3D 智能施工系统：重塑交通建设新高度

拓普康变量施工控制系统自 2017 年用于法兰克福国际机场跑道翻修工程后，在国外广泛应用于 F1 赛道、机场跑道和高速公路等高等级路面翻修工程，成效显著。如今，该系统已在国内多个公路项目中得到实际应用和验证。拓普康 3D mmGPS 摊铺/铣刨控制系统，基于 3D 数字化施工设计模型，实现摊铺和铣刨作业自动化，具有诸多优势。

拓普康3D智能施工系统先后在京昆高速、兵马俑高速、曲太高速等重要交通干线的摊铺及铣刨作业中广泛应用。

京昆高速3D变量铣刨应用

京昆高速，即北京—昆明高速公路，全长 2715.059 千米。其改扩建的蒲城至涝峪段，设计速度 120 公里/小时，路基宽 42 米，全长 125.8 公里，按双向八车道标准建设，采用两侧拼接加宽方式，需清除路表杂土、铣刨原有路面层并逐层铺筑结构层。在沥青摊铺阶段，桥面等局部下承层平整度欠佳区域应用 3D 毫米变量精铣刨系统，铣刨平均深度 3mm，提升了待铺装路面平整度，为高质量沥青摊铺创造条件。

变量铣刨作业是以现有路面和铣刨设计面（铣刨厚度）为数据基础，以自动控制技术为实现手段，结合GNSS定位技术和高精度传感器，自动控制铣刨鼓升降，实现铣刨作业的数字化，智能化控制，最终实现毫米级精度的变量铣刨施工效果。

兵马俑专线3D摊铺应用，时长01:01

兵马俑专线公路改扩建工程起点为连霍高速兵马俑互通立交，终点是代王街道胡家寨村，路线全长 6.15 公里。项目主线采用双向四车道高速公路技术标准，设计速度达 100 公里/小时。当前，兵马俑专线公路改扩建主体工程已基本竣工，正着力进行路容路貌提升，附属工程如房建、交安、机电、绿化等工序也在紧锣密鼓地推进当中。按照计划，9 月底该项目将具备通车条件，届时这条路上不仅会有特色鲜明的收费站棚，还将出现陕西首个“无人值守”收费站。

在兵马俑专线公路改扩建项目施工过程中，项目路面管理团队增加了智能施工技术投入，应用路面 3D 数字化智能摊铺技术。这一技术不仅显著提高了施工精度，有力确保了路面的平整度与稳定性，还极大地缩短了工期，降低了成本。

拓普康3D摊铺技术是在传统的摊铺机上安装自动控制系统机载设备，通过传感器将全程人为控制的数据转换成工程机械能够读懂的数据，从而控制机械操作。它就像一个智能导航仪，可以指导摊铺机摊铺出符合设计要求的水稳基层。通过利用激光进行垂直方向定位高程，利用基准站进行平面坐标定位，通过内业处理软件，将道路设计参数输入，形成三维坐标数据，实时传输到摊铺机控制机，控制机将获得的数据同设计数据进行比对后，再将高程修正信息传递给控制机，由控制机发出指令，通过液压阀驱动摊铺机液压油缸使熨平板进行相应方向的调整，从而使摊铺面产生高程和坡度变化，弥补路面波动，实现设计要求的路面平整度和厚度。

曲太高速3D铣刨应用

包茂高速公路曲江至太乙宫段改扩建项目施工已接近尾声，计划于 9 月底全线双幅通车！

曲太项目始于曲江枢纽立交，止于太乙宫立交，路线全长 18.531 公里。其中，曲江枢纽立交至王莽枢纽互通段为双向八车道，设计速度达 100 公里/小时；王莽枢纽互通至太乙宫立交为双向六车道，设计速度为 80 公里/小时。

自项目开工建设以来，西曲改扩建管理处科学规划、精心组织，确保各项任务扎实落地。大力推广机械化、智能化施工以及先进适用的工艺工法，显著提升施工标准化水平，全力铸就品质工程。路面施工全面采用高精度 3D 摊铺控制系统及 3D 铣刨控制系统，成功实现摊铺、铣刨作业的“数字化管理、全流程控制”目标。

传统铣刨工艺往往采用等厚或标记厚度的作业方式，铣刨质量过度依赖人工操作水平，容易出现铣刨精度低、铣刨面平整度差等问题，直接影响翻修质量，还造成材料浪费。而3D铣刨解决方案则从根本上解决了传统铣刨工艺组织实施难度大、操作控制精度低等典型痛点问题。

拓普康3DmmGPS铣刨机自动控制系统由基准站、铣刨机机载设备和流动检测设备三个主要部分组成。其中基准站设备包括GNSS基准站接收机和LZ-T5域激光发射器；机载设备包括域激光接收器、MC-R3接收机、数据线缆总成、显示器和数据链接收模块；流动检测设备包括GNSS&域激光流动站系统。机载设备和流动检测设备包含实现相应功能的操作软件，以图形化的界面方便操作人员进行控制。

施工前将道路的平竖曲线转换为施工的BIM模型，施工过程中，架设在控制点上的GNSS基准站和LZ-T5激光发射器，将GPS差分信号和激光高程信息通过数据链电台和线缆（激光高程信息）传输到MC-R3接收机。MC-R3对接收到的数据进行处理后，又实时的将三维坐标数据传输到GX系列控制箱，控制箱将获得的当前三维坐标信息与控制箱中的设计数据进行对比，生成相应的高程修正信息，通过这些信息控制铣刨鼓的升降，从而铣刨出符合设计平整度和厚度要求的路面。同时，可以利用mmGPS流动站实时监测道面铣刨状况，真正实现过程监控施工，满足铣刨设计要求。

TOPCON 3D 数字化智能摊铺技术优势：

通过数字化模型的建立，实现转场即施工的高效模式，有效缩短工期，确保并大幅提升施工质量；

有效解决因路基局部成型而导致的路面平整度问题；

无需进行打桩、放样操作，降低了施工难度和辅助人工投入水平；

施工过程不受光线条件限制，可轻松实现 24 小时不间断施工；

系统操作简便，简化了施工工序，确保项目顺利实施；

实时显示施工报告，让施工现场随时掌控施工效果，避免事后控制可能带来的返工等问题。

供稿：文章转自启盛联达公众号