瀝青路面施工機(jī)械優(yōu)化配置探討

1、    瀝青路面施工機(jī)械優(yōu)化配置探討      摘 要：對(duì)瀝青混凝土路面施工過程中，施工機(jī)械之拌合機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、攤鋪機(jī)械、壓實(shí)機(jī)械的合理配置，根據(jù)優(yōu)化配置原則，從拌和設(shè)備生產(chǎn)能力、運(yùn)輸車輛、攤鋪機(jī)攤鋪能力與攤鋪組合方式、壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)能力、需求數(shù)量等方面進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：瀝青路面;施工機(jī)械 優(yōu)化配置1 主要機(jī)械設(shè)備優(yōu)化配置1.1 運(yùn)輸車輛在瀝青混凝土路面施工過程中，為保證現(xiàn)場(chǎng)攤鋪機(jī)均勻連續(xù)的進(jìn)行施工作業(yè)，要求瀝青混合料的供給量和攤鋪工作量相匹配，拌和設(shè)備生產(chǎn)能力確定后，可依據(jù)運(yùn)距遠(yuǎn)近確定運(yùn)輸車輛的數(shù)量

2、，通過實(shí)際計(jì)算與分析，可以通過如下公式確定：N=Ahq（1）式中：N-表示所需運(yùn)輸車次總數(shù)，（次）； A-施工現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃施工面積，（m2）; h-施工結(jié)構(gòu)層厚度，（m）； -結(jié)構(gòu)層壓實(shí)密度，（t/ m3） q-汽車平均載重量，（t）。n=QbDKqV+n（2）式中：n-單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸車量需求，（量）；Qb-拌和設(shè)備的單位生產(chǎn)能力，（t/h）；D-平均運(yùn)距，（km）；V-運(yùn)輸車輛平均運(yùn)輸速度，（km /h）；K-時(shí)間利用系數(shù)；n'-攤鋪機(jī)前等待卸料車輛，（量）。在實(shí)際計(jì)算過程中，時(shí)間利用系數(shù)與施工組織具有密切關(guān)系，一般取值在0.750.85之間，施工組織越嚴(yán)密，管理越規(guī)范，取值越大，反之，

3、越小。攤鋪機(jī)前等待卸料車輛n'的取值要考慮瀝青混合料對(duì)施工溫度的要求，在攤鋪機(jī)前卸料等待車輛不能過多，當(dāng)外界施工溫度較高（30）以上，等待車輛可以取24量，當(dāng)外界施工溫度較低（20）左右，等待車輛可以取35量即可。1.2 攤鋪機(jī)械1.2.1 攤鋪機(jī)械生產(chǎn)能力及數(shù)量確定為保證運(yùn)到攤鋪現(xiàn)場(chǎng)的瀝青混合料能夠及時(shí)攤鋪完畢，在選擇瀝青混凝土攤鋪機(jī)械時(shí)應(yīng)考慮其實(shí)際攤鋪能力應(yīng)略大于拌和設(shè)備的實(shí)際拌和能力，或者在攤鋪機(jī)械選定的前提下，在去確定拌和設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)能力。攤鋪機(jī)的實(shí)際攤鋪能力應(yīng)以實(shí)際攤鋪寬度、厚度，在一定的攤鋪速度下能夠攤鋪符合工程質(zhì)量要求的生產(chǎn)能力，可用下式計(jì)算：Qt=60KtBhVt （

4、3）式中：Qt-攤鋪機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力，（t/h）；Kt-時(shí)間利用系數(shù)；B-攤鋪機(jī)作業(yè)寬度，（m）；h-混合料壓實(shí)厚度，（m）；Vt-攤鋪機(jī)攤鋪速度，（m/min）；-結(jié)構(gòu)層壓實(shí)密度，（t/ m3）在式（3）中，時(shí)間利用系數(shù)同樣與施工組織具有密切關(guān)系，一般取值在0.750.95之間，施工組織越嚴(yán)密，管理越規(guī)范，施工連續(xù)性越好，取值越大，反之，越小。攤鋪機(jī)需求數(shù)量可以通過下式確定：n=KQbQt(4)式中：Qb-拌和設(shè)備的單位生產(chǎn)能力，（t/h）；K-拌合機(jī)與攤鋪機(jī)的機(jī)械匹配系數(shù)（1.21.3）；Qt-攤鋪機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力，（t/h）。1.2.2 攤鋪機(jī)械組合方式確定在瀝青混凝土攤鋪施工過程中，攤鋪機(jī)

