DB34T4470-2023沥青路面3D智能摊铺技术规程.docx

ICS 93.080.0134CCS P 01安徽省地方标准DB34/T 44702023沥青路面 3D 智能摊铺技术规程Technical specification for 3D intelligent paving of bituminous pavement2023 - 07 - 31 发布2023 - 08 - 31 实施安徽省市场监督管理局发 布DB34/T 44702023目次前言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 基本规定25 激光高程控制系统2 系统组成2 设备技术指标26 3D 智能摊铺流程37 摊铺前准备4 临时导线控制点布设4 GNSS 基准站、流动站架设4 构建设计面三维模型58 设备安装与调试5 激光发射器架设5 激光接收靶安装5 接收机控制盒安装5 控制面板安装5 电磁阀检查5 摊铺设备控制参数测量5 设备联动调试69 试摊铺610 正式摊铺6 摊铺施工6 激光发射器迁站611 质量控制7 温度控制7 摊铺数据控制7 异常情况下质量控制7 摊铺数据抽检7 摊铺数据分析8 数据存储与查验812 质量报告8附录 A（资料性） 主要仪器设备表10I附录 B（资料性） 激光发射器校正记录表11附录 C（资料性） 接收机控制盒安装验收记录表12附录 D（资料性） 电磁阀校准验收记录表13附录 E（资料性） 摊铺设备控制参数测量验收记录表14附录 F（资料性） 道路参数录入记录表15附录 G（资料性） 数据分析图16II前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由安徽开源路桥有限责任公司提出。本文件由安徽省交通运输厅归口。本文件起草单位：安徽开源路桥有限责任公司、安徽省交通控股集团有限公司、安徽省交通工程质量安全管理服务中心、中煤第三建设（集团）有限责任公司、安徽开源工程试验检测有限公司、安徽开源园林绿化工程有限公司、上海华测导航技术股份有限公司。本文件主要起草人：吴言安、段海澎、李超、马庆华、袁斌、高学华、张树峰、刘宁、黄风雷、李明、卞开春、朱忠林、汤奇周、陈大超、张正顺、毛留生、支晓飞、孙文明、李静、张新民、祁昊、魏宪文、谢荣晖、沈阳、程同磊、刘林林、张乾、邓瑞来、曹静、曹春辉、聂小笋、孙静、张银飞、张振、沈光彩、尹生、戴锋、赵自强、杨伟。IIIDB34/T 44702023沥青路面 3D 智能摊铺技术规程1 范围本文件规定了沥青路面 3D智能摊铺的基本规定、激光高程控制系统、3D智能摊铺流程、摊铺前准备、设备安装与调试、试摊铺、正式摊铺、质量控制、质量报告。本文件适用于沥青路面（底）基层、面层的 3D智能摊铺。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 50026 工程测量标准GB 50092 沥青路面施工及验收规范JTG/T F20 公路路面基层施工技术细则JTG F40 公路沥青路面施工技术规范JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。激光高程控制系统 laser elevation control system由 GNSS基准站、GNSS流动站、手簿、激光发射器、激光接收靶、接收机控制盒、控制面板和道路数据软件等组成，将高精度的高程信号传输给摊铺机，进而控制摊铺高程精度的系统。3D 智能摊铺 three dimensions intelligent paving使用载有激光高程控制系统的 3D智能摊铺设备，将实测的现场三维坐标与设计三维坐标实时比对， 精准控制摊铺面线形、平面及高程，实现自动化、数字化、精准化的摊铺。高程设计面 elevation design surface通过三维模型展示载有高程设计数据所施工的道路结构层顶面。