在我國已建成與在建的高速公路中

1、在我國已建成和在建的高速公路中,半剛性基層瀝青路面占了很大比重,而半 剛性基層又以水泥穩(wěn)定碎石基層為主導(dǎo). 而路面質(zhì)量問題,主要是在集料加工技 術(shù)、加工設(shè)備、質(zhì)量限制及混合料級配組成方面.文章就湖南邵永高速公路水泥 穩(wěn)定碎石集料供給方式、加工質(zhì)量限制技術(shù)與各規(guī)格集料用量比例等工程實(shí)踐方 面進(jìn)行交流與探討,希望對高速公路水泥穩(wěn)定碎石碎石集料加工質(zhì)量與供給起到 一定的參考和借鑒作用.一、目前我國碎石加工現(xiàn)狀從我國目前現(xiàn)狀來看,高速公路瀝青路面上面層碎石根本上以玄武巖為主,一股由專業(yè)公司開采并進(jìn)行集料加工, 質(zhì)量得到一定的限制.但瀝青中下面層、水 泥穩(wěn)定碎石底基層、基層及水泥碎路面碎石由承包商在當(dāng)?shù)?/p>

2、加工或向高速公路沿 線地方小石場采購.事實(shí)上,絕大局部山嶺地區(qū)在修建高速公路以前根本上沒 有大型規(guī)模的現(xiàn)代化石料加工場, 主要為一些地方中小型石料場,且加工設(shè)備主 要為鄂式破碎機(jī),所生產(chǎn)的集料含泥量大、粉塵多、針片狀、扁平狀顆粒含量高、 級配變異性大、合格率極低,根本不能滿足高速公路路面工程碎石集料質(zhì)量要求.集料質(zhì)量差是目前高速公路建設(shè)中特別嚴(yán)重的問題,也是我國公路建設(shè)中最落后的一個領(lǐng)域.主要表現(xiàn)在：1進(jìn)入喂料機(jī)前的石料含泥量太大,而喂料機(jī)無 法完全篩除泥土、泥塊和小于10cm以下的石料；2集料加工篩孔亂用情況十 分嚴(yán)重,且不統(tǒng)一；3破碎機(jī)還擊板與板錘之間的間隙未調(diào)試到位就正式生產(chǎn)；4集料規(guī)格

3、質(zhì)量限制指標(biāo)不明確, 驗(yàn)收制度松馳,致使集料級配變異性極大、 合格率很低.二、碎石集料加工設(shè)備及工藝要求碎石集料是高速公路路面工程的物質(zhì)根底,嚴(yán)把碎石集料質(zhì)量關(guān)是保證路面工 程質(zhì)量的根底和關(guān)鍵環(huán)節(jié).從我國已建成通車的高速公路出現(xiàn)的問題看,碎石集料生產(chǎn)還存在不少問題,如碎石粒徑普遍偏粗,混合料離析嚴(yán)重、針片狀及 0.075mm以下粉塵含量嚴(yán)重超標(biāo)、供料不穩(wěn)定導(dǎo)致混合料級配變異性大等因素嚴(yán) 重影響到路面施工質(zhì)量.一采用先進(jìn)的碎石加工生產(chǎn)線1 .生產(chǎn)線根本配置要求.采用二級以上破碎,二破必須采用還擊式破碎機(jī).在 一級破鄂式破碎機(jī)前,采用能篩除10cm以下小塊石、泥土、雜質(zhì)等的振動喂料裝置或振動篩.2

4、 .集料加工工藝流程.大塊石料經(jīng)料倉由振動喂料機(jī)均勻地送進(jìn)鄂式破碎機(jī)進(jìn) 行粗碎,粗碎后的石料由膠帶輸送機(jī)送到還擊式破碎機(jī)進(jìn)行中細(xì)破碎；中細(xì)碎后的石料由膠帶輸送機(jī)送進(jìn)振動篩篩分出幾種不同規(guī)格的集料,滿足粒度要求的集料由成品膠帶輸送機(jī)送往成品料堆；不滿足粒度要求的集料由膠帶輸送機(jī)返料送 到還擊式破碎機(jī)進(jìn)行再次破碎,形成閉路屢次循環(huán).集料加工工藝流程如圖1所示：圖1 集料加工工藝流程二集料粒徑與級配限制從集料加工過程得知,影響集料粒徑和級配的因素有：篩網(wǎng)的篩孔尺寸,篩網(wǎng) 的傾角,篩網(wǎng)面積、振幅和頻率,還擊破碎機(jī)上還擊板與板錘之間的間隙.合格 集料加工的關(guān)鍵技術(shù)是準(zhǔn)確地選定篩孔組合和準(zhǔn)確調(diào)試、監(jiān)控還擊

