平地机3D找平系统在道路施工中的应用.docx

          平地机3D找平系统在道路施工中的应用                    1.徐州徐工筑路机械有限公司江苏徐州2210042.江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司江苏徐州221004摘要：目前公路建设，尤其是高速公路的建设标准越来越高，工程周期越来越短，传统的施工技术已经很难满足施工质量和进度要求，而路面施工的质量和进度很大程度上依赖于施工过程中平地机精平的质量和效率近年来装配3D找平系统的平地机在道路施工中崭露头角，因其具有简便、实用、经济、高效等特点，得到了施工方的肯定，进而也在道路施工中产生了一个全新名词—数字化施工技术这也是近年来道路施工中的热门话题，成为大家关注的焦点关键词：平地机，3D找平系统，数字化施工技术，高程1、平地机在道路施工中的作用平地机铲刀作为其特有的工作装置，在路基开挖、路基填筑、基层施工和场地平整等施工中发挥了不可替代的作用，其中最为突出的还是平地机在道路施工中的精平整道路施工中路基的找平层、选择层、底基层和水稳层顶部均需使用平地机进行精平3D找平系统以其简便、实用、经济、高效的特点，在平地机铲刀控制方面得到了广泛应用2、3D找平系统工作流程（1）选择距施工区域较近且空旷、不受振动、电磁干扰影响的测量点架设好GPS基站和电台，完成设站。

2）利用专用制作软件，将工程设计数据转换成三维数字电子图文件，将文件分别导入安装在平地机上的GPS系统控制箱和GPS流动站手簿3）基站与卫星通信，进行一次差分获得基站位置信息，基站将位置信息发送给平地机上的GPS系统控制箱和GPS流动站手簿，控制箱和流动站的GPS与卫星通信再进行二次差分获得更为稳定、精确的位置数据4）平地机操作员将根据设计填筑面的顶部高程，选择垂直偏移量；在设置垂直偏移量时，为确保完工后路面（经平地机精平、振动碾碾压后的填筑层）顶部高程满足设计标高，操作员要根据填筑料的松铺系数，适当将垂直偏移量进行调整（一般以减小2～5cm为宜），对填筑料的压实沉降值进行补偿5）垂直偏移量设置完成后，由操作员驾驶平地机平行于道路轴线方向向前行走，平地机GPS控制系统根据铲刀GPS接收到的信息以及车身传感器等计算出铲刀的实际位置，与设计值进行比较，然后根据校正信息控制平地机铲刀的液压装置，对铲刀进行调节，进而对道路填筑面进行自动精平整个工作流程看似复杂，但在实际施工过程中应用起来却是非常的便捷，高效3、平地机3D找平系统的应用趋势传统施工过程，要依靠大量的人员进行测绘、打桩、放样、辅助平整，再加上要有相当经验的平地机驾驶员配合，施工过程中还需要反复的测量校准，校准期间机器闲置，机器利用率低，间接增加机器使用成本；施工中的反复校准以及夜间无法施工，导致施工进度缓慢，同时，由于各种测量误差以及驾驶员的经验水平不一造成路基质量的优劣不等，这些都直接关系到后期路面的施工质量和整个工程进度，严重时甚至会造成工程返工。

在高速公路环形匝道的修建过程中，传统施工方法的劣势愈加明显，已经无法满足当今经济、高效的道路施工需求为了解决上述的诸多问题，3D找平系统在平地机上的应用应运而生，装配了3D找平系统的平地机，由于能够直接把设计资料输入车载控制器，控制机械进行施工，直至达到设计位置，真正实现了无桩施工，极大减少了现场施工人员数量（基本可减少传统施工人员的三分之二），节省了繁琐的测量工作，只需施工完成后复测，同时可保证机械满负荷工作，提高了机器的利用率；节约了反复测量的时间同时还可以进行夜间施工，极大提高了施工进度另外，传统施工过程中，驾驶员需要反复操作调整平地机铲刀直至刮平接近设计位置，对驾驶员的技术水平和经验提出了很高的要求，使用了3D找平系统的平地机，驾驶员基本上不需要操控铲刀，只需要关注驾驶行走，对驾驶员的工作强度和技能要求大大降低3D找平系统的应用较传统的施工方式有着极大的施工优势，在未来的道路施工中必将成为主流趋势，代替传统的施工工艺4、效益分析经过调研，与传统的施工方式对比，3D找平系统的应用，带来如下经济效益：直接收益：人工成本降低：测绘以及辅助平整人员只有原来的三分之一，在当前人工成本日益增加的大环境下，能够节省一大笔开支；一个会驾驶平地机的司机和一个经验丰富的平地机司机的工资也有不小的出入；（3）施工质量高、误差小（误差基本控制在±2cm左右），返工率低，一次返工的损失不光是经济上的损失，还会影响到整个施工进度。

间接收益：一段高质量的路基为后期基层和面层的铺设打下了良好的基础；在相同工况下，施工进度较传统方式能够提高近一倍，如果再考虑到使用3D找平可以进行夜间施工，施工进度会更快，施工周期短带来的无形效益也是多方面的5、展望平地机3D找平系统带动了数字化技术在道路施工中的应用，随着数字化技术的不断发展，远程遥控、无人驾驶等数字化高端技术也开始逐步应用到工程机械设备中，例如，远程遥控的挖机、无人驾驶的压路机等在未来的道路施工中，这些具备高端数字化技术的路面设备的应用以及协同作业会彻底打破当前的道路施工工艺、工法，为我国的道路建设带来革命性的飞跃参考文献：[1]卢昶琦，孙润生，管俊立.数字化施工工法—平地机3D控制系统[J].公路，2017，（12）：43-44.[2]曹擎宇.平地机在公路施工中的作业技巧探讨[J].山西建筑，2017，43（29）：154-155.[3]张岩．平地机在路基施工中的应用研究［J］．黑龙江交通科技，2011，34（8）：288-290．  -全文完-。