瀝青路面施工項目的新型攤鋪控制技術探討

李虎

摘要 為有效提高瀝青路面攤鋪質量，保證路面使用性能和使用壽命，文章基于傳統攤鋪技術基本特征及存在不足，提出了瀝青路面新型攤鋪控制技術，介紹了新型攤鋪控制系統的結構組成及工藝原理，并對傳統攤鋪技術和新型控制技術實施對比，通過實際工程應用分析，全面總結了新型攤鋪控制技術施工要點，具有重要的參考價值。

關鍵詞 公路工程項目；瀝青路面；路面攤鋪技術；施工技術要點

中圖分類號 U416.217文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）12-0123-03

0 引言

近年來，隨著生活水平的不斷提升，人們對交通出行質量要求越來越高。瀝青路面憑借強度高、噪聲低、平整度好、行車舒適等優點，在公路工程建設中得到了大規模應用。瀝青路面施工質量直接決定行車安全性、穩定性、舒適性，嚴重影響道路路用性能。新型瀝青路面攤鋪控制技術利用數字化技術，可實現瀝青路面無樁化施工，全面提升瀝青路面攤鋪效率，保證路面施工質量。為此，該文依托實際工程案例，針對瀝青路面施工新型攤鋪控制技術展開綜合探究，對提高瀝青路面攤鋪質量，保證公路高效穩定運營具有重要意義。

1 傳統攤鋪技術

瀝青路面傳統攤鋪技術主要通過導軌傳遞方式對路面平整度實施控制，路面找平由自動滑靴及平衡梁完成，工藝流程為：利用全站儀進行測量定位，并設置邊樁，掛設基準線；然后啟動攤鋪機，在熨平板位置安裝厚度與松鋪厚度相同的木托，檢查合格后實施攤鋪作業。該攤鋪技術存在諸多缺陷，具體如下：

（1）導管傳遞前準備工作復雜，嚴重影響施工效率。

（2）人工控制基準線，偏差較大。

（3）路面易形成波浪，平整度較差。

（4）精度控制不到位易產生攤鋪不均勻現象，降低路面施工質量[1]。

2 新型攤鋪控制技術

2.1 技術原理

瀝青路面新型攤鋪控制技術，主要依托數字化控制系統完成路面攤鋪作業，具體包含測量控制系統和攤鋪控制系統兩部分。

2.1.1 測量控制系統

測量控制系統主要由GNSS基準站、激光發射機、mmGPS流動站三部分組成。實際施工時，將GNSS基準站安設在已知坐標點處，GNSS基準站通過無線網絡將 RTK修正數據、差動信號傳播至周邊區域，為測量定位裝置提供精確的基準站點[2]。

2.1.2 智能化攤鋪控制系統

（1）攤鋪控制系統主要通過信息技術完成攤鋪控制工作，由車載GNSS/激光接收器、GNSS接收機、控制器等提供信息支持。

（2）攤鋪過程中，車載GNSS/激光接收器，將來自激光發射器的激光及GNSS的衛星信號傳輸至GNSS接收器，經接收器對信號實施轉換及信息處理，得到熨平板位置及高程數據，然后將相關數據傳輸至控制系統，并根據預先設定的技術參數生成相應的控制信號。

（3）車載GNSS/激光接收器，通過自由伸縮裝置，實現與熨平板的可靠連接，實際安裝時，應對車載GNSS/激光接收器與熨平板之間的距離實施精準校核，以確保能精準定位出熨平板高程及位置[3]。

2.2 硬件配套

瀝青路面攤鋪作業時，應先完善硬件配套設施，提供準確有效的測量控制網。經過實際比較，利用GPS-RTK對攤鋪機位置實施定位，在已有平面坐標點上建立基準站，并設置流動站，實現對攤鋪機位置的動態控制。同時，利用激光定位系統測出攤鋪機高程，在已有高程控制點上方設置激光發射裝置，通過激光接收器實時獲得攤鋪機高程信息[4]。

通過試驗，將平面控制網分為首級和次級控制網進行布置；首級控制網布設，以間距500 m交替設置于道路兩側。而次級控制網布設，則以間距120～140 m在道路兩側按照一等導線標準成對布置。攤鋪機收到來自基準點的信號后，通過中央控制系統進行信息處理，從而實現對攤鋪機運行狀態的科學控制。

