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光电跟踪与制导技术

发布时间:2019-07-25 14:32 来源:未知 编辑:admin

  第一章、绪论及跟踪系统综述光电制导与跟踪系统是以电视、红外、激光、毫米波等成像设备为手段,利用目标跟踪识别 技术获取对方目标运动、状态、形状等信息,然后实施打击的光电技术,是夺取战场信息优 势、实施精确打击的重要技术手段。 特点:精确性 高效性 先进性 威慑性 非制冷红外探测器 热探测器利用红外辐射的热效应引起探测材料的温度变化,进而产生某种可度量的物理量的变化,获得与 红外辐射相对应的信号。一般不需要制冷,可靠性高,且成本较低,但灵敏度不高,响应速度较慢 红外搜索跟踪系统是一种被动空中目标搜索跟踪系统,连续旋转的红外扫描头实施搜索,并将空中目标 作为点目标成像在探测器阵列上。电子信号处理系统对红外扫描头获得的信号进行处理,排除飞鸟等形成 的虚假目标信号,确定目标的航迹, 为防空武器系统提供目标的方位角和俯仰角信息,引导防空武器瞄准 和跟踪目标空中目标。 微光夜视系统通过采集目标场景反射的微弱的光线,利用像增强器将其放大数万倍以上,形成明亮的图 像,供人观察。分为微光直视系统(微光夜视仪)和微光电视系统 激光武器分类 软杀伤激光武器 硬杀伤激光武器 战略应用的机载激光系统(ABL)射程200km,战术应用的机载激光系统 射程20km 激光雷达特点:角分辨率、速度分辨率和距离分辨率高,抗干扰能力好,不仅能探测和跟踪目标,获得 目标的方位、速度等信息,而且利用激光的相干性,还能获得微波雷达不能得到的其它类型的信息。 航空相机特点:能迅速地获取敌方纵深地区的大范围地面情报。获取的照片不仅清晰、直观、容易判读, 而且其上所包含的信息的容量、质量和可靠性是其他侦察手段无法比拟的 类型:分幅相机、缝隙相机和全景相机 无人值守地面传感器 光电综合侦察系统特点:组件式、功能互补、昼夜全天候工作 光电对抗装置 激光警戒接收机 导弹临近报警装置(红外、紫外、雷达)红外干扰机 激光 诱饵系统 烟幕系统 伪装 第二章、导弹总体设计 2.1 导弹武器系统 1、有翼导弹是一种以火箭发动机或吸气式发动机为动力,机动飞行所需的法向力依靠升力部件的空气动 力提供,装有战斗部的自控飞行器。分类:地空导弹、空空导弹、空地导弹、反舰导弹、反坦克导弹 特点 1)制导精度高 2)机动能力强 3)系统组成及结构复杂 2、弹道导弹:一种沿预先设定的弹道飞行,将弹头投向预定目标的导弹. 按作战使命分:战略弹道导弹、战术弹道导弹 2.2 导弹武器系统组成: 1)导弹系统:导弹弹体、推进系统、制导系统、引战系统、电气系统 由弹体、推进系统、制导系统、引战系统和电气系统组成。导弹在制导系统和推进系统的作用下在空中飞 行,最后导向所攻击的目标;引信引爆战斗部,用以摧毁目标;弹上电气系统保证导弹从起飞直至击毁目 标的全过程中给弹上设备供电,并把各设备有机地连接起来,使它们按程序协同工作。 2)火控系统:目标显示和探测系统、数据处理和计算系统、发射平台参数测量处理系统、发射装置 完成对目标信息的获取和显示、数据处理,发射平台参数测量和处理,计算装定射击诸元,射前检查,战 术决策和实施导弹发射任务。该系统主要由目标探测和显示系统、数据处理计算系统、发射平台参数测量 处理系统、射前检查设备、发射装置、发射控制系统等构成 3)技术保障设备:检测设备、各种车辆、电站 用于完成导弹起吊、运输、贮存、维护、检测、供电和技术准备,以保障导弹处于完好的技术状况和战斗 待发状态。技术保障设备主要有:测试设备、吊车、运输车、装填车、技术阵地及仓库拖车、电源车、燃 料加注车、清洗车、气源车、通信指挥车和其它配套工具。 2.3 导弹研制 可行性论证阶段 方案阶段 初样阶段 试样阶段 设计定型阶段 生产定型阶段 各阶段目的主要工作详见课件(光电制导发展和总体设计.pdf) 2.4 导弹总体设计 一、总体设计的依据 战术技术指标; 完成研制的时间节点和定型时间; 研制经费额度。 二、总体设计遵循的原则 技术先进性 综合性 高可靠性 经济性 三、总体设计的基本内容 依据批准的战术技术指标要求,进行导弹总体方案论证; 选择导弹总体参数;提出弹上各系统研制任务书; 进行导弹工作流程、信息流程和内外接口设计; 进行惯量、气动、弹道、操作性和稳定性以及载荷等计算,试验和仿真; 完成可靠性、维修性、电磁兼容性和环境适应性的总体设计,最有效地满足给定的研制目标和要求。 