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、前言
在我国公路路面施工过程中，水泥稳定碎石基层摊铺通常采用钢丝绳引导的挂线法施工方法，在沥青混合料面层施工过程中通常采用平衡梁法施工以控制路面的厚度和高程。传统公路路面摊铺的挂线法施工架设基准钢丝绳或导梁时误差大、钢丝绳张紧程度、人工量取钢钎高度、压路机等车辆振动、施工人员设备跨越钢丝绳、摊铺机滑靴从钢丝线掉落、测量人员观测或数据记录错误等均影响摊铺后水泥稳定碎石基层的厚度和平整度；同时挂线法施工还存在需要较多的测量及辅助工人等缺点；沥青混合料面层采用的接触（非接触）平衡梁法施工存在参照基准面受施工时现场（如车轮粘结残料等）实际情况影响、仪器反应速度慢、摊铺后路面高程和厚度不能同时保证等缺陷。
路面工程摊铺施工3D控制技术是指全球定位系统GPS结合激光局部发射系统实时获得作业面的平面位置和高程信息，利用三维曲面数据指导摊铺机摊铺出符合设计要求的路面。3D摊铺的mmGPS是通过人造卫星来接收实时处理的位置信息，在施工中根据3D系统的设计数据，利用较准确的修正激光向摊铺机械旁边的接光器发送高精度的指示数据，通过控制系统获得的当前的实际坐标和设计路面曲线对照生成该点的高程信息，控制箱发出指令通过摊铺机的油压升降系统执行升降操作达到设计要求的高程面。
在高速公路网南平联络线路面B标等工程中对路面工程摊铺施工3D控制工法进行了研究与实施，在应用与实施中我公司掌握了该工法，并具备了成功的经验。
2、工法特点
2.路面工程摊铺施工3D控制技术替代了传统的挂线或平衡梁施工方法，以设计的线形及高程作为基准，实现对路面摊铺线形、高程和厚度的精确控制。
2.2本工法结合了GPS对水平定位和激光对高程进行精确控制的特点，实现对摊铺机的有效控制，从而通过精确施工完全符合设计要求。
2.3本工法的应用减少了现场测量人员及辅助设施，与传统施工工法相比，提高了施工现场的科学管理水平，降低了施工现场安全风险。
2.4应用本工法进行路面施工时，能够减少不利天气影响，提高在不同工况下作业的适应性。
3、适用范围
本工法适用于各等级公路路面水泥稳定碎石及沥青混合料面层摊铺施工，同时适用于机场跑道、大面积道路路面施工。作为推广应用，本工法也可用于城市主干道的下穿通道和铁路基层等的铺筑过程控制。
4、工艺原理
3D摊铺自动化控制系统原理
4.、3D摊铺自动控制系统测量原理
mmGPS测量系统系统由GNSS基准站、激光发射器和mmGPS流动站三部分部分组成。系统工作时，GNSS基准站通过无线电发射器实时向流动站接收机发送差分信号，同时激光发射器实时向流动站发射高程信息；mmGPS流动站接收机系统分别将接收到的天空中GPS卫星信号、GNSS基站发送的差分信号和激光发射器发射的高程信息，进行处理解算，实现了实时的GNSS平面厘米级和高程毫米级定位。
4.2、3D摊铺自动机械控制系统工作原理
mmGPS数字化摊铺自动控制系统主要由GPS基准站、PZL-激光高程基准站、mmGPS流动站和P63摊铺机自动控制系统四部分组成。系统工作时，架设在控制点上的GPS基准站和PZL-激光基准站，将GPS差分信号和激光高程信息通过无线数据传输电台和线缆（激光高程信息）传输到MC-R3接受机。MC-R3对接收到的数据进行处理后，又实时的将三维坐标数据传输到GX-60控制箱，控制箱将获得的当前三维坐标信息与控制箱中的设计卡数据进行对比，生成相应的高程修正信息，这些信息再由控制箱对应生成相应的比例驱动信号，通过液压阀驱动摊铺机牵引臂液压油缸使熨平板进行相应方向的调整，从而使摊铺道面产生坡度和高程变化，弥补路面波动，实现设计要求的路面平整度和厚度。同时，mmGPS流动站实时监测道面摊铺状况，真正实现过程监控施工，满足摊铺设计要求。
