陶福德 王振業(yè)

（貴州路橋集團(tuán)有限公司路面工程分公司，貴州 貴陽 550000）

半剛性基層是柔性路面的主要承重層，在高速公路中的設(shè)計(jì)厚度一般都在32～40 cm之間，多的厚達(dá)60 cm，一般都得分層攤鋪碾壓成型。有研究表明：層間接觸 （黏接） 狀態(tài)對半剛性路面的各力學(xué)響應(yīng)分布影響較大。在層間光滑（完全不黏接） 條件下，結(jié)構(gòu)的彎拉應(yīng)變、彎拉應(yīng)力及剪應(yīng)力均保持較高水平，層間連續(xù) （完全黏接成整體） 條件下則反之。層間連續(xù)條件下，半剛性路面的受力狀態(tài)明顯優(yōu)于層間光滑條件下結(jié)構(gòu)受力[1]?；鶎娱g完全光滑狀態(tài)下，上基層底最大拉應(yīng)力是完全連續(xù)狀態(tài)時的 5.7 倍[2]。

為了提高分層施工的半剛性基層的層間粘接效果，使分層施工的上下基層形成整體同時受力，設(shè)計(jì)及規(guī)范 （JTG/TF 20—2015《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》第40頁5.4.4條款）明確要求采用水泥漿作為層間黏接劑。因此，為了做好半剛性基層層間水泥漿噴灑工作，業(yè)界工程人員不斷努力創(chuàng)新，總結(jié)形成了各種不同的技術(shù)方案。而筆者通過多年的潛心研究，提煉形成的“半剛性基層層間水泥漿同步噴灑技術(shù) （簡稱同步噴灑技術(shù)） ”更加優(yōu)良，可操作性更強(qiáng)，更有利于保障施工質(zhì)量?，F(xiàn)將同步噴灑技術(shù)原理分享給業(yè)人士，希望對我國的公路建設(shè)工程提供參考。

1 同步噴灑技術(shù)的概念

同步噴灑技術(shù)，即半剛性基層層間水泥漿噴灑與半剛性基層攤鋪同步進(jìn)行，采用自主研發(fā)的專用設(shè)備 （水泥漿同步噴灑機(jī)），將原材料 （水、水泥） 添加、計(jì)量摻配、水泥漿拌和、水泥漿噴灑等工序通過自動控制程序同步流水完成。同時將同步噴灑機(jī)與攤鋪機(jī)搭接在一起，由攤鋪機(jī)操作人員一鍵控制，與基層攤鋪同時啟動，同時停止。

其核心是“施工三同步”：一是水泥和水的計(jì)量摻配與水泥漿拌和同步進(jìn)行；二是水泥漿拌和與水泥漿噴灑同步進(jìn)行；三是水泥漿噴灑與半剛性基層攤鋪同步進(jìn)行。

2 同步噴灑技術(shù)的工作原理

采用自主研發(fā)的水泥漿同步噴灑機(jī)施工，施工前將水泥漿同步噴灑機(jī)與基層攤鋪機(jī)通過桿件連接，靠基層攤鋪機(jī)推動行駛，噴灑管道及噴頭固定布置在攤鋪機(jī)上，灑布寬度與基層攤鋪寬度同寬。根據(jù)攤鋪的寬度和速度。標(biāo)定好原材料 （水泥、水） 的流量、拌和和噴灑的速度，操作時只需在攤鋪機(jī)上一鍵控制 （開關(guān)） 作業(yè)，再配備2～3名普通工人輔助添加水泥即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定噴灑。其中：水采用水車運(yùn)到施工現(xiàn)場，然后抽放到供水系統(tǒng)里；水泥采用袋裝水泥，貨車運(yùn)到施工現(xiàn)場，按用量等距堆放在安裝主機(jī)的一側(cè)，采用自帶的提升裝置將水泥投放進(jìn)水泥供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)。

