談瀝青路面智能攤鋪控制技術
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了談瀝青路面智能攤鋪控制技術范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：鑒于智能攤鋪控制技術能夠有效提高攤鋪作業的自動化水平和精度，結合某道路工程攤鋪環節采用智能3D攤鋪工藝的實例，對智能攤鋪系統組成及智能攤鋪技術原理進行詳細闡述，并具體分析其工藝要點，包括施工精度控制、設備安裝調試、正式攤鋪等，旨在提升公路智能化施工水平。
1工程概況
某道路工程位于太湖旅游度假區，全長7440.63m，其中道路工程為舊路拓寬工程，長3067.51m，雙向四車道，設計速度為60km/h。路床厚度80cm以內壓實度不低于96%，分層填筑，0～40cm用8%石灰土，40～80cm用5%石灰土，各層填筑后及時碾壓，單層厚度不超過20cm。攤鋪環節采用智能3D攤鋪技術，以提高施工的自動化水平。
2智能攤鋪控制技術的基本原理
智能攤鋪控制技術是集測量和攤鋪自動控制兩類子系統于一體的攤鋪工藝，以施工要求為導向，把設計參數以數據的形式導入系統，隨后啟動設備，各類裝置協同運行，按照預先確定的參數完成攤鋪作業[1-2]。期間測量系統檢測并獲取高程信號，根據所得結果對施工狀況作出判斷，自動生成調整策略，改進牽引臂液壓油缸的工作方式及熨平板的方向等，以便順利完成路段的攤鋪作業。測量系統的運行穩定性和作業精度將給攤鋪質量帶來顯著的影響[3]，系統功能的實現得益于GNSS基準站、激光發射器和mmGPS流動站的共同配合。各部分裝置形成協同工作機制，信息有序流通。確定已知坐標點，將GNSS基準站設于該點，以無線電形式發送RTK改正數據和差分信號，從而創建厘米級3D定位基準點，供機載設備和檢測設備使用。激光發射器可發射激光墻，向流動站和車載激光接收器發射高程信號。mmGPS流動站運行期間，可同步接收差分信號和高程信號，經匯總與處理后實現定位（具體精度為平面厘米級、高程毫米級），對攤鋪狀況作出判斷，為施工工藝的調整提供依據，及時發現問題并加以處理，以免造成大范圍返工。
3智能攤鋪控制技術在瀝青路面工程中的應用要點
3.1施工準備
充分的前期準備工作可為后續攤鋪的順利開展創造良好的條件。就本項目而言，攤鋪作業在防水層施工完畢后進行，攤鋪瀝青面層結構為：40mmSMA-13瀝青混凝土+60mmAC-20C中粒式瀝青混凝土。作業前先將下承層沖掃干凈，并用灑布車噴灑黏層油。黏層油噴灑需保證均勻，做到既不裸露出下承層，又不使黏層油流淌，還要提前3d噴灑，噴灑后對該段進行封閉，避免車輛通行污染路面而影響瀝青結構層間的連接。3d后即可進行施工。此外，施工前對擬鋪筑路段按直線20m、曲線10m一個斷面進行標高與中邊樁測量，攤鋪前設立好導向控制支架，下面層采用基準鋼絲，上面層采用平衡梁引導高程控制方式。在前期準備工作中，高精度控制系統的創建和設備安裝調試是整個攤鋪作業的重點。
3.1.1高精度控制系統（1）系統創建視施工需求創建高精度的控制網，要求攤鋪精度達到±2mm/4m，系統包含二等水準網、平面控制網等部分。在創建平面坐標系統時，以測區平均精度為中央子午線，平均高程為投影高程，在此基礎上聯測高等級控制點，從而創建具有高精度特性的獨立坐標系統；高程系統選擇的是當地高程系統。（2）點位選取控制點所處位置以距邊緣10～30m為宜，原因在于現場地形開闊、無明顯的遮擋物，可滿足控制點間通視的效果。按照160～200m的間距標準依次設置控制點，控制網中設3個深埋點作為水準基點，后續的高程系統復測等相關工作均以此為依據展開。水準基點布設時應設置觀測墩，下方打入圓樁基礎，深度以10～15m為宜，具體視現場地質條件而定。以確保測量精度合理為前提，可采取平面控制點和高程控制點共點的方式，此舉可減少測點布設的工作量，有助于降低成本。兩個臨時點可通過打鋼釘的方式布設，受攤鋪作業的擾動性影響，將導致臨時點受損，此時需再次打入鋼釘，形成全新的臨時點。（3）控制網數據的采集及處理該工作可分為平面控制網測量及平面控制網數據處理兩部分。