本發(fā)明涉及道路施工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法。

背景技術(shù)：

1、汽車試驗(yàn)場(chǎng)是重現(xiàn)汽車使用過(guò)程中遇到的各種道路條件和使用條件，進(jìn)行汽車整車道路試驗(yàn)的場(chǎng)所。為了滿足汽車的試驗(yàn)要求，汽車試驗(yàn)場(chǎng)的主要試驗(yàn)設(shè)施是集中修筑的各種各樣的試驗(yàn)道路，包括汽車能持續(xù)高速行駛的高速環(huán)形跑道、高速直線跑道、強(qiáng)化試驗(yàn)路段、耐久性試驗(yàn)跑道、爬坡試驗(yàn)路以及特殊試驗(yàn)路段(如噪聲試驗(yàn)路段、比利時(shí)路段、搓板路、波形路、扭曲路、越野路、涉水路等)。

2、汽車試驗(yàn)場(chǎng)的高速環(huán)形跑道，由直線段、緩和曲線和圓曲線組成的呈“盆腔式”三維立體結(jié)構(gòu)。常規(guī)施工多采用超寬填筑，后期刷坡形成曲面的形式。當(dāng)高速環(huán)形跑道的曲面傾角較大時(shí)，曲面路床成型施工難度大，且各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求高于一般道路?，F(xiàn)有技術(shù)的施工方法在刷坡過(guò)程中路床易出現(xiàn)超刷或欠刷的問題。因此亟待出現(xiàn)一種汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法解決上述問題，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)刷坡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，針對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道的曲面路基刷坡施工，實(shí)現(xiàn)施工模塊化、精準(zhǔn)化目標(biāo)，解決刷坡過(guò)程中路床易出現(xiàn)超刷或欠刷的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下：

3、一種汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，該方法包括步驟如下：

4、步驟1、路基填筑成型；

5、步驟2、預(yù)壓土卸載；

6、步驟3、測(cè)量系統(tǒng)安裝；

7、步驟4、刷坡系統(tǒng)及機(jī)械準(zhǔn)備；

8、步驟5、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備；

9、步驟6、測(cè)量放樣；

10、步驟7、曲面開挖基準(zhǔn)槽；

11、步驟8、粗刷坡；

12、步驟9、精刷坡。

13、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟1路基填筑成型包括以下步驟：

14、高速跑道曲面填筑采用“以平代曲”的施工工藝，先對(duì)曲線段路基進(jìn)行三維建模，在對(duì)建好的曲面路基模型以平、縱、橫三個(gè)方向分割，把每一層的各個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程進(jìn)行數(shù)字化處理，這些建模數(shù)據(jù)是控制每一個(gè)水平層單元平面位置的控制數(shù)據(jù)，以這些三維坐標(biāo)控制現(xiàn)場(chǎng)施工；根據(jù)建模數(shù)據(jù)準(zhǔn)確放樣每層不同填料的填筑區(qū)域，根據(jù)放樣的區(qū)域?qū)訉犹钪?，?shí)現(xiàn)模塊化、精準(zhǔn)化施工。“以平代曲”的施工工藝實(shí)現(xiàn)了同層不同填料同時(shí)分層同步填筑成型的目標(biāo)。

15、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟2預(yù)壓土卸載包括以下步驟：

16、步驟2.1、預(yù)壓土沉降觀測(cè)：沉降觀測(cè)采用s1、s3型水準(zhǔn)儀，以二級(jí)中等精度要求的幾何水準(zhǔn)測(cè)量高程，觀測(cè)精度小于1mm；觀測(cè)頻率視不同時(shí)期而定，沉降控制指標(biāo)達(dá)到要求，且路基連續(xù)3個(gè)月，月沉降量≤2mm，方可卸載。

17、步驟2.2、堤頂路預(yù)壓土卸載：卸載堤頂路部分預(yù)壓土，使用挖掘機(jī)對(duì)高速跑道堤頂路進(jìn)行開挖，邊開挖邊修筑便道供自卸汽車通行；卸載時(shí)配置的機(jī)械根據(jù)工期及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定；堤頂路預(yù)壓土卸載標(biāo)高控制在12％石灰土路床頂面。

18、步驟2.3、曲面預(yù)壓土卸載：卸載曲面部分預(yù)壓土，使用挖掘機(jī)對(duì)高速跑道曲面進(jìn)行開挖，卸載預(yù)壓土是臨時(shí)便道使用第一車道；卸載時(shí)配置的機(jī)械根據(jù)工期及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定；曲面預(yù)壓土卸載標(biāo)高控制在12％石灰土路床法向0.5m的位置。

19、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟3測(cè)量系統(tǒng)安裝包括以下步驟：