四、导弹总体设计输出的主要文件 总体设计文件 1)武器系统性能和状态类; 2)结构协调类; 3)设计计算类; 4)试验规划类; 5)分系统设计依据类。 工厂生产文件 靶场使用文件 定型文件 第三章、电视导引头原理 3.1 电视导引头在飞航导弹中的作用 电视导引头是飞航导弹中的一种。电视导引头系统是通过弹载 电视导引头获取目标区图像,在地面站实时选择、自动锁定目标进行打击的精确制导武器系统。 电视制导有三大技术难题: 一是摄像机抗过载问题; 二是旋转并高速运动图像的清晰化处理问题; 三是目标搜索与跟踪问题。 电视导引头和雷达导引头相比较 优点:电视导引头是成像系统,易采用数字图像处理技术; 可以在低仰角下工作,不产生多路径效应(镜面反射和实际目标回波相干产生了多路径效应(雷达制导的特点) 使用和存放的环境要求高。3.2 电视导引头的基本原理 电视脱靶量的定义: 目标偏离视轴的角度叫脱靶量。脱靶量测量:摄影+判读、电视测量 目标的精确位置 脱靶量3.3、飞航导弹电视导引头的分类 从功能上分:自动搜索、自动捕获和自动跟踪、人工装定的电视导引头和捕控指令电视导引头。 从体制上分:点跟踪、边缘跟踪、形心跟踪(含质心跟踪)、相关跟踪。 从提取信号的种类分:模拟量信号、模拟和数字信号并存、数字信号。 从装载对象分:地地、地空、岸舰、空地、空舰(空、地(岸)、舰、潜排列组合) 3.4、飞航导弹电视导引头的功能和性能 功能: 1)在导弹飞行末段(或者中段),接受武器系统指令机构的控制下开机,并按照预定程序进行搜索。2)对 满足规定条件下的目标进行捕获,并发出捕获指令。 3)对目标进行稳定跟踪,使光轴实时对准目标。并向控制系统提供光轴与弹轴的角偏差值。 4)当被跟踪的目标丢失后,应具有记忆功能。在记忆时间内出现目标,系统应正常工作。当目标丢失超过 记忆时间后,电视导引头重新搜索并再次捕获跟踪目标。 跟踪具体的型号不同,功能还有其他的一些要求。 性能: 1)捕获目标的最大距离:它是电视导引头的主要参数之一,它与目标的尺寸的大小,目标和背景的光能反 差、外接照度、大气透过率、镜头焦距、成像器件灵敏度、弹体飞行高度等因素有关。 2)跟踪目标的最小距离: 对于采用形心体制跟踪的电视导引头,最小作用距离等于目标图像充满靶面的 距离。即盲区。采用相关跟踪方法可以减小盲区。 3)角跟踪精度:按照计划要求。 4)分辨率:与电视导引头的CCD 参数和光学系统参数有关。 3.5、飞航导弹电视导引头的组成 3.6、飞航导弹电视导引头参数的计算(课件上没有) 第四章、可见光制导 导弹的组成: (1)推进系统(2)制导系统 (3)战斗部 (4)弹体系统 (5)供电系统(弹上电源) (1)推进系统: 以发动机为主体,为导弹提供飞行动力,保证导弹获得需要的射程和速度。 导弹常用的发动机有火箭发动机(固体、液体火箭发动机)、空气喷气发动机(涡轮喷气和 冲压喷气发动机)、以及组合型发动机(固—液组合,火箭—冲压组合发动机)。 (2)制导系统: 制导系统是导引和控制导弹飞向目标的仪器和设备的总称。 制导系统可以完全装在弹上,如自寻的制导系统。但也有的导弹,弹上只装控制系统,导引 系统则装在地面指挥站或载舰、载机上,如面对空导弹等。 (3)战斗部: 导弹上直接毁伤目标,完成其战斗任务的部分,由于大多置于导弹头部,故习惯称为导弹头。 由于导弹所攻击的目标性质和类型不同,相应的要求导弹配置有毁伤作用不同,结构类型不 同的战斗部,如爆破战斗部、杀伤战斗部、聚能战斗部、化学战斗部、生物战剂战斗部以及 核战斗部。 (4)弹体 弹体是导弹的结构主体,是各舱、门、空气动力翼面、弹上机构及一些零组件联接而成的, 具有良好的气动外形的壳体,用以安装战斗部、制导系统、动力装置、推进剂及供点系统(弹 上电源),以及空气动力翼面(包括产生升力的弹翼),产生操纵力的舵面,以及保证稳定飞 行的安定面(尾翼) (5)供电系统(弹上电源) 供电系统负责给弹上各分系统供给正常工作所需要的电能,主要包括电源,各种配电、变电 装置等。 