我國(guó)瀝青混凝土采用目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證3階段進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前工程使用的瀝青拌和站大都為間歇式拌和設(shè)備，要求目標(biāo)與生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)必須保持高度的協(xié)調(diào)，才能在拌和站工作過程中既最大限度地保證生產(chǎn)效率，又能夠生產(chǎn)出性能優(yōu)良的瀝青混凝土，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。

在實(shí)際施工中，目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果與生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果基本上各自獨(dú)立，相互脫節(jié)。瀝青拌和站生產(chǎn)時(shí)往往偏重于嚴(yán)格控制熱料倉(cāng)比例，對(duì)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果在施工前期很少做基礎(chǔ)工作，大都在施工過程中根據(jù)熱料倉(cāng)比例及等料、溢料情況進(jìn)行調(diào)整，帶有一定的隨意性。這就使得一旦原材料出現(xiàn)變異或熱料倉(cāng)出現(xiàn)等料、溢料現(xiàn)象時(shí)，操作人員只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。一種結(jié)果是繼續(xù)按照既定的熱料倉(cāng)比例進(jìn)行生產(chǎn)，則浪費(fèi)及生產(chǎn)效率低下同時(shí)發(fā)生，另一種情況是隨意調(diào)整熱料倉(cāng)比例，混合料質(zhì)量難以保證。

針對(duì)以上問題，結(jié)合工程實(shí)踐，本文從冷料計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定、熱料倉(cāng)篩孔的選擇和目標(biāo)生產(chǎn)配合比的協(xié)調(diào)等3個(gè)方面進(jìn)行了分析并提出了解決辦法。

1 冷料比例的確定與料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定

1.1 冷料比例的確定

冷料比例的確定屬于目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段的任務(wù)。承包商在選擇石料時(shí)應(yīng)選擇質(zhì)量符合規(guī)范要求、級(jí)配基本穩(wěn)定的各檔石料。目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)過程中根據(jù)具體工程實(shí)際情況對(duì)級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果提出路用性能最佳的級(jí)配。

1.2 冷料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定

確定各檔原材料在規(guī)定時(shí)間內(nèi)皮帶運(yùn)輸量與皮帶轉(zhuǎn)速之間的回歸關(guān)系，見圖1。

圖1 冷料倉(cāng)標(biāo)定曲線

對(duì)冷料倉(cāng)標(biāo)定步驟如下：調(diào)節(jié)冷料倉(cāng)出料閥門位置并且固定好，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)拌和樓預(yù)計(jì)產(chǎn)量選定3～4個(gè)不同的皮帶轉(zhuǎn)速，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)測(cè)定不同皮帶轉(zhuǎn)速與流出量之間的關(guān)系，根據(jù)測(cè)定的數(shù)值，利用線性趨勢(shì)線確定皮帶轉(zhuǎn)速與冷料流出質(zhì)量的線性關(guān)系并確定回歸公式。

冷料標(biāo)定曲線及回歸公式確定后，根據(jù)拌和樓設(shè)定產(chǎn)量和各規(guī)格冷料供料比例(目標(biāo)配合比)，利用回歸公式計(jì)算確定各料倉(cāng)的皮帶轉(zhuǎn)速，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。

2 熱料倉(cāng)篩孔的選擇

進(jìn)行拌和樓熱料倉(cāng)篩孔的選擇，要遵循兩個(gè)基本原則：一是以關(guān)鍵篩孔作為分級(jí)篩孔，以方便施工中對(duì)級(jí)配的調(diào)整與控制；二是使各熱料倉(cāng)比例均勻。

在實(shí)際施工中對(duì)篩孔的選擇除了遵循上面的兩個(gè)基本原則，還要參考拌和樓熱料倉(cāng)數(shù)量、各熱料倉(cāng)容積、原材料規(guī)格和混合料類型。

