天寶SPS930全站儀在公路面層攤鋪施工中的應用

摘 要：隨著技術的發展，先進的測繪儀器越來越多的應用于工程建設領域。通過這些新儀器的使用，不僅提高了工程施工質量，更重要的是給施工單位帶來了經濟效益。文章通過對比公路面層攤鋪過程中采用傳統施工方式和采用天寶SPS930全站儀施工方式，來體現天寶SPS930全站儀的優勢。

關鍵詞：SPS930全站儀；面層攤鋪；平整度；標高

公路路面行車舒適性和施工質量主要通過公路路面攤鋪平整度來反映，攤鋪質量的好壞直接影響著路面的施工質量和行車的舒適性。影響路面攤鋪平整度的因素很多，其中現場標高的控制是一個重要因素。在路面攤鋪過程中，如果標高偏差較大，則直接影響路面攤鋪質量，造成工程質量差或者增加施工成本。因此，在路面攤鋪過程中必須要控制好標高。

1 傳統施工方式

傳統公路面層施工一般先利用普通全站儀（或RTK）進行放樁，直線段樁距20m，彎道段間距10m，使用鋼絲基準線控制高程。然后利用水準儀測量某一樁號點的實際高程，將樁號輸入已編好程序的計算器（CASIO5800）中，得到設計高程，再考慮虛鋪系數后可以計算出虛鋪標高，然后架設鋼絲支架掛鋼絲線，最后用水準儀慢慢調整。標高的控制主要是利用水準儀，因人為因素的影響較大故而精度不高，且需要多名測量人員分工合作，效率低且人工成本較高。

在攤鋪過程中檢測標高主要是用一方形鋁梁靠尺放在物料表面，順著坡度拉到鋼線處做比較，再通過人工調節攤鋪機的厚度調節器做適當調整（轉一圈上下調整2mm）。由于攤鋪機需要一段時間反應，因此調整的過程存在滯后性，且調整的量是根據經驗進行控制，質量難以保障。這種檢測方法相當粗糙，純粹靠施工員的經驗，存在較大誤差。

攤鋪過后不能實時檢測表面質量，只能在壓實過后根據之前放出來的樁，用皮尺拉出偏距分別為2米、7米、12米、16.5米的點，利用水準儀復測該點的高程，記錄下數據后回室內做內業處理才能知道攤鋪質量，存在滯后性。這種對指定的方格網點進行檢測的方法，需要檢測一定密度的點才能反映路面狀況，一般需要投入3到4個人員，工作強度大且效率不高。

在面層攤鋪過程中，影響攤鋪精度的因素很多，包括供料器供料的速度（速度越快攤鋪得越厚），攤鋪機行進速度（攤鋪機速度越快攤鋪得越薄），夯實機的夯實速度，以及傳感器和攤鋪機液壓間的反應時間（一般來說需要10-15米的攤鋪調整距離）。傳統方法施工無法實時精確測量已攤鋪面層的高程，只能依靠直尺，螺絲刀等原始手段進行事后調整，從而造成一定的質量問題和物料浪費。

總之，傳統施工中，無論是基層物料攤鋪找平，還是面層精確攤鋪，都需要層層打樁，步步控制。特別是面層攤鋪，每個點的定位都需要經過一系列步驟獲得，如：內業計算點位，全站儀放樣定位平面坐標，水準儀采集原地表數據，計算設計點位虛鋪厚度，重新計算虛鋪高程，水準儀設定高程等，過程復雜耗時，人為錯誤多。

2 天寶SPS930施工方式

2.1 天寶全站儀系統構成和功能

天寶SPS930全站儀主要包括以下組件：

2.1.1 天寶SPS測量機器人。天寶測量機器人測角精度為1秒，在測量過程中機器人自動跟蹤，并實時鎖定目標棱鏡，實現單人測量。

2.1.2 天寶TSC3控制手簿。天寶TSC3手簿控制器及SCS900軟件，在手簿里可以實時顯示測量點位的高程和平面坐標，同時內部程序可將測量點位高程值和設計值實時比對并用顏色和數據進行提示。

2.2 工作流程

2.2.1 利用SPS930全站儀快速采集原始地表數據。綜合考慮施工路面狀況和虛鋪系數，利用天寶軟件（TBC）建立施工場地一比一的數字化模型，并形成設計表面文件。

