DB23∕T 3301-2022 公路工程沥青路面3D摊铺技术规范

ICS93.080.99

CCSP66

23

黑龙江省地方标准

DB23/T3301—2022

公路工程沥青路面3D摊铺技术规范

2022-07-07发布2022-08-06实施

黑龙江省市场监督管理局  发布

DB23/T3301—2022

目次

前言..................................................................................II

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4基本要求............................................................................2

一般规定........................................................................3

3D摊铺控制系统组成.............................................................3

3D摊铺控制设备组成..............................................................3

5技术要求............................................................................3

一般规定........................................................................3

3D摊铺控制设备.................................................................3

3D摊铺辅助软件.................................................................5

3D摊铺控制设备安装..............................................................5

6适用性校验..........................................................................6

一般规定........................................................................6

现场操作........................................................................6

数据计算........................................................................6

校验结果........................................................................7

73D摊铺施工控制......................................................................7

施工准备操作....................................................................7

施工过程质量控制................................................................8

3D摊铺施工工艺流程..............................................................8

8质量检测............................................................................9

检测方法........................................................................9

3D摊铺精准度分析...............................................................10

质量评价报告...................................................................10

附录A（资料性）3D摊铺适用性校验报告................................................12

附录B（资料性）3D摊铺质量评价报告..................................................13

I

DB23/T3301—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由黑龙江省交通运输厅提出并归口。

本文件起草单位：黑龙江省交投公路建设投资有限公司、黑龙江省哈肇高速公路投资建设有限公司、

黑龙江省公投中路交通科技有限公司、江苏中路信息科技有限公司。

本文件主要起草人：杨大勇、谭斌、王成武、成刚、张扬、高宏双、李新宇、王天旸、匡井洋、李

刚、李猛、唐建亚、黎享、何文政、霍春雨、王剑伦、王立超、高曌、费燕华、宋营军。

II

DB23/T3301—2022

公路工程沥青路面3D摊铺技术规范

1范围

本文件规定了公路工程沥青路面3D摊铺技术的术语和定义、基本要求、技术要求、适用性校验、

3D摊铺施工控制和质量检测，指导公路工程沥青路面3D摊铺技术的实施应用。

本文件适用于公路工程沥青路面的3D摊铺。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T22080信息技术安全技术信息安全管理体系要求

