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2015-01-14 11:34 建設(shè)工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
1、引言
在瀝青路面施工過程中,攤鋪是一個(gè)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),得到符合要求的最佳混合料后,攤鋪機(jī)就是將這種符合要求的混合料攤鋪到路面上。從目前的現(xiàn)場施工過程來看,在集料離析的各個(gè)環(huán)節(jié)中攤鋪離析往往沒有引起足夠的重視。在瀝青路面施工中,即使攪拌設(shè)備生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的、均勻的混合料,在卸料、運(yùn)物等各個(gè)環(huán)節(jié)中不存在離析現(xiàn)象。但在攤鋪過程中如果調(diào)節(jié)不當(dāng),仍可能產(chǎn)生嚴(yán)重的集料離析。靠碾壓工藝對離析的改善可以說是微乎其微的,況且目前許多施工單位的碾壓工藝并不完善。因此,本文就攤鋪中出現(xiàn)的各種材料離析進(jìn)行了研究。
2、控制攤鋪速度
攤鋪機(jī)攤鋪瀝青混合料,既要平整又要均勻。要達(dá)到這兩條,保持?jǐn)備仚C(jī)以恒定的速度攤鋪是十分必要的。但攤鋪機(jī)的攤鋪速度常和攤鋪機(jī)的阻力有關(guān),而攤鋪機(jī)的阻力隨時(shí)都在變化,因而要保持?jǐn)備仚C(jī)恒速攤鋪并不容易。攤鋪機(jī)的運(yùn)行阻力與路面的坡度大小、攤鋪的軌跡形狀以及瀝青混合料的料位高低都有關(guān)系,也跟自卸運(yùn)料車的阻力有關(guān)。自卸車一邊向攤鋪機(jī)的料斗供料,同時(shí)攤鋪機(jī)推著自卸車向前推進(jìn),而自卸車的阻力也在不斷交化,這些都是隨機(jī)變量。
隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代攤鋪機(jī)的控制系統(tǒng)在攤鋪機(jī)的兩條履帶、兩個(gè)刮板輸送器和兩個(gè)螺旋布料器都是獨(dú)立的液壓驅(qū)動,保持?jǐn)備仚C(jī)恒速準(zhǔn)確攤鋪,已經(jīng)變得比較容易了。攤鋪機(jī)駕駛員所要做的工作只是根據(jù)拌和機(jī)生產(chǎn)能力、運(yùn)物能力、運(yùn)輸距離和碾壓能力進(jìn)行綜合考慮設(shè)定好攤鋪速度(一般為2~6m)和設(shè)定攤鋪軌跡。20世紀(jì)90年代初期,ABG公司生產(chǎn)的411型攤鋪機(jī)雖然也得到當(dāng)時(shí)用戶的好評,但它的兩條履帶只用一臺液壓馬達(dá)驅(qū)動,左右轉(zhuǎn)向要分別依命離合器和制動招來實(shí)現(xiàn),這就給電子控制的恒速準(zhǔn)確造成了不便,現(xiàn)在的ABG423型攤鋪機(jī)對此進(jìn)行了改進(jìn)。
因此,對現(xiàn)代攤鋪機(jī)而言,控制連續(xù)、穩(wěn)定的攤鋪速度主要應(yīng)考慮拌和機(jī)的生產(chǎn)能力和溫度性、運(yùn)輸車輛的數(shù)量和噸位和碾壓機(jī)械的配置等。現(xiàn)場攤鋪過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制攤鋪速度,不能忽快忽慢。
3、保持?jǐn)備仚C(jī)的良好工作狀態(tài)
攤鋪機(jī)的工作狀態(tài)直接影響到鋪面的外觀效果。因此,將攤鋪機(jī)調(diào)整至最佳狀態(tài)是避免和減少鋪面離析的關(guān)鍵。
3.1螺旋布料器的調(diào)整