5、板與板錘之間 的間隙.1 .關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔和集料加工用篩孔的關(guān)系. 集料最終粒徑主要由篩網(wǎng)篩孔尺 寸來保證,集料加工所用篩網(wǎng)的篩孔必須比對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔大,更不能比標(biāo)準(zhǔn)篩孔小.一般情況下振動篩網(wǎng)篩孔尺寸可選用比標(biāo)準(zhǔn)方孔篩篩孔大一級的尺寸,見表1所示：表1振動篩的等效篩孔尺寸表方孔篩 mm通過調(diào)整破碎機(jī)的排料口尺寸,更換不同規(guī)格的篩網(wǎng)或篩網(wǎng)安裝傾度等,可以 生產(chǎn)出不同粒徑規(guī)格、不同級配的集料.以上篩孔尺寸不能作為強(qiáng)制指標(biāo),實(shí)際 生產(chǎn)是應(yīng)根據(jù)各石場石料本身特質(zhì)、機(jī)械設(shè)備性能還擊式破碎機(jī) 、振動篩網(wǎng) 安裝傾度已固定的情況下,應(yīng)通過試生產(chǎn)結(jié)果來調(diào)整篩網(wǎng)的篩孔具體尺寸.2 .還擊式破碎機(jī)的調(diào)試.為保證集料

6、質(zhì)量合格,同時防止生產(chǎn)出來的一些規(guī)格 集料偏多,另一些那么偏少情況,增加施工治理難度,致使局部施工企業(yè)根據(jù)以余 補(bǔ)缺的原那么用料,違背了正常的用料比例,級配變異性大,大大降低路面施工質(zhì) 量.在水泥穩(wěn)定碎石基層目標(biāo)配合比已定的情況下,可以通過調(diào)整石場生產(chǎn)設(shè)備來保證生產(chǎn)集料與目標(biāo)配合比級配大致相當(dāng)：1調(diào)整轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、板錘數(shù)量. 如要提升04.75mm細(xì)集料和4.759.5mm集料生產(chǎn)比例,那么對物料破碎比要求 較大,可調(diào)高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和增加板錘數(shù)量來解決；2有條件時應(yīng)采用有兩個破碎 腔的還擊式破碎機(jī),準(zhǔn)確調(diào)試還擊破碎機(jī)上破碎腔的還擊板與板錘之間的間隙, 使公稱最大料徑對應(yīng)篩孔的通過率接近目標(biāo)配合比要求

7、比值為止.3 .水泥穩(wěn)定碎石集料規(guī)格分類. 為便于碎石規(guī)模加工和級配組成, 易于貯存和 施工,同時滿足混合料配合比要求,各檔規(guī)格集料尺寸跨度不宜超過 8.5mm,否 那么容易離析.一般情況下,水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層按04.75mm、4.759.5mm、 9.519.0mm, 19.031.5mm四種粒級力口工,加工的集料通過混合料配合比設(shè)計, 能較好地滿足合成的礦料級配要求.三集料潔凈度、針片狀顆粒及粉塵含量限制針片狀碎石產(chǎn)生的原因主要與石料本身的物理特性、選擇的加工機(jī)械及生產(chǎn)工藝有關(guān).一般硬而脆的巖石在破碎時易產(chǎn)生針片狀, 以擠壓破碎為主的破碎機(jī)碎 出的石料針片狀含量比擬高,如鄂式破碎機(jī)等

