路桥施工中的路面平整度控制技术

路桥施工中的路面平整度控制技术

秦强国

身份证号码：41090119790610285X   河南省濮阳市   457001

摘要：随着全球城市化进程的加速，道路交通网络的建设与发展成为推动城市经济繁荣和社会进步的重要支柱。在这一背景下，路面平整度的控制技术在路桥施工中的作用显得尤为重要，其不仅关乎行车的安全性、舒适性及交通效率，还对城市交通的长期可持续发展产生深远影响。

关键词：路面平整度；控制技术；路桥施工

1路面平整度控制技术概述

现有路面平整度控制技术主要分为传统方法和现代技术两大类。传统方法主要包括机械摊铺和机械振捣，这些方法在长期的工程实践中积累了丰富的经验，但其局限性也日益显现。

机械摊铺是通过人工操作摊铺机，将预热好的沥青混合料均匀地摊铺在路基上。这种方法依赖于操作人员的经验和技能，易受人为因素影响，导致平整度的不一致性。激光摊铺作为一种改进，通过激光束引导摊铺机，实现更为精确的摊铺，但其对环境条件的敏感性及高昂的设备成本限制了其普及程度。

机械振捣是通过振动设备对摊铺后的混合料进行压实，确保其密度和稳定性。然而，机械振捣的振幅和频率难以精确控制，且受施工人员操作水平影响较大，可能无法保证路面对平整度的严格要求。

尽管这些传统技术在一定程度上保证了路面的平整度，但它们在施工精度、效率和环保性上存在不足。随着科技的飞跃，新型路面平整度控制技术如智能摊铺、3D打印等应运而生，它们以数据驱动和自动化为特点，为平整度控制带来了革命性的提升。

智能摊铺技术利用传感器和机器视觉系统实时监控摊铺过程，通过数据分析和算法控制，精确调整摊铺机的行走速度、混合料的供应量和摊铺厚度，从而实现精细化的摊铺控制。此外，智能摊铺系统还能根据路面硬度和温度实时调整摊铺参数，确保摊铺质量。

3D打印技术在路面施工中的应用，通过精确控制打印头的移动和混合料的挤出，实现路面结构的精确制造，理论上可以达到极高的平整度。同时，3D打印还能实现复杂结构的快速建造，缩短工期，降低能耗。

2新型路面平整度控制技术研究

2.1施工过程中的平整度控制策略

在路桥施工过程中，平整度控制策略是确保路面质量的关键环节。传统方法如机械摊铺和机械振捣虽然在一定程度上保证了施工质量，但受限于人为因素和设备精度，难以实现精细化、动态化的控制。随着科技的进步，新型路面平整度控制技术展现出强大的潜力，这些技术的应用能够显著提升施工精度，缩短工期，降低能耗，实现绿色施工。

智能摊铺技术是其中的代表，它集成了高精度传感器、机器视觉系统和数据分析算法，实时监测摊铺过程中的各项参数。通过实时数据的采集和分析，智能摊铺系统能够动态调整摊铺机的行走速度、混合料的供应量和摊铺厚度，保证摊铺的均匀性。此外，此类系统还能根据实时的路面硬度和温度调整摊铺参数，确保在不同工况下都能达到理想的平整度。例如，当路面温度升高时，智能摊铺系统可以自动减少混合料的供应量，防止摊铺过程中温度过高导致的混合料流动变形。

3D打印技术则将精准控制上升到新的层次。通过3D打印，每一层的混合料都能以毫米级的精度进行铺设，确保了最终路面的平整和一致性。这种技术不仅能在理论上实现几乎完美的平整度，还能实现复杂几何形状的快速构建，避免传统施工方法中因切割和拼接导致的平整度损失。此外，3D打印还能在短时间内完成大面积的施工，降低了施工周期，减少了对周边环境的影响。