GB/T22081信息技术安全技术信息安全控制实践指南

GB/T24405.1信息技术服务管理第1部分：规范

JTGF40公路沥青路面施工技术规范

JTGF80/1公路工程质量检验评定标准

JTG3450公路路基路面现场测试规程

JTG/TF20公路路面基层施工技术细则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3D摊铺技术

3D摊铺技术是指路面摊铺阶段基于机械实时三维定位信息，与数字化设计模型对比生成基于位置

的高程修正信息，实现摊铺过程的自动化、智能化、精准化。

机载控制系统

机载控制系统是根据道路建模设计数据、三维位置测量数据，生成基于位置的高程修正信息，并对

摊铺机控制系统下达调整指令。

自动全站仪

自动全站仪也称测量机器人，是指具有自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪、

自动记录于一体的测量平台。

360°棱镜

360°棱镜是指可以反射360°方向入射光信号的棱镜。

1

DB23/T3301—2022

域激光发射器

域激光发射器是指可以自动识别、测量、跟踪、记录接收器的激光发射系统。

域激光接收器

域激光接收器是指用以接收激光信息并进行光电转换和放大的系统。

单机摊铺

单机摊铺是指在3D摊铺过程中，采用一台摊铺机进行摊铺。

双机联铺

双机联铺是指在3D摊铺过程中，采用两台摊铺机进行联合摊铺。

三维建模

三维建模是指根据道路下承层测量数据及设计数据，利用建模软件生成里程桩坐标文件、施工线形

文件。

坐标系统

坐标系统是指用于描述物质存在的空间位置（坐标）的参照系。

GNSS全球卫星定位导航系统

GNSS泛指所有的卫星导航系统，能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐

标和速度、时间信息的空间无线电导航定位系统。

卫星定位接收机

卫星定位接收机是指接受全球定位系统卫星信号并确定地面空间位置的仪器。

数传电台

数传电台是指借助数字信号处理技术和软件无线电技术实现的高性能专业数据传输电台。

横坡传感器

横坡传感器是指用以检测摊铺设备熨平板的倾斜状态和坡度值，对摊铺机熨平板姿态加以校准的传

感器。

倾角传感器

倾角传感器是指用以监测摊铺设备桅杆倾斜状态和地面坡度的夹角，并可以进行倾斜补偿的传感器。

转站

转站是指在3D摊铺施工作业过程中，根据摊铺机的前进位置，将测量平台位置相应转移。

4基本要求

2

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一般规定

4.1.1公路工程路面3D摊铺技术应通过试验段工程，对3D摊铺的纵断高程检测值与传统摊铺的纵断

高程检测值进行适用性校验，验证3D摊铺技术的适用性。

4.1.23D摊铺技术的摊铺作业，应满足JTGF40和JTG/TF20的技术要求；3D摊铺控制系统应符合

GB/T22080和GB/T22081的要求。

4.1.33D摊铺技术不宜在强电磁干扰区域使用。

4.1.4在隧道等特殊环境下，不宜采用卫星定位测量系统。

4.1.53D摊铺的机载控制系统与摊铺机的匹配性应提前进行检查和调试。

4.1.63D摊铺施工技术质量检测人员应经过专业培训，做到规范操作。

4.1.7对重要的3D摊铺控制设备应进行备件。

3D摊铺控制系统组成

4.2.1路面3D摊铺控制系统包括三维位置定位系统、机载控制系统、辅助软件系统等。

4.2.2三维位置定位系统包括全光学测量系统和“光学测量+高精度GNSS定位”系统。

4.2.3机载控制系统包括驱动系统、牵引系统、姿态矫正系统等。

4.2.4辅助软件系统包括施工管理软件、数据处理软件等。

3D摊铺控制设备组成

4.3.13D摊铺控制设备包括全光学测量设备和“光学+高精度GNSS定位”测量设备。

4.3.2全光学测量设备包括自动全站仪、360°棱镜、数传电台、倾角传感器、横坡传感器等。

4.3.3“光学+高精度GNSS定位”测量设备包括域激光发射器、域激光接收器、卫星定位接收机、数传

电台、倾角传感器、横坡传感器等。

5技术要求

一般规定

3D摊铺施工前应检查确认下承层的质量，下承层质量符合要求时方可进行摊铺作业。

3D摊铺控制设备

5.2.1自动全站仪

3D摊铺的自动全站仪应符合下列要求：

a)自动全站仪包括跟踪全站仪和检测全站仪；

b)自动全站仪工作温度范围0℃～60℃，防护等级为IP65以上；

c)自动全站仪测角精度1″以上，测距范围1500m以上，测距精度1mm+1.5ppm以内，导向光

工作范围150m以上。

5.2.2360°棱镜

3D摊铺的360°棱镜应符合下列要求：

a)棱镜保证不变形，能正确反射不同方向入射的光信号，满足动态测量要求；

b)水平方向可反射入射角范围0°～360°，垂直方向可反射入射角范围-50°～50°；

3

DB23/T3301—2022

c)纵横方向的定位精度在5mm以内；

d)自动识别和锁定状态的测程宜不小于600m。

5.2.3域激光发射器

3D摊铺的域激光发射器应符合下列要求：

a)3D摊铺中域激光发射器按其用途分为跟踪发射器和检测发射器；

b)域激光发射器工作温度范围0℃～60℃，防护等级为IP65以上；

