公路路面施工中智能化摊铺设备应用

王亚群 徐庭发

摘 要：新时期背景下，随着科学技术的不断发展，在公路工程项目施工中越来越多的智能化设备应用到实践过程中。智能化摊铺设备是新时代的产物，该技术具备施工效率高、施工质量好等特点在最近几年得到了广泛的应用。为了能够对智能化摊铺设备的应用效果有更为全面的了解，本文结合笔者多年工作实际以智能化摊铺设备为研究背景，在阐述此类设备应用范围的基础上，对智能化摊铺设备的应用原理以及应用过程进行了综合探究，希望论述后能够给同类工程提供借鉴。

关键词：公路工程;路面施工;智能化;摊铺设备;应用

中图分类号：U415.521 文献标识码：A

0 引言

在公路路面工程施工的阶段中，通过智能化摊铺设备的应用不仅能够提高施工质量，同时还能够提高施工效率。所以对智能化摊铺设备的应用过程进行分析，总结出可行的技术策略，对后期工程项目的开展有着积极的作用，并且对提高我国交通事业的发展也有着良好的帮助。

1 应用范围

智能化攤铺设备为抽象化的定义，到目前行业中还没有明确的标准或者定义。但是从实际运用的情况分析，智能化摊铺设备的优势非常明显，比如功能性完善、兼容性好、集成化水平高等等，这些都会让该技术与设备有效的应用和完善。智能化摊铺设备的运行效果非常好，可以达到运行稳定性的要求，在具体的施工环节，应该达到各个阶段的应用需要，最为核心的要素就是提高工程的质量与效率，集成化系统功能可以满足通用性的要求，降低设备以及人工的成本，促进综合效益的提升。当前智能化摊铺设备被大量的应用到实践中，公路、桥梁、隧道等方面都可以应用，工程实际效果好。

2 技术原理

3D智能摊铺技术依托于Topcon—mmGPS数字化摊铺自动系统完成控制，可以进行智能化的测量和控制，完全达到自动化运行的标准。在工程的实施前，结合设计方案的要求明确具体的数据参数，然后转化为3D数据输入系统;在工程实施环节，根据预算设定的各项技术参数，系统内可以全面的收集和掌握各项高程数据信号，在系统完成数据信息的处理之后，按照规定的技术要求进行作业施工。摊铺环节，系统同主要是控制摊铺机牵引臂液压油缸的系统，随时根据施工的需要调整熨平板的方向，保证摊铺施工可以顺利的进行，防止受到地面的影响发生波动的危害，确保摊铺施工达到平整性的要求，摊铺厚度符合标准。同时，系统还会全程监控摊铺参数，做好摊铺质量的控制，及时发现问题，采取措施调整。测量系统内包含GNSS基准站、激光发射器和mmGPS流动站等多个结构部分，工作稳定、高效。在具体的作业环节，GNSS基准站直接发送相关的坐标数据信息，然后利用无线电行驶向周边区域内实时发送RTK数据信息、差分信号，让机载设备与检测设备可以准确的运行，保证定位基准点的精度合格。系统内提供毫米级的高程控制数据信息，可以实现平面厘米级、高程毫米级的定位，达到运行的标准，不会影响总体的质量。

3 技术应用

在公路路面工程施工的阶段中，应用智能化摊铺设备需要根据项目的实际情况，做好摊铺宽度以及摊铺厚度等各方面参数的确定，并且在相关参数录入之后，就根据操作工艺进行施工，以下对常见的技术要点进行研究。

3.1 摊铺宽度的确定

在明确了某个路段摊铺作业宽度时，要从下述方面考虑：（1）确定路面总宽度与摊铺机所可以使用的宽度;（2）尽量的增加宽度尺寸，以防止发生纵向接缝的问题;（3）两条相邻摊铺带的接缝重叠30 mm～50 mm;（4）车道两侧以及中央隔离带路缘石部分，为了避免发生摊铺机碰撞的问题，需要保留至少100 mm的间距;（5）自动找平系统根据基准数据安装确定。

3.2 摊铺厚度及仰角的确定

要想使得摊铺作业施工的厚度符合标准要求，在熨平板的两端需要设置有一块厚度压实处理之后的路面厚度相同的基准高度，每台摊铺前需要设置4块垫板。在应用中，如果摊铺厚度不足1 cm，保证仰角为0;摊铺厚度为10 cm