导弹的分类: (1)按照发射地点和目标所在的位置分类:面对面、面对空、空对面、空对空(导弹); (2)按照作战使命分类:战术型、战略型; (3)按照结构与弹道分:有翼式(巡航式、其他有翼式)、弹道式; (4)按照射程远近分:近程(0~1000)、中程(1000~3000)、远程(3000~8000)、洲际(8000~)km; (5)按所攻击的目标分类:攻击固定目标、攻击活动目标(反飞机、反坦克、反舰(潜)、反卫星、) 在大气层内飞行的导弹,可由改变空气动力获得控制,有翼导弹一般用改变空气动力的方法来改变控制 在大气层中或大气层外飞行的导弹,都可以用改变推力的方法获得控制4.2 导弹制导系统的分类 稳定回路系统是制导系统的重要环节,它的性质直接影响制导系统的制导准确度,弹上控制系统应既能保 证导弹飞行的稳定性,又能保证导弹的机动性,即对飞行有控制和稳定的作用 制导系统功能上讲包括导引系统和控制系统两部分 根据导引系统的工作是否与外界发生联系可 分为 自寻的制导系统 也称为自寻的制导系统,是利用目标辐射或反射的能量制导导弹去攻击目标。 根据导弹所利用能量的能源所在位置的不同,自寻的制导系统可分成三种: 主动式:照射目标的能源在导弹上,对目标辐射能量,同时有导引头接收目标反射回来的能量的寻的制导方式。 2、半主动式: 照射目标的能源不在导弹上,弹上只有接收装置,能量发射装置设在导弹以外的制导站或其他位置 3、被动式: 目标本身就是辐射源,不需要发射装置,由弹上导引头直接感受目标辐射的能量,导引头将以目标的特定 物理特性作为跟踪的信息源。作用距离小,常用红外自寻的系统。 原理组成: 遥控制导系统 由导弹以外的制导站向导弹发出导引信息的制导系统,称为遥控制导系统。根据导引指令 在制导系统中形成的部位不同,遥控制导又分为波束制导和遥控指令制导。 相比于自寻的制导,遥控制导设备分布在弹上和制导站上,精度较高,精度随着导弹与制导 站距离的增加而降低,且在命中目标前不能规避障碍,生存能力较差。 天文制导(星光制导)是根据导弹、地球、星体三者之间的运动关系,来确定导弹的运动参量,将导弹 引向目标的一种制导技术。 导弹天文导航系统一般有两种: 一种是由光电六分仪或无线电六分仪,跟踪一种星体,导引导弹飞向目标。另一种是用两部光电六分仪或 无线电六分仪,分别观测两个星体,根据两个星体等高圈的交点,确定导弹的位置,导引导弹飞向目标。 地图匹配制导是利用地图信息进行制导的一种制导方式。 地图匹配制导一般有地形匹配制导与景象匹配 区域相关器制导两种。它们的基本原理相同,都是利用弹上计算机预存的地形图或景象图,与导弹飞行到 预定位置时携带的传感器测出的地形图或景象图进行相关处理,确定出导弹当前位置偏离预定位置的偏差, 形成制导指令,将导弹引向预定区域或目标。 方案制导就是根据导弹飞向目标的既定航迹,拟制的一种飞行计划。方案制导是导引导弹按这种预先拟 制好的计划飞行,导弹在飞行中的导引指令就根据导弹的实际参量值与预定值的偏差来形成。方案制导系 统实际上是一个程序控制系统,所以方案制导也叫程序制导。 惯性导航系统是一自主式的空间基准保持系统。它由惯性测量装置、控制显示装置、状态选择装置、导 航计算机和电源等组成。惯性测量装置包括三个加速度计和三个陀螺仪。 复合制导,可把上述几种制导方式以不同的形式组合起来,以进一步提高制导系统的性能 可分为串联复合制导、并联复合制导和串并联复合制导三种 为提高导弹命中精度与毁伤效果需要对导弹的质心与姿态同时进行控制。但目前大部分导弹是通过对姿态 的控制间接实现质心控制的。导弹姿态运动有三个自由度,即俯仰、偏航和滚转三个姿态,通常也称为三 个通道。如果以控制通道的选择作为分类原则,控制方式可分为三类,即单通道控制、双通道控制和三通 道控制。 第五章、红外制导 红外线的基本性质:红外光:大于760NM,可见光波长:400-760NM,紫外光波长:400NM 以下. 红外线的波 长范围: 把能通过大气的三个波段划分为: 近红外波段 微米中红外波段 微米长红外波段 8~14 微米。 一些名词术语 辐射功率-------光谱辐射功率 辐射度 光谱辐射度辐射强度------- 光谱辐射强度 辐亮度 光谱辐亮度辐照度 光谱辐照度5.1 目标辐射和背景辐射 1、航空目标辐射:尾喷管加热部分的辐射、废气辐射、飞机因气动加热而产生的辐射 2、背景辐射:太阳及月亮辐射; 3、大气辐射:大气所含气体分子、水蒸汽、二氧化碳等微粒都对太阳及月亮辐射产生散射及吸收等现象, 因而产生大气的散射辐射及本射的热辐射。 5.2 红外线.