天宝SPS930全站仪在公路面层摊铺施工中的应用

摘 要：随着技术的发展，先进的测绘仪器越来越多的应用于工程建设领域。通过这些新仪器的使用，不仅提高了工程施工质量，更重要的是给施工单位带来了经济效益。文章通过对比公路面层摊铺过程中采用传统施工方式和采用天宝SPS930全站仪施工方式，来体现天宝SPS930全站仪的优势。

关键词：SPS930全站仪；面层摊铺；平整度；标高

公路路面行车舒适性和施工质量主要通过公路路面摊铺平整度来反映，摊铺质量的好坏直接影响着路面的施工质量和行车的舒适性。影响路面摊铺平整度的因素很多，其中现场标高的控制是一个重要因素。在路面摊铺过程中，如果标高偏差较大，则直接影响路面摊铺质量，造成工程质量差或者增加施工成本。因此，在路面摊铺过程中必须要控制好标高。

1 传统施工方式

传统公路面层施工一般先利用普通全站仪（或RTK）进行放桩，直线段桩距20m，弯道段间距10m，使用钢丝基准线控制高程。然后利用水准仪测量某一桩号点的实际高程，将桩号输入已编好程序的计算器（CASIO5800）中，得到设计高程，再考虑虚铺系数后可以计算出虚铺标高，然后架设钢丝支架挂钢丝线，最后用水准仪慢慢调整。标高的控制主要是利用水准仪，因人为因素的影响较大故而精度不高，且需要多名测量人员分工合作，效率低且人工成本较高。

在摊铺过程中检测标高主要是用一方形铝梁靠尺放在物料表面，顺着坡度拉到钢线处做比较，再通过人工调节摊铺机的厚度调节器做适当调整（转一圈上下调整2mm）。由于摊铺机需要一段时间反应，因此调整的过程存在滞后性，且调整的量是根据经验进行控制，质量难以保障。这种检测方法相当粗糙，纯粹靠施工员的经验，存在较大误差。

摊铺过后不能实时检测表面质量，只能在压实过后根据之前放出来的桩，用皮尺拉出偏距分别为2米、7米、12米、16.5米的点，利用水准仪复测该点的高程，记录下数据后回室内做内业处理才能知道摊铺质量，存在滞后性。这种对指定的方格网点进行检测的方法，需要检测一定密度的点才能反映路面状况，一般需要投入3到4个人员，工作强度大且效率不高。

在面层摊铺过程中，影响摊铺精度的因素很多，包括供料器供料的速度（速度越快摊铺得越厚），摊铺机行进速度（摊铺机速度越快摊铺得越薄），夯实机的夯实速度，以及传感器和摊铺机液压间的反应时间（一般来说需要10-15米的摊铺调整距离）。传统方法施工无法实时精确测量已摊铺面层的高程，只能依靠直尺，螺丝刀等原始手段进行事后调整，从而造成一定的质量问题和物料浪费。

总之，传统施工中，无论是基层物料摊铺找平，还是面层精确摊铺，都需要层层打桩，步步控制。特别是面层摊铺，每个点的定位都需要经过一系列步骤获得，如：内业计算点位，全站仪放样定位平面坐标，水准仪采集原地表数据，计算设计点位虚铺厚度，重新计算虚铺高程，水准仪设定高程等，过程复杂耗时，人为错误多。

2 天宝SPS930施工方式

2.1 天宝全站仪系统构成和功能

天宝SPS930全站仪主要包括以下组件：

2.1.1 天宝SPS测量机器人。天宝测量机器人测角精度为1秒，在测量过程中机器人自动跟踪，并实时锁定目标棱镜，实现单人测量。

2.1.2 天宝TSC3控制手簿。天宝TSC3手簿控制器及SCS900软件，在手簿里可以实时显示测量点位的高程和平面坐标，同时内部程序可将测量点位高程值和设计值实时比对并用颜色和数据进行提示。

2.2 工作流程

2.2.1 利用SPS930全站仪快速采集原始地表数据。综合考虑施工路面状况和虚铺系数，利用天宝软件（TBC）建立施工场地一比一的数字化模型，并形成设计表面文件。