2.3 施工設備兼容

為保證試驗檢測數據的精準，可通過三維空間，利用三角網構建三維立體數值模型，并錄入控制器。控制器以接收的各種信息為基礎對數據實施比較，得出攤鋪機調整量，從而實現對熨平板的升降控制。因此，具體應用時，為保證控制器與攤鋪機的兼容性，應通過電磁閥完成連接，從而提升系統的整體使用性能[5]。

2.4 試驗段施工

選取合適路段實施試驗段施工，并對相關數據實施驗證和分析。根據作業信息比較發現，該工程施工中由于下承層平整度較差，局部位置攤鋪機運行過程中產生一定起伏，但大部分路段運行平穩。

（1）按照0.6%坡比要求，長度為10 m時，高程變化為6 mm。在實施信息采集的道路縱斷面范圍內，除啟動時10 m路段高差為5～7 mm外，其余路段高差均不超過4 mm，平整度符合標準要求。

（2）通過試驗段施工能夠發現，下承層施工質量直接影響面層平整度和高程，因此，瀝青路面施工中應堅持全過程控制理念。但由于該控制系統造價較高，因此必須科學確定其最佳使用時機，以有效縮短系統運行時間，提高系統利用率，全面發揮其使用功能及優勢[6]。

2.5 傳統與新型控攤鋪技術對比

（1）高程設置方面：傳統攤鋪技術應預先實施測量放樣、布設樁位，并通過掛設鋼絲繩進行高程控制；而新型攤鋪控制技術可實現無樁化控制，簡化施工流程，減少人員投入，提高施工效率，縮短施工周期。

（2）坡度控制方面：傳統攤鋪技術對坡度控制難度較大；而新型攤鋪控制技術通過GPS和激光控制器能夠實現對高程、坡度的動態化控制與調整。

（3）平整度方面：傳統攤鋪技術無法直觀展示高程數據；而新型攤鋪控制技術能夠直接顯示并記錄瀝青路面攤鋪施工全過程的高程及位置信息。

（4）攤鋪厚度方面：傳統攤鋪技術攤鋪厚度檢測、熨平板高度調節均由人工完成，存在較大偏差，影響施工控制精度；而新型攤鋪控制技術則是通過三維數據信息對高程實施控制，能顯著提升控制精度，節省材料成本。粗略統計，攤鋪1 km便可節省材料約382 m3。

（5）質量驗收方面：利用傳統攤鋪技術施工，路面厚度及平整度合格率較低且變化較大，而利用新型攤鋪技術可一次性攤鋪成型，且合格率達95%以上[7]。

3 新型攤鋪控制技術應用實例

3.1 工程概況

某公路項目將上述新型攤鋪控制技術應用于下面層施工中，對其實際應用效果實施了全面總結。試驗發現，激光有效傳輸距離嚴重影響攤鋪精度，通過調查研究，并根據目前掌握的施工技術，無法解決施工中產生的煙霧及溫度過高問題。因此，實際施工中應科學確定激光控制區，在此區域內可確保攤鋪精度滿足標準要求。

為保證施工連續性，應設置2個以上基準站，攤鋪機通過基準站過渡區時，及時完成信息轉換，以有效確保瀝青路面攤鋪質量。每幅路面施工均采用兩臺攤鋪機進行聯合攤鋪。利用傳統攤鋪技術實施攤鋪作業時，接縫處質量較差，特別對于接縫位置平整度難以控制，而采用新型攤鋪控制技術后，接縫位置施工質量得到顯著提升，實際施工時前半幅攤鋪完成后，預留15 cm寬度暫不碾壓，作為后續施工的基準面，待后半幅攤鋪完成后，實施跨縫碾壓，顯著提升接縫平整度[8]。

3.2 施工前準備工作要求

瀝青路面攤鋪施工前應科學做好以下工作：

（1）全面提升高程控制點精度，達到二級水準高程標準。

（2）對攤鋪設備實施全面檢查，確保各系統運行狀態良好。

（3）利用流動站全面核對攤鋪信息，確保準確無誤。

（4）對激光發射器實施防護，安排專人攜帶，避免晃動。

（5）制定科學有效的應急預案，當施工中產生故障時，可及時采取有效措施，保證施工正常進行。

3.3 施工過程控制要點

瀝青路面攤鋪施工技術要點如下：

（1）科學控制攤鋪速率，確保勻速、緩慢進行攤鋪。

（2）采用輔助手段對攤鋪質量實施檢測，如采用全站儀、水準儀等測量儀器對路面高程、中線偏差等相關指標實施檢測，確保滿足設計及規范要求；若存在偏差，應及時分析原因，當原因不明時，應采用傳統施工技術實施攤鋪作業，最大限度地降低損失。