GNSS 流动站 global navigation satellite system moving station通过解算激光高程信号，达到平面厘米级，高程毫米级精度的卫星定位设备。点校验 checking point coordinates实测点坐标与设计点坐标实时比对并输出数据的过程。14 基本规定 沥青路面 3D 智能摊铺应结合项目地形地貌、道路等级、施工方案、施工机械组合等具体情况，通过试验段确定过程质量控制参数，并进行相关性校验。 3D 智能摊铺施工应符合 GB 50092、JTG/T F20、JTG F40 的规定。 3D 智能摊铺的量测及控制器件，使用前应按要求进行检查、检校。 3D 智能摊铺前应检查下承层的质量，符合设计要求方可进行 3D 智能摊铺。 下列环境条件之一不应施工：a) 外界风力大于 5 级或雨雪天气时。b) 施工温度不满足 GB 50092、JTG/T F20、JTG F40 的规定时。c) 流动站信号无法固定时。5 激光高程控制系统 系统组成激光高程控制系统由 GNSS基准站、GNSS流动站、手簿、激光发射器、激光接收靶、接收机控制盒、控制面板和道路数据软件等组成，主要仪器设备表详见附录A。 设备技术指标GNSS基准站应符合以下要求：应经过法定的计量检定机构标定合格，并在标定的有效期内；架设位置应视野开阔，在 50 m 范围内无较大障碍物，50 m 以外障碍物的高度截止角应小于10；能正常接收卫星信号并发送差分数据。5.2.2 GNSS 流动站GNSS流动站应符合如下要求：应经过法定的计量检定机构标定合格，并在标定的有效期内；对中杆圆水准气泡应每月检查不少于一次；具有接收并处理标准差分数据的功能。5.2.3 激光发射器激光发射器应符合如下要求：使用前应进行实测校正；在实测过程中激光发射器的水平和竖直轴方向上的改正数均应小于 10；减少机械振动影响，架设位置距摊铺施工面宜在 10 m 以上。5.2.4 激光接收靶激光接收靶应符合如下要求：激光接收靶安装位置宜高出摊铺机顶棚 0.6 m1.5 m；激光接收靶在摊铺机上的安装位置与连接方式应根据不同摊铺机类型确定；25.2.1 GNSS 基准站安装牢固，摊铺过程中不应旋转或移动。5.2.5 接收机控制盒接收机控制盒应符合如下要求：安装牢固，防水防潮；应定期检查盒内线路完整情况；工作温度范围 1060。5.2.6 控制面板控制面板应符合如下要求：工作温度范围 1060，防护等级不低于 IP65；具有高亮度、高分辨率显示功能，能在背光及强光条件下清晰显示；允许电压波动在 10范围内；控制面板串口应能与摊铺机串口相连接。5.2.7 道路数据软件道路数据软件应符合如下要求：具备录入设计数据和检测数据的功能，并能生成道路三维数据；能将三维数据导入控制面板并形成录入记录表；摊铺前准备设备安装与调试试摊铺调整参数摊铺精度检测符合不符合正式摊铺质量控制质量报告能够自动记录、储存施工相关数据，生成摊铺质量报告。6 3D 智能摊铺流程3D智能摊铺流程见图1。图1 沥青路面 3D 智能摊铺流程图37 摊铺前准备 临时导线控制点布设临时导线控制点布设应符合以下要求：布设前应对原有导线控制点进行复测，复测工作应按 GB 50026 的要求执行；应根据已有的导线控制点适当进行加密布设，宜沿路线铺设方向间隔 100 m150 m 布设；布设位置应距摊铺施工区域 10 m20 m，确保在不受压路机振动的影响；其他。 GNSS 基准站、流动站架设7.2.1 新建 GNSS 项目作业手簿新建 GNSS项目作业应符合下列要求：应根据摊铺面所在地理位置设置项目中央子午线、坐标系、投影方式等参数；应导入导线控制点坐标；其他。7.2.2 GNSS 基准站架设GNSS基准站架设位置应符合下列要求：应采取措施防止高压塔、雷达、建筑物、车辆、水域等对信号的影响；其他。7.2.3 GNSS 基准站参数设置参数设置应包括以下数据类型：天线类型；电台信息：电台类型、端口选择、波特率选择和差分格式；接收机参数；其他。