基于3D机械控制的沥青路面智能施工技术毕业论文

1、毕业设计（论文）报告题 目 学 院 学 院 专 业 学生姓名 学 号 年级 级 指导教师 毕业教务处制表毕业学生姓名： xx填写 学号： xx填写 专业： xx填写 毕业设计（论文）题目： 指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。） 指导教师结论： （合格、不合格）指导教师姓名所在单位指导时间毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表 学生姓名： xx填写 学号： xx填写 专业： xx填写 毕业设计（论文）题目： 农村宅基地测量技术研究 评阅意见：

2、（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。）修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。）毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 评阅结论： （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩）评阅人姓名所在单位评阅时间论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文农村宅基地测量技术研究，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人

3、独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者（签字）： xx填写日期：xx填写年月日题目：基于3D机械控制的沥青路面智能施工技术凌高祥 王彤 张苏龙 毛益佳摘? 要：在传统摊铺机施工作业中，需要测量人员提前放桩挂线或者架设铝梁来给机上的操作手提供参照物，因此施工质量在很大程度上依赖施工人员的操作水平。针对以上情况，本文开发基于3D机械控制的沥青路面智能施工技术，该技术可在摊铺施工中实现对高程，厚度和坡度的精准自动控制，大大降低

4、人为因素对施工质量的影响，显著提高了施工质量。关键词：沥青路面;机械控制;摊铺施工;精准控制0前言沥青混凝土面层以其行车安全舒适，晴天无扬尘，雨天无泥浆，自我修复性强等优点被广泛应用于我国高等级公路建设中，特别是东西部干早少雨，冬夏温差大的地区被广泛使用。目前，由于沥青混凝土路面早期破坏现象严重，因此沥青混凝土路面的精细化施工尤为重要，其中沥青混凝土的摊铺、碾压环节显得更为关键。而传统的路面摊铺施工工序繁杂，且对机械及人员的配合，天气等各方面要求较高，因此在转弯、超高曲线和其它横坡变化的设计中，要准确地设置挂线几乎是不可能做到的。针对目前路面施工过程中存在的问题，近年来新兴的信息化技术为提升路

5、基路面的建设质量提供了有力支撑。采用3D摊铺控制技术可有效实现摊铺过程中路面平整度的提升1。3D摊铺控制技术是通过现场测量、生成3D施工模型、模型数据输入机载电脑，最后直接对摊铺机的施工厚度和路面高程进行控制，与传统施工工艺相比无需打桩拉线放样，减少了施工准备工作，提高了道路平顺度和作业精确度，同时将材料的使用量降到最低2。1 3D摊铺技术原理1.1 技术原理3D摊铺技术是通过全站仪跟踪安装在摊铺机上的光学标靶，获得毫米级的定位精度，通过电台将定位数据实时传送到摊铺机控制系统，由控制系统对机载3D设计高程和实际高程进行实时对比，并将产生的高程修正信息传递到液压控制系统，通过液压系统驱动油缸牵引

6、熨平板至设计高程和设计坡度，从而实现摊铺机的自动控制。1.2 系统组成摊铺机根据路面宽度、厚度、结构层选择合适的摊铺机械及数量。摊铺机找平系统必须符合 MOBA协议或者是福格勒摊铺机。涉及的硬件主要有测量机器人、360棱镜、桅杆坡度传感器、横坡传感器、数传电台、主控制器、桅杆、连接线缆、3D施工辅助软件。2施工方案2.1 工程简介331省道宝应段起自射阳湖镇北，接331省道盐城西段，向西南跨越蔷薇河、宝射河，与264省道交叉，经鲁垛镇、小官庄镇，上跨京沪高速公路，下穿在建连淮扬镇铁路，与233国道交叉，跨京杭运河，经宝应湖，止于宝应与金湖交界处，是宝应县重点民生工程，全线采用一级公路标准，设计

7、速度为100km/h，京杭运河大桥至233国道交叉口按双向八车道设计，233国道交叉口至跨京沪高速分离式立交桥按双向六车道设计，其余路段按双向四车道设计。本文沥青3D摊铺试验段桩号为：K32+000K34+000，长度为2km，半幅摊铺宽度为16m，每台摊铺机施工宽度为8m。左半幅采用传统施工方案，右半幅采用3D机械控制智能施工技术施工方案。2.2 3D機械控制智能施工技术配置方案下面以双机连铺配置方案进行说明，多机连铺以此类推。（1）两台摊铺机四根桅杆和六个 360度棱镜。（2）三台机器人全站仪分别单独测量棱镜。（3）第四台全站仪用于施工数据检测和“蛙跳”。“蛙跳”-即当前三台全站仪测量倒站

8、时，第四台全站仪用于替代其中一台测量棱镜，确保施工连续不间断。（4）先行摊铺机两侧全部实现 3D控制，第二台摊铺机内侧以先行摊铺机工作面为基准走接触式传感器（滑靴）控制高程;外侧采用 3D控制。3试验数据分析3.1 人员分析采用3D机械控制智能施工技术，两台连铺摊铺机需要的人工数量为32人;采用传统摊铺施工技术，两台连铺摊铺机需要的人工数量为41人。因此，采用3D机械控制智能施工技术可减少辅助工人9人，节约人力资源22%。3.2 厚度检测分析分别在K32+000K34+000，左半幅采用传统施工方案区域取芯28个，右半幅采用3D机械控制智能施工技术方案区域取芯28个。并利用游标卡尺测量每个芯样

9、3处的高度，取其平均值作为该处取样点的层厚，检测结果如图1所示。3D机械控制智能施工技术施工和传统摊铺施工技术厚度的标准差分别为1.944和4.234，表明3D机械控制智能施工技术控制厚度的性能远高于传统摊铺技术。3.3 平整度检测分析沥青路面施工完成后通过八轮平整度仪对3D机械控制智能施工区域和传统摊铺施工区域的平整度进行检测，结果如图2所示。用3D机械控制智能施工区域平整度平均值为0.90mm;采用传统摊铺工艺进行沥青路面施工，平整度平均值为1.13mm，表明3D摊铺工艺可较好的提升路面平度。4结论基于3D机械控制的沥青路面智能施工技术可以快速、精确施工，缩短工期，无需测量人员放桩挂线或放

10、置铝梁等，大大缩减人力成本和管理成本，同时良好的厚度和平整度控制可有效提高施工质量。参考文献1 卢俏宇，周洪剑.公路工程3D技术路面施工应用分析J.西部交通科技，2018（3）：26-29+148.2 刘付旭.浅谈3D自动化摊铺系统在公路工程施工的应用J.西部交通科技， 2018（3）：23-25. In the construction work of traditional paver， it is necessary for surveying personnel to put piles and hang wires or erect aluminum beams in advance

11、 to provide reference for the operators on the machine. Therefore， the construction quality largely depends on the operation level of the construction personnel. In view of the above situation， this article develops an asphalt pavement intelligent construction technology based on 3D mechanical control. This technology can achieve precise automatic control of elevation， thickness and slope during paving construction， greatly reducing th