（3）攤鋪過程中應加強各設備之間的配合，若施工過程中出現突發狀況被迫停止作業，應及時采取應急預案，確保攤鋪連續性[9]。

（4）攤鋪完成后，應及時對設備實施保養和維護，以保證使用性能。

3.4 智能攤鋪系統施工質量的控制

采用傳統攤鋪技術進行施工時，施工人員專業水平、操作精度、機械性能等均會對施工質量造成影響。而采用新型攤鋪控制技術施工質量控制要點主要包括以下幾個方面：

（1）利用數字化測控技術代替人工操作，實現自動化攤鋪控制作業，有效避免人為因素導致的誤差，提高施工質量控制精度。新型攤鋪控制技術施工質量影響因素主要包括攤鋪機械性能、專業技術人員安裝、調試偏差，但此類偏差對施工效果影響較小，其施工質量控制精度滿足預期要求。

（2）基層施工質量在一定程度上影響新型攤鋪控制技術施工效果。若基層高程和平整度達不到要求，則會導致路面實際攤鋪厚度與設計標準存在偏差，而攤鋪機在進行攤鋪時會按照設定的設計厚度實施布料攤鋪，造成路面攤鋪成型后實際高程與設計高程不一致，從而影響路面攤鋪質量。

（3）采用智能攤鋪技術施工時，應保證地基壓實度滿足標準要求，以免因攤鋪機械碾壓使路面產生沉降，從而造成路面攤鋪厚度與設計值不符。為有效提升新型攤鋪控制技術施工質量，應保證機械安裝和調試精度，避免系統誤差，提高路基填筑和壓實質量[10]。

3.5 智能攤鋪系統施工需重點注意事項

智能攤鋪系統是將當前多種先進測量控制技術運用于傳統攤鋪機中，實現了二者的有效融合，完全取代了傳統人工作業方式，加強了施工過程質量控制，有效提升了施工質量與效率，降低工程建設成本，保證了工程建設的經濟和社會效益。瀝青路面施工中采用智能攤鋪控制技術需重點注意以下問題：

（1）智能攤鋪技術主要通過各種信號傳輸系統，實現攤鋪系統的正常運行。利用激光發射器發射激光墻信號為攤鋪設備提供毫米級精度參考值，因激光發射器與接收器間存在較多障礙，嚴重影響信號傳播，降低攤鋪施工質量控制精度。障礙物及信號影響因素主要有周邊建筑物、路燈桿、交通標志牌等。

（2）激光發射器有效作業距離為300～1 500 m，為防止周邊環境影響信號傳輸，應適當縮小激光發射器布設間距，并利用增加換站作業量，提高激光發射器使用效率。但換站過多或采用多個攤鋪系統會造成誤差累積，降低攤鋪控制精度，影響路面整體施工質量。

3.6 技術應用效果

該工程采用新型攤鋪控制技術，順利完成瀝青路面攤鋪作業，減少了大量人工和材料成本，提高施工效率，縮短了工期，節省了施工成本。同時，工期提前為后續各項工作的開展提供有利條件，能有效保證公路工程建設整體工期及質量目標的實現。通過對實際施工參數的收集和分析，該工程路面攤鋪作業時熨平板高程可始終控制在4 mm范圍內。

4 結語

綜合上述，新型攤鋪技術有效實現了先進測量控制技術與傳統攤鋪技術的融合，完全取代了傳統人工作業方式，加強了施工過程質量控制，提高了施工質量與效率。該技術通過對GPS衛星信號、GNSS差分信號、激光高程信號的科學處理，并根據提前設置的設計參數對液壓閥實施精準控制，從而完成對攤鋪機熨平板高度的科學調整，實現瀝青路面攤鋪施工的智能化和無樁化。結合試驗路段施工實際情況，對路面攤鋪質量實施綜合檢測，結果顯示采用新型攤鋪控制技術，可一次性攤鋪成型，且合格率達95%以上。相較于傳統攤鋪技術，新型攤鋪控制技術能有效簡化施工流程，減少人員和材料投入，降低人工作業量，保證施工安全，提高施工效率，縮短施工周期，具有顯著的經濟、環保及社會效益，值得積極推廣與應用。

參考文獻

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