主要创新点

一、技术思路

3D摊铺技术通过数据采入拟合建模，现场三维空间定位，自动施工控制三个步骤来实现。现场测量机器人将捕获安装在摊铺机桅杆上的360度棱镜的三维坐标数据，通过摊铺机系统上的数据电台实时将测量的三维坐标数据传输给3D摊铺自动控制系统的控制电脑，控制电脑将获得的当前坐标信息与设计卡中的三维数据进行对比，生成相应的高差修正信息并传递摊铺机的找平系统。      

二、关键技术方案      

（一）现场测量及3D模型建立      

沥青路面几何形状是复杂的三维结构，需要结合测量数据构建数字化路面模型，以精确恢复路面线形。在施工前对处治段落采用RTK确定平面坐标，并结合设计高程生成施工段落的三维数字模型，作为3D摊铺施工的依据。      

（二）施工设备准备      

3D摊铺作业所需准备设备如下：      

表1 3D摊铺设备清单

（三）路面铣刨复测      

在进行路面铣刨前，需对原路面高程进行复测，并与设计高程进行对比，确定段落内各点的铣刨厚度；铣刨后对铣刨面再次进行高程测量，与设计高程进行对比，确定面层的摊铺厚度及松铺系数。      

（四）路面摊铺施工      

现场施工中，首先对摊铺机姿态进行校准，包括熨平板两端位置、提升液压缸位置，获得摊铺初始姿态数据。      

在校准工作完成后，现场摊铺机械正常施工，摊铺机不需要配置滑靴等找平装置，施工中由机载控制电脑根据三维建模数据、摊铺机械姿态数据控制熨平板的提升、横坡。同时在具体施工过程中为实现摊铺的精确控制要求，另一台测量全站仪一直处于监测道路摊铺状况，实现过程控制施工。      

三、实施效果      

本次不均匀起伏严重路段采用3D摊铺技术实施后，整体线形平顺，行车舒适，纵断面线形高度贴合设计线形。经检测，平整度指数最高值小于0.8m/km，高程水准误差小于5mm，控制精度达到了毫米级别，大大提升了路面平整的均匀性，真正实现了摊铺作业自动化、精准化、数字化施工。

生产、应用及推广情况      

本次沿海高速公路3D摊铺技术实施了0.7半幅公里，实施效果较好，后续可针对沿海高速不均匀沉降路段进行大范围应用，提升高速公路行驶舒适性。