2.2.2 利用SPS930实现单人放桩、放线。实现单人放桩，并可直接从手簿控制器中读取原地面和设计面的高程，根据高差自动计算并确定虚铺标高。如图1所示，控制器中依据设计表面，可以实时显示检测点的摊铺高度和距离设计高度之间的高差，同时内部程序可将测量点位高程值和设计值实时比对并用颜色和数据提示。从而为摊铺过程的标高实时控制提供依据。架梁挂线的时候复核钢丝线高程，一般先测原始表面，从而得到需铺的厚度，考虑虚铺系数后计算出设计高程，通过修改偏移量后，检测钢丝线是否挂到位。

2.2.3 控制器中依据设计表面，实时显示挖填，可检测任意点的实时表面高程。将设计表面文件导入到控制器中，并可设置偏移量以满足施工测量的需要。在摊铺时，直接在熨平板前测量，随时反映施工面的状况，方便机手做相应调整。压实后，取代水准仪检测。所有的数据都会保存在控制器内，可用U盘导出，再进行适当处理，可用来存档。

总之，使用天宝SPS930全站仪进行路面施工高程控制，可以实现单人放桩，并且在控制器中依据设计表面，实时显示挖填，可在任意点检查表面。保证摊铺过程精确控制，即时调整摊铺厚度，给现场施工人员提供任何地点、任何时间精度在1-2毫米内的高程控制数据，从而实现在路面摊铺过程中前所未有的过程精准控制。

3 传统施工与天宝SPS930全站仪施工对比分析（如表1）

从表1可以看出，传统施工需要的人员、设备都比较多，但效率不高。就工地上其它测量任务而言，比如说底基层交接检测。一段500m的路，每隔20m测一个断面，每个断面测四个点。传统施工需要用全站仪（或RTK）先放出平面点再用水准仪测出标高，至少需要3-4个测量人员，需要三个小时作业。而用SPS930测量，单人就可以检测，只需要一个小时就可以完成，从而提高了工作效率，节省了人员开支。就摊铺效率而言，传统施工需要测量人员先放好桩挂好线（夜里无法作业），此时摊铺机无法工作，在加上其它因素影响，摊铺机一天工作七小时，一天大概摊铺300m，效率不高。而用SPS930辅助摊铺，由于没有视线原因影响，可夜里施工，能避免摊铺机等待的时间，延长摊铺工作时间，一天能多摊铺200m左右。

综上所述，SPS930在摊铺过程中能做到精确控制误差，达到控制成本。同时它也可以作为一款高精度的常规仪器，强大的功能能满足工地上的所有常规测量任务。

4 天宝SPS930全站仪的优势

（1）精确放样，传统放样是用普通全站仪（或RTK）放样出坐标，再用水准仪检测高程，加大了测量人员的工作量，SPS930可以将放样平面和高程坐标一步到位，大大提高工作效率。

（2）实时检测摊铺机摊铺精度，在现场摊铺过程中，传统方式施工时工作人员随时用自制水平尺量测摊铺高程，与所挂钢丝进行对比，有误差随时进行调整，这种方式完全凭经验，有时要调节多次才能基本满足要求，这样就给摊铺精度造成了较大的影响。而采用SPS930进行监测，随时可以显示挖填精确数据，基本可以1次调整到位。

（3）快速计算松铺系数，在摊铺的前期，利用SPS930测量一横断面在摊铺前、摊铺后、压实后的高程，并可直接从控制器中读取数据，根据高差确定松铺系数。

（4）高精度的SPS930全站仪可以保证在摊铺中进行实时监测，使得摊铺的物料厚度控制在毫米级的误差范围内，确保工程质量。

5 结束语

随着科技的进步和经济的发展，我国公路通车里程逐年增加， 对公路的质量提出了更高的要求。通过采用先进的测绘仪器等措施，努力控制好施工过程，来提高路面摊铺的平整度，提高公路施工质量和行车舒适度。

参考文献

[1]周军.提高公路路面摊铺平整度的方法探析[J].交通标准化，2013（18）.

[2]索建.关于路面摊铺平整度提高的施工技术研究报告[J].科技创新导报，2013（10）.

[3]王钰.公路路面摊铺平整度的控制技术[J].黑龙江科技信息，2008（31）.

作者简介：李伟伟（1981-），男，汉族，河南巩义人，研究方向：工程测量。