3 同步噴灑技術(shù)原理分析

同步噴灑技術(shù)的工藝流程見圖1。

圖1 同步噴灑技術(shù)的工藝流程圖

（1） 采用同步噴灑技術(shù)的首要目的，是要確保水泥漿噴灑到基面后不失效、不浪費(fèi)、不污染自然環(huán)境。同步噴灑的核心問題靠優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有市場上沒有可用的現(xiàn)成設(shè)備，只能按照功能需求打造，研發(fā)形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水泥漿同步噴灑機(jī)。

（2） 將水泥漿同步噴灑機(jī)搭載于攤鋪機(jī)上，是為了充分利用攤鋪機(jī)過剩的負(fù)荷能力，減少水泥漿同步噴灑機(jī)的功率需求。整機(jī)的電機(jī)總功率為6 kW，只需配置8 kW的汽 （柴）油發(fā)電機(jī)就能確保設(shè)備正常使用；若采用大功率攤鋪機(jī)，則可以直接在攤鋪機(jī)的發(fā)動機(jī)上加裝一臺大于8 kW的液壓馬達(dá)驅(qū)動的發(fā)動機(jī)，更加省事。同時，在水泥漿同步噴灑機(jī)的底盤上安裝輪子，再用攤鋪機(jī)推動行走，大大降低了攤鋪機(jī)的推動負(fù)荷。

（3） 將水泥漿拌和與噴灑同步進(jìn)行，根據(jù)噴灑需求量拌制水泥漿，避免材料浪費(fèi)的同時，解決水泥漿易沉淀黏結(jié)、堵塞噴灑管道的問題。

（4） 將原材料 （水泥、水） 稱量與水泥漿拌和噴灑同步進(jìn)行，根據(jù)水泥漿需求量添加原材料，有效避免了材料浪費(fèi)問題。

（5） 將噴灑管道與攤鋪寬度同寬布置，是為了規(guī)避傳統(tǒng)工藝分幅分段噴灑可能會出現(xiàn)的重灑和漏灑問題。

4 同步噴灑技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1） 施工成本低。機(jī)械設(shè)備造價在10萬元左右，低于功能相當(dāng)?shù)默F(xiàn)有任何機(jī)械設(shè)備 （水泥凈漿灑布車需60～70萬元）；人員投入僅需在基層攤鋪施工的基礎(chǔ)上增加2～3人；材料 （水泥） 使用穩(wěn)定，按需拌合按需噴灑，施工材料無浪費(fèi)。

（2） 操作簡便、施工質(zhì)量穩(wěn)定。將半剛性基層攤鋪與水泥漿噴灑同步進(jìn)行，依托攤鋪機(jī)噴灑水泥漿，隨即進(jìn)行半剛性基層攤鋪，確保水泥漿噴灑到基面后不失效、不浪費(fèi)、不沉淀、不黏結(jié)，保證粘層的施工質(zhì)量。

（3） 施工進(jìn)度有保障。灑布寬度和灑布速度完全與半剛性基層攤鋪同步進(jìn)行，原材料 （水泥、水） 稱量、拌和、噴灑同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)順暢噴灑，產(chǎn)量完全隨基層攤鋪的需要而定，確?；鶎邮┕みM(jìn)度。

（4） 施工安全可靠。水泥漿同步噴灑機(jī)附著在攤鋪機(jī)上，輔助人員始終在攤鋪機(jī)側(cè)面作業(yè)，解決了傳統(tǒng)工藝存在的水泥漿噴灑和混合料運(yùn)輸車交叉作業(yè)帶來的安全隱患以及噴灑作業(yè)操作不當(dāng)帶來的安全隱患。

（5） 節(jié)能環(huán)保。整個“水泥漿同步噴灑機(jī)”的電機(jī)功率只有6.0 kW，可直接用攤鋪機(jī)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動，不需外接發(fā)電機(jī)，在能源消耗方面只有傳統(tǒng)方法的十分之一；將配料、拌和、噴灑等各環(huán)節(jié)與基層攤鋪同步進(jìn)行，對環(huán)境無污染風(fēng)險。

5 結(jié)語

半剛性基層層間水泥漿同步噴灑技術(shù)的工藝原理先進(jìn)，施工操作簡便、施工質(zhì)量穩(wěn)定可控，能夠有效解決半剛性基層之間的層間粘接問題，從而提升道路的質(zhì)量等級和使用壽命。