c)域激光发射器应具备自动调平功能，测量精度高程±3mm，测距范围为300m。

5.2.4域激光接收器

3D摊铺的域激光接收器应符合下列要求：

a)域激光接收器应保证坚固不变形，防护等级为IP65以上；

b)域激光接收器应标注明确的ID编码，具备使关联的域激光发射器准确无误锁定目标的功能；

c)域激光接收器高度要求在域激光发射器的±5m范围内；

d)自动识别和锁定状态的距离不宜小于300m。

5.2.5卫星定位接收机

3D摊铺的卫星定位接收机应符合下列要求：

a)卫星定位接收机兼容支持北斗、GPS、GLONASS定位技术；

b)配合地基增强基站，卫星定位接收机平面测量应达到10mm+1ppm以上，高程测量应达到15

mm+1ppm以上；

c)卫星定位接收机应内置数字电台，支持无线数据传输；

d)卫星定位接收机工作温度范围为0℃～60℃，防护等级为IP65以上。

5.2.6倾角传感器

3D摊铺的倾角传感器应符合下列要求：

a)工作温度范围0℃～60℃，防护等级IP65以上；

b)量程范围±10°以上，分辨率0.02%以上，零点稳定性0.2%以上，线性度幅度±0.2%以内；

c)倾角传感器频率和通讯频率可变，防震级别应满足摊铺机振动状态下的测量精度要求。

5.2.7数传电台

3D摊铺的数传电台应符合下列要求：

a)工作温度范围0℃～70℃，防护等级IP65以上；

b)允许电压波动±10%；

c)串口应适应不同摊铺机串口接入标准，并具有可写入功能。

5.2.8横坡传感器

3D摊铺的横坡传感器应符合下列要求：

a)工作温度范围0℃～70℃，防护等级IP65以上；

b)运行电压范围10V～30V；

c)摊铺宽度超过6m及双坡面摊铺不宜采用横坡传感器，应依靠两侧桅杆接收器进行控制。

4

DB23/T3301—2022

3D摊铺辅助软件

5.3.1应具备录入道路设计数据和里程桩坐标的功能。道路设计数据应包括直曲线数据、竖曲线数据、

路基横断面设计数据等。

5.3.2应具备3D建模作业功能，输出里程桩坐标文件、施工线形文件、施工模型文件及检测模型文

件。

5.3.3在道路设计数据生成后，对施工模型进行检查，查看是否有异常凸起和下凹现象，同时具备检

查结构层厚度功能。

5.3.4应具备对量测信息进行实时采集、处理、分析的功能，将实测高程与设计高程比对，生成高程

修正信息并传输至摊铺机机载控制系统。

5.3.5应具备记录和储存施工相关参数信息的功能，根据摊铺信息生成摊铺质量报告。

5.3.63D摊铺辅助软件的服务管理要求还应满足GB/T24405.1的要求。

3D摊铺控制设备安装

5.4.13D摊铺设备的域激光接收器、数传电台、机载控制系统应安装在摊铺机械上，见图1。

5.4.2摊铺机两侧应分别安装2m～3m的桅杆，用于安装360°棱镜（域激光接收器）、倾角传感器。

5.4.3桅杆垂直安装于摊铺机的大臂上，且与摊铺机熨平板间距在30cm之内，360°棱镜（域激光接

收器）固定于桅杆顶端。

5.4.4卫星定位接收机安装在摊铺机顶棚上。

5.4.5横坡传感器安装于熨平板上。

5.4.6数传电台安装于摊铺机顶部或纵梁上。

5.4.7机载控制系统安装于摊铺机上便于观察和操作的合理位置。

5.4.8集线盒安装于摊铺机上方便布线的合理位置。

A-1

A-4

A-6

A-5A-2

A-3

A-7

标引序号说明：说明：A-1：360°棱镜A-2：倾角传感器A-3：横坡传感器

A—1—360°棱镜；A-4：数传电台A-5：集线盒A-6：控制器

A—2—倾角传感器；A-7：控制手柄

A—3—横坡传感器；

A—4—数传电台；

A—5—集线盒；

5

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A—6—控制器；

A—7—控制手柄。

图13D摊铺控制设备安装图例

6适用性校验

一般规定

6.1.1适用性校验前应制定校验方案，并符合下列规定：

a)根据试验段长度设置试验段起始和终止标志线；

b)适用性校验应先进行3D摊铺段施工，再进行常规摊铺段施工。

6.1.2适用性校验前摊铺设备的检查应符合下列规定：

a)检查摊铺设备的安装及连接情况，确认安装正确且连续牢固；

b)检查摊铺设备的摊铺工艺参数情况，确认振捣频率保持在规定值的允许波动范围之内。

6.1.3适用性校验的试验段应结合常规公路工程摊铺工艺试验进行，摊铺工艺应符合下列规定：

a)试验段应包括3D摊铺段和常规摊铺段；

b)3D摊铺段的摊铺材料类型、摊铺设备及环境因素等应与常规摊铺段相同；

c)两试验段长度均不宜小于200m；

d)两试验段应采用相同的摊铺设备及设备参数；

e)试验段及采用的摊铺设备等相关资料应记录归档。

6.1.4适用性校验应在出现下列任一情况时重新进行：

a)摊铺材料类型、摊铺设备及环境因素等发生变化；

b)摊铺设备或其设备参数发生变化；

c)量测设备发生变化。

6.1.5通过3D摊铺技术的纵断面高程检测值与传统摊铺技术的纵断面高程检测值应均满足JTGF80/1

要求，对于异常数据应当剔除。

6.1.6剔除异常数据后的3D摊铺技术和传统摊铺技术纵断高程数据样本数量n均应满足≥100的要求，

计算求得适应性指标F应满足≥的要求。

现场操作[�]