螺旋布料器的功能是將刮板輸送器送給機(jī)尾的混和料均勻分布到熨平板前的全部長度范圍內(nèi),其驅(qū)動方式設(shè)計(jì)分為中間分動箱式和兩段液壓馬達(dá)驅(qū)動式兩種。中置式驅(qū)動,結(jié)構(gòu)簡單,易于維修,但對料流有影響,在攤鋪鋪層較厚時(shí)中部會出現(xiàn)級配離析現(xiàn)象;兩端驅(qū)動的螺旋布料器對料流沒有任何影響,但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。
(1)合理確定螺旋布料器與熨平板前緣距離。距離過小,造成供料不足,大粒徑骨料不易進(jìn)入熨平板下。即使進(jìn)入也造成大集料之間沒有小集料及細(xì)料填充。布料螺旋與熨平板間距的變化,易引起熨平板推料高度的改變,且對攤鋪機(jī)中間位置的影響很大。
。2)螺旋布料器的高度。由于路面的種類不同,其結(jié)構(gòu)層的功能各異,導(dǎo)致了攤鋪厚度的變化很大。因此,螺旋布料器距地面高度的調(diào)節(jié)性能以及合理地調(diào)節(jié)這一高度是至關(guān)重要的。葉片底部離地太低,會阻礙瀝青混合料向熨平板下流動,從而導(dǎo)致攤鋪表面組織疏松、鋪層撕裂等現(xiàn)象:葉片底部離地太高,熨平板前的瀝青混合料不易到達(dá)板前邊緣,且邊緣混合料易產(chǎn)生落料離析現(xiàn)象。一般新出廠的攤鋪機(jī),其螺旋布料器均調(diào)節(jié)至中位,當(dāng)需要攤鋪特別薄或厚的鋪層時(shí),則應(yīng)再進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。目前,攤鋪機(jī)多采用液壓控制方式來調(diào)節(jié)螺旋攤鋪器的升降距離,調(diào)節(jié)高度可達(dá)150mm,且為無級變換,因此調(diào)節(jié)十分方便。
(3)攤鋪機(jī)在設(shè)計(jì)過程中,主要考慮功率因素,使螺旋分料器的物料表面位于螺旋直徑的1/2~2/3處;當(dāng)用于大寬度、大厚度瀝青面層攤鋪時(shí),由于輸料量加大,而只有位于物料內(nèi)部的螺旋才有輸料能力,因此為滿足作業(yè)要求,只能將轉(zhuǎn)速提高。這樣,高速旋轉(zhuǎn)且暴露在空氣中的螺旋布料器就會向物料層上部的空間拋送物料,這是分料過程中形成離析的主要原因。
基于以上分析,為避免瀝青混合料產(chǎn)生離析,在攤鋪過程中應(yīng)采取如下措施:盡量選用大直徑、低轉(zhuǎn)速螺旋布料器(低轉(zhuǎn)速、大扭矩)的攤鋪機(jī);降低螺旋布料器的高度,并使混合料埋于螺旋布料器中,這樣,可以提高螺旋布料器的輸送率,減少不同物料之間的慣性差異,也可對物料實(shí)現(xiàn)二次攪拌,降低混合料的前期離析程度;位于混合料中的布料器向兩側(cè)沿整個(gè)斷面擠出物料,而不是向上或向下傾推物料,可減少不同寬度位置上的橫向離析和物料上下滾動產(chǎn)生的豎向離析。
。4)為保證送料均衡,攤鋪機(jī)料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速一定要協(xié)調(diào),尋找到其中的最佳結(jié)合點(diǎn)。
3.2攤鋪機(jī)熨平板參數(shù)影響
攤鋪機(jī)熨平板的振幅、振頻影響到鋪面初始壓實(shí)和鋪層的粗、細(xì)料分布。熨平板是由多塊拼合而成,每塊熨平板中由于夯錘新舊程度和磨損情況不盡相同,因而各塊熨平板的激振強(qiáng)度會有所差異。在攤鋪過程中,應(yīng)調(diào)整好攤鋪機(jī)熨平板的激振強(qiáng)度,使各塊熨平板的激振力相一致。激振強(qiáng)度大的熨平板會把較多的細(xì)料振到鋪層的下部,表面呈現(xiàn)較多的粗料;而激振強(qiáng)度較弱的熨平板細(xì)料振到鋪層下部較少,因而鋪層表面細(xì)料較多,整個(gè)鋪面容易呈現(xiàn)出條帶狀離析,因此,現(xiàn)場要結(jié)合原材料本身材質(zhì)和鋪面完成后的外觀情況予以綜合性的考慮而確定。
