 3D攤鋪技術(shù)在瀝青路面施工中的應(yīng)用分析

4.1 前期準(zhǔn)備工作

在對工程正式建設(shè)之前，相應(yīng)的準(zhǔn)備工作需要完善，為了使3D攤鋪技術(shù)的使用有更理想的效果，需要先對高精度的控制網(wǎng)進(jìn)行建立，以便根據(jù)施工提出的規(guī)范要求對攤鋪進(jìn)度做好把控，使誤差一直在規(guī)定的范圍當(dāng)中。

一般情況下，會對二等水準(zhǔn)網(wǎng)以及平面控制網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用，以便使攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的開展得到合理把控，并為之后每項(xiàng)工作的開展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。在對3D攤鋪技術(shù)正式使用之前，盡管與過去相比，準(zhǔn)備工作有所減少，但是各項(xiàng)準(zhǔn)備工作仍不可忽視，需要使施工流程得到規(guī)范，確保每一道工序的有序?qū)嵤?。并且，要將布網(wǎng)的偏差減少，對每一位工作人員的操作進(jìn)行把控，有益于最終的應(yīng)用效果有所提升。同時(shí)，還要檢查各項(xiàng)儀器和設(shè)備，使其得到完善配備。通常來說，需要對主控制器、控制手柄、360度棱鏡、車載電臺、接線盒以及橫坡傳感器等進(jìn)行配備。

4.2 施工工藝分析

4.2.1 構(gòu)建控制系統(tǒng)

在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成之后，需結(jié)合現(xiàn)場的具體情況對控制系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，并確保其高精度效果，這樣的目的是使攤鋪精度有所提升，并保證厚度的均勻性，使其有理想的連續(xù)效果。施工人員需要對該項(xiàng)技術(shù)合理應(yīng)用，進(jìn)而對施工控制網(wǎng)、平面坐標(biāo)系統(tǒng)等進(jìn)行創(chuàng)建，可對測區(qū)的平均精度有效選取，之后設(shè)置中央子午線，便可以精密檢測工程建設(shè)內(nèi)容。

4.2.2 選取點(diǎn)位

為了使攤鋪的精度有效提升，施工人員要根據(jù)工程建設(shè)的特征，依照具體的情況合理設(shè)置好控制點(diǎn)。對于點(diǎn)位的挑選，基準(zhǔn)為路線邊緣，需要在1 m～30 m的范圍內(nèi)設(shè)置好控制點(diǎn)，并保障地勢的開闊以及平坦，以免對精度產(chǎn)生不良影響[5]?？刂泣c(diǎn)的間距把控通常為160 m～200 m，但要根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，可為之后工作內(nèi)容的順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)。攤鋪工作逐步進(jìn)行時(shí)，還需要測量攤鋪的精度，并對其維護(hù)。將觀測墩當(dāng)做水準(zhǔn)基點(diǎn)對標(biāo)準(zhǔn)加以建立，可以對觀測墩深度以及打樁深度等做好把控，盡量規(guī)避控制網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)時(shí)支出的費(fèi)用。此外，對于路面的建設(shè)工作，還需要對臨時(shí)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，通過打鋼釘?shù)男问奖憧梢宰龊霉潭?，進(jìn)而規(guī)避施工人員破壞臨時(shí)點(diǎn)。復(fù)檢過程中，要保障工程的質(zhì)量與提出的質(zhì)量完全相符，并依照路面的攤鋪對臨時(shí)點(diǎn)位置合理調(diào)整，確保每一項(xiàng)工作的順利開展。