7.2.4 GNSS 流动站参数设置参数设置应包括以下数据类型：电台信息：电台类型、端口选择、波特率选择和差分格式；其他。注： 所选的端口应与 GNSS基准站的端口相对应。7.2.5 点校正点校正应按以下步骤进行：a) 输入计划点校正的导线控制点数据；b) 使用 GNSS 流动站实测已选的导线控制点，实测点的名称应与导线控制点的名称相对应；c) 将输入的导线控制点数据与实测的控制点坐标相配对，根据需要增加相应的配对数；d) 参数生成与应用；4架设位置距摊铺施工区域宜保持在 10 km 以内，且不受振动影响；e) 实测未参与计算的导线控制点坐标并与该点设计坐标相比对，平面精度应满足道路施工的要求。 构建设计面三维模型应按以下要求构建设计面三维模型：将道路设计数据录入道路数据软件中，并生成三维数据；将三维数据导入控制面板，并形成录入记录表；道路参数录入记录表，详见附录 F道路参数录入记录表 1、道路参数录入记录表 2、道路参数录入记录表 3。8 设备安装与调试 激光发射器架设激光发射器的架设与校正应按以下要求进行：在临时导线控制点上架设激光发射器，激光接收靶与激光发射器间应无遮挡，且二者高差应控制在 4 m 以内，水平距离应控制在 10 m200 m；设备架设好后应对激光发射器的角度进行测量校正，角度调整后偏差应在 10以内；激光发射器校正后应由专人检查复核，经签字确认后方能使用，具体详见附录 B激光发射器校正记录表。 激光接收靶安装激光接收靶安装应按以下要求进行：安装在已固定的摊铺机钢管立柱上，且宜高于摊铺机顶棚 0.6 m1.5 m；支撑激光接收靶的杆件应左右两边对称并保持与预摊铺作业面的熨平板垂直。 接收机控制盒安装接收机控制盒安装应按以下要求进行：将接收机控制盒固定在摊铺机上；连接激光接收靶和接收机控制盒，并安排专人检查验收，经签字确认后方能使用，具体详见附录 C接收机控制盒安装验收记录表。 控制面板安装控制面板安装应按以下要求进行：安装牢固，不得从摊铺机上跌落；与接收机控制盒相连，端口应连接牢固；导入的道路数据应合理区分。 电磁阀检查应按操作要求检查电磁阀能否正常工作，电磁阀检查验收记录表见附录D电磁阀校准验收记录表。 摊铺设备控制参数测量测量下列数据经检查验收后输入到控制面板中形成摊铺设备控制参数：5GNSS 天线卡槽到地面高度；GNSS 天线中心轴垂点到熨平板后端的距离；两侧 GNSS 天线到熨平板边缘的距离；摊铺机熨平板的长度。摊铺设备控制参数测量验收记录表详见附录E摊铺设备控制参数测量验收记录表。 设备联动调试8.7.1 摊铺调试前应按相关要求进行设备核查。8.7.2 启动摊铺机，并按摊铺设计施工面调整熨平板的高度和坡度，熨平板调整好后，在控制面板内将熨平板调整值归零。8.7.3 启动 3D 智能摊铺程序，摊铺机进入自动摊铺状态，下一步可进行试摊铺。9 试摊铺应按以下要求进行：a) 试摊铺距离宜控制在 30 m 以内，速度宜控制在 3 m/min 以内；b) 试摊铺速度应由慢变快，分别检测摊铺速度为 1 m/min，2 m/min，3 m/min 的摊铺精度；c) 前进方向上，宜每隔 1 m2 m 进行一至两次点校验，摊铺面实测高程应与设计高程保持一致。当存在误差时应进行调整，每次调整的数值为误差的一半且不宜大于 10 mm，直至摊铺面实测高程数据与设计高程数据误差在 3 mm 以内；d) 连续摊铺 5 m 以上且误差均在 3 mm 以内，视为摊铺机满足摊铺精度，可正常摊铺施工，若不符合应停机调试。10 正式摊铺 摊铺施工10.1.1 摊铺施工速度宜控制在 3 m/min 以内，且宜每前进 10 m 检测一次摊铺面数据，并将检测的数值与设计数据进行点校验。当数据不符合要求时，应按 11.4.2、11.4.3 要求进行调整。10.1.2 当摊铺面道路中线由一种线形进入到另一种线形时，速度宜降到 2 m/min 以内，检测频率宜提高到 1 次/m。