參考JTGF40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，瀝青拌和樓用篩與試驗(yàn)用方孔篩等效尺寸見表1。表1提供的等效尺寸只是參考值，不一定適合每一個(gè)拌和樓，在進(jìn)行拌和樓振動(dòng)篩尺寸選擇時(shí)要結(jié)合熱料倉(cāng)、原材料篩分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一般拌和樓振動(dòng)篩最大尺寸要比表1中最大粒徑對(duì)應(yīng)的等效篩孔小。

表1 瀝青拌和樓掛篩與試驗(yàn)用方孔篩等效尺寸 mm

3 熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定及熱料比例的確定

3.1 熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定

對(duì)熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定包括對(duì)熱料倉(cāng)骨料稱量系統(tǒng)的標(biāo)定和各熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)補(bǔ)償值的確定2部分。在進(jìn)行熱骨料稱量系統(tǒng)的標(biāo)定時(shí)要注意校驗(yàn)質(zhì)量的選擇，校驗(yàn)質(zhì)量最好在稱量裝置量程的50%～90%且多選幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。對(duì)于各熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)補(bǔ)償值的確定要通過多次修正來確定，也要考慮出現(xiàn)等料、溢料現(xiàn)象時(shí)修正值的變化。在進(jìn)行冷料倉(cāng)的標(biāo)定過程中，如果料需要通過熱料倉(cāng)，可以采取鏟車接料利用地磅再次稱量的方法對(duì)熱料倉(cāng)骨料稱量系統(tǒng)和確定的各熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)補(bǔ)償值進(jìn)行驗(yàn)證。

熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)的正確標(biāo)定是拌和樓正常生產(chǎn)的前提。在正式施工前要模擬拌和樓等料、溢料現(xiàn)象，提出相應(yīng)的修正值。

3.2 熱料比例的確定

熱料倉(cāng)熱料比例的確定屬于生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的內(nèi)容。熱料比例的確定應(yīng)從生產(chǎn)能力、熱料倉(cāng)儲(chǔ)存能力及級(jí)配要求、冷料原材料狀況等綜合考慮，不能再根據(jù)計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果直接確定。因?yàn)橛?jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果只考慮最佳級(jí)配的問題，最終導(dǎo)致目標(biāo)與生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定熱料倉(cāng)比例。

首先根據(jù)預(yù)定生產(chǎn)能力及冷料標(biāo)定結(jié)果確定皮帶轉(zhuǎn)數(shù)，嚴(yán)格按照目標(biāo)配合比出料（出料數(shù)量不致使熱料倉(cāng)溢料，建議根據(jù)實(shí)際情況確定50～100 t）。其次準(zhǔn)確稱量進(jìn)入每個(gè)熱料倉(cāng)中的熱料質(zhì)量，原則上，每個(gè)熱料倉(cāng)中分配的熱料質(zhì)量，即每個(gè)熱料倉(cāng)中熱料所占比例即為生產(chǎn)配合比熱料倉(cāng)初定比例。再次，將確定的熱料倉(cāng)比例按照篩分結(jié)果計(jì)算合成級(jí)配，如距最佳級(jí)配有一定差距，則進(jìn)行微調(diào)，如差距不大，則按照分配比例進(jìn)行生產(chǎn)。

4 目標(biāo)生產(chǎn)配合比的一致性問題

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)提供了冷料倉(cāng)供料比例，對(duì)確定的級(jí)配進(jìn)行了性能驗(yàn)證。生產(chǎn)配合比根據(jù)目標(biāo)配合比提供的級(jí)配確定熱料倉(cāng)供料比例，但是在施工中實(shí)際上經(jīng)常存在生產(chǎn)級(jí)配與目標(biāo)級(jí)配相差較大的問題。造成上面問題的原因主要有目標(biāo)與生產(chǎn)配合比用料（原材料和熱料倉(cāng)熱料）的取樣沒有代表性；目標(biāo)配合比用料與實(shí)際生產(chǎn)用料的變異性較大；拌和廠原材料的不正確堆放造成原材料的離析等。

