“3D打印”让高速路面实现毫米级跃升

“太巴适了！我们的路面实现‘3D打印’施工了！”随着路面摊铺机缓缓前进，一条横坡规范、路面平整、厚度标准的完美“3D打印”路面就像地毯一样徐徐铺开，这可乐坏了现场负责人李波。而几个月前，他还整天为提高路面平整度“抠脑壳”。

中交二航局四川成南高速公路项目是沪蓉高速公路和国家“十纵十横”综合运输大通道横六线的重要组成部分，项目包含24公里的路面工程和11公里的路基、互通工程，摊铺施工是重头戏。2023年7月，业主提出要将成南高速公路打造成为品质标杆工程，0.6毫米的路面平整度就是新目标之一，而项目现有直板摊铺机铺筑的沥青下面层平整度很难达到，这愁坏了项目团队。

此前，项目部采用直板摊铺机完成5公里的沥青面层铺筑，设计要求的1.2毫米平整度完全满足，但要达到0.6毫米的平整精度，着实困难。原来，在直板摊铺机施工过程中，测量人员测定高程和宽度后，会在路基边沿每隔10米设置一个钢线桩，桩上连接3毫米的钢丝绳，并将拉力值调至1千牛，挠度控制在2毫米以内，在前进过程中，摊铺机控制器通过感应钢丝绳的高度来控制熨平板的高度，从而摊铺沥青拌合料，调整路面平整度。“钢线桩难免会在钢丝绳张拉力作用下出现偏移，钢线桩两端的绳索一头松、一头紧，精度就会有误差。”李波介绍说。

要满足新要求，只能换新机。经过成本分析和市场调研，项目团队引进了伸缩摊铺机，经过现场检验，它在适应不同宽度路基上的灵活性和平整度都比直板摊铺机高，但仍无法达到项目团队预期。“平整精度数值不稳定，有时候需要返工。”李波说。

2023年12月30日前，要保证17.5公里的路面具备通行条件。面对紧张的工期，项目团队从精度指标、安全管理、施工环境等方面与摊铺机厂家充分交换意见，决定引进“3D打印”摊铺机。“这款摊铺机是通过BIM建模，利用全站仪跟踪安装在摊铺机身上的光学标靶，向机身上的系统传送位置信息，获得路面精度定位后，摊铺机就能像3D打印机一样在路基上‘打印’路面了，平整度、厚度、坡度质量都有保障。”李波说。

然而，这就需要将设计模型文件精准导入摊铺控制系统。项目团队从图纸和基础测量工作开始，将路面建模的3D数字化模型数据采集、全站仪等设备接入、路基基层处理、放样立模等参数录入到3D摊铺控制系统，这个“中枢”系统将生成的路面3D数字化模型传输到摊铺机控制箱和全站仪GPS系统，路面摊铺的打印数据就能实现可视化。任何一个数据有误，都会影响“打印”效果，因此，项目团队反复验证无误后才谨慎录入数据。

一切准备就绪，“打印机”启动的那一刻，大家的目光齐聚熨平板。随着摊铺机缓缓向前，沥青下料、石料刮分熨平、自动调平，“打印机”行云流水般的作业，让一幅平如镜面的沥青路面呈现在大家面前。“不管是传统摊铺还是‘3D打印’，平整度、厚度、坡度、渗水系数、空隙率都是关键控制指标。”打开监测系统，只见“打印机”适时动态把熨平板控制到设计高程，熨平板上的坡度传感器捕捉到熨平板姿势后，就自动把熨平板调到设计坡度。

“平整度、厚度、坡度等关键指标全部高于目标值，合格率100%。”至此，这台“3D打印机”也正式通过了路面打印的大考。

看到试验检测数据和新鲜出炉又摊铺均匀的路面，再回想以前人工调整的摊铺施工，李波不禁感慨：“以后再也不用繁琐的放样、打桩、挂线了，现在工效提高了，‘3D打印’施工也真的实现了！”（陈涛）

责任编辑：红祥