大气的组成情况及对红外线 红外引导头成像的工作原理 红外成像导引头的整个工作过程是依靠接收目标本身的红外辐射而被动工作, 根据目标与背景的红外信息 热图像来捕捉和跟踪目标,通过图像处理和图像识别、区分出目标、背景信号,识别出真假目标并抑制假目 标,跟踪装置按预定的跟踪方式跟踪目标,送出摄像头的瞄准指令和制导系统的导引指令,经过制导电路,自 动驾驶仪而控制和引导弹体始终指向目标运行,引导导弹飞向预定目标”导引头的性能,决定了导弹的命中精 红外成像导引头具有以下优点1)高的空间分辨率和热灵敏度可达 0.01 度,动态范围大,信息采集率高,因而对目标识别能力 大大提高 2)更适合探测弱信号目标和跟踪复杂背景中目标可实现/发射后不管 3)也可多波段工作,抗干扰能力强,命中精度高 4)穿透烟雾能力强,作用距离大为增加 5)更适合各种复杂背景,低对比度目标和运动目标的探测识别与跟踪 6)可实现发射前锁定,可同时发射多枚导弹,攻击多个目标 关键技术分析??? 1、实时红外成像器 实时红外成像器用来获取和输出目标与背景的红外图像信息,因此必须具有实时性, 其取像速率15 帧。实时红外成像器组成原理框图如图所示,它包括光学装置、探测器、制冷器、信号放大 器、信号处理器和扫描变换器等。 5.4、红外跟踪与识别的目标特性 5.4.1.典型目标的红外辐射特性 目标的辐射特性是目标本身产生光辐射的特征。分为目标的空间特性、光谱特性和时间特性。目标的空间 特性是目标光辐射的空间分布;目标的光谱特性是目标光辐射随波长变化的分布;目标的时间特性是目标光 辐射随时间变化的规律。 1、导弹的辐射特性:1)导弹头锥迎头方向的辐射2)导弹尾焰的辐射 2、飞机的辐射特性: 喷气式飞机的红外辐射:发动机尾焰、发动机尾喷口、气动加热的蒙皮,飞机对环境辐射(太阳、天空、 地面等)的反射。 3、坦克的辐射特性: 坦克的热辐射主要来自发动机、尾气、裸露部分自身和对太阳、地面、天空和周围环境辐射的反射,包括 其运动时荡起灰尘被尾气加热的辐射。其中辐射强度较大的部分是发动机部分和尾气。 大气透过率与位置、季节、传输距离的关系5.4.2 多波段红外的目标特性 1)红外中波段、长波段图像的目标特征比较分析 中波段图像中温度较高的目标和温度较低的背景的灰度值相差比较大,目标比较明显;在长波段中的 高温目标辐射相对较小,目标和温度较低的背景的灰度值相差比较小,目标不一定明显。 在成像时,若两个波段图像采用的量化位数相同,中波段由于目标对比度量化范围大,因而量化误差 较大。由于量化误差大一些,中波段图像的场景细节相对少一些;而长波段图像中,量化误差小一些,一 些低温场景的细节要相对丰富一些。 中波段图像的灰度分布比较分散,场景中的高温区域越少,图像整体越偏暗;而长波段图像的灰度分 布比较均匀,图像整体一般比较偏亮。 Example.1 同一目标温度的情况下,目标与背景的辐射对比度在中波段(3-5μm)要大于长波段(8-12μ 随着目标温度的升高,辐射对比度在增大,中波段辐射对比度增加的幅度最大。这是因为温度越高,在中波段的辐射越强。 Example 波段的辐射主要是来自场景中物体自身的热辐射,相对于3.4-4.1μ m波段来讲,对热辐射更敏感。温度高的部分其辐射度 相对比较高,温度低的部分比较低,但各部分整体而言差异不大。而3.4-4.1μ m波段太阳的反射较多,因 此反射太阳辐射多的部分亮,而反射太阳辐射少的部分就比较暗,这样各部分明暗差异比较大,卡车轮廓 处于比较暗的部分,因而不清楚。 (细节描述详见课件)。 2)红外短波图像与中波、长波图像的比较分析 短波图像: 天空中由于包含了较多的太阳(或月亮)的短波红外 辐射,所以短波图像的天空比较亮。 由于绿色植物对近红外和短波红外的反射能力很强, 所以短波图像中树林的图像比较亮,且层次比较丰富。 车辆主要是表面的反射信息,所以外观比较清楚;人 的图像亮度与地面比较接近,但树丛中隐藏者根本反映 不出来。 地面也相对比较亮一些,清楚一些。 :中波图像 天空中没有中波红外辐射,天空图像很暗。 车辆主要是自身的辐射信息,不同温度的部位明暗对比度比较明显;人的图像从背景中明显分离出 来,且树丛中的隐藏者也非常明显。 地面也相对暗一些,图像整体的明暗对比度较长波大一些。 长波图像: 天空的亮度没有短波亮,但比中波亮一些。 树林的长波红外图像也比较亮,但层次感比中波强一些。 车辆图像主要是自身的辐射信息,不同温度的部位明暗对比度比较明显;人的图像从背景中明显分 离出来,且树丛中的隐藏者也明显。 地面也相对暗一些,但有些细节信息。图像整体的比中波亮,但没有短波那样清楚。 5.5、红外跟踪与识别系统的实现(这一段课件好像有问题,一下标题与内容对不上,但都是课件上的) 5.5.1、红外跟踪与识别系统组成 显著特点: 被动探测方式,隐蔽性好,反隐身能力强 角分辨率比雷达高,体积、重量比雷达小 提供符合人类视觉习惯的目标及背景图象,可完成被动 识别目标并辅助选择攻击最危险的目标 可昼夜工作,提高了武器系统夜战时对目标的探测能力 5.5.2.