如果不能很好地解決目標(biāo)與生產(chǎn)配合比之間的不一致性問題，造成的后果就是拌和樓出現(xiàn)等料、溢料現(xiàn)象，實(shí)際生產(chǎn)級(jí)配的性能沒有進(jìn)行驗(yàn)證等，所以要采取措施保持目標(biāo)與生產(chǎn)配合比的一致性。首先應(yīng)該保證目標(biāo)配合比用料與實(shí)際生產(chǎn)用料的一致性，嚴(yán)格按照集料試驗(yàn)規(guī)程上關(guān)于原材料取樣要求進(jìn)行取料；其次要加強(qiáng)對(duì)拌和站原材料堆放的管理。為此，提出拌和樓調(diào)試步驟：

1）篩分冷料級(jí)配，采用計(jì)算機(jī)配合，計(jì)算冷料最佳比例，根據(jù)確定的冷料比例生產(chǎn)或購(gòu)進(jìn)原材料；

2）確定冷料倉(cāng)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)各檔料比例、回歸方程及預(yù)估產(chǎn)量確定皮帶轉(zhuǎn)數(shù)；

3）選擇熱料倉(cāng)篩孔尺寸；

4）根據(jù)冷料比例上料（數(shù)量控制在50～100 t），根據(jù)進(jìn)入各熱料倉(cāng)的熱料比例確定熱料倉(cāng)比例，此時(shí)應(yīng)特別注意最好避免根據(jù)熱料倉(cāng)篩分用計(jì)算機(jī)計(jì)算熱料倉(cāng)比例；

5）如原材料發(fā)生變異，則重復(fù)1、2、4工作內(nèi)容，確保生產(chǎn)效率高、混合料質(zhì)量好。

5 工程實(shí)例

5.1 熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定

某高速公路下面層為AC-25瀝青混合料，拌和樓為日工3 000型，熱料倉(cāng)數(shù)量為4個(gè)，冷料倉(cāng)數(shù)量為5個(gè)。原材料規(guī)格為 10～30、10～20（2種）、5～10、0～5 mm石灰?guī)r。

5.2 目標(biāo)配合比冷料比例及冷料倉(cāng)的標(biāo)定

目標(biāo)配合比確定各檔料供料比例見表2。

表2 冷料倉(cāng)供料比例（質(zhì)量比）

根據(jù)目標(biāo)配合比，冷料供料比例不存在某檔料偏少現(xiàn)象，為了滿足施工進(jìn)度的要求，在進(jìn)行冷料倉(cāng)標(biāo)定前，將各冷料倉(cāng)出料口調(diào)至最大并且固定好。拌和樓冷料倉(cāng)皮帶工作轉(zhuǎn)速為5～50 r/h，選定15、30、45 r/h 3個(gè)轉(zhuǎn)速，各檔料固定時(shí)間（選取5 min）上料進(jìn)行冷料倉(cāng)的標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果及標(biāo)定曲線見表3。

表3 各檔料不同轉(zhuǎn)速下供料質(zhì)量（5m in）

根據(jù)各冷料倉(cāng)標(biāo)定曲線線性回歸方程就可以確定拌和樓不同設(shè)定產(chǎn)量下對(duì)應(yīng)的皮帶轉(zhuǎn)速，見表4。

表4 不同小時(shí)產(chǎn)量的各檔料皮帶轉(zhuǎn)數(shù)