3.3攤鋪過程
攤鋪過程中,攤鋪機(jī)不必收料斗,即在每輛車卸料之間,不要完全用完受料斗中的混合料,留少部分混合料在受料斗內(nèi)。一般卡車車廂兩側(cè)粗集料多,卸入攤鋪機(jī)料斗后,粗集料位于料斗兩側(cè),這部分料留在最后攤鋪。此時(shí)如果收料斗,那么將全是粗集料,攤鋪后將會是離析料。每車料卸完后,接著卸下一車料,與受料斗中剩余的粗料多的混合料一起輸送到分料室,螺旋分料器布料過程中可使新舊混合料較好拌和。
若自卸汽車能連續(xù)供料時(shí),應(yīng)盡量減少攤鋪機(jī)收料斗的收放次數(shù)。已減少路面出現(xiàn)周期性局部離析。因此,必須根據(jù)拌和機(jī)的類型、運(yùn)距、運(yùn)料車的噸位、攤鋪機(jī)的速度等因量計(jì)算應(yīng)配量的運(yùn)料車的數(shù)量。
4、采用雙攤鋪機(jī)并機(jī)梯形聯(lián)合施工
雙攤鋪機(jī)并機(jī)梯形聯(lián)合施工法,即前面一臺攤鋪機(jī)先完成一半路幅的攤鋪,在相距一定距離(如10~-30m)處,用另一臺攤鋪機(jī)完成另一半路格的攤鋪?zhàn)鳂I(yè),由于縱向接縫正好在路幅中央,故不會影響路面的攤鋪質(zhì)量。
瀝青面層攤鋪采用攤鋪機(jī)全幅攤鋪,由于攤鋪寬度大,螺旋布料器運(yùn)送混合料距離過長,將不可避免地會造成粗細(xì)集料的離析。瀝青混合料在螺旋布料移運(yùn)送過程中,在空中反復(fù)轉(zhuǎn)動,溫度下降嚴(yán)重,邊上與中間的溫度是不一樣的,溫度不均是導(dǎo)致路面壓實(shí)度不同的原因,也是造成路面局部損壞的原因所在。攤鋪機(jī)的重量和馬力是一定的,攤鋪寬度越大,平均到混合料層上的壓力、振搗力越小,混合料的鋪筑初始壓實(shí)度越。粩備亴挾仍龃,兩邊熨平板的整體剛度也隨之降低,兩邊的密實(shí)度也有所下降。在窄幅攤鋪時(shí),經(jīng)過雙振搗方式的攤鋪碾壓,可以達(dá)到90%以上的初始壓實(shí)度,由于壓實(shí)緊密、混合料鋪筑后的溫度下降慢,可以采用較重型的壓路機(jī)靠近攤鋪機(jī)碾壓,使壓實(shí)度進(jìn)一步提高。而寬幅攤鋪的初始壓實(shí)度小,重型壓路機(jī)不可能做到緊跟攤鋪機(jī)碾壓,輕型壓路機(jī)初壓反而容易產(chǎn)生推擁,嚴(yán)重影響平整度,混合料降溫也快,壓實(shí)度也受到影響。所以寬幅攤鋪非但不能提高平整度,反而影響平整度和壓實(shí)度。另外,寬幅攤鋪機(jī)在加長部分是沒有振搗裝置的,表面上看起來很平整,實(shí)際上邊緣部分與中間部分的壓實(shí)程度是不一樣的。邊緣壓下去多,實(shí)際上是不平整的。攤鋪機(jī)攤鋪寬度越長,混合料的離析越嚴(yán)重。
單攤鋪機(jī)寬幅作業(yè)這種施工法的優(yōu)點(diǎn)是能減少縱向接縫,降低了施工成本。雙攤鋪機(jī)并機(jī)梯形聯(lián)合施工的優(yōu)點(diǎn)是可以有效地控制瀝青混合料在攤鋪過程中的施工離析,提高路面的使用性能。但增加了1臺攤鋪機(jī)勢必增加工程成本,同時(shí)要加強(qiáng)對施工熱接縫的處理,確保路面平整度的要求。
單機(jī)寬幅鋪?zhàn)鳂I(yè)導(dǎo)致瀝青混合料施工離析嚴(yán)重,不僅影響了路面的使用性能,也促使路面產(chǎn)生早期破壞,耐久性明顯降低,雙機(jī)并行施工法可以有效地降低瀝青混合料的施工離析,雖然在典體施工過程中仍然存在著無法避免的施工離析現(xiàn)象,但取樣點(diǎn)的集料通過率均在規(guī)范級配范圍之內(nèi),是符合規(guī)范質(zhì)量要求的。
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