3D數字化施工是指將精密測量定位、液壓自動化控制及BIM建模等多項技術融合，集成一套完整的高精度機械自動控制系統并應用在施工領域。

　　3D數字化施工解決方案是實現施工動態質量控制、BIM設計與施工環節充分融合的有效手段，對于我國交通基礎設施建設，尤其是高速公路、機場跑道等對品質有高要求的工程建設，提供非常有利的技術支撐。

　　在提高工程施工安全、質量、效率和效益等方面成效顯著，是真正為項目投資提供正向收益的理想的BIM施工解決方案，必將在我國品質工程建設方面起到非常積極促進作用。

　　有業內人士指出，疫情之下的工期壓縮是3D數字化施工系統在國內迅速推廣的催化劑。但客觀的情況是，隨著國內交通基礎設施投資及建設管理模式的變革，以及對品質工程建設即質量的更高追求，才是使得近年來國內3D數字化施工迎來發展春天的真正動因。

　　bauma CHINA 2020展會期間，拓普康索佳(上海)科貿有限公司(以下簡稱“拓普康”)展示了多款拓普康3D數字化施工系列解決方案。展出產品主要覆蓋路面施工、土方施工和BIM放樣&驗收智能施工三大領域的配套解決方案。

　　具體產品主要有拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統、拓普康mmGPS 3D銑刨控制系統，拓普康SmoothRide平順道路翻修控制系統、拓普康3D-MC2推土機和平地機控制系統，拓普康3D挖機控制系統等。

　　拓普康BIM智能施工解決方案展出的產品有拓普康LN-150放樣機器人、拓普康3D激光掃描儀和拓普康單人測量系統等。值得一提的是全新升級后的拓普康2D平衡梁攤鋪控制系統也亮相展臺，并受到業內專業人士的廣泛關注。

　　作為全球領先的3D數字化施工解決方案提供方，拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統是世界上較早基于3D設計數據的GNSS攤鋪控制系統。

　　該系統結合GNSS衛星定位及拓普康創新的LaserZone(域激光)技術，可為攤鋪系統提供高程控制精度達±2mm的優異表現。該系統的應用，可幫助用戶擺脫傳統施工工藝的束縛，在高精度的道面工程施工中擁有亮眼的表現。

　　今年是拓普康成立88周年，拓普康品牌植根中國市場也已愈20年的歷史。

　　近年來，拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統成功應用于邯鄲機場、香港機場、成都天府機場和首都機場跑道翻新工程，以及博世東海試車場、京德高速公路、包茂高速、柳墩高速、敦當高速、周南高速等國內重點工程項目。并與國內攤鋪機制造商合作在無人智能路面攤鋪施工領域進行了積極的探索和嘗試。

　　“交通基礎設施已經進入數字化、智能化時代，減少人力介入、降低施工成本和提高施工效率、質量等，看似矛盾，實質是承載數字化、智能化的多重重要因素，恰是3D數字化施工的著力點，拓普康將在中國工程建設及裝備智能化浪潮中，擔當更加重要的推動者角色。”拓普康索佳(上海)科貿有限公司總經理陳新先生接受記者采訪時說。

　　起步與認可

　　拓普康集團下轄全球知名的兩大測量品牌，即拓普康和索佳。兩個品牌最初皆是做專業測量儀器起家，于2008年完成合并。

　　拓普康索佳(上海)科貿有限公司作為集團的獨資子公司，公司命名即取“拓普康”和“索佳”兩個品牌名稱的疊加。目前，拓普康業務涉及“醫食住”三大領域，涵蓋醫療眼科、農機具精準導航，以及測繪與工程機械自動化控制等。

　　從3D數字化施工概念到開始嘗試應用，拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統在2018年才正式進入發展快車道，陳新說：“2019年，我們明顯感覺到整個行業，包括工程機械廠商、施工單位開始認可3D數字化施工技術。”

　　從認知到認可，3D數字化施工技術的推廣速度在2020年愈發加快。受疫情影響，復工復產后的施工單位在不同程度上都面臨著工期壓力。這也為拓普康3D數字化施工技術的推廣提供了發展契機。

　　對于施工企業來說，采用裝備了拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統的攤鋪機，在攤鋪施工前就建立3D數字化施工模型(BIM)，將模型驗證檢查后，直接導入機械設備控制系統中，即可進行施工作業，從而解決了傳統的打樁、拉鋼線和平衡梁等人工參與作業可能導致的施工質量問題，并為施工過程質量控制提供實時的檢測手段和解決方案。

　　3D攤鋪系統的應用還可大幅減少施工輔助人員的數量。以雙機聯鋪為例，相比傳統方式，采用拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統(拓普康技術路線對操作3D系統的專業技術人員數量要求較少，1?2人即可滿足施工要求)后可有效節省8?10人。

　　在機場的不停航施工時，施工窗口期短，且需要長時間夜間多機聯合、連續作業。在拓普康3D攤鋪控制系統的加持下，攤鋪機的熨平板完全按照設計自動進行作業，即使是在夜晚施工也不會對施工質量產生影響，并大幅節省人力投入。