当高程误差大于 3 mm 时，应进行误差修正，直至连续检测 3 次以上高程误差均在 3 mm 以内，即可正常摊铺。10.1.3 当摊铺面纵坡坡度渐变时，速度宜降到 2 m/min 以内，检测频率宜提高到 1 次/m。当高程误差大于 3 mm 时，应进行误差修正，直至连续检测 3 次以上高程误差均在 3 mm 以内，且纵坡坡度进入固定值时，即可正常摊铺。10.1.4 当摊铺面横坡坡度渐变时，速度宜降到 2 m/min 以内，检测频率宜提高到 1 次/m。当高程误差大于 3 mm 时，应进行误差修正，直至连续检测 3 次以上高程误差均在 3 mm 以内，且横坡坡度进入固定值时，即可正常摊铺。 激光发射器迁站10.2.1 摊铺施工过程中，应配备两台及以上激光发射器进行高程控制，激光发射器应随摊铺机的移动而交替移动，激光发射器与摊铺机上的激光接收靶应始终保持在 150 m 以内。10.2.2 当使用两台激光发射器（A 和 B）时，A 的位置应在摊铺机的斜后方且两台摊铺机应都能接收6到其发出的激光信号，B 的位置应在摊铺机前进方向上，与 A 的距离应在 200 m 以内，且周围无影响摊铺机正常接收激光信号的干扰源，A 或 B 迁站不得影响摊铺机正常接收激光信号。激光发射器架设位置见图 2。图2 激光发射器架设图10.2.3 每摊铺 120 m 左右，激光发射器 A 或B 应向前迁移一次。示例：激光发射器A 迁站过程：1） 当摊铺机C 驶过A 和 B 中点位置，且两台摊铺机都能正常接收B 激光信号时，A 即可关机进行迁站；2） 将A 迁移至距离B 前方 200 m 以内的临时控制点上，开机并在手簿中输入临时控制点坐标；3） 将GNSS 流动站架设在A 和B 中间，且能够正常接收A 和B 的激光信号；5）以h2 为基准验证h1，若 h1 和h2 高程差值小于 3 mm，则A 的高程值h1 可以使用，若h1 和h2 高程差值大于 3mm，则需要调整A 的高程h1，并重新测量比对，直到h1 和h2 高程差值小于 3 mm； 6）将A 的三维坐标输入到控制面板内，供系统使用，此次A 迁站结束。11 质量控制 温度控制混合料拌和、摊铺及碾压温度应符合 GB 50092 及 JTG F40 的要求。 摊铺数据控制摊铺面平面位置及纵断高程数据精度应符合 JTG F80/1 的要求。 异常情况下质量控制11.3.1 当控制面板无法正常接收激光高程信号时，应持续观察控制面板，10 秒后仍无法正常接收激光高程信号时应立即停止施工，查找原因。11.3.2 若出现流动站高程数据与摊铺面高程数据不匹配，宜将摊铺速度降至 2 m/min，并检测 20 m 正在施工的路段，每米 1 个测点，当每个测点的高程与流动站检测高程误差大于 3 mm，且误差无下降的趋势时，则视为系统异常，需要重新查找原因。11.3.3 特殊路段应按照 10.1.2、10.1.3、10.1.4 要求进行处理。11.3.4 现场检测数据、过程调试数据、系统参数应记录并存档。 摊铺数据抽检74） 使用GNSS 流动站对准A 和B 分别测出高程h1 和h2，过程中GNSS 流动站可旋转但不能移动位置；11.4.1 正常摊铺过程中，每前进 10 m 应使用 GNSS 流动站检测一次，将摊铺数据与设计数据相对比。11.4.2 若实测高程数据与设计高程数据误差值小于 3 mm，则不进行数据调整，若误差大于 3 mm 应进行调整。11.4.3 应根据高程误差进行减半微调，调整时参考手簿中的误差值，每次调整最大值不应超过10 mm， 调整后摊铺 1 m3 m 再次检核，直至误差小于 3 mm。 摊铺数据分析11.5.1 基底数据采集应在摊铺前进方向上，使用 GNSS移动站采集摊铺机左、中、右三个位置的摊铺面基底三维坐标， 并以固定的格式保存。11.5.2 基顶数据采集应在摊铺前进方向上，实时采集摊铺机左、中、右三个位置的摊铺面基顶三维坐标，并以固定的格式保存。