5、械的組合方式有兩種，一種是一臺(tái)攤鋪機(jī)在全寬范圍內(nèi)一次性攤鋪成型，這種攤鋪方式要求拌和生產(chǎn)能力較大、運(yùn)輸能力較大，而且該方式攤鋪施工有效減小了施工縱向接縫，施工平整度、施工質(zhì)量較高，由于采用單一攤鋪機(jī)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，可以有效降低施工成本，提高解經(jīng)濟(jì)效益；但該種攤鋪機(jī)械一次性投入或租用費(fèi)用較高，一般適用于大型施工企業(yè)。另外一種攤鋪?zhàn)鳂I(yè)方式為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)以臺(tái)階式聯(lián)合作業(yè)，前后距離約10m左右，該施工方法工藝控制簡(jiǎn)單，但施工過程中容易產(chǎn)生縱向接縫、厚度不均勻、橫坡不平等問題。一般適用于中小型施工企業(yè)或低等級(jí)公路建設(shè)。在實(shí)際選擇攤鋪方式過程中，應(yīng)充分考慮施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益要求來確定采用何種攤

6、鋪方式。1.2.3 攤鋪機(jī)的作業(yè)速度攤鋪機(jī)的作業(yè)速度對(duì)攤鋪機(jī)的作業(yè)效率和攤鋪質(zhì)量影響很大，正確選擇攤鋪?zhàn)鳂I(yè)速度，是加快施工進(jìn)度、提高攤鋪質(zhì)量的重要手段，選擇的原則是保證攤鋪機(jī)作業(yè)的連續(xù)性?；旌狭系墓?yīng)能力即瀝青混合料拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力和運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸能力，應(yīng)使攤鋪設(shè)備在某種速度下連續(xù)作業(yè)。合理的攤鋪速度可根據(jù)混合料供給能力、攤鋪速度和厚度確定,計(jì)算公式如下：v=100Q60bhr（5）式中: Q-混合料的實(shí)際供給能力，t/ h；h-為壓實(shí)后的攤鋪厚度，m；b-為攤鋪寬度，m；r-為瀝青混合料壓實(shí)后的密度(t/ m3)在實(shí)際施工過程中，攤鋪速度還因混合料的種類、溫度及鋪筑的層次有所區(qū)別，一般下層

7、的攤鋪較快，約為10 m/ min，上面層的攤鋪速度較慢，為6 m/ min以下。1.3 壓實(shí)機(jī)械1.3.1 壓實(shí)機(jī)械選型攤鋪機(jī)型號(hào)一經(jīng)選定，即攤鋪機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力確定后,就可以選擇合適的壓路機(jī)了。壓實(shí)作業(yè)是瀝青路面施工的關(guān)鍵工序之一，對(duì)瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度具有至關(guān)重要的影響，壓實(shí)作業(yè)的主要內(nèi)容包括壓實(shí)設(shè)備的選型與組合、碾壓溫度、速度、編數(shù)、碾壓方式等的確定。碾壓機(jī)械選型時(shí)要考慮兩方面的因素：一是要保證攤鋪機(jī)與壓路機(jī)之間生產(chǎn)能力的相互配套；二是要求保證路面壓實(shí)度的同時(shí)結(jié)構(gòu)不受破壞。壓路機(jī)選型主要通過結(jié)構(gòu)層厚度、寬度及壓實(shí)度要求來確定。在瀝青混凝土路面施工過程中，通常需配置四臺(tái)套壓路

8、機(jī)：兩臺(tái)鋼輪壓路機(jī)，兩臺(tái)輪胎式壓路機(jī)。在高等級(jí)瀝青混凝土路面施工中一般采用雙軸雙輪式壓路機(jī)，該種壓路機(jī)前后各一個(gè)鋼輪，壓實(shí)效果較好，壓實(shí)寬度較大，能在攤鋪層上橫向碾壓，產(chǎn)生更均勻的密實(shí)度和良好的路面平整度，常用在高等級(jí)公路瀝青混凝土路面的初壓。輪胎壓路機(jī)是利用沖氣輪胎的特性來進(jìn)行壓實(shí)的機(jī)械，它除有垂直壓實(shí)力外，還有水平壓實(shí)力。不但沿行駛方向有壓實(shí)力的作用，沿機(jī)械的橫向也有壓實(shí)作用。這些力的作用下就可以產(chǎn)生很好的壓實(shí)效果，故在瀝青混凝土路面施工中，必須選用輪胎式壓路機(jī)。輪胎壓路機(jī)有輕型、中型和重型三種，其質(zhì)量分別為10t16t，20t25t和30t以上。在高等級(jí)瀝青路面施工中，根據(jù)瀝青混合料的密