加入年度《市 路桥实战参考》会员年度《市 路桥实战参考》会员资料5.、工艺流程图
5.2、操作要点
5.2.、前期准备
加工连接GPS及激光接受装置的 立柱2根（单台摊铺机）/4根（两台摊铺机），立柱长度加上连接杆的长度要高于摊铺机顶棚高度。立柱直径能够满足固定在摊铺机上的需要。
5.2.2、仪器安装
将GPS及激光接受装置安装在固定好的 立柱上，仪器要高于摊铺机顶棚高度。双边控制系统需要左右两边对称并保持垂直。将GPS天线接收电缆及激光接收机电缆连接在控制箱上，控制箱固定在摊铺机上，同时连接好控制箱和摊铺机液压电磁阀之间联系的电缆。
5.2.3、系统参数设置
、根据道路设计提供的直线、曲线及转角表，纵坡、竖曲线表逐桩坐标表将路线设计数据使用道路线型设计软件将道路设计成三维曲面文件，导入到系统控制箱中。
2、摊铺机3D摊铺参数确定。量取GPS天线到地面高度、天线中心轴水平到熨平板的距离、天线中心轴垂直到熨平板的距离、摊铺机熨平板的长度并将数据输入到控制箱中。
3、电磁阀校准。将摊铺机启动到运行状态，设置电磁阀的动作频率，使电磁阀的动作频率能够适应3D实时数据的变化。
4、激光发射器的架设与矫正。在已知控制点上设置三角架与发射器，将流动站设置在与发射器同一水平面上，大约50米外，对发射器的四个面进行矫正，保证任意两个轴方向上的测量结果均小于0″。
5.2.4、现场控制点、水准点布设
、根据现场道路线形沿道路边缘每隔00-50m布设水准点，水准点的精度要求达到±mm的精度，采用水泥混凝土预制墩插入钢钎形式，设置完成的水准点要保证整个面层循环施工全过程中都能使用。导线点以设计院的点加密，保证方便使用，导线点可以m-m设置一处。
2、水准点要注意保护，要考虑压路机振动的影响，同时要考虑激光发射器被遮挡的影响，水准点的设置地方要适宜测量人员安放激光发射器。
3、全线水准点需要联测，保证点与点之间的高差在±3mm以内，以便保证激光发射器切换后路面高程控制的精度。
4、做好水准点保护工作，避免水准点被破坏。
5.2.5、架设基准站及激光发射器
、在待铺筑路面面层的路段合适的位置选择一个导线点，将基准站架设在控制点上。
2、GPS设置。创建控制点文件，将控制点的名称及坐标信息输入到控制点文件中去。
3、设置GPS基准站。输入基准站的高度和电台信息，设置好GPS接收信号的设置后完成接收机的初始化和基站的启动。
4、架设激光发射器。将激光发射器架设在提前布设好的待铺段的水准控制点上，整平对中。
5、启动激光发射器，获取发射器频道信息，选择发射器架设相对应的点，输入架设点的高度，保存信息在控制点文件中。
5.2.6、基准站、激光发射器、控制器、流动站工作
、起始段摊铺机摊铺需调整好熨平板高度和仰角的角度，按照试验段确定的松铺系数设定好虚铺工作面高程参数。计算公式：待铺面高程=设计铺设高程*松铺系数
2、摊铺机正常工作，按照试验段确定的摊铺机夯锤频率和摊铺行走速度，施工过程中保持设置参数不变。
3、摊铺机正常工作后，和传统挂线或平衡梁施工方法一样，保证摊铺机的液压升降油缸正常工作，液压电磁阀动作灵敏。
4、系统控制器根据基准站和激光发射器传送的信息实时计算出摊铺虚铺面的位置及高程信息，与先前输入的设计面对比，得出待铺面的高程差值信息，向摊铺机液压油缸发出升降指令。高差信息显示在控制面板上。
5、激光发射器切换
3D摊铺的激光发射器的信号适宜在50m范围工作，超过该范围激光信号减弱，易出现信号不稳定现象，在摊铺机正常行走约00-50m时，3D操作人员要注意做好下一站的激光发射器切换，同时避免信号中断导致摊铺数据失真。
