很快，它们会在道路施工中发挥关键作用

文 | 本刊编译

2003年，Granite Construction公司对盐湖城国际机场的中间跑道进行了铣刨和重铺。这项工作大约每十年进行一次，因此在2013年早春，该公司的施工队伍又回到了同一个城市，同一个机场，同一条跑道——这一次，施工过程却有云泥之别。

“这十年来发生了很多变化，”项目经理Kyle Smith说，“十年前，我们使用一组施工人员挂线施工。这一次，分为两组施工人员，应用3D摊铺技术的摊铺机呈梯队作业。此外，我们还使用了智能压实技术。”

该项目要求对一条跑道和所有滑行道进行铣刨和表面重铺，并且需要在60天内完成。施工人员先移除10.16 cm旧路面，再分两层重铺，一共使用了80 000 t沥青混合料。

规范要求摊铺至某个高程，并且采取梯队作业来减少冷接缝的数量。这个要求意味着不能使用挂线控制高程。于是，Granite Construction公司使用了天宝（Trimble）的3D摊铺系统。

3D摊铺过程需要借助测量技术，铣刨与摊铺的过程都会参考测量的高程结果。多年来，该公司一直使用测量技术协助平地机进行整平作业，但是对于未曾涉足的摊铺施工人员来说，这个新事物正在改变他们的角色。沿着跑道施工时，两台摊铺机（一台Cat AP1055D和一台Cat AP1055B）接收来自多达12个机器人全站仪的信息。这些信息指示熨平板升高或降低，以满足高程要求，所有的熨平板调整都是自动的。

Smith承认刚开始时是有压力的，特别是考虑到联邦航空管理局（FAA）的标准十分严格。当地的卡特彼勒代理商为Granite Construction公司安排了培训，他们派来的人在工地上待了一周多的时间；培训包括用沙子铺设，为施工人员提供实践经验。

Smith说，3D摊铺需要做大量的准备工作，但是当它正式开始以后，向前推进变得非常顺畅。“准备工作基本上都是通过构建模型来完成的，”他说，“我们不需要测量员设置高程和挂线。 准备工作在项目开始之前就已经完成了，只要摊铺机一到达现场，就可以开始作业。”

FAA规范要求使用物料转运车，故他们使用了容量为38 t的自卸卡车运送沥青混合料到施工现场。从搅拌站到工地的车程是30分钟，而四月里的群山仍然被大雪覆盖着，他们担心混合料的温度降得太快。

在最初天气尚未转暖的日子里，摊铺机以6.10~7.62 m·min－1的速度工作着。“层厚是5.08 cm，我们不能让摊铺机走得比压路机快。摊铺速度取决于压路机，和技术无关。”Smith说。

摊铺机操作手操纵机器，并设定速度。当摊铺机沿着跑道向前移动时，熨平板上的工作人员负责将信号接收源从一个全站仪切换到下一个。他们还监控车载显示器，确保熨平板对信号做出正确的响应。

在项目开始时，速度是最慢的，因为施工人员需要调整梯队作业以及所需的机器和人员的数量。两台摊铺机相距约30 m；沥青混合料的出厂温度是160 ℃，到达施工现场时的温度为148.9 ℃~154.4 ℃，摊铺时的温度为137.8 ℃~143.3 ℃。下层的摊铺宽度约为4.57 m，上层的摊铺宽度约为5.79 m。“我们希望施工人员通过摊铺传统的宽度慢慢熟悉3D摊铺系统，”Smith说。

由于气温低和铺层相对较薄，施工方在项目早期担心压实环节出问题。这也成了他们尝试智能压实技术的契机。他们选择的方案是卡特彼勒的压实控制系统（Cat Compaction Control）。

在项目使用的6台压路机中，有4台（2台初压压路机和2台复压压路机）应用了智能压实技术。

“智能压路机安装了GPS，”Smith说，“我们利用了压实遍数记录和温度绘图功能。操作手在压路机的显示屏上面可以很容易地看到机器的运动轨迹，知道面层的温度，以及是否应该更快或更慢地碾压，以避开脆弱的区域。”质量控制主管也可以访问数据。“他可以做出调整以提高一致性，”他补充道。

每台压路机上面都有一个无线发射器，用于传递信息。它属于卡特彼勒的车队管理解决方案Product Link的一部分。这些机器还配备了天宝的无线调制解调器，可以实时传递压实遍数和温度等信息。然后，施工队伍的负责人可以在工作现场或者办公室通过VisionLink访问这些数据，对其进行分析，做出短期或者长期的调整。

虽然项目只要求使用2台IC压路机，但是Granite Construction公司选择了投入4台。“我们认为这是一次试验的好机会，”Smith说，“智能压实可以让整个施工机组受益，它会对高速公路和其他铺路工程产生影响。美国运输部的项目对质量控制的激励有时候会很大，智能压实技术可以帮助我们实现这些目标。”

每台压路机往返碾压3遍，初压、复压与终压的头一、两遍均在振动模式下完成。完成初压时，路面温度为98.9 ℃~110 ℃；完成复压时，路面温度为82.2 ℃~93.3 ℃；完成终压时，路面温度为71.1 ℃ ~82.2 ℃。

虽然十年来发生了很大的变化，但是在某种程度上，Smith感觉技术的作用更多的是帮助Granite Construction公司紧跟时代的步伐，而不是开辟新天地。“我认为，随着技术的进步，规范要求也会越来越严格，”他说，“客户希望我们把施工质量控制得更好，作业速度更快。新技术正是在帮助我们满足这些期望的过程中，逐渐成为必需品。”