黃 震

1 工程概況

阿爾及利亞?wèn)|西高速公路中標(biāo)段M1,M2標(biāo)段全長(zhǎng)52.147 km,M1標(biāo)段起訖里程PK243+000～PK279+147,線路長(zhǎng)36.147 km,位于布阿拉里季堡省境內(nèi)(Bordj BouAnerij);M2標(biāo)段起訖里程PK227+000～PK243+000,線路長(zhǎng)16 km,位于布維拉省境內(nèi)(Bouira)。瀝青路面層厚度24.5 cm,級(jí)配碎石墊層厚度40 cm,路面碎石設(shè)計(jì)量大約150萬(wàn)m3,需求量巨大。但當(dāng)?shù)厮槭瘓?chǎng)生產(chǎn)工藝落后,產(chǎn)量低下,質(zhì)量不穩(wěn)定,難以滿足高速公路路面工程的需求。設(shè)2道碎石生產(chǎn)線:1號(hào)碎石場(chǎng)安裝2套200 t/h產(chǎn)量的碎石生產(chǎn)線和1套80 t/t產(chǎn)量的制砂生產(chǎn)線;2號(hào)碎石場(chǎng)安裝相同型號(hào)的1套碎石生產(chǎn)線和1套制砂生產(chǎn)線。

2 阿東西高速公路對(duì)石料質(zhì)量的要求

2.1 粗集料性能標(biāo)準(zhǔn)化要求

1)對(duì)每種規(guī)格的產(chǎn)品,最小的性能要求見(jiàn)表 1。

表1 產(chǎn)品的最小性能要求

2)補(bǔ)充特性:棱角性:表面層碎石料粉碎指數(shù)(IC)應(yīng)該達(dá)到100;抗凍性:抗凍性(G)應(yīng)該不大于30;有機(jī)物:有機(jī)物含量小于0.2%(法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NF P18-586),任何石灰石將被拒絕。

2.2 粗集料的技術(shù)要求

阿東西高速公路瀝青面層粗集料技術(shù)要求見(jiàn)表2。

表2 阿東西高速公路瀝青面層粗集料技術(shù)要求

2.3 顆粒尺寸和級(jí)配

碎石粒徑與級(jí)配是根據(jù)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)決定的。顆粒尺寸保證混合料有良好的穩(wěn)定性、施工和易性、無(wú)離析等,而級(jí)配則影響混合料的幾乎所有的重要特性,尤其本高速公路設(shè)計(jì)碎石粒徑較小為0 mm～14 mm,如果級(jí)配精確,可以保證瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)處于最佳的設(shè)計(jì)工況,否則會(huì)降低路面的使用壽命。因此碎石粒徑與級(jí)配是熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的。

2.4 顆粒形狀

碎石的顆粒形狀應(yīng)為立方體,且具有至少2個(gè)以上的破碎面,而非扁薄或長(zhǎng)形,扁平細(xì)長(zhǎng)顆粒妨礙壓實(shí)易斷,針片狀含量對(duì)瀝青混合料的力學(xué)性能有重要的影響,在輪載的長(zhǎng)期作用下,針片狀顆粒會(huì)進(jìn)一步斷裂,斷裂面呈無(wú)瀝青粘結(jié)的狀態(tài),從而使瀝青層強(qiáng)度下降。

2.5 顆粒組成的一致性

保證顆粒組成的一致性對(duì)保持混合料石料組成的一致性及其各個(gè)技術(shù)指標(biāo)的一致性非常重要。“規(guī)格料不規(guī)格”是國(guó)內(nèi)瀝青面層用集料面臨的一個(gè)比較突出的問(wèn)題,從碎石場(chǎng)采購(gòu)的同一規(guī)格的集料,其顆粒的組成也存在變異,各檔料組成的變異大將嚴(yán)重影響混合料級(jí)配的穩(wěn)定,會(huì)對(duì)路面質(zhì)量和使用壽命造成影響。

2.6 控制小于0.063 mm細(xì)顆粒的含量

集料中小于0.063 mm的細(xì)顆粒主要為泥土雜質(zhì)和礦粉,泥土顆粒含量大將影響瀝青與石料的粘附性,降低瀝青路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和瀝青路面的抗水害能力。另外,細(xì)顆粒含量的多少對(duì)于瀝青混合料體積指標(biāo)和路用性能影響很大,國(guó)內(nèi)規(guī)范規(guī)定粗集料中小于0.075 mm顆粒含量不大于1%,阿東西高速公路項(xiàng)目要求粗集料中小于0.063 mm顆粒含量要小于2%。