至此，冷料倉(cāng)標(biāo)定工作完成。

5.3 熱料倉(cāng)篩孔的選擇

由于進(jìn)行下面層施工前，已經(jīng)進(jìn)行了聯(lián)結(jié)層ATB-25的施工。在進(jìn)行ATB-25施工前初選篩孔尺寸為

35、19、11、3（3×3）mm，上料進(jìn)行熱料倉(cāng)篩分，發(fā)現(xiàn)存在部分超粒徑的集料不能篩除，對(duì)拌和樓進(jìn)行調(diào)試（包括篩分振動(dòng)力和篩子安裝角度等），但是仍不能消除，將最大篩孔尺寸改為32mm后，有效地解決了上述問題；選擇3mm×3mm的篩子在施工過程中取料進(jìn)行熱料倉(cāng)篩分發(fā)現(xiàn)1#和2#熱料倉(cāng)級(jí)配波動(dòng)較大，主要是由于3 mm×3mm的篩子堵篩造成的，將尺寸為3mm×3mm篩子改為3mm×4mm后上述問題得到了有效解決。建議在進(jìn)行篩孔選擇時(shí)，最大篩孔要較JTGF 40—2004中的等效篩孔偏小一些，便于消除超粒徑問題；最小的篩子選擇3mm×4mm，易于合成級(jí)配的控制，可以保證熱料倉(cāng)礦料的級(jí)配，另外也降低了拌和樓堵篩的概率。

AC-25瀝青混合料施工選定篩孔尺寸為32、19、11和 3（3×4）mm。

5.4 熱料倉(cāng)比例的確定

確定拌和樓產(chǎn)量240 t/h，查表4，按照相應(yīng)的皮帶轉(zhuǎn)數(shù)上料70 t左右，停止上料后，精確稱量各熱料倉(cāng)熱料質(zhì)量，結(jié)果見表5。

表5 熱料倉(cāng)倉(cāng)料質(zhì)量及比例

根據(jù)以上確定的比例及熱料倉(cāng)各倉(cāng)料級(jí)配篩分結(jié)果，合成級(jí)配曲線見圖2。由圖2看出，根據(jù)計(jì)算機(jī)計(jì)算的目標(biāo)級(jí)配與根據(jù)倉(cāng)料比例計(jì)算的生產(chǎn)級(jí)配差別很小，因此可以根據(jù)表5最終生產(chǎn)配合比比例進(jìn)行混合料的生產(chǎn)。

圖2 目標(biāo)級(jí)配與生產(chǎn)級(jí)配比較

5.5 施工過程控制

在施工過程中強(qiáng)化對(duì)冷料倉(cāng)用料的篩分，發(fā)現(xiàn)某檔料變異較大時(shí)依據(jù)標(biāo)定曲線及時(shí)調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速。要求試驗(yàn)室每天進(jìn)行一次熱料倉(cāng)篩分試驗(yàn)，當(dāng)熱料級(jí)配出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)，首先加密篩分，同時(shí)檢查拌和樓是否有堵篩、篩孔破損等問題；目測(cè)各冷料倉(cāng)用料并結(jié)合冷料篩分結(jié)果，必要時(shí)對(duì)熱料倉(cāng)比例進(jìn)行調(diào)整。

6 結(jié)論

1）對(duì)拌和樓篩孔尺寸的選擇除了需要遵循的基本原則，還要綜合考慮拌和樓熱料倉(cāng)數(shù)量、各熱料倉(cāng)容積、原材料規(guī)格和混合料類型等，合理的選擇篩網(wǎng)尺寸，是避免拌和樓出現(xiàn)等料、溢料現(xiàn)象的前提。

2）拌和樓冷熱料倉(cāng)必須進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定，尤其是冷料倉(cāng)，當(dāng)拌和樓出現(xiàn)等料、溢料問題時(shí)，根據(jù)本文提出的調(diào)試方案，可以及時(shí)解決直到避免拌和樓出現(xiàn)等料、溢料問題。

3）本文提出的拌和樓調(diào)試方法，有效地解決了生產(chǎn)配合比與目標(biāo)配合比相脫節(jié)的問題，對(duì)于提高生產(chǎn)效率，減少甚至避免拌和樓等料、溢料現(xiàn)象及提高混合料拌和質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)意義。