红外跟踪与识别基本原理 基本原理框图 杂波抑制模型 杂波抑制:检测器是基于信号加噪声模型的。然而,由传感器摄入的图像含有丰富的背景信息,这些背景 信息都是高度相关的。由于目标往往都是隐藏在背景及噪声之中,因此直接在含有丰富背景信息的图像中 检测微弱点状运动目标几乎是不可能的。所以在进行检测操作以前,先去除图像序列中帧内和帧间相关性, 即杂波滤除。 检测系统运作模型 多帧搜索与检测系统:基本任务是从给定的一段三维(二维空间,一维时间)图像空间中,发现目标并给 出目标的位置,运动速率,灰度值等基本信息,其模型如图所示。前一段图像序列中若没有找到目标,则 再取下一段图像序列来重复检测过程,直到发现有目标为止。检测系统将可能目标的位置,运动速率,灰 度值等基本信息传递给跟踪器,以便进一步确认是否真目标。 目标跟踪模型 目标跟踪系统,一旦检测到目标后,将估计出的目标初始参数如目标位置、运动速度等信息传递给目标跟 踪系统。之后启动目标跟踪过程,在跟踪过程中不断的修正并输出目标参数的估计值,若发现目标丢失,则 重新返回到检测过程,进行下一轮的目标检测。 5.5.3.红外目标跟踪与识别方法(点目标) 图像分割与目标提取方法和跟踪算法详见课件。 点状运动目标检测与跟踪技术的难点: 目标呈点状,目标支持域尺寸趋于点,无形状、尺寸、纹理等信息可以利用; 点目标的亮度与其邻域背景的平均亮度低,且其亮度在时域上是随机分布的; 目标随机出现,必须在整个时空域内进行搜索,计算量相当大; 目标运动规律无定式,使目标的搜索、检测变得更加困难。 第六章、激光制导系统 基本原理:所谓激光制导技术,就是利用激光跟踪、测量和传输的手段控制和导引导弹飞向目标的技术。 激光器发出照射目标的激光波束,激光接收装置接收目标反射的光波,经光电转换和信息处理,得出目标 的位置参数信号(或导弹与目标的相对位置参数信号),再经信号变换用以跟踪目标和控制导弹的飞行 激光制导的优点是:既能测角也能测距,有较高的测量精度,抗干扰能力强。 激光制导的缺点是:易被云、雾、烟或雨等吸收,在大气层内使用时受到气象条件的限制,不能全天候使 用;激光能源的功率有限,因而制导的作用距离受到一定限制。此外,由于波束窄,搜索跟踪也较为困难 激光制导导弹由三部分组成:导引头,战斗部、尾翼 分类:激光制导通常有“视线式”和“寻的式”。“视线式”的典型代表是激光驾束制导,“寻的式”的典型代表是 激光半主动式寻的制导。 激光驾束制导简言之就是激光制导系统瞄准目标并连续发射激光,位于弹尾的激光接收器接收激光,控制 弹体像“骑”着激光一样沿光束中心飞行。 激光半主动式寻的制导与激光驾束制导不同,它的激光接收器安装在弹体前端,而且由于发射器和激光目 标指示器可以分离架设,从而可以实现较远的射程。 特点: 激光制导武器具有具有结构简单、作战实效成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点.与其他精确制导弹 药相比,最明显的优势还是廉价。 激光制导武器也有着相当致命的弱点:受天气和战场条件影响大,尤其是战场上的硝烟、尘埃严重影响激 光的传输,从而使激光制导武器偏离目标;空袭飞机上的激光发射器要不断发射激光,使激光始终照射在 目标上,从而使空袭飞机较长时间暴露于防空火力之下,降低了生存能力;激光光束狭窄,搜索能力较差。 对激光武器的干扰: 其一,筑起防护屏障:施放能干扰激光束的宽波段烟幕;其二,欺骗式激光干扰;其三,设置充气式军事 装备、车辆模型(其表层涂有能有效反射激光波束的材料),以吸引激光制导武器对其攻击,从而分散和消 耗敌方的火力。其四,防患于未然:配置激光告警器 亲爱的朋友,上文已完,为感谢你的阅读,特加送另一篇范文, 如果下文你不需要,可以下载后编辑删除,谢谢! 道路施工方案 主要施工方法及技术措施3.1 施工程序 3.2 施工准备 3.3 定位放线 天然砾基层施工 高强聚酯土工格楞3.8 水泥稳定砂砾基层施工 3.9 路缘石施工 10玻璃纤维土工格栅施工 3.11 沥青面层施工 12降水施工 工程概况本项目建设的厂址位于新疆石河子市。工程场地位于石河子高新技 术开发区经七路西。场地原为麦田,地势南高北低。厂区道路连通各装 置区域,并与经七路相连。 