2.2.2 利用SPS930實現單人放樁、放線。實現單人放樁，并可直接從手簿控制器中讀取原地面和設計面的高程，根據高差自動計算并確定虛鋪標高。如圖1所示，控制器中依據設計表面，可以實時顯示檢測點的攤鋪高度和距離設計高度之間的高差，同時內部程序可將測量點位高程值和設計值實時比對并用顏色和數據提示。從而為攤鋪過程的標高實時控制提供依據。架梁掛線的時候復核鋼絲線高程，一般先測原始表面，從而得到需鋪的厚度，考慮虛鋪系數后計算出設計高程，通過修改偏移量后，檢測鋼絲線是否掛到位。

2.2.3 控制器中依據設計表面，實時顯示挖填，可檢測任意點的實時表面高程。將設計表面文件導入到控制器中，并可設置偏移量以滿足施工測量的需要。在攤鋪時，直接在熨平板前測量，隨時反映施工面的狀況，方便機手做相應調整。壓實后，取代水準儀檢測。所有的數據都會保存在控制器內，可用U盤導出，再進行適當處理，可用來存檔。

總之，使用天寶SPS930全站儀進行路面施工高程控制，可以實現單人放樁，并且在控制器中依據設計表面，實時顯示挖填，可在任意點檢查表面。保證攤鋪過程精確控制，即時調整攤鋪厚度，給現場施工人員提供任何地點、任何時間精度在1-2毫米內的高程控制數據，從而實現在路面攤鋪過程中前所未有的過程精準控制。

3 傳統施工與天寶SPS930全站儀施工對比分析（如表1）

從表1可以看出，傳統施工需要的人員、設備都比較多，但效率不高。就工地上其它測量任務而言，比如說底基層交接檢測。一段500m的路，每隔20m測一個斷面，每個斷面測四個點。傳統施工需要用全站儀（或RTK）先放出平面點再用水準儀測出標高，至少需要3-4個測量人員，需要三個小時作業。而用SPS930測量，單人就可以檢測，只需要一個小時就可以完成，從而提高了工作效率，節省了人員開支。就攤鋪效率而言，傳統施工需要測量人員先放好樁掛好線（夜里無法作業），此時攤鋪機無法工作，在加上其它因素影響，攤鋪機一天工作七小時，一天大概攤鋪300m，效率不高。而用SPS930輔助攤鋪，由于沒有視線原因影響，可夜里施工，能避免攤鋪機等待的時間，延長攤鋪工作時間，一天能多攤鋪200m左右。

綜上所述，SPS930在攤鋪過程中能做到精確控制誤差，達到控制成本。同時它也可以作為一款高精度的常規儀器，強大的功能能滿足工地上的所有常規測量任務。

4 天寶SPS930全站儀的優勢

（1）精確放樣，傳統放樣是用普通全站儀（或RTK）放樣出坐標，再用水準儀檢測高程，加大了測量人員的工作量，SPS930可以將放樣平面和高程坐標一步到位，大大提高工作效率。

（2）實時檢測攤鋪機攤鋪精度，在現場攤鋪過程中，傳統方式施工時工作人員隨時用自制水平尺量測攤鋪高程，與所掛鋼絲進行對比，有誤差隨時進行調整，這種方式完全憑經驗，有時要調節多次才能基本滿足要求，這樣就給攤鋪精度造成了較大的影響。而采用SPS930進行監測，隨時可以顯示挖填精確數據，基本可以1次調整到位。

（3）快速計算松鋪系數，在攤鋪的前期，利用SPS930測量一橫斷面在攤鋪前、攤鋪后、壓實后的高程，并可直接從控制器中讀取數據，根據高差確定松鋪系數。

（4）高精度的SPS930全站儀可以保證在攤鋪中進行實時監測，使得攤鋪的物料厚度控制在毫米級的誤差范圍內，確保工程質量。

5 結束語

隨著科技的進步和經濟的發展，我國公路通車里程逐年增加， 對公路的質量提出了更高的要求。通過采用先進的測繪儀器等措施，努力控制好施工過程，來提高路面攤鋪的平整度，提高公路施工質量和行車舒適度。

參考文獻

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作者簡介：李偉偉（1981-），男，漢族，河南鞏義人，研究方向：工程測量。