【关键词】沥青摊铺厚度监测；高精度传感器选型；实测效果

引言

在现代道路建设中，沥青摊铺的质量直接影响到道路的使用寿命和行车安全。其中，摊铺厚度作为关键指标之一，其精确控制至关重要。然而，在实际施工过程中，由于环境因素复杂多变，传统监测方法难以满足高精度要求。随着传感器技术的发展，采用高精度传感器进行实时监测成为提升摊铺质量的新途径[1]。本文将探讨适用于沥青摊铺厚度监测的传感器选型依据与方法，并通过实测方案验证其效果。通过对不同类型的传感器进行分析比较，旨在为工程实践提供科学指导，以实现更加精准、高效的摊铺厚度监测，从而保障道路工程质量。

一、沥青摊铺厚度监测需求分析

（一）沥青摊铺施工工艺特点

在道路施工建设中，沥青摊铺施工是非常关键的环节，其施工流程主要包含沥青混合料的拌和、运输、摊铺和碾压等多个紧密相连的环节。在沥青混合料拌和阶段中，需要对集料、沥青、矿粉等原材料根据准确的配合比，在高温环境中进行均匀充分的搅拌，从而保证沥青混合料符合质量要求。然后，通过专用运输车辆将热拌沥青混合料及时运输到施工现场，在运输过程中需要采用保温以及防离析等措施，保证混合料的温度和均匀性。

在沥青混合料运输到施工现场之后，通过摊铺机实施摊铺。摊铺机沿着预先设定的基准线，在道路基层上将沥青混合料均匀地摊铺，形成具有一定厚度和宽度的沥青层。在摊铺当中，摊铺机的行驶速度以及振捣频率、螺旋布料器的转速等因素，对摊铺厚度都会产生一定的影响。摊铺机若是行驶速度较快，就会造成沥青混合料的摊铺不充分，从而产生厚度不足的状况；振捣频率比较低，很难使得混合料充分密实，可能导致摊铺厚度不均匀；螺旋布料器转速不当，则会引起混合料分布不均，进而影响摊铺厚度的一致性。

最后，通过压路机对摊铺后的沥青层实施碾压，使沥青混合料充分密实，将路面的强度以及平整度提升。在碾压中碾压过程对于摊铺厚度也会产生二次影响，如果碾压工艺不科学，例如，碾压遍数不足或碾压速度过快，可能导致沥青层压实度不够，厚度出现偏差[2]。

（二）摊铺厚度监测的技术要求

在沥青摊铺施工过程中，摊铺厚度监测的技术要求很严格。在精度要求方面，按照有关规范和工程需求，沥青摊铺厚度监测的允许误差范围通常控制在±5 mm以内。对于高等级公路，一些项目甚至要求将误差控制在±3 mm，以保证路面平整度和承载能力符合设计标准。

实时性要求是确保摊铺质量的关键。沥青摊铺施工具有一定的连续性，若摊铺厚度出现偏差而未能及时发现和调整，就会造成大面积的返工，从而导致工期延误和成本增加。因此，实时监测摊铺厚度，能够使施工人员根据监测数据及时调整摊铺机的各项参数，保证摊铺厚度始终保持在规定范围内。

可靠性要求主要应对恶劣环境。沥青摊铺施工现场存在高温（摊铺温度可达140℃～180℃）、强烈振动、大量粉尘等不利因素。传感器自身具有良好的耐高温性能，在高温环境中可以稳定性的工作，不发生性能衰减或损坏；具有抗振动能力，确保摊铺机在持续振动中，测量数据的准确性不受影响；同时具备防尘、防潮功能，避免粉尘和水汽侵入传感器内部，影响其正常运行。

二、高精度传感器类型与工作原理

（一）激光位移传感器

激光位移传感器基于光学三角测量原理或激光回波分析原理工作。采用光学三角测量原理时，传感器发射激光束到被测物体表面，物体表面反射的激光束通过透镜聚焦到光电探测器上，按照激光束在探测器上的成像位置，与已知的光学几何关系结合起来，对物体与传感器之间的距离进行计算。而基于激光回波分析原理的传感器，通过测量激光束从发射到接收反射光的时间差，按照光速计算出物体的位移。该传感器特点为高精度以及高分辨率和非接触测量等，测量精度能够达到微米级，能够满足沥青摊铺厚度高精度监测的需求。其非接触测量方式不会对沥青摊铺表面产生破坏，响应速度较快，可以实时获取测量数据[3]。