王 根

(山西平榆高速公路有限責(zé)任公司，山西 晉中 030600)

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高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工工藝系統(tǒng)控制

王 根

(山西平榆高速公路有限責(zé)任公司，山西 晉中 030600)

介紹了高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工工藝流程，從混合料生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓與協(xié)調(diào)服務(wù)五大關(guān)鍵點(diǎn)入手，提出施工工藝系統(tǒng)控制要點(diǎn)和方法，并通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證了該控制方案的合理有效性。

高等級(jí)公路，瀝青混凝土路面，施工工藝，施工質(zhì)量

如今，瀝青混凝土路面正成為當(dāng)前高等級(jí)公路的首選路面形式，其性能與特點(diǎn)更符合交通發(fā)展需求。然而，瀝青混凝土路面施工的技術(shù)水平很高，對(duì)工藝的要求也較為嚴(yán)格，為保證施工質(zhì)量，必須采取有效的工藝控制措施。對(duì)此，本文圍繞瀝青混凝土路面施工工藝流程，深入工藝系統(tǒng)控制策略，具體內(nèi)容如下。

1 工藝流程分析

經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)公路建設(shè)提出了更高的要求，各地區(qū)都在積極開(kāi)展高等級(jí)公路建設(shè)項(xiàng)目，并且都在大面積使用瀝青混凝土公路路面，以此滿足交通建設(shè)的快速施工要求。在相應(yīng)的施工工藝當(dāng)中，良好的工藝系統(tǒng)控制是保證施工質(zhì)量與品質(zhì)的有效舉措，也是現(xiàn)階段高等級(jí)公路關(guān)鍵管理技術(shù)。

高等級(jí)公路的瀝青混凝土路面施工工藝流程為：設(shè)計(jì)方案擬定→方案復(fù)核與審批→試驗(yàn)段鋪設(shè)→試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理→計(jì)算響應(yīng)與誤差輸出→底層預(yù)處理→測(cè)量放樣→攤鋪施工→碾壓→質(zhì)量檢查→驗(yàn)收。

系統(tǒng)控制關(guān)鍵點(diǎn)在于材料生產(chǎn)制備、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓和后期服務(wù)，這些關(guān)鍵點(diǎn)之間存在一定聯(lián)系和制約，若某個(gè)環(huán)節(jié)未能有效配合，將對(duì)整個(gè)工藝系統(tǒng)造成影響，出現(xiàn)阻塞或混亂。因此，在實(shí)際工作中，必須注重每個(gè)工藝環(huán)節(jié)，從設(shè)計(jì)要求及規(guī)范出發(fā)，切實(shí)做好系統(tǒng)控制[1]。

2 高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工工藝系統(tǒng)控制

2.1 混合料生產(chǎn)

1)保養(yǎng)維護(hù)控制。

混合料生產(chǎn)過(guò)程中，拌和機(jī)是最為重要的機(jī)械設(shè)備，其是否完好將對(duì)混合料實(shí)際產(chǎn)量與質(zhì)量造成直接影響，而且拌和機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)的控制、計(jì)量與附屬設(shè)備是否完好還關(guān)系到路面施工質(zhì)量。在實(shí)際工作中，需切實(shí)做好設(shè)備的保養(yǎng)和檢修，保證所有相關(guān)機(jī)械設(shè)備都處于最佳使用狀態(tài)。該控制系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要用于實(shí)時(shí)控制具體的生產(chǎn)過(guò)程，不定期調(diào)試監(jiān)控系統(tǒng)，確保設(shè)備生產(chǎn)準(zhǔn)確性，生產(chǎn)開(kāi)始前要實(shí)時(shí)計(jì)量檢定，以保證各類(lèi)指標(biāo)準(zhǔn)確顯示，從而消除由于計(jì)量不正確造成的質(zhì)量影響。