　　在施工精度和工程質量控制方面，3D數字化施工技術克服了打樁、拉鋼線等人為操作因素，施工過程數據可以自動記錄并完整保存，并實現施工數據可追溯。

　　2020年，在拓普康的組織邀請下，一批批用戶到工程現場切身感受到了3D數字化施工技術帶來的諸多益處。記者同時還了解到，拓普康計劃在國內建設一座3D數字化施工、智能化演示中心，以更加直觀立體地讓中國用戶感受數字化、智能化浪潮為工程施工帶來的震撼體驗。

　　高速與機場

　　我國新建高速公路投資主要集中在中西部地區，對于一些偏遠地區施工里程較長的高速公路建設來說，3D數字化施工技術的推廣更加具備優勢。

　　G65高速第二標段由內蒙古路橋集團負責施工，項目路基建成后，從水泥穩定層開始到最后的面層，全程使用拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統進行施工。

　　作為內蒙古道路施工領域首家使用該系統進行道路攤鋪的項目，在施工作業中完成了對作業面毫米級精度的精確控制，為后續內蒙古全面使用數字化高精度作業開了先河，助力內蒙古的道路施工真正進入了數字化、智能化時代。

　　“mmGPS 3D攤鋪控制系統在高速公路水穩層應用更多，水穩層施工找平效果好，面層攤鋪相對就更容易控制。”

　　陳新認為，重視高速公路路基結構的施工質量，是道路施工進步的一項重要標志，如果能在土方施工作業階段，就引入3D數字化施工系統，則可以更好地控制施工精度，對于高速公路建設來說則是一項更大的進步。

▲ 拓普康索佳(上海)科貿有限公司總經理陳新(中間)。

　　傳統的機場跑道施工攤鋪方式，已經難以適應跑道多機聯鋪的施工要求，尤其是在跑道坡度要求更加精準的情況下，傳統的攤鋪方式更是舉步維艱，這也為拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統提供了更好的發揮空間。

　　拓普康智能施工產品總監馬東紅介紹:“作為京津冀交通一體化重點建設項目，邯鄲機場三期改擴建工程為夜間不停航施工，每天施工時間只有凌晨1點到早晨7點共計6個小時。除去前期準備和機械設備、人員撤場及已鋪瀝青冷卻等必須花費的時間，實際每天攤鋪作業可用的時間不到5個小時，并需要在1個月內完成。”

　　“mmGPS 3D攤鋪控制系統將GNSS衛星定位、域激光、機械自動化控制和3D數字化建模等諸多技術融為一體，主要由GNSS基準站、域激光發射器、mmGPS流動站和P63攤鋪機自動控制系統四部分組成。其中，mmGPS流動站是實現攤鋪過程控制和動態質量管理的重要手段。”馬東紅說道。

　　在正式攤鋪作業前，技術人員首先采用mmGPS流動站檢查3D數字化設計和待鋪工作面的符合情況，完成質量控制的事前檢查。

　　在實際鋪筑過程中，再利用mmGPS流動站實時檢測攤鋪后的作業面是否符合設計要求，若出現超出設計容許范圍的偏差，可實時動態調整攤鋪機，以確保熨平板始終穩定且高質量按照設計數據完成攤鋪作業。

　　“經過16天奮戰，在施工人員和3D攤鋪技術團隊的密切配合下，該工程于6月19日實現“底面層攤鋪工程”順利合攏，mmGPS 3D攤鋪技術為快速推進工程進度、確保施工質量發揮了不可替代的作用，也由此成為我國機場不停航施工的一項重要成果。”馬東紅總結道。

　　全流程解決方案

　　拓普康在本屆寶馬展期間展出的SmoothRide平順道路翻修系統，是專為道路翻修和養護設計的系統解決方案，可以有效解決傳統翻修作業中面臨的無法有效控制銑刨深度的困擾，以及傳統銑刨和攤鋪方式難以控制坡度和平順性，難以實現精準施工，而造成的物料和燃油等方面的浪費，開創了業內變量銑刨和變量攤鋪的先河。

　　針對現階段國內一些路面的改擴建或者養護工程，SmoothRide系統會在施工前快速完成數公里長的道路掃描，瞬間獲取以百萬計的點云數據，基于配套軟件向技術人員直觀展現當前路面情況。而基于這樣的路面情況，系統會進一步生成相應的施工設計，銑刨機和攤鋪機再通過讀取相關設計數據，精準完成現場施工。

　　在保證路面平整度方面，SmoothRide系統可以通過壓實差異補償來實現變量攤鋪厚度的精準控制。并在結束后，再次對路面進行掃描，形成施工前和施工后平整度的對比。

　　這套系統也體現了拓普康所提倡的全流程解決方案理念。解決方案覆蓋施工前、施工中，以及施工后。

　　而就在前不久，拓普康3D數字化施工方案還與無人駕駛智能攤鋪機進行了結合。陳新認為，未來隨著道路施工智能化、無人化的推進，3D數字化施工技術將被更加廣泛地得以應用，專業測繪人員也將在3D數字化施工過程中發揮更大的作用。

（責任編輯：茶幾）