8、；利用沖擊方法破碎出的石料針片 狀較少,如還擊式碎機(jī)等.針片狀顆粒含量限制技術(shù)如下：1 .選用還擊式破碎機(jī)或圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)碎石.還擊式破碎機(jī)是一種新型的、高 效率的沖擊式破碎機(jī).主要用來對石灰?guī)r、砂巖等中硬和軟巖石進(jìn)行粗碎、 中碎 和細(xì)碎加工,生產(chǎn)出來的石料多呈立方體,針片狀含量較少.缺點(diǎn)是板錘和還擊 板磨損快,運(yùn)轉(zhuǎn)是時噪聲較大,產(chǎn)生的粉塵也大.一般情況下,對石灰?guī)r生產(chǎn) 35萬m3后應(yīng)更換板錘、還擊板及螺栓,否那么碎石針片狀含量增加,壓碎值超 標(biāo).2 .合理的破碎篩分工藝流程.高速公路路面用碎石最少采用二級破碎, 二破必 須采用還擊破碎機(jī).在一級破鄂式破碎機(jī)前,采用能篩除 10cm以下小塊石、

9、泥 土、雜質(zhì)等的振動喂料裝置.無振動喂料裝置或初進(jìn)料斗不具備初篩功能的, 必須在石山宕口或原料堆場設(shè)置相應(yīng)的篩分裝置進(jìn)行篩分選料或人工選料,對大規(guī)模的石場來說,不宜采用人工選料.3 .露天石料加工廠,只能利用好天氣進(jìn)行石料加工.下雨天嚴(yán)禁石料加工生產(chǎn), 雨后也應(yīng)待石塊外表枯燥后再生產(chǎn). 否那么由于石塊含水量過大,泥土附著在石塊 上,難以分開造成集料臟、粉塵含量高現(xiàn)象.還擊破碎機(jī)破碎粘濕物料時,生產(chǎn) 水平降低,甚至產(chǎn)生堵塞,降低集料加工質(zhì)量和生產(chǎn)水平.4 .破碎機(jī)穩(wěn)定、連續(xù)的供料.只有穩(wěn)定、連續(xù)的供料才會使破碎機(jī)擠滿給料, 保證破碎腔內(nèi)料與料之間相互擠壓使得扁平及長條狀顆粒沿其薄弱斷面斷裂.如果

10、供料不充分,不能實(shí)現(xiàn)料與料之間的充分?jǐn)D壓,一些針片狀石料就可能因缺少 擠壓時機(jī)而過早的排出破碎機(jī)影響了最終產(chǎn)品質(zhì)量.5,調(diào)整好粗碎、中碎與細(xì)碎的最正確排料開口比,實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn),以減少針片狀 碎石的含量.三、集料質(zhì)量限制舉措一加大石料生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)督和治理.除自建石料加工廠外,其他碎石集料 加工供給方式,即便采用了規(guī)定的加工工藝設(shè)備外, 施工單位、業(yè)主或監(jiān)理應(yīng)指 定專人進(jìn)駐石料加工廠,從源頭抓起,如石山宕口蓋山土清理,粗破前的機(jī)械上 料,堆場用料等生產(chǎn)全過程的質(zhì)量限制、監(jiān)督和治理.二石料加工廠堆場必須平整,設(shè)置隔離墻,嚴(yán)禁用料、混堆.三加大現(xiàn)場抽檢頻率,宜每天進(jìn)行一次現(xiàn)場抽樣試驗(yàn),建立試驗(yàn)臺帳,嚴(yán)

11、 禁不合格料進(jìn)入水穩(wěn)拌和站備料場,人為增加本錢和影響施工進(jìn)度.四石料的生產(chǎn)、治理、質(zhì)量限制是目前高速公路施工治理的一個薄弱環(huán)節(jié), 而石料上料、卸料等更是薄弱環(huán)節(jié)中的薄弱環(huán)節(jié).施工單位應(yīng)制定專項的石料卸 料、堆料、上料的工藝,指導(dǎo)和監(jiān)督裝載機(jī)手操作按正確的方法取料和裝料,減 少離析.離析不嚴(yán)重,碎石集料級配就穩(wěn)定、變異小,否那么配合比天天變,混合 料質(zhì)量難以得到保證.四、工程運(yùn)用實(shí)例一工程概況湖南邵永高速公路工程是二連浩特至廣州國家高速公路的重要組成局部,總體走向由北向南,設(shè)計為雙向四車道高速公路,全長 111.129km.主線路面設(shè)計結(jié) 構(gòu)為5cmSBS改性瀝青 SMA-16上面層+6cmSB