20、步驟3.1、水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)：水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)為永久性點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)包括頂部的不銹鋼歸心圓盤、不銹鋼螺栓式隱蔽沉降觀測(cè)點(diǎn)、不銹鋼套筒、c30混凝土基底；水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)時(shí)，首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，然后針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形地貌進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)位置選點(diǎn)；兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)之間必須能達(dá)到通視，不得存在遮擋視線的物體或者邊坡。

21、步驟3.2、下部導(dǎo)軌安裝：下部導(dǎo)軌為曲面車道外側(cè)高程控制基準(zhǔn)軌道。先固定工字鋼立柱，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，使用打樁機(jī)將工字鋼立柱安裝于土路肩位置，每根工字鋼頂部標(biāo)高與對(duì)應(yīng)的曲面橫斷面油面標(biāo)高一致。然后安裝螺栓卡扣，螺栓卡扣由鋼板、兩根螺絲桿組成，鋼板中間焊接兩道平行卡槽，用于固定槽鋼。螺栓卡扣安裝于工字鋼頂部，槽鋼放置于螺栓卡扣上。最后安裝下部導(dǎo)軌，下部導(dǎo)軌為槽鋼基準(zhǔn)軌，槽鋼安裝時(shí)開口向下、背部朝上，槽鋼安裝在兩道平行卡扣中間。下部導(dǎo)軌偏距不變，整體偏距為設(shè)計(jì)值，且下部導(dǎo)軌的縱向長(zhǎng)度延伸至直線段內(nèi)。

22、步驟3.3、上部導(dǎo)軌安裝：上部導(dǎo)軌為堤頂路外側(cè)高程控制軌道，上部導(dǎo)軌包括光圓鋼筋、角鋼和轉(zhuǎn)向卡扣，先將光圓鋼筋打入土路肩中，再將轉(zhuǎn)向卡扣固定于光圓鋼筋上，最后將角鋼安裝于轉(zhuǎn)向卡扣中；高程通過(guò)全站儀和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量調(diào)整。

23、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟4刷坡系統(tǒng)及機(jī)械準(zhǔn)備包括以下步驟：

24、步驟4.1、測(cè)量控制系統(tǒng)準(zhǔn)備：高速跑道曲面刷坡由gps+3d數(shù)字化控制系統(tǒng)組合進(jìn)行控制；

25、步驟4.2、施工設(shè)備準(zhǔn)備：對(duì)進(jìn)場(chǎng)的曲面刷坡機(jī)械進(jìn)行性能檢測(cè)、折舊程度進(jìn)行評(píng)估，設(shè)備的整體完整性達(dá)到95％，依據(jù)高速跑道曲面路床垂直高差和挖掘機(jī)臂長(zhǎng)的關(guān)系，配置挖掘機(jī)，每臺(tái)挖掘機(jī)各安裝一套3d挖掘機(jī)控制系統(tǒng)。

26、該gps+3d數(shù)字化控制系統(tǒng)包括：信號(hào)接收部分，用于接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸線，用于傳輸數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理器，對(duì)曲面數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；中央顯示器，用于顯示刷坡機(jī)械刷坡精度誤差；數(shù)據(jù)感應(yīng)系統(tǒng)，感應(yīng)出挖掘機(jī)鋼板與曲面標(biāo)準(zhǔn)差。

27、測(cè)量控制系統(tǒng)控制原理為：由gps基準(zhǔn)站發(fā)射出高程控制數(shù)據(jù)，由信號(hào)接收部分接受并做處理后，顯示在中央顯示器，經(jīng)由數(shù)據(jù)處理器做處理，同時(shí)由中央顯示器提示高程正負(fù)偏差，最后由操作人員根據(jù)數(shù)據(jù)感應(yīng)系統(tǒng)感應(yīng)出挖掘機(jī)鋼板與曲面標(biāo)準(zhǔn)差，調(diào)整作業(yè)機(jī)械，實(shí)現(xiàn)曲面刷坡數(shù)字化作業(yè)。

28、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟5數(shù)據(jù)準(zhǔn)備包括以下步驟：

29、步驟5.1、曲面刷坡數(shù)據(jù)提?。合扔汕鏀?shù)據(jù)計(jì)算軟件對(duì)高速跑道曲面路床法向設(shè)計(jì)頂面的高程、坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)對(duì)緩和曲線段和圓曲線段統(tǒng)一計(jì)算，提取出的數(shù)據(jù)匯編成數(shù)據(jù)表格。