4.2.3 采集信息以及處理信息

對于3D攤鋪技術(shù)的使用，最重要的基礎(chǔ)便是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及3D技術(shù)，對于數(shù)據(jù)的收集、分析和整理有著巨大的優(yōu)勢。對于該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需要從以下幾個(gè)方面著手：其一，控制點(diǎn)位要合理選擇，借助GPS技術(shù)將靜態(tài)觀測完成，以保證每個(gè)控制點(diǎn)位之間的距離與設(shè)計(jì)要求完全相符;其二，GPS靜態(tài)觀測技術(shù)應(yīng)用之后，對于其他點(diǎn)位位置的測量工作要保障每一項(xiàng)操作內(nèi)容的合理性，具體測量時(shí)需利用雙頻GPS，會使最終結(jié)果的精準(zhǔn)性以及真實(shí)性有所提升，為之后工程的開展給予保障。此外，施工人員需要對設(shè)備非常熟悉，能夠正確應(yīng)用，以免不當(dāng)操作影響最終的測量結(jié)果。GPS靜態(tài)觀測儀應(yīng)用時(shí)，需要有計(jì)算機(jī)軟件給予支持，所以在檢查設(shè)備運(yùn)行時(shí)，需確保設(shè)備質(zhì)量與規(guī)定要求相符，確保性能之后，便可全面處理好數(shù)據(jù)信息，通過專業(yè)的網(wǎng)站以及儀器，使結(jié)果有良好的精準(zhǔn)性[6]。

4.2.4 3D攤鋪技術(shù)質(zhì)量控制

其一，架設(shè)準(zhǔn)基站。對于準(zhǔn)基站的架設(shè)，要結(jié)合現(xiàn)場的情況合理挑選位置，一般來說攤鋪的半徑為5 km，需保障周圍地勢的平坦性，控制點(diǎn)數(shù)量需超過4個(gè)，之后全面檢驗(yàn)攤鋪表面情況，借助設(shè)備取得進(jìn)度評價(jià)成果，綜合考慮振動、通視等因素。再利用控制網(wǎng)點(diǎn)的選擇，將其體現(xiàn)，以便基準(zhǔn)站與攤鋪現(xiàn)場有合適的間距，然后對控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，保障沒有任何的錯(cuò)誤和問題;其二，攤鋪。該項(xiàng)環(huán)節(jié)非常重要，需要對攤鋪機(jī)標(biāo)識合理調(diào)整，確保在指定的區(qū)域內(nèi)合理放置。開始工作時(shí)，可通過人工控制工作，結(jié)合攤鋪工作的開展，使其逐步轉(zhuǎn)為自動控制，并與3D攤鋪技術(shù)充分結(jié)合;其三，監(jiān)測。為保障每項(xiàng)工作的有序?qū)嵤?，在攤鋪時(shí)，還要監(jiān)管監(jiān)測具體的內(nèi)容，包括：高程監(jiān)測、溫度監(jiān)測、平順性監(jiān)測;其四，對于工作內(nèi)容的開展，一定要根據(jù)施工圖紙嚴(yán)格實(shí)施，規(guī)范每一道施工程序，并在實(shí)踐當(dāng)中合理調(diào)整施工計(jì)劃。工程師以及施工人員，需要做好質(zhì)量監(jiān)督并動態(tài)化監(jiān)管設(shè)備功能，可對現(xiàn)場工作提出的需求有所滿足。攤鋪過程中，要對攤鋪的連續(xù)性給予保障，不能有中斷問題。此外，還需要使設(shè)備的移動速度把控在相應(yīng)的范圍內(nèi)，確保瀝青材料有合適的溫度，并確保攤鋪的厚度以及平整度，完善最終工程建設(shè)的質(zhì)量。

5 結(jié)語

總之，在公路工程瀝青路面標(biāo)準(zhǔn)化施工中，對于3D攤鋪技術(shù)的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)攤鋪中存在的問題得到了解決，不論是精度還是質(zhì)量都有很大的提升。目前，對于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，取得理想的效果，所以應(yīng)用前景非常廣闊，可進(jìn)一步推廣和實(shí)施。

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[6]張政偉.淺析公路工程瀝青攤鋪施工技術(shù)的應(yīng)用[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2017（4）：169+171.

作者簡介：李素芳（1979-），女，河南安陽人，本科，研究方向：道路與橋梁。