9、實(shí)要求以及對(duì)路面質(zhì)量要求，一般可選用輕型和中型的輪胎壓路機(jī)。振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)效果好，影響深度大，生產(chǎn)效率高，所以在瀝青混合料壓實(shí)作業(yè)中亦必不可少。高等級(jí)瀝青公路碾壓施工作業(yè)中宜選用串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)，一般情況下，鋼輪壓路機(jī)本身自帶振動(dòng)可靜壓和振動(dòng)。因此選用這種壓路機(jī)比較合適，機(jī)械效率較高。1.3.2 壓路機(jī)的數(shù)量確定為使混合料達(dá)到最大密實(shí)度與壓實(shí)質(zhì)量，需選擇合理的壓路機(jī)組合及碾壓溫度、速度、編數(shù)、碾壓方式。瀝青混合料的壓實(shí)宜采用鋼筒靜態(tài)壓路機(jī)、輪胎式壓路機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)組合的方式。壓路機(jī)的數(shù)量依據(jù)其生產(chǎn)能力來確定。靜態(tài)鋼輪壓路機(jī)的生產(chǎn)能力按下式確定:Q=3600(b-c)LhKY(L/v+t)n(6)

10、式中: Q-為壓路機(jī)生產(chǎn)能力, m3/h； b-為碾壓帶寬度，m；c-為碾壓帶重疊寬度，m；L-為碾壓作業(yè)帶長(zhǎng)度，m；h-為鋪層壓實(shí)后厚度，m；v-為碾壓行駛速度，m/s；t-為轉(zhuǎn)彎調(diào)頭或換擋時(shí)間，s；n-為碾壓遍數(shù)；KY-為時(shí)間利用率(0.750.95)。輪胎壓路機(jī)的生產(chǎn)能力按下式確定:Q=3600(b-c)LhKY(L/v+t)n(7)式中: Q-為輪胎壓路機(jī)生產(chǎn)能力，m3 /h；L-為碾壓作業(yè)帶長(zhǎng)度，m；b-為碾壓帶寬度，m；c-為碾壓帶重疊寬度，m；h-為鋪層壓實(shí)后厚度，m；KY-為時(shí)間利用率(0.750.95)；v-為壓路機(jī)運(yùn)行速度，m/h；t-為壓路機(jī)的換向時(shí)間, 1s2s；n-為

11、碾壓遍數(shù)。振動(dòng)壓路機(jī)的生產(chǎn)率按下式確定:Q=1000WvHCn（8）式中: Q-為振動(dòng)壓路機(jī)生產(chǎn)能力，m3/h；W-為振動(dòng)輪寬度，m；v-為壓路機(jī)運(yùn)行速度， m/h；H-為壓實(shí)后厚度，m；n-為碾壓遍數(shù)；C為機(jī)械效率系數(shù), （壓路機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力與理論生產(chǎn)能力之比）。壓路機(jī)數(shù)量通過下式確定：n=QTQ(9)式中：n-攤鋪機(jī)需求數(shù)量；其他符號(hào)含義同前。壓路機(jī)數(shù)量確定以后，根據(jù)施工要求，對(duì)碾壓作業(yè)的初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段進(jìn)行壓路機(jī)的配置和組合。2 結(jié)語該瀝青路面施工機(jī)械優(yōu)化配套技術(shù)在實(shí)際瀝青路面施工過程中具有一定的指導(dǎo)意義，對(duì)于保證整個(gè)施工的連續(xù)性，最大程度的發(fā)揮單機(jī)工作效率、整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的綜合工作效率，加快瀝青路面施工速度，降低施工周期，提高瀝青路面施工質(zhì)量、降低工程造價(jià)等方面具