～20 cm 时，仰角则设置为0.5;厚度超过20 cm时调整为1;随时观察实际情况，保证调整后符合工程要求。

3.3 摊铺速度的确定

摊铺机的工作速度运行中，需要综合分析沥青混合料的供应速度和能力，自卸车吨位、数量、运输距离、摊铺厚度以及宽度等尺寸，需要加强控制，应用宽度较大的摊铺机进行，保持连续作业施工，确保摊铺达到均匀性的要求，平整度符合工程的要求。这就需要摊铺机的驱动系统的符合要求，运行达到稳定性、均匀性的标准，一般来说驱动力能够满足工作速度达到1.5 m/min～2 m/min的要求。此外，在进行摊铺速度设定的阶段中，还需要根据项目的总长度进行科学设计，减少速度过快而引起的路面摊铺质量问题。

3.4 摊铺机拱度的调整

调拱前需要做好熨平板的平整度检查工作，保证连接件达到稳固性的标准，熨平板拱度合格，如果是无拱路面的铺设施工，需要做好预拱度的调节和控制;如果是有拱路面的结构，应该进行拱度的调整，保证达到预拱度的标准。需要注意的是在智能化摊铺调整的阶段中，需要根据路面结构的参数要求将相应的参数读取到系统当中，从而让系统在进行应用时能够调整摊铺的质量。

3.5 螺旋布料器的调整

在施工的阶段中，为了能够提高布料器的应用效果，需要根据材料的类型以及螺旋布料器的位置进行综合调整，保证各方面的参数要求达到工况需要。

（1）要想避免发生混合料离析的问题，通过螺旋合适位置设置反向叶片。

（2）通常情况下叶片底部边缘需要超出成型路面约50 mm～100 mm，具备足够的预振量。对于厚度较小的摊铺层在施工中，螺旋布料器需要设置到规定的位置上，从而可以减小熨平板剪切阻力的影响。而具备双层功能的熨平板摊铺机设备，螺旋布料器长短需要利用液压系统延伸与缩短处理。

（3）螺旋布料器转动速度和刮板输送器的各项参数是完全匹配的，速度达到均匀性和稳定性的要求，不能发生材料的离析问题，保证材料输送符合要求。螺旋布料器的旋转时间控制，为摊铺机工作时间的80%。

3.6 振捣参数的确定

摊铺机振捣施工参数对于振捣施工的效果影响是巨大的，需要利用压力表进行调节。要想使得摊铺机的平整度合格，振捣液压系统的压力需要调大。摊铺设备在宽度大、厚度较大的位置上进行摊铺施工，确保摊铺层有超过80%的部分完成施工，压实度符合工程的要求，整个结构的性能合格。

3.7 防离析技术

大宽幅、大厚度在施工中，最为重要的一个问题就是保证横向、高度方面的设计达到要求，不会发生离析的问题，可以通过增大输料量、降低螺旋转速、增加螺旋直等方式进行，根据需要做好重载荷平稳性的提升，让转矩马达达到较低速度的要求，螺旋布料器转速下降到80 r/min～

90 r/min，符合低速输料的标准和要求，进行集料的二次搅拌处理，不会有横向或者片状的离析问题发生。通过弹性橡胶板的外张操作以减小宽幅螺旋在输料时存在的阻力，不会有竖向离析的问题;链轮箱左右各需要设置1组能够调节的反向螺旋叶片，做好数量的控制，避免螺旋支撑横截面尺寸控制，防止发生带状离析的情况。

3.8 施工工艺

在智能化摊铺设备施工的阶段中，需要严格的根据工艺操作的流程，调整好设备的运行方向，并且在摊铺施工时要根据实际情况调整施工温度使其能够形成一体化施工方式，如此一来才能够提高铺筑的效果。同时在进行摊铺施工的阶段中，为了能够提高整体路面的质量，还需要要求施工人员对摊铺厚度，摊铺强度进行测试，保证各方面的参数满足工况需求。

4 技术发展趋势

就目前现状分析可知，智能化摊铺设备已经逐渐形成了集成化的管理模式，能够综合利用现场资源进行资源配备，提高了整体工程项目的质量，对推进路面工程项目的进展有着积极作用。在新时期背景下，随着各种科学技术的不断发展，越来越多的芯片以及技术逐渐应用到智能化设备当中，所以在未来的发展中智能化贪污设备的发展方向必然逐渐向着多元化方向发展。同时在各种科学技术融合之下，能够达到应用性智能化连续性的应用效果，能够实现人机交换的应用模式，提高工作能力对工程项目的开展这个积极的作用。

5 结语

智能化摊铺设备的优势非常明显，应用到各种路面工程中产生非常好的效果，对于提高公路工程水平有着重要意义，对于未来发展产生积极的作用。值得注意的是，在智能化摊铺设备应用的时候，还需要结合路面工程的实际情况对智能化摊铺设备的参数进行优化调整，保证设备在应用的时候可以将自身的作用发挥出来，以提高整体路面工程的整体性。

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