编制说明及编制依据为保质按时顺利完成厂区道路,根据工程施工招标文件、设计施工 图,以及现场实际场地,并结合我公司多年来的现场施工经验编制此方 规范及标准:《沥青路面施工技术质量规范》 JTG F40-2004 《工程测量规范》 GB50026-2007 《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-1999; 主要施工方法及技术措施3.1 施工程序 降水——施工测量——土方开挖——路基(卵石)整平——机械压 实——天然砂砾基层——机械压实——高强聚酸土工格楞——浆砌 卵石立缘石基础——水泥砂浆勾鏠——天然砂砾基层——机械压实 ——安装路缘石——水泥稳定砂砾底基层——玻璃纤维土工格楞 ——粗粒式沥青混凝土面层——中粒式沥青混凝土面层 3.2 施工准备 熟悉图纸及规范,做好技术交底工作。按图纸范围确定施工范围, 标出外框范围线,清出障碍物。联系施工需用材料、机械的进场工作。 根据业主提供的平面控制坐标点与水准控制点进行引测。根据施工图规 定的道路工程坐标点,进行测量放样的业内复合计算。 3.3 定位放线 根据现场实际情况,在道路两侧沿线m 左右布置测量控制 桩,轴线定位(坐标)桩与高程测量控制桩合用。控制点沿道路中心线 两侧交错间隔布置,形成多个控制体系,同时控制桩做醒目标志,以防 在施工过程中被碰动。土方施工后,测量人员应及时重新放线,路基处 理后,应在路基上测定路面中心线、边界线以及标高控制点。 其基本步骤为:校验路基轴线控制桩;合格后,根据轴线控制桩详 细放出路边线以及设置标高控制桩。 放线自检和业主监理验收后方可使用。验线土方开挖 施工方法:在施工测量放线确定基础位置,经检查复核无误后,作 为施工控制的依据,并经过监理确认后,即可进行基础土石方的开挖。 主要施工机具:挖掘机、装载机、尖、平头铁锹等。 3.4.1 作业条件: 土方开挖前,应摸清地下管线等障碍物,以及地下水位等情况,并应 将施工区域内的地下障碍物清除和处理完毕。 道路的定位控制线(桩),标准水平桩及基槽的灰线尺寸,必须经过 共同检验合格,并办完预检手续。考虑在机械无法作业的部位和修整边 坡坡度采用人工进行施工。熟悉图纸,做好技术交底。索取地勘资料及 气象资料。 夜间施工时,应合理安排工序,防止错挖或超挖。施工场地应根据需 要安装照明设施,在危险地段应设置明显标志。 3.4.2 挖土方流程: 确定开挖的顺序和坡度沿灰线切出槽边轮廓线)基地坡度剖面图:现场土质为粉质粘土,开挖 深度不超过 1.5m 可不放坡,不加支撑,挖 深度超过1.5m 必须放坡,放坡坡度为1:0.75。 (2)开挖基槽: 采用反铲挖土机开挖基槽从槽的端头,以倒退行驶的方法进行开挖, 将土方甩到基槽两侧,应保证边坡的稳定。场地以下耕织土层直接清理现 场,剩余好土回填基槽使用。 (3)施工要求: 基坑(槽)开挖后,不得直接开挖至设计底标高,避免机械开挖扰 动地基土层。在挖到距槽底 20cm 以内时,测量放线人员应配合抄出距 槽底20cm 水平线m 钉水平标高小木桩或短钢筋, 在挖至接近槽底标高时0.2m 时,用尺或事先量好的20cm 标准尺杆,随 时以小木桩校核槽底标高。最后由两端轴线(中心线)引桩拉通线,检 查距槽边尺寸,确定槽宽标准,据此修整基槽,最后人工清除槽底土方。 土方开挖时应注意边坡稳定。严禁切割坡脚,以防导致边坡失稳, 当边坡坡度陡于五分之一,或在软土地段,不得在挖土上侧堆土。必要 时可适当放缓边坡或设置支撑。施工时,应加强对边坡、支撑、土堤等 的检查。同时应注意基坑边沿控制线好其他单位设施,避免损伤. 夜间施工时,应有足够的照明设备,在危险地段应设置明显标志,并 要合理安排开挖顺序,防止错挖、超挖。 雨期施工在开挖基坑(槽)时,应注意边坡稳定,必要时可适当放 缓边坡坡度,防止地面水流入。坚持对边坡进行检查,发现问题要及时 处理。 (4)应注意控制的质量问题 基础底部土方超深开挖:开挖基坑(槽)或管沟均不得超过基底标 高。如个别地方超挖时,其解决方法应取得设计单位的同意,不得私自 处理.基坑开挖中如遇局部地基问题,施工方应及时通知有关各方人员现 场共同协商处理,未得到各方任何之前,不得擅自处理。基坑开挖并清 理完,经钎探(根据当地监理、质检部门要求)和验槽合格后,方可进 行下道工序的施工。 基底未能得到保护:基坑(槽)开挖后应尽量减少对基础底部基土 的扰动。如基础不能及时施工时,可在基底标高以上留出0.3m 厚土层, 待做基础时再挖掉。开挖尺寸不足:基坑(槽)或管沟底部的开挖宽度, 除结构宽度外,应根据施工需要增加工作面宽度。