试验段应根据试验段方案进行3D摊铺施工，并符合下列规定：

6.2.13D摊铺控制设备在进入试验段起始线之前应达到正常状态。

6.2.23D摊铺控制设备在施工过程中应采用规定的速度正向匀速行驶。

6.2.33D摊铺控制设备行驶到达起始线开始全过程的数据采集，离开终止线后停止采集。

数据计算

3D摊铺适应性指标F应满足公式（1）要求。

F≥··························································(1)

式中：[�]

——3D摊铺纵断高程检测值不超过传统摊铺纵断高程检测值范围的样本数量占3D摊铺总样本

数量的比例（%）；

�

6

DB23/T3301—2022

——适应性指标阈值，取95%。

[�校]验结果

6.4.1适用性校验结果应由3D摊铺试验段与常规摊铺段纵断高程检测值统计得到的适用性指标F。

6.4.23D摊铺试验段与常规摊铺段纵断高程检测值之间的适用性指标F≥95%时，后续施工段的摊铺

质量可以采用3D摊铺技术及其适用性校验结果进行控制；若F＜95%，应扩大数据范围和数量，重新

进行适用性校验计算，结果若仍不满足，应改进3D摊铺方案，直至满足适用性要求。

6.4.3适用性校验完成后应及时编制适用性校验报告，作为3D摊铺技术的质量报告组成部分，样式

应参照附录A要求。

6.4.4适用性校验工艺流程见图2。

图23D摊铺适用性校验工艺流程图

73D摊铺施工控制

施工准备操作

3D摊铺施工前准备操作应按下列要求：

a)3D摊铺施工前，按每10m划分一个断面，每个断面取3个点测量下承层的标高数据；

b)根据下承层的测量数据及设计数据，利用3D摊铺辅助软件进行三维建模，生成里程桩坐标文

件、施工线形文件、施工模型文件和检测模型文件；

c)应将里程桩坐标文件、施工线形文件、施工模型文件、检测文件导入机载控制系统；

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d)布置自动全站仪位置，根据单机摊铺或双机联铺的全站仪数量，将全站仪置于摊铺道两侧，

