機械設備對瀝青混凝土路面施工質量的影響分析

1、機械設備對瀝青混凝土路面施工質量的影響分析2016-11-29甘肅路陽公路養(yǎng)護工程有限公司摘要主要從施工生產(chǎn)設備的選型,對瀝青混合料施工質量的影響、以及各種設備的性能參數(shù)的選擇對提高瀝青混合料路面施工質量的諸多要素分析，總結以合理的機械設備選用，提高施工質量的方法。關鍵詞瀝青混合料碎石施工機械瀝青混合料路面以其無接縫、低噪音、行車舒適、維修方便并能及時地開放交通等突出特點,發(fā)展勢頭尤其迅猛。但是某些高速公路在建成初期,就出現(xiàn)了不同程度的早期破壞。影響瀝青混凝土路面質量有諸多因素,質量高的瀝青路面,一方面要求,施工管理和施工技術的提高。另一方面,選擇良好性能的瀝青路面施工設備也非常重要的因素。筆

2、者結合近幾年的施工和監(jiān)理經(jīng)驗,從瀝青混合料的生產(chǎn)、攤鋪和碾壓等方面來分析施工機械設備對路面施工質量的影響。1瀝青混合料的生產(chǎn)瀝青混合料拌和設備是瀝青混凝土路面施工中的關鍵設備。其性能的好壞,直接影響到瀝青混合料的內在質量，如混合料的溫度和級配、油石比等的準確性。目前我國用于高等級路面施工的瀝青混合料拌和設備，基本上都是進口設備(如西姆、瑪蓮尼、新瀉等)由于這些設備均配置有溫度自控系統(tǒng)的，對集料都有二次計量，并對整套系統(tǒng)，實行計算機的中央控制，生產(chǎn)的混合料質量較為理想。但我們常常忽略碎石加工設備的造型和使用，施工前僅對原材料的基本性能做試驗檢測。事實上碎石加工設備的造型和使用對碎石材料的質量也有

3、至關重大的影響。1. 1碎石材料破碎機的選擇破碎機按給料和產(chǎn)品的粒度可分為三大類:粗碎破碎機由50cm150cm破碎至10cm35cm;中碎破碎機由10cm 35cm 破碎至4cm 10cm;細碎破碎機由4cm 10cm 破碎至0.5cm 3cm;按破碎機的工作原理和結構特征可分為:1)顎式破碎機2)施回破碎機和圓錐式破碎機3)輥式破碎機4)沖擊式破碎機以上四種破碎機中顎式破碎機工作的運動形式是往復運動。主要用于堅硬石料的粗碎和中碎的加工。一般僅可用干碎石材料的一級破碎,不可直接用于路面用碎石材料的生產(chǎn)加工。輥式破碎機利用輥子的相對碾壓滾動，把碎石壓碎。可用于碎石的中碎、細碎。但一般生產(chǎn)能力較

4、低。目前市場上用量較大的是沖擊式破碎機(包括反擊式和錘式破碎機)這兩種破碎機石料受到高速旋轉的轉子作用，獲得較大的速度。工作連續(xù)性強，生產(chǎn)能力大，碎石破碎面多，比表面積較大。值得注意的是要定期更換板錘或錘頭，才能更好地保證碎石材料的質量，從而也是保證瀝青混合料質量的先決條件。1. 2瀝青混合料拌合設備配置的選擇(1) 拌合設備冷料部分應配置五個以上冷料斗一般拌合設備的標準備置只有4個冷料倉，只能對四種冷倉料進行初步計量,即23cm碎石、12cm碎石、0.51cm碎石和石屑。而在施工生產(chǎn)過程中，瀝青混合料的配合比往往需要5種基本材料，即還應選擇適量的優(yōu)質中砂或機制砂。所以瀝青混合料拌和設備必須保