①平面控制網測量。分階段依次完成：首先，對于間距在500～700m區間的控制點，可采取GPS靜態觀測的方式；其次，利用全站儀完成剩余控制點的加密測量作業。為保證GPS靜態觀測結果的準確性，應配置4～6臺雙頻GPS接收機，嚴格控制各項指標的誤差，具體技術要求如表1所示。全站儀加密測量選擇的是一級導線施測的方式，次級控制網導線測量應注意如下幾點：測量應起始于首級控制點，全站儀標稱精度不低于2″；導線邊長測量讀數應精確至毫米，在測量距離和豎直角時，宜采取往返各觀測兩測回的方式，確保測量結果的準確性。②平面控制網數據處理。配套LGO7.0和TBC2.7等軟件，運行靜態相對定位模式，順利完成GPS靜態觀測工作。外業觀測完成后，將大地四邊形作為基本構網圖形，通過對觀測基線的分析，對其質量狀況作出判斷，明確基線質量是否達標。還需做好對基線的解算與精度分析工作，合理選擇基線以便完成整體平差。
3.1.2設備安裝與調試智能攤鋪控制技術的有效應用需要高精度設備的支持，應根據施工要求安裝設備并完成調試，減小安裝誤差。首先校正激光發射器，重點在于該裝置X軸、Y軸、Z軸三者的垂直關系。然后進行攤鋪機液壓調試工作，一方面需要保證電磁閥的匹配性，另一方面需要保證液壓系統的穩定性，使其具有合理的升降速度。經過調試后，確保各裝置均可保持穩定運行的狀態。
3.2正式攤鋪
將攤鋪機的標尺置于指定區域，正式進入攤鋪環節。攤鋪初期的施工質量將給后續施工帶來顯著影響，宜手動攤鋪6～10m，待攤鋪現場各方面施工要素維持穩定狀態后，再進入自動控制環節，啟用智能攤鋪模式，高效攤鋪。確定某已知高程點h，以此為基準，將激光發射器架設于該處，經過測量后確定發射器的高度。接收器將在特定的間隔時間內將持續接收到的激光信號，根據所得信息展開分析，判斷發射器與接收器是否處于相同的水平中線上，如果存在誤差則及時調整。現場找平對于提高攤鋪面的平整度具有積極作用。經監測后確定熨平板底部的絕對高程，將所得到的實測數據與理論結果進行對比分析，確定具體的差值，經數模轉換器后轉為控制信號，發送至找平電磁閥，作出控制動作，例如油缸的提升或下降、熨平板方向的調整等，以減小誤差，順利完成攤鋪。本工程中，采用兩臺攤鋪機以梯隊形式進行攤鋪作業。兩臺攤鋪機相距8~10m，并裝有自動調平裝置和預壓實裝置，以確保橫坡度、攤鋪厚度及振動頻率一致。攤鋪過程中嚴格控制前進速度，使攤鋪機連續、勻速前進。壓實作業則采用鋼輪式壓路機與輪胎壓路機或振動壓路機組合的方式進行，并按初壓、復壓、終壓（包括成型）3個階段分批作業。初壓時用雙鋼輪振動壓路機壓靜壓兩遍，初壓溫度為110～140℃，不低于110℃，初壓后檢查平整度、路拱，必要時予以修整。如在碾壓時出現推移，可待溫度稍低后再壓；如出現裂紋，檢查并分析原因，及時采取措施糾正。用振動壓路機和輪胎壓路機進行復壓，碾壓4～6遍直至穩定且無明顯輪跡，復壓溫度為90～110℃。終壓則是采用雙鋼輪振動壓路機靜壓2～4遍，溫度控制在70～90℃之間。此外，攤鋪施工全流程中，應借助自動找平裝置及時調整熨平板的工作姿態，使其仰角合理，以免出現攤鋪厚度誤差。攤鋪期間密切關注檢測數據，全面掌握現場施工情況，采取動態化管控措施。
4結語
綜上所述，瀝青路面攤鋪環節應兼顧平整度、厚度、密實度等方面的要求。實踐表明，瀝青路面智能攤鋪技術的合理應用能夠提高攤鋪作業的自動化水平，根據檢測系統所得的結果分析實際攤鋪情況，釋放信號并調整攤鋪裝置的工作姿態，從而順利完成攤鋪作業。本文重點圍繞瀝青路面的智能攤鋪控制技術展開探討，該施工方法可以省去放樁和架設基準線等繁瑣環節，施工的靈活性較高，可自適應調整工作狀態，攤鋪后的路面平整度、厚度等均滿足要求，施工工期縮短，綜合應用效果較好。
參考文獻：
[1]謝守東，史宏海.瀝青路面智能攤鋪控制技術研究[J].公路，2020（8）：100-102.
[2]袁昌，朱長根，楊偉華，等.瀝青路面3D智能攤鋪技術應用研究[J].市政技術，2019（4）：34-37.
[3]祖民星.瀝青混凝土路面3D智能攤鋪應用研究[J].西部交通科技，2018（11）：9-12.
作者：王成龍 單位：中交第一航務工程局有限公司