2)溫度控制和攪拌時(shí)間控制。

溫度控制為生產(chǎn)系統(tǒng)控制關(guān)鍵內(nèi)容之一，在各類(lèi)原材料通過(guò)混合與攪拌形成混凝土的期間，需由現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員按照標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)室需求進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)按照重點(diǎn)工序提出的要求，對(duì)烘干溫度、成品溫度等進(jìn)行測(cè)定和控制。瀝青混合料的攪拌溫度控制如表1所示(為便于分析和對(duì)比，現(xiàn)將普通瀝青混合料與SBS改性瀝青混合料兩種常用的路面攤鋪混合料作為研究對(duì)象)。

表1 瀝青混合料的攪拌溫度控制 ℃

混合料的拌和時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)試驗(yàn)段及實(shí)際情況確定。對(duì)于不同的瀝青混合料，最佳拌和時(shí)間有所不同，如重交通瀝青混合料的生產(chǎn)周期不能低于45 s；改性瀝青生產(chǎn)周期不能低于40 s。

3)生產(chǎn)質(zhì)量控制。

為確保成品滿足各項(xiàng)指標(biāo)要求，相關(guān)技術(shù)部門(mén)需根據(jù)設(shè)計(jì)與工藝要求，對(duì)成品進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。生產(chǎn)過(guò)程中，相應(yīng)的負(fù)責(zé)人需要根據(jù)工藝要求的指標(biāo)，安排專(zhuān)人對(duì)集料進(jìn)行運(yùn)輸和裝卸，并由質(zhì)檢人員進(jìn)行質(zhì)量抽查[2]。

2.2 混合料運(yùn)輸

1)運(yùn)力控制。

根據(jù)現(xiàn)有拌和樓及攤鋪機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)性能，確保每臺(tái)攤鋪機(jī)前方停有不少于4臺(tái)待卸運(yùn)輸車(chē)，所有運(yùn)輸車(chē)都需采用較大噸位，以滿足施工對(duì)運(yùn)力方面提出的要求。

2)保溫控制。

使用性能出眾的運(yùn)輸車(chē)輛，裝料以前對(duì)車(chē)廂進(jìn)行清理，做好卸料指揮工作，減少或避免混合料出現(xiàn)離析，裝料完成后在車(chē)輛上加裝保溫設(shè)施，掌握運(yùn)輸期間溫降規(guī)律，保證運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的混合料溫度滿足施工要求。

2.3 攤鋪施工

1)攤鋪速度控制。

為保證路面的平整度與密實(shí)度，攤鋪機(jī)需要在最優(yōu)工藝組合內(nèi)實(shí)行勻速、連續(xù)攤鋪。對(duì)于攤鋪速度而言，可采用式(1)計(jì)算得出：

(1)

其中，V為攤鋪速度，m/min；A為路面的橫斷面面積，m2。

2)生產(chǎn)率控制。

攤鋪施工應(yīng)根據(jù)路面寬度和攤鋪機(jī)的結(jié)構(gòu)特征確定采用哪一種作業(yè)方式，如單機(jī)全幅作業(yè)和多機(jī)聯(lián)合作業(yè)，而攤鋪的生產(chǎn)率還要與混合料生產(chǎn)率及運(yùn)力保持匹配。實(shí)踐表明，在單機(jī)寬幅作業(yè)模式下，伴隨攤鋪?zhàn)鳂I(yè)寬度不斷增加，混合料離析現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重，在完成攤鋪后容易產(chǎn)生松散與坑槽等問(wèn)題。對(duì)此，應(yīng)對(duì)單機(jī)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的寬度進(jìn)行嚴(yán)格控制，高等級(jí)公路的單機(jī)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)寬度一般不能超過(guò)9 m[3]。

3)施工控制和溫度控制。

生產(chǎn)率水平?jīng)Q定了工藝進(jìn)度和質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)攤鋪施工的有效控制，需設(shè)置相應(yīng)的控制子系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和分析，為解決各類(lèi)突發(fā)事件提供參考。通過(guò)檢測(cè)可知，混合料運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸?shù)綌備仚C(jī)時(shí)的溫度要比要求高5 ℃～10 ℃，這是因?yàn)榛旌狭显跀備仚C(jī)中要經(jīng)過(guò)熨平板的加熱。攤鋪施工中混合料的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 攤鋪施工中混合料溫度控制標(biāo)準(zhǔn) ℃