5、證配置5個以上的冷料倉以實現(xiàn)對級配要求的各種原材料進行準確的一級計量。(2) 拌和設備必須配置一級旋風式除塵設備旋風式除塵設備的工作原理是利用高速旋轉的氣流帶動作用，使各種材料中的微小顆粒、雜質、粉塵在離心力作用下清除，對集料進行一次整體的“干洗“過程,從而更好地保證集料的潔凈度，增加與瀝青的粘附性能。另外除塵設備還須有布袋式裝置，以能改善廢氣的排放，保護環(huán)境。(3) 拌和設備必須配置兩套以上的粉料及輸送計量裝置因通過除塵設備回收的礦料粉塵含有大量的泥質,細度雖然能保證，但大部分含有酸性或弱酸性，如果回收利用作為礦粉填加到瀝青混合料中，嚴重影響瀝青混合料的質量。尤其在高等級的公路建設中，應禁止

6、使用回收粉塵作為填料。一般在公路瀝青混合料的拌和中采用石灰?guī)r提制的礦粉作為填料。但由于各施工現(xiàn)場的條件不同，尤其瀝青路面上面層使用玄武巖等中基性礦料石，礦料與瀝青的粘結力達不到規(guī)范要求，需要在混合料中按準確的比例填加水泥或消石灰等材料作為輔助填料，從而確保瀝青混合料的質量。所以配置兩套填料的填加設備就格外重要，并且要求有準確的計量裝置。(4) 增大瀝青混合料熱料倉的容量目前國內的碎石材料加工廠規(guī)模普遍較小，而高等級公路建設中，材料用量大，時間急勢必造成碎石材料很難達到統(tǒng)一規(guī)格和標準，再加上材料場地堆放過程中等原因產(chǎn)生離析現(xiàn)象。初級冷料級配控制不能完成標準地進入熱料倉的材料。熱料倉一般是按合理搭

7、配生產(chǎn)能力設計，這樣就容易造成熱料二次篩分后分配不均衡，經(jīng)常出現(xiàn)有些熱料倉溢料，而有些熱料倉待料時間過長。嚴重影響瀝青混合料的拌和質量和生產(chǎn)效率，為改善這種狀態(tài)一方面可嚴格控制冷料計量的準確度。二是及時調整二次篩分的振動篩，保證各熱料均衡配料。再有就是增加熱料倉的容量。才能真正作到在保證瀝青混合料拌和質量的前提下，提高拌和生產(chǎn)能力。從而保證路面施工的連續(xù)性和均衡性。確保路面的整體質量。2瀝青混合料的攤鋪瀝青混合料攤鋪機是用來將拌制出的瀝青混合料按一定的技術要求(厚度和橫截面形狀)均勻地攤鋪在路基或基層上，并給以初步搗實和整平的專用設備。使用技術性能好的攤鋪機，不僅可大大地加快施工速度、節(jié)省成本

8、又可提高所鋪路的質量。瀝青混合料攤鋪機的類型較多，按行走裝置分為輪胎式、履帶式和輪胎履帶組合式。按轉動方式分為機械式和液壓式等。2. 1攤鋪機的選擇輪胎式攤鋪機的優(yōu)點是：行駛速度快可達20km/h可自動轉移工地,費用較低,機動性和操縱性能好，對單獨的小面積積高堆或沉坑適應性好，不致過分影響鋪層的平整度,彎道攤鋪質量好，結構簡單造價低。其缺點是：按地面積較小，牽引力較小，料斗內的材料多少會改變后驅動輪的變形量，從而影響鋪層的質量。履帶式攤鋪機的優(yōu)點：接地面積大，對地面的單位壓力小，牽引力大，能充分發(fā)揮其動力性對基層的不平度不太敏感。其缺點：行駛速度低，不能很快地自行轉移工地。對地面較高的凸起點適

9、應能力差，機械傳動式的攤鋪機在彎道上作業(yè)時會使鋪層邊緣不整齊。此外，制造成本較高。基于履帶式攤鋪機的優(yōu)點，在高等級公路建設施工中，使用此攤鋪機較多，個別互通立交橋的匝道施工適用輪胎式攤鋪機的配合，所以履帶式攤鋪機是高等級公路建設的優(yōu)選設備。2. 2布料螺旋與熨平板前緣距離調整熨平板前緣與布料螺旋之間的距離是可調整的，這要將更好的適應不同的攤鋪材料和工作條件。由于攤鋪厚度，混合料配合比，基層強度和剛度，骨料粒徑等各種的變化，要求對這一距離做相應的調整,調整操作應遵循下述原則：(1) 一般攤鋪條件下(厚度10cm以下，中粒式或粗粒式瀝青混凝土，骨料最大粒徑3cm)應將熨平板與布料螺旋之間的距離調到

