高長清

摘 要：文章采用瀝青路面機(jī)械化施工原理分析與實例研究相結(jié)合的方法，對瀝青路面機(jī)械化施工的機(jī)械設(shè)備合理選配、拌和工藝與質(zhì)量控制、攤鋪工藝與質(zhì)量控制、壓實工藝與質(zhì)量控制四道施工工序要點進(jìn)行分析，闡述了瀝青混凝土路面施工機(jī)械選擇，著重論述了瀝青混凝土路面以攪拌攤鋪機(jī)組為主導(dǎo)的控制方法。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；機(jī)械化施工；質(zhì)量控制；設(shè)備選擇

20世紀(jì)六七十年代，一些發(fā)達(dá)國家為滿足高速公路建設(shè)需要，不斷使用先進(jìn)機(jī)械設(shè)備，路面施工機(jī)械化日趨完善。80年代初電子計算機(jī)的廣泛應(yīng)用，又使路面機(jī)械化施工向自動化邁進(jìn)一步。如美國，瀝青路面施工機(jī)械化程度基本達(dá)到100%。近年我國瀝青路面機(jī)械化程度逐漸提高，并產(chǎn)生很大經(jīng)濟(jì)效益。

1 瀝青路面施工設(shè)備選擇原則

（1）能完成基本作業(yè)；（2）有較高生產(chǎn)率；（3）作業(yè)質(zhì)量能得到保證；（4）花費少，提高施工機(jī)械的臺班作業(yè)效率及施工機(jī)械的臺班運轉(zhuǎn)費用都是降低單位工程造價的有效途徑。通常采用“預(yù)算-對比-篩選方法”確定。

2 拌和設(shè)備的選型

通常在施工前所要完成的工程量和計劃的工期來選擇拌合設(shè)備的生產(chǎn)能力，不能低于攤鋪能力。高速公路瀝青路面施工應(yīng)選用拌和能力較大設(shè)備。其單位產(chǎn)品所消耗人工、燃料和易損配件費用較低，但價格較高。

國內(nèi)瀝青混合料設(shè)備大的可生產(chǎn)400噸以上。國外研制的設(shè)備可達(dá)800～1000t/h。300t/h以下的應(yīng)用多。在高速瀝青路面施工中，很多招標(biāo)條件中要求拌和設(shè)備不小于200t/h。

3 運輸貯存設(shè)備的選擇

瀝青混凝土運輸時宜用15t以上的自卸汽車。運時不得大于0.5h。

瀝青在生產(chǎn)和使用過程中需要貯罐保溫貯存，進(jìn)入貯罐貯存或經(jīng)保溫罐車運輸都是保持在140～160℃，甚至高達(dá)180℃。運距不等，貯存周期也有差別。長時間高溫和表面接觸空氣的作用會硬化。通過進(jìn)行暗處厚層加熱試驗研究結(jié)果表明，罐貯溫度不超過140～160℃，貯存天數(shù)不超過10天。卸車時加熱溫度最好不超過120℃，加熱不超過8h。

4 瀝青攤鋪機(jī)的選擇

攤鋪機(jī)形式涉及其結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用、維修等方面，選擇不同。在歐洲，輪胎式與履帶式比例為7：3，輪胎式在美國應(yīng)用比例較高。我國攤鋪作業(yè)90%以上采用履帶式，熨平板選用高密實度機(jī)械加長形式，這兩種組合可提高攤鋪預(yù)壓密實度，保證了平整度和生產(chǎn)效率。

5 壓實機(jī)械的選擇

（1）通過國內(nèi)外的研究和實踐成果，振動壓路機(jī)比普通靜力壓路機(jī)具有更好的壓實效率，組合式的振動輪胎壓路機(jī)比同振動特性的單一鋼輪的壓實效果更好，因此大多國家都有使用雙輪振動壓路機(jī)的趨向；（2）先用振動壓路機(jī)，后用輪胎壓路機(jī)，能得出較好的壓實效果；（3）當(dāng)混合料中集料含量較多，或瀝青稠度高時，需較大壓實能力的壓路機(jī)；（4）使用振動壓路機(jī)時，在一定范圍內(nèi)增加線壓力可改善壓實效果，對于大中型振動壓路機(jī)，最佳靜線壓力范圍為200～400N/cm。施工中均規(guī)定線壓力不小于350N/cm；（5）壓實瀝青混合料時最實用的頻率范圍為33～55Hz，最適用的振幅范圍是0.3～1.0mm；（6）壓路機(jī)可研究混合料冷卻速度，根據(jù)攤鋪速度、寬度和壓實速度，確定數(shù)量。