2.4 碾壓施工

1)碾壓溫度控制。

碾壓施工分為三個(gè)環(huán)節(jié)，分別為初壓、復(fù)壓與終壓。初壓需要在攤鋪完成后立即進(jìn)行，即跟隨攤鋪機(jī)之后進(jìn)行，同時(shí)要維持相對(duì)較短的控制長(zhǎng)度，避免熱能較快散失。碾壓施工溫度控制標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 碾壓施工溫度控制標(biāo)準(zhǔn) ℃

2)施工控制。

壓路機(jī)的實(shí)際碾壓速度要滿足勻速要求，對(duì)于不同結(jié)構(gòu)要確定適宜的振幅及頻率。實(shí)踐證明，合理應(yīng)用重型壓路機(jī)實(shí)施揉搓式碾壓能大幅提升路面的壓實(shí)度與密實(shí)度，可在具體施工中優(yōu)先使用。

3)施工檢測(cè)。

施工檢測(cè)及其檢測(cè)成果對(duì)壓實(shí)施工有重要的指導(dǎo)意義。在施工現(xiàn)場(chǎng)中，應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)工后路面的壓實(shí)度及平整度進(jìn)行檢測(cè)，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以后及時(shí)使用設(shè)備進(jìn)行修正，并消除修正留下的輪跡，保證路面的壓實(shí)度及平整度滿足工程的設(shè)計(jì)要求。

2.5 協(xié)調(diào)和服務(wù)

協(xié)調(diào)和服務(wù)的系統(tǒng)控制主要由現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控負(fù)責(zé)人執(zhí)行，作為監(jiān)控負(fù)責(zé)人，必須具備極強(qiáng)的指揮能力和組織能力，熟悉各類(lèi)機(jī)械設(shè)備的工作方式。協(xié)調(diào)和服務(wù)的內(nèi)容包括：機(jī)械設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度、維護(hù)保養(yǎng)組織、后勤保障、衛(wèi)生保障、勞動(dòng)安全保障[4]?；旌狭习韬蜋C(jī)控制中心、后場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室需要及時(shí)強(qiáng)化和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)群的數(shù)據(jù)交換與反饋，以此掌握施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)狀況，從而給出正確的指導(dǎo)、服務(wù)。

3 結(jié)語(yǔ)

高等級(jí)公路的瀝青混凝土路面施工能否順利進(jìn)行必須得到各個(gè)施工環(huán)節(jié)良好組合、管理和協(xié)調(diào)的有力保障。以上系統(tǒng)控制在實(shí)際項(xiàng)目中得到應(yīng)用，實(shí)踐證實(shí)了系統(tǒng)控制可行性與有效性，在很大程度上提高了全體管理人員業(yè)務(wù)能力，起到了縮減施工成本、保證施工質(zhì)量的重要作用。

[1] 王廣明.高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工工藝系統(tǒng)控制[J].中外公路,2014,10(5):81-85.

[2] 劉成安.高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工工藝系統(tǒng)控制[J].交通世界(建養(yǎng)·機(jī)械),2015,11(3):114-115.

[3] 葉小雷.高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工工藝及質(zhì)量控制[J].黑龍江交通科技,2015,12(4):85,87.

[4] 夏忠高.高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工工藝系統(tǒng)控制研究[J].黑龍江交通科技,2015,11(12):16-17.

On control over asphalt concrete roadbed construction craft system on high-grade roads

Wang Gen

(ShanxiPingyao-YusheExpresswayCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

The paper introduces the construction craft procedure for the asphalt concrete roadbed on high-grade expressways, points out the controlling points and methods for the craft system from the mixture production, transportation, pavement, compaction and coordinative service, and proves the controlling scheme is effective and reasonable.

high-grade road, asphalt concrete roadbed, construction craft, construction quality

1009-6825(2017)13-0147-03

2017-02-21

王 根(1970- )，男，工程師

U416.2

A