然而，施工过程中的平整度控制策略并不仅限于这些高技术手段。基础施工阶段的平整度控制同样重要。在路基施工中，应确保基层材料的均匀性和压实度，以提供一个稳定的下承层。在摊铺前，施工人员需对下承层进行精确测量，以确保其平整度满足设计要求。在此基础上，每层结构的施工应遵循精细操作的原则，严格控制混合料的温度和湿度，确保每一层的质量。

碾压阶段的控制同样关键。选择合适的碾压设备，结合科学的碾压方案，控制好碾压速度和力度，可以有效防止路面的局部凹陷和波浪状变形。此外，施工中应充分考虑气候因素，如气温、湿度和降雨，适时调整施工策略，避免因环境变化导致的平整度问题。

施工过程中，还应重视数据的收集和分析。大数据技术在施工决策中的应用，使得施工人员可以通过实时数据来评估施工效果，及时调整施工参数，实现数据驱动的决策。这不仅提高了施工效率，也使得路面平整度的控制更加精细化，从而达到优化施工质量的目的。

施工过程中的平整度控制策略应结合传统方法与新型技术，从基础施工、混合料控制、机械操作到环境因素调整，全方位确保路面的平整度。同时，通过智能感知系统、大数据分析和机器学习等手段，实现路面平整度的动态、精准调控。尽管新型技术的应用面临标准体系不完善和技术普及的挑战，但通过政策引导、标准完善和人员培训，这些技术的潜力将得到充分释放，推动路桥施工向高质量、绿色化发展。

2.2新型摊铺设备与施工工艺对平整度的影响

新型摊铺设备与施工工艺在路面平整度控制中扮演着至关重要的角色。相较于传统的机械摊铺，这些创新技术能够显著提高施工精度和效率，同时减少对环境的影响。智能摊铺技术，以其精密的传感器和算法，有望实现前所未有的平整度控制精度。

智能摊铺设备通常配备高精度的GPS导航系统，结合激光或惯性测量单元（IMU），能实时监控摊铺机的精确位置和运动状态，确保摊铺路径的准确无误。通过与混合料供应系统的紧密配合，智能摊铺机能够根据预设的施工参数，实时调整摊铺速度和混合料供应，确保摊铺厚度的均匀一致。此外，智能摊铺设备还能够检测混合料的温度和湿度，以确保其在最佳状态下进行摊铺。

基于机器视觉的摊铺系统利用摄像头捕捉路面图像，通过图像处理算法识别路面的不平整区域，即时调整摊铺参数，从而在施工过程中实现动态的平整度修正。这种技术对于应对复杂地形或不规则道路尤为有效，能够保证在各种工况下得到优质的路面平整度。

3D打印技术，尽管还处于发展阶段，但其在路面施工中的应用潜力巨大。3D打印技术通过精确控制打印头的运动轨迹和混合料的挤出，能以极高的精度构建路面结构，理论上可实现无缺陷的平整表面。此外，3D打印技术可以快速创建复杂的几何形状，减少了传统施工方法中因拼接导致的平整度损失。其连续的打印过程还有助于减少接缝，进一步提升平整度。

然而，新型摊铺设备与施工工艺的引入也带来了新的挑战。首先，这些设备通常成本高昂，对施工企业的资金投入要求较高。其次，操作和维护这些技术密集型设备需要具备专门知识的人员，这在一定程度上加大了对施工人员技能的要求。此外，新型设备的故障诊断和维修也需要专门的技术支持。

结语

本文通过系统研究，展示了新型路面平整度控制技术的潜力与局限，为未来路桥施工的高质量、绿色化发展提供了理论支持和技术参考。随着科技的不断进步，我们期待这些技术能在实际工程中得到更广泛的应用，为推动城市交通建设的可持续发展贡献力量。

参考文献

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[2] 张金龙.路面平整度施工控制技术在路桥施工中的应用研究[J].《工程建设（维泽科技）》,2024年第5期112-114,共3页

[3] 郭宝圣.路面平整度施工技术在路桥施工中的实践研究[J].《中文科技期刊数据库（引文版）工程技术》,2024年第2期176-179,共4页