如排水设施、支撑结 构所需的宽度,在开挖前均应考虑。基坑(槽)边坡不直不平,基底不 平:应加强检查,随挖随修,并要认线 卵石路基基层施工 路基施工是道路施工重点, 必须将原地面上各种杂物清除,保证 填土表面无积水。 对于压路机不能压到得地方,采用夯机夯实或者人工夯实。 厂区道路路基密实度不小于96%,经检测合格后方可经行后续施工。 本工程采用200 厚卵石基层,基层每边比基础宽出270mm。自卸汽车倒 至基槽漂石,反铲挖掘机整平后,压路机压实。 3.5.1 材料 卵石:采用粒径100-200mm 卵石做为底基层。上层为天然砂砾,水 泥稳定砂砾层及粗,中式沥青面层。 3.5.2 施工方法 (1)施工测量 施工前对下承层按质量验收标准进行验收之后,恢复中线m 设一桩,并在两侧路面边缘0.3-0.5m 处设标志桩,在标志桩上用记 号笔标出漂石基层边缘设计标高。 卵石入槽后,挖掘机倒退法整平。进行分层施工,基层的设计厚度为200mm,根据现场实际情况,基底土方含水率较大,为了保证第一层漂 石整体均匀性, 防止地基翻浆,第一层漂石虚铺厚度400mm,碾压整平后, 直接回填天然砂砾,分层碾压至设计标高。 (3)试验取样 选择资质符合要求的试验室进行戈壁分层碾压取样试验。现场取样 每层天然砂砾碾压完成后,由监理单位见证试验室现场对戈壁取样,压实 系数要求不小于0.96.取样要求,每1000 平方取样两点,不足1000 平方 时按两点取样。 3.6 天然砂砾路基施工 天然砂砾应平铺整平后,进行机械碾压。压路机采用18t 碾压时先轻后重,先慢后快。直线段,由两侧路肩向路中心碾压,平曲线段由内侧向外侧进行碾压。碾压时,主碾重叠不小于30cm。 压路机的碾压速度,头两遍采用1.5-1.7Km/h,以后采2.0-2.5Km/h。 在规定的时间内碾压到要求的压实度,达到没有明显的轮迹。碾压过程 中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,铲除换填,使其达到质量要求。 分段施工时,上下两层接缝距离为500mm,接缝处夯压密实。 3.7 高强聚酯土工格楞 土工格栅选取用聚酯涤纶纤维为原料。采用经编定向结构,织物 中的经纬向纱线相互间无弯曲状态,交叉点用高强纤维长丝捆绑结合 起来,形成牢固的结合点,充分发挥其力学性能,高强聚酯土工格栅 具有抗拉强度高,延伸力小,抗撕力强度大,纵横强度差异小,耐紫 外线老化、耐磨损、耐腐蚀、质轻、与土或碎石嵌锁力强,对增强土 体抗剪及补强提高土体的整体性与荷载力,具有显著作用。 土工格栅施工要点: 1、施工场地:要求压实平整、呈水平状、清除尖刺突起物。 2、格栅铺设:在平整压实的场地上,安装铺设的格栅其主要受 力方向(纵向)应垂直于路堤轴线方向,铺设要平整,无皱折,尽量 张紧。用插钉及土石压重固定,铺设的格栅主要受力方向最好是通长 无接头,幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接,搭接宽度不小于 10cm。如设置的格栅在两层以上,层与层之间应错缝。大面积铺设后, 要整体调整其平直度。当填盖一层土后,未碾压前,应再次用人工或 机具张紧格栅,力度要均匀,使格栅在土中为绷直受力状态。 3、填料的摊铺和压实:当格栅铺设定位后,应及时填土覆盖, 裸露时间不得超时 48 小是,亦可采取边铺设边回填的流水作业法。 先在两端摊铺填料,将格栅固定,再向中部推进。碾压的顺序是先两 侧后中间。碾压时压轮不能直接与筋材接触,未压实的加筋体一般不 允许车辆在上面行驶,以免筋材错位。分层压实度为 20-30cm。压实 度必须达到设计要求,这也是加筋土工程的成败关键。 4、防排水措施:在加筋土工程中,一定要作好墙体内外的排水 处理;要做好护脚,防冲刷;在土体内要设置滤、排水措施。 3.8 水泥稳定砂砾基层施工 1.摊铺混合料前,要清扫砂砾执层,垫层上不能有杂物。要严格检 查底基层之纵断高程和横断面坡度,检测指标与偏差必须满足设计与规 范要求。然后洒水湿润底基层表面,但不能有自由水存积。 2.用摊铺机摊铺混合料时,中间不宜中断。 因故断超过初凝时间 过长,应设置施工缝。 摊铺机行下速度控制在1M-5M/min,并匀速行 3.水泥稳定砂砾基层施工中,横缝是不可避免的,对接缝处理规范有严格要求。