12、S改性瀝青 AC-20 C中面層 +10cmATB-25+1cmSBS改性瀝青同步碎石封層 +38cm4.5%水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm4%水泥穩(wěn)定碎石底基層.路面碎石集料總需用量約 350萬m3,其中水泥 穩(wěn)定碎石底基層、基層碎石集料約 250萬m3,采取就地取材方式供給.二采用委托加工方式總承包商根據(jù)擬定石山地質(zhì)勘查結(jié)果,結(jié)合本高速公路路面碎石集料技術(shù)要求, 在沿線分批確定了 10個定點(diǎn)委托加工石場,指定生產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石集料.三碎石加工生產(chǎn)量與需用量的關(guān)系邵永高速公路水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計,其各規(guī)格集 料使用比例范圍、大致比例及10個委托加工定點(diǎn)石場加工的各規(guī)格集料生

13、產(chǎn)比 例范圍及大致比例情況見表2所示：從以上數(shù)據(jù)得知,邵永高速公路采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的底基層、基層混合料配合 比所需各規(guī)格集料比例與委托加工定點(diǎn)石場生產(chǎn)比例范圍大致相當(dāng),熟練運(yùn)用碎石集料加工技術(shù)和限制方法,不會出現(xiàn)石場生產(chǎn)的一些集料偏多,另一些集料偏 少的現(xiàn)象,在保證集料加工質(zhì)量和混合料設(shè)計級配的情況下,又可以減小施工管理難度和降低施工本錢.五、結(jié)論一集料加工的關(guān)鍵技術(shù),是準(zhǔn)確確定加工用篩孔尺寸、準(zhǔn)確調(diào)試和監(jiān)控破 碎機(jī)還擊板與板錘之間的間隙,同時應(yīng)選用機(jī)型適合要求、 性能良好的機(jī)械.有 條件優(yōu)先選用具有兩個破碎腔的還擊式破碎機(jī).二集料加工應(yīng)遵守已確定的集料規(guī)格與集料加工用篩孔之間的關(guān)系,增強(qiáng) 幾

14、個關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔通過率的限制,保證各規(guī)格集料最小、最大粒徑通過率.三無論通過何種方式進(jìn)行路面集料供給,使用單位都應(yīng)增強(qiáng)供給集料石場的監(jiān)督治理,對其集料加工工序流程制定一個最低要求, 重點(diǎn)限制進(jìn)入喂料機(jī)前 的泥塊、泥土含量和振動喂料機(jī)是否發(fā)揮應(yīng)有的作用,嚴(yán)格限制0.075mm以下粉塵含量,同時定時抽檢集料加工質(zhì)量,并驗(yàn)算混合料級配的穩(wěn)定性.四在石場工藝設(shè)備已定的情況下,通過調(diào)整篩網(wǎng)尺寸、振動幅度及頻率, 調(diào)試還擊式破碎機(jī)上破碎腔的還擊板與板錘之間的間隙,采用限制還擊板轉(zhuǎn)子速 度,增減板錘數(shù)量等方法可以加工出合格的集料,并符合路面目標(biāo)配合比設(shè)計級配要求大致比例相當(dāng)?shù)囊?guī)格集料, 防止或減少石場一些規(guī)格集料偏多,另一些那么 偏少的現(xiàn)象,從而有力的保證路面施工質(zhì)量,大大降低施工治理難度和工程本錢.參考文獻(xiàn)1姚望科.石料生產(chǎn)技術(shù)M.人民交通出版社,2005.2張春紅,李小重.水泥穩(wěn)定碎石基層施工新技術(shù)M,中國科學(xué)技術(shù)出版社, 2007.3梁錫三.瀝青路面混合料設(shè)計及質(zhì)量限制原理M .人民交通出版社,2007. 4JT