6 瀝青路面機(jī)械化施工控制要點

6.1 攪拌設(shè)備功率計算

按每小時半只混合料的數(shù)量Q（t）來計算

間歇式 Q=nGjKb1000 （t/h） 式中：Gj-每拌制一份混合料的質(zhì)量（kg）；Kb-時間利用率系數(shù)，Kb=0.8～0.9；n-每小時拌制的份數(shù)；n=60（t1+t2+t3）。

t1-攪拌器加熱時間（min）；t2-混合料攪拌時間（min）；t3-成品料卸料時間（min）。

連續(xù)式Q=60tGlKb1000（t/h）式中：Gl-攪拌器內(nèi)的料重（kg）；t-拌和時間（min）。

6.2 瀝青砼運輸質(zhì)量控制

（1）宜用較大噸位運料車，是否和攤鋪機(jī)匹配。（2）運料車使用前后清掃干凈，車廂涂隔離劑或防粘劑，不得積液。（3）及時下料，車輛應(yīng)多挪動位置，平衡裝料。（4）運輸時宜用保溫油布保溫、防雨、防污染。（5）進(jìn)入攤鋪現(xiàn)場，輪胎上不得有污染物。（6）運料車應(yīng)在攤鋪機(jī)前10cm～30cm處停住、等候，由攤鋪機(jī)推動前進(jìn)開始緩緩卸料。（7）不得急剎車、掉頭造成透層、封層損傷。（8）混合料運到現(xiàn)場溫度不低于140°C。

6.3 攤鋪機(jī)作業(yè)速度

在攤鋪瀝青混合料過程中，不應(yīng)隨意變更攤鋪速度，避免中途停頓，即使目前最先進(jìn)的攤鋪機(jī)，其縱向找平系統(tǒng)重新啟動后仍需行駛3～8m距離才能恢復(fù)正常。因此要將每天必須停機(jī)中斷處安排在構(gòu)造物一端預(yù)定做收接位置。目前攤鋪瀝青混合料面層時，其攤鋪速度選擇為2～12m/min，有時可達(dá)20m/min；攤鋪各種瀝青混合料面層時攤鋪速度選擇為5～12m/min。

（1）根據(jù)供料能力確定攤鋪速度。公式計算：V=100QC/（60bhγ）式中：V-攤鋪速度（m/min）；Q-混合料的供給能力（t/h）；b-攤鋪寬度（m）；h-壓實后的攤鋪厚度（cm）；γ-壓實后瀝青混合料毛體積密度（t/3），一般γ=2.35t/3；C-攤鋪機(jī)的效率系數(shù)。根據(jù)材料供應(yīng)，拌合機(jī)的生產(chǎn)能力和運輸能力等配套情況確定，一般宜為0.9左右。

（2）鋪筑層對攤鋪速度的影響。公路瀝青路面施工攤鋪速度一般在2～10m/min范圍內(nèi)選取。為了使攤鋪層有足夠的密實度和平整度，一般下面層攤鋪可稍快，約為6～10m/min，上面層攤鋪較慢，最大不應(yīng)超過6m/min，對于薄層罩面，則應(yīng)更慢，因為攤鋪速度慢，鋪層可收到較多振搗次數(shù)。一般攤鋪機(jī)每前進(jìn)1m，振搗次數(shù)不得少于200次。

6.4 壓路機(jī)

采用2011年山西忻保高速分段組合碾壓工藝：以50-60m為1個碾壓作業(yè)段，6臺壓路機(jī)聯(lián)合作業(yè)，一臺壓路機(jī)在前面初壓（大多是DD110），前進(jìn)時靜壓，后退時就開振。兩組壓路機(jī)復(fù)壓，每一組壓路機(jī)各管半幅，每組壓路機(jī)采用一臺雙鋼輪和一臺膠輪（28噸以上）組合，兩臺壓路機(jī)相距2m左右，統(tǒng)一的速度，同步前進(jìn)、同步后退，壓實四遍（相當(dāng)于八遍，鋼輪、膠輪各四遍），最后雙鋼輪終壓。實踐證明該方案壓實遍數(shù)清晰，現(xiàn)場控制方便大大降低了現(xiàn)場施工管理難度。膠輪與鋼輪組合時，采用揉搓與振動共同作用后，與傳統(tǒng)的鋼輪、膠輪單獨碾壓相比，壓實機(jī)理可能有很大的差別，傳統(tǒng)的調(diào)整幅、頻率的經(jīng)驗可能不一定有效，施工單位應(yīng)加強(qiáng)這方面的試驗總結(jié)，建立組合式碾壓的物理、數(shù)學(xué)模型，完善該工藝的理論體系。

7 結(jié)束語

在瀝青路面施工中，攪拌機(jī)、攤鋪機(jī)和壓路機(jī)的選擇應(yīng)以生產(chǎn)效率為主要依據(jù)，盡量使用系列產(chǎn)品。以運輸?shù)缆返臅惩ㄐ院妥罱?jīng)濟(jì)合理的運輸距離來選擇攪拌站位置和運輸車輛。在瀝青路面機(jī)械配置方面，將攪拌站的最佳生產(chǎn)能力作為控制點，論述了運輸車輛、瀝青混合料攤鋪機(jī)、壓路機(jī)的合理優(yōu)化配置，從而形成瀝青混凝土路面機(jī)群施工系統(tǒng)。

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