11.5.3 数据处理应将采集的数据叠加导入道路数据软件中，并生成带有三维绝对坐标的摊铺层三维立体图，见图3。图3 摊铺层三维立体图11.5.4 数据分析图应使用道路数据软件分别生成摊铺面高差示意图、横坡差值分布图、厚度差值分布图等数据分析图， 详见附录G。 数据存储与查验11.6.1 在摊铺过程中，应实时传输摊铺数据，实时查看摊铺质量。11.6.2 应使用三维摊铺数据软件分别生成道路固定宽度处摊铺面高差示意图、横坡差值分布图、厚度差值分布图。11.6.3 归集摊铺数据至数据平台。11.6.4 保存摊铺过程中的摊铺数据。12 质量报告将收集的摊铺数据在软件系统中生成摊铺面高差示意图、横坡差值分布图和厚度差值分布图。8 摊铺面高差示意图宜直观显示摊铺面高程误差，横坡差值分布图宜直观显示摊铺路面横坡值与设计横坡值的误差，厚度差值分布图宜直观显示距中桩对应偏距处的结构层厚度。 摊铺质量报告应反映出各种摊铺质量信息，包括但不限于工程信息、摊铺信息、质量检测信息及稳定性分析信息。9附 录 A（资料性） 主要仪器设备表表A.1 主要仪器设备表序号类型名称用途1系统辅助设备GNSS基准站传输RTK差分信号2GNSS流动站实测三维坐标3水准仪测量控制点高程4手簿连接并设置GNSS基准站和流动站5系统硬件激光发射器传输信号6激光接收靶接收信号7接收机控制盒处理、传输系统数据8控制面板设置参数、显示摊铺数据9系统软件道路数据软件建立道路三维模型数据10施工机械摊铺机搭载 3D摊铺系统设备进行摊铺作业10附 录 B（资料性）激光发射器校正记录表表B.1 激光发射器校正记录表工程项目名称：第页，共页序号参数项目参数内容备注1仪器信息仪器名称2仪器型号3仪器编号4上次验收信息上次验收时间5上次验收结果6水平轴校正值校正值小于10不需调整7竖直轴校正值录入：记录：复核：时间：11附 录 C（资料性）接收机控制盒安装验收记录表表C.1 接收机控制盒安装验收记录表工程项目名称：第页，共页信息类别信息内容信息记录备注仪器信息仪器名称仪器型号仪器编号上次验收信息上次验收时间上次验收结果合格不合格本次安装信息指示灯方向向前向后天线安装高度m天线高出顶棚高度m电缆安装情况牢固不牢固接收机指示灯信息电源指示灯（红灯）灯亮灯不亮运行指示灯（绿灯）闪烁不闪烁安装：记录：复核：时间：12附 录 D（资料性）电磁阀校准验收记录表表D.1 电磁阀校准验收记录表工程项目名称：第页，共页摊铺机型号：摊铺机编号：序号参数项目参数内容备注1电磁阀电磁阀名称2电磁阀类型3驱动4参数设置电流5延时6频率7电磁阀阀值左上8左下9右上10右下录入：记录：复核：时间：13附 录 E（资料性）摊铺设备控制参数测量验收记录表表E.1 摊铺设备控制参数测量验收记录表工程项目名称：第页，共页摊铺机型号：摊铺机编号：序号参数项目参数内容备注1传感器参数设置配置名称2机械类型3传感器类型4安装位置5控制种类6左熨平板中心轴至液压阀距离7左熨平板长度8右熨平板中心轴至液压阀距离9右熨平板长度10天线位置参数ACave11Inside12Ahead13Width14电台配置电台类型15连接到16波特率17格式录入：记录：复核：时间：14附 录 F（资料性）道路参数录入记录表 表F.1 道路参数录入记录表 1工程项目名称：第页，共页交点类型测站高程坡度曲线长度半径K系数渐近曲线长度偏差曲线长度录入：记录：复核：时间：工程项目名称：第页，共页录入：记录：复核：时间：表F.3 道路参数录入记录表 3工程项目名称：第页，共页录入：记录：复核：时间：15表F.2 道路参数录入记录表 2类型半径渐近螺旋线渐开螺旋线测站东坐标北坐标横坡改变点桩号011223偏移坡度偏移坡度偏移坡度注：“0、1、2、3、”表示同一横断面上半幅依次距中桩的点位编号。附 录 G（资料性） 数据分析图G.1 摊铺面高差示意图图G.1 摊铺面高差示意图G.2 横坡差值分布图图G.2 横坡差值分布图G.3 厚度差值分布图图G.3 厚度差值分布图16