另外根据实际操作之经验,我处理之方法是先在横缝处多 填混合料,压路机横向碾压2-3 遍,再铲除明显高出之部分,再横压力 1-2 遍,最后再纵向依次碾压,压路机纵向行驶要超过横缝,碾压完毕 再人工挖除1 米,以便下次接缝。 4.水泥稳定砂砾基层碾压成型后,要能时喷雾洒水,以防止水泥稳 定基层风干。48 小时内要保持表面湿润不干燥,然后连续约3 天,以后 可适当减少洒水次数,但必须保持表面湿润。洒水养生不少于7 间要禁止一切车辆通行,洒水车要缓慢行进洒水均匀。流水施工作业时,水泥稳定砂砾基层洒水养生4 天后,可洒透乳化沥青养生,第5 沥表下面层。这样作业对基层质量没有影响,还可快加工程进度。3.9 路缘石施工 路缘石施工应符合下列要求: 核对道路中心线无误后,进行边线放样,确定路缘石底面标高。 路缘石施工应根据路缘石平面位置和顶面标高,放样依次排砌。相 邻侧石接缝必须平齐,然后进行勾缝。 3.10 玻纤土工格栅施工 常用的玻纤土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种,带自粘胶的可 直接在已平整的基层铺设,不带自粘胶的,通常采用钉子固定法。 钉子固定法所需材料为: 40400.3毫米的固定铁皮,要求平整不翘角 ii. 英寸钢钉(优质水泥钉)1、钉子固定法铺设玻纤土工格栅时,先将一端用固定铁皮和钉子 固定在已洒布粘层沥青的下层结构上,钉子可用锤击或射钉枪射入,再 将格栅纵向拉紧并分段固定,每段长度为2-5 米,对于水泥混凝土路面, 可按收缩缝间距分段。钢钉位置设于接缝处,要求格栅拉紧时,其纵横 向均处于挺直张紧状态。 格栅搭接距离为:纵向接头搭接距离不小于20厘米,横向搭 接距离不小于15 厘米,纵向搭接应根据沥青摊铺方向,将前一幅处于后 一幅之上。 3、不能将钉子钉于玻纤格栅上,也不能用锤子直接敲击玻纤格栅, 固定好后,如发现钉子断裂或铁皮松动,则需重新固定。 4、玻纤格栅铺设固定完毕后,须用胶辊压路机适度碾压稳定。使格 栅与原路表面粘牢固,严格控制运送混合料的车辆出入,在格栅层上禁 止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料,以防止对玻纤格栅的施工损 5、施工注意事项(1)严格控制远送混合材料的车辆出入,在格栅层上禁止车辆急转 向、急刹车和倾斜混合材料,以防止对玻纤格栅的损坏。 (2)玻纤格栅背胶易溶于水,雨天或路面潮湿时不得施工。 (3)玻纤格栅为玻璃纤维制造,对人体皮肤易产生刺激作用,施工 人员须戴防护手套。 (4)当使用胶轮压路机需注水增加重量时,其注水量不能太慢,以 防溢流到玻纤格栅上,造成其背腹失去粘性。 (5)玻纤格栅铺设过程中,若发现原有较小的坑塘没有预先填平, 可在铺好的格栅上将对应坑塘的部分剪去,以便在铺上层沥青混合材料 时能完全填平坑塘。 (6)格栅铺设时,要求路面温度在5—6 (1)机械铺设 将整卷土工格栅装在拖拉机前的放卷架上,注意其粘性面向下。 使拖拉机向前走,保证土工格栅平直地粘在路面上。s 用胶轮的轻型压路机碾压1-2 摊铺沥青混合料路面。(2)人工铺设 将整卷土工格栅放在卡车后或手推车的放卷架上,注意其粘性面向 下。确保放卷轴已锁定,布卷不致自由松动。当卡车(或手推车)慢慢向 前走时,应踩住格栅一端。如格栅有松驰时,即时调整以防皱折。 用胶轮的轻型压路机碾压1-2 遍,激活格栅背胶即可摊铺沥青路面。 3.11 沥青混凝土面层施工 (1)沥青透层油 沥青透层油在已建成的石灰粉煤灰砂烁上洒布,主要材料为慢烈的 洒布型阳离子或阴离子乳化沥青(PC-2 或PA-2)及粒径为0.5-1.0cm 石屑。透层沥青采用沥青洒布车喷洒,用量1.0L/,洒布要求均匀,不产生滑移和流畅。当有遗漏时,采用人工补洒。浇洒透层沥青后,易 立即洒石屑或粗砂,用量3m/1000 .然后用6-8T 的钢简式压路机展 压一边。洒布之后,保证24 小时内不得扰动,使沥青充分渗透到基层中。 (2)沥青混合料面层施工工艺: 、准备工作: 沥青混凝土路面使用二台摊铺机,两侧为基准线m 左右。 先对沥青混凝土面层的施工将切实做好基层验收、技术准备、人员组织、 设备组织、作业准备、混合料运输、混合材料摊铺和碾压底基验收这八 个环节。基层和沥青混凝土面层平整度、厚度必须严格满足设计要求, 为上面层施工打下良好基础。 a、材料准备:施工使用的沥青混合材料必须按照要求申报使用许可, 如改变已批准的混合料配比,则需重新申报。

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