保证自动全站仪（跟踪域激光发射器）与360°棱镜（域激光接收器）间的通视性要求；

e)3D摊铺控制设备按5.4要求安装并进行检查校准；

f)当采用单机摊铺时，跟踪全站仪不应少于2台，检测全站仪不应少于1台，360°棱镜数量应

采用2台，跟踪发射器和检测发射器均应不少于1台，域激光接收器数量应采用2台，卫星

定位接收机数量应采用1台，倾角传感器数量应采用2台，数传电台数量应采用1台，横坡

传感器数量应采用1台；

g)当采用双机联铺时，跟踪全站仪不应少于3台，检测全站仪不应少于1台，360°棱镜数量应

采用3台，跟踪发射器和检测发射器均应不少于1台，域激光接收器数量应采用3台，卫星

定位接收机数量应采用2台，倾角传感器数量应采用4台，数传电台数量应采用2台，横坡

传感器数量应采用2台；

h)摊铺机及3D摊铺控制设备应与试验段采用的一致并经过校准。

施工过程质量控制

3D摊铺施工过程质量控制应按下列要求：

a)根据跟踪全站仪（跟踪域激光发射器）与360°棱镜（或域激光接收器）间的通视性要求，提

前设置跟踪全站仪（跟踪域激光发射器）的转站点，跟踪与接收设备距离控制在300m以内

为宜；

b)摊铺机校准前水平放置，在熨平板下垫20cm方木以调整进料仰角，待摊铺机处于摊铺工作状

态后，将左右桅杆调节至竖直状态；

c)摊铺机行进的前3m～5m进行摊铺数据校验，当摊铺精度达到规定要求后进入自动控制摊铺；

d)自动控制摊铺阶段，跟踪全站仪（跟踪域激光发射器）自动跟踪摊铺机。宜控制施工现场车

辆、人员，保证发射与接收器的通视距离；

e)检测全站仪（检测激光器）对路面铺面高程数据实时检测；

f)检测数据正常时，跟踪全站仪（跟踪域激光发射器）通过数传电台，与机载控制设备保持通

信，自动调节摊铺机姿态；

g)检测数据异常时，技术人员应主动通过机载控制系统调整，消除误差要求后方可继续摊铺；

h)随着摊铺机的作业前进，开展转站工作。检测全站仪（检测激光器）可代替跟踪设备进行交

替转站，使摊铺不间断作业，保证摊铺的连续性。

3D摊铺施工工艺流程

沥青路面3D摊铺工艺流程图见图3。

8

DB23/T3301—2022

图3沥青路面3D摊铺工艺流程图

8质量检测

检测方法

8.1.1摊铺质量检测方法及具体操作应按JTG3450规定执行，质量验收标准按照JTGF80/1规定要求。

8.1.2分段摊铺时，每段摊铺路面均需进行摊铺质量检测，最终摊铺质量检测数据应为施工段范围的

全部检测数据。

8.1.3检测过程中发现质量缺陷时，应加大检测频率。

9

DB23/T3301—2022

3D摊铺精准度分析

8.2.1在确保基本施工质量前提下，进行3D摊铺精准度分析。

8.2.23D摊铺精准度分析从纵断面高程、结构层厚度、横坡度以及平整度四个检测项目的检测数据结

果的整体分布情况进行判定分析，分别绘制四个检测项目的检测结果频数分布直方图，统计检测值频数

分布结果。

8.2.33D摊铺精准度分析根据施工层位的不同，各项检测指标的控制范围应当结合设计值或规范值以

及频数分布结果确定。

8.2.4各项检测项目均满足精准度分析的视为通过3D摊铺精准度分析，否则视为不通过，对于不通

过的，应具体分析原因，进一步提高完善3D摊铺技术方案。

8.2.5纵断高程精准度分析应以纵断高程检测值的频数分布情况进行控制标准的设定，绘制频数分布

直方图，检测单元的纵断高程检测结果应满足控制标准要求（见式2）。

≥·························································(2)

��

式中：�[�]

——满足纵断高程精准度分析要求的检测值频数；

——纵断高程精准度控制指标，控制标准由设计值与检测值的频数分布情况确定。

��

8.2.6结构层厚度精准度分析应以结构层厚度检测值的频数分布情况进行控制标准的设定，绘制频数

[��]

分布直方图，检测单元的结构层厚度检测结果应满足控制标准要求（见式3）。

≥·························································(3)

ℎℎ

式中：�[�]

——满足结构层厚度精准度分析要求的检测值频数；

——结构层厚度精准度控制指标，控制标准由设计值与检测值的频数分布情况确定。

�ℎ

8.2.7横坡度精准度分析应以横坡度检测值的频数分布情况进行控制标准的设定，绘制频数分布直方

[�ℎ]

图，检测单元的横坡度检测结果应满足控制标准要求（见式4）。

≥·························································(4)

��

式中：��

——满足横坡度精准度分析要求的检测值频数；

——横坡度精准度控制指标，控制标准由规范值与检测值的频数分布情况确定。

��

8.2.8平整度精准度分析应以平整度检测值的频数分布情况进行控制标准的设定，绘制频数分布直方

[��]

图，检测单元的平整度检测结果应满足控制标准要求（见式5）。

≥·························································(5)

��

式中：��

——满足平整度精准度分析要求的检测值频数；

——横坡度精准度控制指标，控制标准由检测值的频数分布情况确定。

��

[�质�]量评价报告

10

DB23/T3301—2022

摊铺质量评价报告应全面反映各种摊铺质量信息，主要包括工程信息、摊铺信息、质量检测信息及

精准度分析信息，报告样式参照附录B。

11

DB23/T3301—2022

附录A

（资料性）

3D摊铺适用性校验报告

3D摊铺适用性校验报告样式参见表A.1。

表A.13D摊铺适用性校验报告

试验编号：当日气温：

项目名称标段名称

试验段起止时间常规段起止时间

试验段起止桩号常规段起止桩号

摊铺材料类型摊铺设备型号

摊铺层位

纵断高程检测数据纵断高程检测数据

编号编号

3D摊铺技术常规摊铺3D摊铺技术常规摊铺

111

212

313

414

515

616

717

8