10、中間位置。(2) 攤鋪厚度較大，骨料粒徑也較大，或發(fā)現(xiàn)攤鋪機表面出現(xiàn)波紋時。應將距離調大。該距離的調整范圍在機器結構上已經(jīng)固定好5cm左右，不適當?shù)恼{整就會造成攤鋪缺陷，距離過大時容易在熨平板前堆積死料，溫度降低后會形成固塊狀脫落，進入攤鋪層后形成強度不均，不易壓實，距離過小時，會造成供料不足，大粒徑骨料不易進入熨板下，也會損壞基層。特別指出的是，螺旋與熨平板間距離的變化，會引起熨平板前沿堆料高度的變化，影響攤鋪質量。2. 3螺旋布料器高度的調整大多數(shù)攤鋪機對螺旋布料器的高度的調節(jié)，設置有高中低三個位置。其目的在于能使布料厚度(堆積在熨平板導板之前的物料)與設計路面相適應。高位適用路面鋪層高度

11、超過15cm中位適用路面厚度415cm低位適用于路面厚度小于8cm2. 4夯錘行程頻率的選擇正確的選擇夯錘行程及頻率，能在不同層厚不同礦料粒徑，不同氣溫條件下，達到各種要求的壓實標準，甚至可達最終密實度的要求。一般情況下，薄層礦料粒徑小，應選用短行程。反之，層厚、濕度低、礦料粒徑大時，應選用長行程。攤鋪面層時只能選用短行程，當攤鋪厚度低于3.5cm時，應將夯擊頻率降低，使整機勻穩(wěn)地前進。經(jīng)驗和壓實機理表明，通過夯實達到的密實度愈高，愈能降低壓路機碾壓時的攤粉程度，對平整度是有利的，但是當夯錘的行程和頻率調整的太高,熨平板在工作中就可能出現(xiàn)負傾角，即熨平板的尾端翹起與攤鋪層分離說明鋪筑層的密實度

12、高，熨平板已不能對鋪筑層進行有效的熨平，也就不能保證施工平整度，反而影響路面的整體質量。2. 5攤鋪速度的選擇保證路面工程質量的關鍵在于保證攤鋪作業(yè)速度均勻連續(xù)，也就是“恒定連續(xù)工作原則”取決于攤鋪機的有效能力與拌和設備的實際拌和能力是否匹配。保證攤鋪機在整個工作時間內連續(xù)恒速地鋪筑，攤鋪機作業(yè)速度可按下式：V = c/60wnp=c/140wn (m/min)式中：V攤鋪機的作業(yè)速度(m/min)w路面鋪筑寬度(m)n路面鋪筑厚度(m)p壓實后的混合料密度(可選2.332.40)c瀝青拌和設備估料能力(t/h)按上式計算的速度，并不是十分確切的，應有實際攤鋪厚度的誤差，在實際工作中，要根據(jù)拌

13、和設備的產(chǎn)量來確定攤鋪速度、產(chǎn)量高時,加大些,產(chǎn)量低時減小些。盡量保持攤鋪機恒速和避免攤鋪機處于停機待料狀態(tài)。3瀝青混合料的碾壓瀝青混合料的壓實成型是影響路面平整度和密實度的關鍵工序，其中對壓路機機型，碾壓遍數(shù)，碾壓速度的選擇尤為重要。壓實機械應選用雙鋼輪雙驅雙振的壓路機。試驗研究表明,振動輪是主動輪，碾壓的面層比被動輪碾壓發(fā)生推移現(xiàn)象少的多，用單驅壓路機碾壓，被動輪可能使路面表面產(chǎn)生裂紋的危險。同時振動輪群碾壓不應過大，否則會影響路面平整度。另外還應選用多振頻、多振幅的振動壓路機，因為為了獲得最佳的碾壓效果，必須合理地選擇壓路機的振頻和振幅。振頻主要影響瀝青路面的表面壓實質量，在壓實厚度和碾壓速度確定后，就要選擇壓路機的振頻，使得沖擊間距比壓實層厚度要小一