30、步驟5.2、數(shù)據(jù)驗(yàn)證：將從曲面數(shù)據(jù)計(jì)算軟件中提取出來(lái)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入cad軟件中，導(dǎo)入時(shí)cad選擇成3d模式，此時(shí)cad中應(yīng)生成與設(shè)計(jì)曲面相同的三維模型。數(shù)據(jù)使用cad軟件拓展在圖紙上時(shí)不出現(xiàn)亂碼、線型交叉、曲線出現(xiàn)折點(diǎn)即為數(shù)據(jù)正確。

31、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟6測(cè)量放樣包括以下步驟：

32、步驟6.1、以道路中線為基準(zhǔn)，縱向?qū)⑶€段根據(jù)等高間距進(jìn)行放偏距，針對(duì)偏距計(jì)算出設(shè)計(jì)高程，控制曲面的設(shè)計(jì)位置；整理匯總高程-偏距數(shù)據(jù)表，作為控制曲面刷坡的控制數(shù)據(jù)。

33、步驟6.2、堤頂路刷坡邊線確定，根據(jù)高程-偏距數(shù)據(jù)表，將曲面12％石灰土頂與堤頂路平面12％石灰土頂相交的點(diǎn)確定后，作為刷坡邊線；對(duì)確定后的刷坡邊線每間隔一定距離，做一個(gè)樁點(diǎn)，將各樁點(diǎn)串聯(lián)撒線。

34、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟7曲面開挖基準(zhǔn)槽包括以下步驟：

35、根據(jù)高程-偏距數(shù)據(jù)表，開挖曲面刷坡基準(zhǔn)槽，基準(zhǔn)槽是控制曲面整體粗刷坡深度的標(biāo)準(zhǔn)。

36、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟8粗刷坡包括以下步驟：

37、粗刷坡時(shí)采用“斜式刷土打坡”人為制造二級(jí)施工平臺(tái)，曲面頂安全帶、第四車道、第三車道為第一部分，第二車道、第一車道、硬路肩為第二部分；先進(jìn)行第一部分刷坡，刷坡后在第二車道和第三車道分界線處形成一個(gè)臺(tái)階，供長(zhǎng)臂挖掘機(jī)行駛和作業(yè)。

38、在粗刷坡施工過(guò)程中，為減少坑槽及超挖現(xiàn)象，預(yù)留至設(shè)計(jì)曲面的法向厚度調(diào)整為0.1-0.2m，以保證曲面成型效果。

39、如上所述的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，其中，步驟9精刷坡包括以下步驟：

40、精刷坡時(shí)先更換刷坡機(jī)械的刷坡鋼板，刷坡鋼板更換后，對(duì)每臺(tái)刷坡設(shè)備進(jìn)行刷坡鋼板校核，校核完成后開始曲面精刷坡工藝。

41、刷坡鋼板校核方式為：挖掘機(jī)的刷坡鋼板校核時(shí)采用gps控制系統(tǒng)和挖掘機(jī)數(shù)顯控制系統(tǒng)復(fù)核校對(duì)的方式，根據(jù)刷坡鋼板寬度先使用gps在曲面隨機(jī)選取兩個(gè)點(diǎn)作為校核點(diǎn)，校核點(diǎn)數(shù)據(jù)必須將坐標(biāo)和高程均采集明確，然后將刷坡鋼板左右角放置校核點(diǎn)位置，對(duì)比兩者數(shù)據(jù)差值，高程差值在±2cm之間為合格。

42、其中，刷坡鋼板與挖斗采用焊接方式，焊接采用滿焊。刷坡時(shí)，對(duì)挖掘機(jī)刷坡鋼板7天更換一次，3天矯正一次挖斗尺尖高程及坐標(biāo)。

43、本發(fā)明的有益效果在于：

44、1、機(jī)械化程度高。根據(jù)本發(fā)明的汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速跑道曲面路床成型施工方法，生成了控制曲面刷坡的控制數(shù)據(jù)表，通過(guò)使用此表進(jìn)行曲面路床刷坡，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的目標(biāo)，保證了曲面刷坡精度。

45、2、質(zhì)量控制精度高。提出了gps+3d數(shù)字化曲面刷坡技術(shù)，通過(guò)三維控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)曲面路床刷坡的數(shù)字化作業(yè)，保證了路床成型后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

46、3、節(jié)約成本：通過(guò)使用gps+3d數(shù)字化控制系統(tǒng)，提高了施工控制精度，縮短了工期，加快了施工進(jìn)度，減少了機(jī)械和人力的投入，達(dá)到了節(jié)約成本的目的。

47、4、安全性高：通過(guò)采用gps+3d數(shù)字化曲面刷坡技術(shù)，曲面刷坡實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，施工避免了機(jī)械傷害的風(fēng)險(xiǎn)，降低了安全事故發(fā)生率，具有良好的安全控制效果。