3 提高碎石加工質(zhì)量的方法

3.1 碎石加工必須采用先進(jìn)的破碎篩分設(shè)備

本項(xiàng)目引進(jìn)國(guó)內(nèi)先進(jìn)的破碎篩分聯(lián)合生產(chǎn)設(shè)備,它由初破單元、反擊破單元、篩分單元、制砂單元等組成。生產(chǎn)工藝流程:一級(jí)破碎采用1臺(tái)顎式破碎機(jī),二級(jí)破碎采用2臺(tái)并聯(lián)反擊式破碎機(jī),二級(jí)破碎的工藝流程可分為先篩后碎開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)和先碎后篩閉式循環(huán)系統(tǒng),先篩后碎開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)是把一級(jí)破碎的集料先經(jīng)過(guò)成品篩篩分后再進(jìn)二級(jí)破碎段的進(jìn)料口進(jìn)行破碎;先碎后篩二級(jí)破碎閉式循環(huán)系統(tǒng)是一級(jí)破碎機(jī)的排料全部給入二級(jí)破碎段的進(jìn)料口進(jìn)行破碎。本項(xiàng)目貝勒姆碎石場(chǎng)和畢邦碎石場(chǎng)采用第2種先碎后篩閉式循環(huán)系統(tǒng)。

3.2 碎石的粒徑和級(jí)配控制

碎石粒徑主要由篩孔尺寸來(lái)保證,振動(dòng)篩要篩出符合規(guī)格的粒徑要受到振動(dòng)篩的類型、安裝角度、篩面面積和操作條件等限制。貝勒姆碎石場(chǎng)振動(dòng)篩篩孔尺寸選用比標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔大一級(jí)的尺寸。

3.3 保證碎石顆粒組成的一致性

保持不同規(guī)格顆粒組成的一致性才能保證瀝青混合料石料組成的一致性,才能鋪出高質(zhì)量的路面。要保持不同規(guī)格顆粒組成的一致性,首先要選擇先進(jìn)的破碎篩分設(shè)備并組織工廠化生產(chǎn),其次統(tǒng)一振動(dòng)篩型號(hào)和篩孔尺寸。

3.4 針片狀顆粒含量控制

本項(xiàng)目碎石場(chǎng)采用先碎后篩二級(jí)破碎閉式循環(huán)系統(tǒng),將一級(jí)顎式破碎機(jī)的排料全部給入二級(jí)反擊式破碎機(jī),使后者的給料粒度減少,保證了較低的破碎比,使二級(jí)破碎段排料全部顆粒的形狀都得到改善。同時(shí)可把二級(jí)破碎段的排料口稍微調(diào)大,但振動(dòng)篩最大篩孔與成品料的最大粒徑一致,增大返料量。有較多的返料進(jìn)入破碎腔后,將使該破碎段進(jìn)料的平均粒徑減小,從而減小了該破碎段的實(shí)際運(yùn)行破碎比,增大了該破碎段針片狀石料重復(fù)破碎、折斷成立方體集料的幾率,重復(fù)破碎次數(shù)增加,進(jìn)而使針片狀石料含量減小。針片狀隨碎石粒級(jí)變化的規(guī)律見(jiàn)圖1。

3.5 含泥量控制

1)清理表面覆蓋層,爆破后首先用挖掘機(jī)分檢大塊石料,對(duì)石土混合機(jī)械不能分離部分,加工10 cm×10 cm規(guī)格的篩網(wǎng),用裝載機(jī)鏟料過(guò)篩進(jìn)行篩分,把土塊分離出來(lái)。2)增加喂料口處石土分離器的間距,把片狀和塊狀泥土等通過(guò)傳輸皮帶排出機(jī)外。3)在反擊破碎石機(jī)和各級(jí)振動(dòng)篩處安裝除塵裝置,排除碎石中的粉塵及灰塵。4)在各成品料輸送帶端口設(shè)置串筒,減少揚(yáng)塵的同時(shí),避免對(duì)場(chǎng)地各成品料堆再次污染。

4 結(jié)語(yǔ)

從生產(chǎn)碎石的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,各項(xiàng)生產(chǎn)特性指標(biāo)符合法國(guó)規(guī)范要求,保證了瀝青路面用碎石質(zhì)量,兩個(gè)碎石場(chǎng)碎石生產(chǎn)主要應(yīng)注意:1)采用先進(jìn)的碎石破碎篩分設(shè)備,統(tǒng)一布置合理的振動(dòng)篩和篩孔尺寸。2)采用先破后篩二級(jí)閉路循環(huán)系統(tǒng),增加返料措施,使針片狀含量減少。3)增加除泥塊和除塵裝置,保證集料的清潔度。4)從礦石源頭上控制石料質(zhì)量,提高碎石的生產(chǎn)質(zhì)量。

[1] XP P18-540,法國(guó)集料規(guī)范[S].

[2] 沈金安.高等級(jí)公路瀝青路面施工技術(shù)的調(diào)查和研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2000(8):11-14.

[3] 劉光榆.提高碎石加工質(zhì)量的有效方法[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2004(6):21-24.