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高速路面施工實現了“3D打印”
“太巴適了！我們的路面實現‘3D打印’施工了！”隨著路面攤鋪機緩緩前進，一條橫坡規范、路面平整、厚度標準的完美“3D打印”路面就像地毯一樣徐徐鋪開，這可樂壞了現場負責人李波。而3個月前，他還在為提高路面平整度“打腦殼”。
中交二航局四川成南高速公路項目是滬蓉高速公路和國家“十縱十橫”綜合運輸大通道橫六線的重要組成部分，項目包含24公里的路面工程和11公里的路基、互通工程，攤鋪施工是重頭戲。今年7月，業主提出要將成南高速公路打造成為品質標桿工程，0.6毫米的路面平整度就是新目標之一，而項目現有直板攤鋪機鋪筑的瀝青下面層平整度很難達到，這愁壞了項目團隊。
此前，項目部采用直板攤鋪機完成5公里的瀝青面層鋪筑，設計要求的1.2毫米平整度完全滿足，但要達到0.6毫米的平整精度，著實困難。原來，在直板攤鋪機施工過程中，測量人員測定高程和寬度后，會在路基邊沿每隔10米設置一個鋼線樁，樁上連接3毫米的鋼絲繩，并將拉力值調至1千牛，撓度控制在2毫米以內，在前進過程中，攤鋪機控制器通過感應鋼絲繩的高度來控制熨平板的高度，從而攤鋪瀝青拌合料，調整路面平整度。“鋼線樁難免會在鋼絲繩張拉力作用下出現偏移，鋼線樁兩端的繩索一頭松、一頭緊，精度就會有誤差。”李波介紹說。
要滿足新要求，只能換新機。經過成本分析和市場調研，項目團隊引進了伸縮攤鋪機，經過現場檢驗，它在適應不同寬度路基上的靈活性和平整度都比直板攤鋪機高，但仍無法達到項目團隊預期。“平整精度數值不穩定，有時候需要返工。”李波說。
12月30日前，要保證17.5公里的路面具備通行條件。面對緊張的工期，項目團隊從精度指標、安全管理、施工環境等方面與攤鋪機廠家充分交換意見，決定引進“3D打印”攤鋪機。“這款攤鋪機是通過BIM建模，利用全站儀跟蹤安裝在攤鋪機身上的光學標靶，向機身上的系統傳送位置信息，獲得路面精度定位后，攤鋪機就能像3D打印機一樣在路基上‘打印’路面了，平整度、厚度、坡度質量都有保障。”李波說。
然而，這就需要將設計模型文件精準導入攤鋪控制系統。項目團隊從圖紙和基礎測量工作開始，將路面建模的3D數字化模型數據采集、全站儀等設備接入、路基基層處理、放樣立模等參數錄入到3D攤鋪控制系統，這個“中樞”系統將生成的路面3D數字化模型傳輸到攤鋪機控制箱和全站儀GPS系統，路面攤鋪的打印數據就能實現可視化。任何一個數據有誤，都會影響“打印”效果，因此，項目團隊反復驗證無誤后才謹慎錄入數據。
一切準備就緒，“打印機”啟動的那一刻，大家的目光齊聚熨平板。隨著攤鋪機緩緩向前，瀝青下料、石料刮分熨平、自動調平，“打印機”行云流水般的作業，讓一幅平如鏡面的瀝青路面呈現在大家面前。“不管是傳統攤鋪還是‘3D打印’，平整度、厚度、坡度、滲水系數、空隙率都是關鍵控制指標。”打開監測系統，只見“打印機”適時動態把熨平板控制到設計高程，熨平板上的坡度傳感器捕捉到熨平板姿勢后，就自動把熨平板調到設計坡度。
“平整度、厚度、坡度等關鍵指標全部高于目標值，合格率100%。”至此，這臺“3D打印機”也正式通過了路面打印的大考。
看到試驗檢測數據和新鮮出爐又攤鋪均勻的路面，再回想以前人工調整的攤鋪施工，李波不禁感慨：“以后再也不用繁瑣的放樣、打樁、掛線了，現在工效提高了，‘3D打印’施工也真的實現了！”
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