6、重复激光发射器切换
正常摊铺的路面3D操作人员根据实际铺出的水稳层或沥青的虚铺厚度初步判断系统的工作状态，在3D摊铺工作稳定后无需时刻紧盯控制面板，注意已摊铺工作面行进至控制点附近时适时切换激光发射器即可。
5.2.7、流动站工作
3D摊铺设置了流动站，可以适时检测已铺筑完毕的水稳或沥青面层的虚铺面高程和位置，可以检测路面摊铺的横坡度和摊铺的实际效果，3D摊铺操作人员在施工过程中根据路面高程的变化情况进行微调。
6、机具设备
该3D摊铺的施工涉及仪器设备安装、辅助软件设计、激光发射器发射及切换、现场检测等工艺，所需的机具设备也较多，具体设备见下表：
加入年度《市 路桥实战参考》会员年度《市 路桥实战参考》会员资料验收中严格按照《公路路面基层施工技术细则》（JTG/F20-）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/-）的标准执行，并进行施工全过程的质量控制。关键点的控制措施如下：
7.关键点的控制措施
7..导线及水准控制点数据要准确测量，保证用于施工的控制点平面位置及高程数据的精度，该项工作是3D摊铺取得预期效果的基础工作。
7..2路面设计线型通过道路编辑软件编辑好三维数据，该项工作保证线型设计准确无误。
7..3基准站的架设和激光发射器的架设要对中、调平，初次使用时要用水准仪校核，保证控制点输入数据的精确性。
7..4激光发射器和天线接收器之间避免自卸汽车、洒水车等大型车辆的阻挡，避免信号接收中断。
7..5摊铺机液压升降系统要调整至合适的动作频率，保证摊铺机能够适应仪器调整实际高程的需要。
7..6施工现场注意压路机振动、大中型施工机械产生的振动源等导致激光发射器架设点出现波动现象。
7..7经常性地对激光发射器进行四个面纠正，确保激光发射器在稳定的精度范围内。
8、安全措施
根据《公路工程施工安全技术规程》（JTGF90-）及项目安全合同文件要求，主要采取以下措施：
8.建立严格的安全教育制度，施工前对所有施工人员进行安全教育，每天施工前坚持召开班前会教育。加强施工人员的安全意识。使安全工作落实到广大职工上。
8.2施工时所有施工人员穿着统一的反光工作服，佩戴统一的安全帽。
8.3安排专职安全员对施工现场的临时用电及现场施工情况进行检查，杜绝一切隐患。
8.4施工段落实施临时交通管制，杜绝非施工人员进入施工现场。
8.5加强施工区域晴好天气的洒水工作，加强现场的综合防尘措施。
9、环保措施
9.进出施工现场入口采用土工布铺垫，以免机动车把泥土带到待铺路段上，且适当洒水防止车辆行驶后尘土飞扬。
9.2路基施工及路面施工过程中产生的废土及应及时清运。水稳及沥青废料不得随意扔在两侧的路肩上。
9.3施工场地保持清洁，施工污物不得随意排放或漫流，应按环保部门规定地点排放。
9.4各种机械设备都要控制噪音，噪声大的机械尽量不在晚间22～6点使用，必须夜间使用的高噪声设备要采取各种防护、降噪措施，使噪声尽量控制在市环保部门规定范围之内。
0、资源节约
与传统的路面挂线法及平衡梁施工方法相比较本工法主要是减少了现场辅助人工及测量技术人员。同时施工控制精度大大提高，路面高程和厚度的控制能实现从厘米级到毫米级的转变。
、效益分析
与传统的路面挂线法施工及采用平衡梁摊铺施工方法相比，3D路面摊铺施工工法有如下优势：
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非全文，以下略。。。
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